Veja 4 temas que prometem revolucionar os veículos em poucos anos

Até pouco tempo atrás, ninguém podia imaginar que o telefone celular se tornaria um item tão importante em nossas vidas. Hoje os smartphones são pequenos supercomputadores de bolso, capazes de tirar fotos como as melhores máquinas fotográficas, gravam vídeos em alta resolução e permitem trabalhar de qualquer canto do planeta.

Os veículos podem não ter exatamente as mesmas funcionalidades, mas estão trilhando pelo mesmo caminho. Obviamente, quando falamos de veículos automotores, sejam eles carros de passeio, veículos comerciais leves ou pesados, máquinas agrícolas ou máquinas de construção, sua função primordial de transporte ou execução de trabalhos com segurança, conforto e respeitando a legislação vigente, permanece inalterada.

O que muda é que esses veículos, cada vez mais modernos e conectados, prometem facilitar a vida dos motoristas e passageiros e agilizar as aplicações comerciais. Nesse ambiente veicular norteado por software, eletrônica e mecatrônica, diferentes apps para segurança, conforto e dinâmica veicular podem ser desenvolvidos e disponibilizados pelas montadoras e seus fornecedores. Nisso, o caminho dos veículos vem se assemelhando muito ao caminho dos smartphones: alta capacidade de processamento com aplicativos que poderão ser instalados e atualizados on-line.

E o mais: todas as novidades apresentadas nos automóveis de passeio podem ser adotadas nos veículos comerciais e vice-versa.

“As tecnologias aplicadas ao que chamamos de ‘Next Generation Mobility Now’ são desenvolvidas para funcionar em todos os tipos de veículos segundo suas particularidades, sejam eles carros, caminhões, ônibus ou máquinas agrícolas”, analisa Gustavo Ducatti, responsável pelas unidades de negócios de segurança passiva e eletrônicos da ZF América do Sul.

Com um dos mais amplos portfólios para a mobilidade, a ZF não é apenas uma fabricante de autopeças. A companhia se posiciona como uma ‘empresa de tecnologias para os veículos do futuro definidos por software’, nas palavras de Ducatti.

Sua estratégia para a “Mobilidade da Próxima Geração Agora”, tema apresentado nos diferentes salões do automóvel pelo mundo, baseia-se em quatro pilares: eletrificação, controle da dinâmica veicular, segurança integrada e direção automatizada. A palavra “agora” foi incorporada à frase esse ano, pois as soluções tecnológicas que alavancam esses quatro pilares já existem hoje.   

“Nossa atuação vai de ponta a ponta, indo desde os olhos do sistema, uma conjunção de sensores inteligentes como câmeras e radares, passando pelo cérebro e alma do sistema, que são potentes controladores eletrônicos e software, e finalmente chegando nos braços do sistema, que são os avançados atuadores comandantes da segurança, dinâmica e conforto no veículo. Tudo isso desenvolvido e produzido dentro da ZF”, afirma Gustavo.

Diante do dinamismo da indústria automotiva, apresentamos abaixo cinco temas que vão deixar seu carro mais inteligente, confortável e seguro.

1) Um supercomputador sobre rodas

O Salão de Xangai de 2021, na China, foi o palco da apresentação do ZF ProAI, o mais flexível, escalável e poderoso supercomputador de grau automotivo do mercado.  Este produto apresenta-se em quatro versões variando conforme sua capacidade de processamento e facilmente escalável entre 20 e 1000 TOPS o que significa dizer que pode ir de 20 trilhões de operações por segundo a 1 quadrilhão de operações por segundo. Outra importante característica do ProAI é a flexibilidade, uma vez que possui interfaces standard, suporta os microprocessadores dos maiores fabricantes do mercado e tem capacidade de inteligência artificial.

“Os veículos, à medida que foram ficando mais modernos, passaram a ter muitas unidades eletrônicas de controle separadas que demandaram uma complexidade de desenvolvimento e uma arquitetura eletro-eletrônica complexa. Atualmente soma-se a este cenário a direção automatizada e a eletrificação dos veículos que despontam como tendências do mercado e vão exigir ainda mais capacidade de processamento de dados. O ZF ProAI é a resposta da ZF para fazer isso de maneira centralizada, escalável e flexível simplificando a arquitetura veicular”, declara Gustavo.

Em paralelo ao seu poderoso produto para processamento de dados, a empresa lançou também uma importante solução de software: o ZF Middleware, uma plataforma que possibilita a eficiente comunicação dos diferentes softwares de aplicação no veículo, com os atuadores inteligentes disponíveis como freios, direção, suspenção e motor. O ZF Middleware trabalha no nível de software de base, juntamente com o sistema operacional, entre os níveis de aplicação (ou apps) e o hardware do carro.

Foi para desenvolver inovações como essa que surgiu o ZF Software Center e o Data Venture Accelerator, uma incubadora dentro da própria empresa para transformar ideias em aplicativos.

Atualmente, a ZF concentra suas soluções de software de aplicação em três pilares: Controle de Dinâmica Veicular, atuando nos sistemas de suspensão, transmissão, direção e freios; Advanced Pre-Crash, que concentra-se em sistemas de segurança passiva feitos para atuar normalmente após um impacto, como airbags e cintos de segurança, mas neste caso atuando alguns milissegundos antes do impacto com informações disponíveis de câmeras, radares e outros sensores; e o terceiro pilar atua nas áreas de ADAS (Sistemas Avançados de Assistências de Direção) e AD (Direção Autônoma), em que o motorista é assistido pelo veículo autonomamente na tarefa de dirigir, passando por diferentes níveis de automação até chegar ao ponto onde não existe mais a figura do motorista.

Segundo Gustavo, há vários projetos em curso dentro de cada um dos pilares. “Existe muita coisa sendo feita atualmente. Dois exemplos são  sistemas de pré-colisão que disparam airbags no lado externo do veículo antes deu um impacto lateral e de direção assistida, onde temos por exemplo sistemas que estacionam veículos em estacionamentos de maneira completamente autônoma, sem a presença do motorista no carro, comunicando-se com o proprietário via celular e sem depender de nenhuma infraestrutura externa ao veículo.”

2) Tecnologias by wire: mais segurança e eficiência

A tecnologia ‘Drive by Wire’ veio das pistas de corrida para as ruas. O conceito nada mais é do que a substituição dos meios de transmissão mecânicos e hidráulicos, como cabos de aço, eixos e fluidos, por controladores eletrônicos ligados a sensores e motores elétricos  responsáveis por transmitir os comandos do motorista aos atuadores que executam a tarefa.

A direção by wire, por exemplo, traduz os comandos dados pelo condutor no volante. Uma central eletrônica repassa os dados a um motor elétrico que gera o ângulo determinado nas rodas.

Outro caso de aplicação do conceito está no freio de estacionamento elétrico, em que a alavanca mecânica e o cabo de aço foram substituídos por um botão que envia um sinal ao controlador eletrônico que comanda motores elétricos acoplados diretamente nos freios.

“Futuramente será possível eliminar a necessidade do fluído para freio, por exemplo. O motorista continuará acionando o pedal normalmente, mas motores elétricos nos quatro discos de freio vão atuar de forma independente para reduzir a velocidade do veículo, trabalhando em conjunto com outros recursos, como o controle de estabilidade e a assistência de direção autônoma”, declara Ducatti.

3) Mais carga em menos tempo com tecnologia das pistas

Falando em automobilismo, ZF e Fórmula E formam uma parceria de longa data. A primeira categoria de monopostos elétricos do mundo é um laboratório de testes para a ZF e os resultados são continuamente incorporados ao desenvolvimento de produtos aplicados aos carros de passeio.

Um bom exemplo são os componentes desenvolvidos para arquiteturas de 800 volts, suportando uma fonte de alimentação bem maior e, por consequência, menor tempo de recarga.

Essa tecnologia foi aplicada pela ZF pela primeira vez nas corridas de Fórmula E, e logo deve chegar aos automóveis premium na Ásia e Europa.

4) Carros ‘inteligentes’ impulsionados pela tecnologia 5G

Hoje os veículos já usufruem de diversos sensores embarcados para fazer de maneira autossuficiente a leitura do ambiente e assim viabilizar a direção automatizada e autônoma. No entanto, a popularização desses sistemas exigirá a popularização de novos recursos em breve. A tecnologia 5G, comumente associada ao mundo da telefonia, será essencial para o compartilhamento de informações no que chamamos de V2X, do inglês: vehicle to everything ou comunicação do veículo com tudo.

“Essa interação vai permitir que os veículos se comuniquem com a nuvem, entre si ou até com as rodovias e sinais de trânsito por meio da internet das coisas. É possível estabelecer até uma ‘conversa’ do veículo com as pessoas, já que um telefone celular conectado também pode trocar informações com o veículo”, diz Gustavo.

Na prática, o carro poderá descobrir a situação da rota programada no GPS em tempo real. Caso exista muito trânsito, obras, desvios, ou acidentes ainda não notificados, o veículo vai poder “ver” isso através de sua “comunicação com tudo” e um novo trajeto poderá ser sugerido. Nas metrópoles, os veículos serão capazes de se comunicarem entre si para estabelecer a velocidade de cruzeiro de cada carro. Isso ajudaria a evitar acidentes em cruzamentos e até reduziria congestionamentos.

“Além dos sensores, essa comunicação será essencial para o desenvolvimento da condução plenamente autônoma porque são essas informações somadas é que vão ajudar o veículo a tomar as decisões certas. Hoje os carros já conseguem fazer uma excelente leitura do que acontece nos arredores sem depender de informação externa, mas quando o 5G estiver difundido, isso poderá ser feito com menos sensores no veículo.

“Itens de segurança como airbags ou freios precisam agir em pouquíssimos milissegundos. Por isso a velocidade de intercâmbio de informação precisa ser muito alta e o tempo de troca desses dados, ou tempo de latência, muito baixo para que se tome uma decisão baseada em informações externas. O 5G atende essa necessidade. Estamos falando do tempo que a informação é recebida e enviada entre a rede ou outros dispositivos e o veículo. Tudo precisa ser feito no menor tempo possível para evitar um acidente”, lembra Gustavo.

Para chegar ao nível mais avançado da tecnologia (que dispensa totalmente a intervenção humana), além da velocidade na troca de informações, o volume de dados trocados, provenientes dos sensores e do V2X, será muito importante. É por isso que a ZF está desenvolvendo sistemas com grande capacidade de processamento, altíssima velocidade e grande flexibilidade de interface, como o ZF ProAI e o ZF Middleware, que também são desenhados para “conversar com tudo”.

“Hoje nós temos táxis robotizados em fase de testes que conseguem chegar ao nível 5, mas eles ainda têm a necessidade de uma quantidade muito grande de sensorização embarcada. Com a difusão do 5G, essa tecnologia se tornará muito mais acessível”, prevê Ducatti.

O executivo ressalta, porém, que o grande desafio estará na malha de cobertura do sinal. “O 5G é um sistema que, para ter grande capacidade, alta velocidade e baixa latência, usa ondas de alta frequência onde as sombras de sinal são muito mais frequentes que no 4G. Portanto exige maior quantidade de antenas e distribuidores de sinal, demandando uma infraestrutura consideravelmente maior nas cidades e estradas”.

Fonte: Automotive Business