4 feb. 2013

La conectividad del automóvil en 2020

publicado en La Jornada Morelos el 4 de febrero de 2013

El uso del automóvil ha aumentado de manera exorbitante, los trayectos que hacemos de casa al trabajo cada vez consumen más tiempo, tal vez de 15 minutos han pasado a media hora o la hora completa si hay algún percance vial. Además, el coche se ha convertido en oficina, espacio de reuniones y en extensión de la casa, al desayunar o arreglarnos, con tal de utilizar el tiempo en que nos encontramos atrapados en el tráfico. Desde el punto de vista ingenieril, existe dos alternativas entre mezcladas: cambiar a un sistema de transporte masivo que sea barato, ágil, limpio y seguro, y mejorar las condiciones del coche para que nos provea de más y mejores servicios, de manera segura, al chofer, a los pasajeros y al propio vehículo.
            Rahul Mangharam, Asistente de Profesor, en el Departamento Ingeniería Eléctrica y Sistemas, de la Universidad de Pensilvania, publicó un artículo sobre “El coche y la nube electrónica: Arquitecturas automotor para el año 2020”, en la revista The Bridge (Vol. 42, No. 4, Winter 2012. © 2012 by the National Academy of Sciences), donde identifica tres tendencias emergentes en las expectativas de los choferes para sus vehículos: conectividad continua con la infraestructura vial y con otros vehículos; mayores niveles de productividad y entretenimiento durante la duración del viaje, y reducción del nivel de atención por una operación semiautónoma y planeación automática de rutas menos congestionadas. Estas demandas pueden ser atendidas si los automóviles se vuelven más programables, de tal forma que se pueda de manera remota mejorar las condiciones de control del motor, confort de la cabina, conectividad, navegación y seguridad, tanto actuales como durante la vida útil del coche.
            Se estima que ocurren 6.4 millones de accidentes anuales en los Estados Unidos, en los que están involucrados tres personas en promedio en cada uno, de tal forma que la probabilidad de tener un accidente es de 1 en 16 para cada individuo. También que el 90 por ciento de los choques se deben a la negligencia de uno de los conductores, por lo que podrían ser evitados. En el vehículo del futuro las comunicaciones inalámbricas mejorarán la seguridad, indica el autor. Cuando se integre la tecnología de comunicación con el tren de potencia del vehículo, la retroalimentación auditiva y sensorial podrá emitir señales de alerta de todos los vehículos que se acercan en eventos como frenado repentino, pérdida de tracción o inflado de las bolsas de aire. Si estas señales de peligro son comunicadas y entendidas por cada uno de los vehículos de una carretera, en tiempos de pocos milisegundos, entonces habría posibilidades de reacciones más largas y se evitarían los choques y alcances múltiples. Las arquitecturas de conexión de estos sistemas críticos requieren todavía de investigación y desarrollo para asegurar privacidad y seguridad junto con la entrega a tiempo de alertas de tráfico, mensajes de peligro y renovación de información.
            El autor y su grupo de investigación han desarrollado una plataforma virtual de una red vehicular, llamada GrooveNet, que simula miles de autos moviéndose en calles específicas de los Estados Unidos y comunicándose entre coches reales y simulados. Esta plataforma maneja una variedad de modelos, redes, sistemas de interfaces, tipos de mensajes y modos de operación, que facilitan el diseño, validación del modelo, despliegue amigable y fácil elaboración de prototipos, ya que los vehículos reales y virtuales usan los mismos protocolos, algoritmos y software.
            Los retrasos debidos a la congestión del tráfico se estima que le cuesta anualmente a los Estados Unidos unos 78 mil millones de dólares por las 4.2 miles de millones de horas perdidas y por los 2.9 miles de millones de galones de combustible desperdiciados; además, 45 por ciento, aproximadamente, de dichos retrasos se debe a incidentes de tráfico individuales más que congestiones recurrentes. En la medida que la densidad de vehículos aumenta, hay una mayor necesidad de administrar el tráfico para prevenir, evitar y reducir las largas filas de autos, señala el autor. Se requieren modelos y herramientas para la administración nacional del congestionamiento por tráfico y poder calcular las rutas más libres y más ecológicas, sin costos adicionales por aumentar la infraestructura. El grupo de investigación del autor ha diseñado una herramienta para el análisis de tráfico, llamada AutoMatrix, que simula más de 16 millones de vehículos moviéndose en calles específicas de Estados Unidos y les provee de las mejores rutas a tomar en tiempo real.
            Más de 20.3 millones de vehículos en Estados Unidos han sido llamados para que vayan al taller más cercano por posibles problemas de software relacionados con sistemas electrónicos, como controles de velocidad, de tracción, de estabilidad y de antibloqueo de frenos. Según el autor, en 2009, Volvo llamó a sus talleres a 17,614 vehículos por un posible error de software en el módulo de ventilación del motor que podía resultar en fallas y eventuales accidente. En agosto de 2011, Jaguar llamó a sus talleres a 17,678 vehículos por una posible falla del control de velocidad relativa que no se pudiera apagar en condiciones normales. En noviembre de 2011, Honda llamó a sus talleres a 2.5 millones de vehículos para modernizar el software que controla a la transmisión automática.
            Por lo anterior, existe una necesidad urgente para, después de la venta del vehículo, llevar a cabo un control sistemático de cada auto relativo a los diversos paquetes de software y detectar las fallas de manera temprana. El autor propone un sistema instalado en cada vehículo que capture, almacene y evalúe información sobre el estado de cada sistema de control. Un centro de diagnóstico remoto recibiría la información, a través de una red inalámbrica, elaboraría una detección de falla, establecería un diagnóstico y, cuando fuera necesario, podría de manera remota arreglar o modernizar el software específico; lo anterior funcionaría en tiempo real durante la vida útil de la unidad.
            En Morelos, debemos considerar en la planeación del fomento al ensamble y fabricación de vehículos, así como a la infraestructura del transporte urbano, que el automóvil del futuro está basado en su facilidad de programación, de conectividad con otros vehículos y de acceso a las redes de centros de tráfico. Es la única manera de hacer más seguros, eficientes y disfrutables nuestros viajes en automóvil.

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