User:Vascosoares1998

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Abstrato

\tab Este artigo descreve o estado da arte na arquitetura de sistemas embutidos, no setor automotivo. À medida que a autonomia aumenta, a operação man-in-the-loop termina com maior complexidade do sistema e ênfase total em eletrônicos e software que substituem o driver humano. Um automóvel moderno é composto por várias componentes redundantes conectadas por meio de uma rede de comunicação confiável, que transfere dados com vários sensores para o cálculo em tempo real do comando enviado aos atuadores. Os sistemas automotivos são críticos para a segurança, o que exige verificação, validação e teste abrangentes, para garantir o funcionamento adequado em todas as situações. Inspirado no "carro autônomo do Google", espera-se que os carros totalmente autônomos sejam o futuro do mercado automotivo. As tecnologias de Veículos Autónomos podem diminuir o custo do transporte e aumentar a acessibilidade de famílias de baixo rendimento e pessoas com problemas de mobilidade a este meio de transporte. Essa tecnologia emergente também tem aplicações e implicações de longo alcance além de todas as expectativas atuais. Este documento ira fornecer uma revisão abrangente das tecnologias relevantes e explora um amplo espectro de questões, da segurança à ética da máquina os impactos das atividades autônomas (também denominadas autônomo, sem motorista ou robótico) veículos e suas implicações no planejamento de transporte. Ele investiga a rapidez com que esses veículos provavelmente se desenvolverão e serão implantados com base na experiência com tecnologias anteriores, seus prováveis benefícios e custos, como eles afetarão as atividades de viagem, e seus impactos nas decisões de planejamento, como fornecimento ideal de estradas, estacionamentos e transporte público. Essa análise indica que veículos autônomos são capazes de operar sem motorista e quais as tecnologias neles usadas e que podem estar disponíveis comercialmente e legais para uso em algumas jurisdições até o final da década de 2020. Alguns benefícios, como mobilidade independente para não-motoristas abastados, podem começar nas décadas de 2030 ou 2040, mas a maioria dos impactos, incluindo redução de tráfego e congestionamento de estacionamento.

INTRODUÇÃO

O termo sistema embutido é bastante complexo. Simplesmente é uma combinação de hardware e software que forma o componente de um sistema maior, isso, por sua vez é programado para executar uma série de funções dedicadas, geralmente com uma intervenção mínima do operador. Em sistemas embutidos, o hardware normalmente é exclusivo para um determinado aplicativo, os chips de computador são incorporados aos componentes eletrônicos de controle para gerenciar a funcionalidade dos produtos. Os sistemas embutidos estão rapidamente se tornando um catalisador de mudanças na computação de comunicações de dados, telecomunicações, setores de controle industrial e entretenimento. Novas aplicações inovadoras nessas e em outras áreas como redes domésticas e transportes serão lançadas num futuro próximo. E é do avanço nos transportes que vamos abordar, nos últimos anos foi alcançada uma inovação tecnológica na automação para tornar veículos previamente manuais, em sistemas telo operados e totalmente robóticos ou autônomos. Assim, a tendência na indústria automotiva passou do controle mecânico clássico para o sistema drive-by-wireless para veículos telo operados e, finalmente, para veículos sem motorista, como mostrado na fig.1. Neste artigo, discutimos alguns subsistemas básicos de sistemas tão complexos, com considerações especiais sobre comunicação, computação e controle em tempo real. Assim como a necessária abordagem integrada de vários domínios para esses sistemas embutidos críticos e de segurança em tempo real que precisam detetar e controlar a estabilidade, rastreamento, frenagem, direção e navegação. No veículo embedded networks como CAN, LIN, FlexRay etc., são usadas como comunicação para conectar todas as unidades de controle eletrônico, sensores e atuadores em uma arquitetura tolerante a falhas. Portanto a dependência de tempo para informação critica deve ser assegurada através da conceção inteligente do sistema de comunicação. A mudança de paradigma de veículos semiautónomos para veículos totalmente autônomos sobrecarregou bastante os computadores de bordo. A perspetiva de projetos que requerem maior número de componentes eletrónicos como sensores resulta em complexidade excessiva assim como requisitos de segurança e proteção que aumentam custos para condução autônoma. Uma das maiores inspirações para os veículos autônomos comerciais chegou dos veículos terrestres não tripulados, em aplicações de defesa e espaço. Esses veículos não tripulados executam autonomamente a missão desejada sem a intervenção humana. No entanto, para cenários inesperados, a intervenção humana via modo de tele operação é possível. Alguns exemplos elegantes de tais sistemas incluem Mars Rover,bomb disposal robot, desafio automotivo DARPA Grand etc. Atualmente, estas tecnologias desenvolvidas são usadas em aplicações comerciais, como testemunhado pelos carros autônomos. De facto, o desafio da DARPA Grand lançou a primeira pedra do benchmarking em unidades autônomas. Um desses veículos autônomos é Stanley, que venceu a competição de viagem sem motorista no grande desafio da DARPA, realizado em 2005. O veículo era um Volkswagen Touareg real modificado com atuadores acionados por computadores de bordo. Também foi equipado com múltiplos sensores, como 5 lasers LIDAR, lente única e câmeras estéreo, além de RADAR de 24 GHz para substituir um driver humano. A Figura 2 mostra o veículo que usa um algoritmo de seguimento de caminho usando a abordagem de aprendizado de máquina em execução em tempo real. Este algoritmo usa imagens em tempo real e mapa de prevenção de obstáculos usando os lasers. Essa localização simultânea e mapeamento (SLAM) mostra o erro de 12,6% devido a obstáculos falsos. Este artigo está organizado da seguinte forma, primeiro descreve os detalhes da tecnologia de veículos autônomos, de seguida discute o impacto da tecnologia de veículos autônomos. As redes incorporadas no setor automotivo são apresentadas depois, com ênfase no protocolo CAN e suas variantes, seguidas pela discussão sobre sistemas embutidos e arquiteturas usadas no setor automotivo.

Pdfcreator={Vasco Soares, up201604364}