No sólo las fuerzas armadas alemanas tienen el problema de que la tecnología analógica probada no puede sustituirse sin más. También se observa una situación similar en la infraestructura de transportes y en las aplicaciones de procesamiento de datos de señalización. Aquí se puede marcar el rumbo hacia un futuro digital, a través de la tecnología integrada y el diseño electrónico modular.
El llamamiento a una rápida digitalización es difícil de ignorar y las ventajas de los datos digitales predominan ya en todos los sectores y aplicaciones. Sin embargo, la sustitución de los sistemas analógicos para el procesamiento de datos de señales en aplicaciones de tráfico, logística y vigilancia supone costes y esfuerzos enormes. Las soluciones de retroadaptación que amplían los sistemas analógicos sin tener que sustituir toda la infraestructura ofrecen una solución. Con un diseño electrónico modular, pueden realizarse de forma económica y adaptarse a diferentes aplicaciones.
Los sistemas de cámaras y sensores más antiguos que generan y transmiten datos analógicos, por ejemplo a un monitor, se siguen utilizando con frecuencia, sobre todo en grandes proyectos de infraestructuras como sistemas ferroviarios, para vigilar túneles o controlar el acceso a naves industriales. Estos sistemas suelen funcionar con fiabilidad. Sin embargo, debido a su antigüedad y a los avances tecnológicos realizados desde su introducción, su gama de funciones suele ser muy limitada. Además, en caso de avería, los módulos descatalogados no pueden sustituirse o sólo pueden sustituirse con un coste considerable.
Retrofit: uso conjunto de analógico y digital
La nueva plataforma de visión embebida de hema para SoMs Xilinx KRIA K26 es ideal para aplicaciones de cálculo intensivo con diferentes datos de señalUnasolución ideal para modernizar este tipo de sistemas es la electrónica retrofit, que amplía y mejora los sistemas analógicos existentes con las posibilidades del procesamiento digital de datos. Los datos de la señal analógica se digitalizan y procesan con modernas FPGA o procesadores ARM. Las múltiples entradas y salidas de señales permiten combinar datos analógicos y digitales y, en función del procesamiento posterior deseado, mostrarlos también como datos analógicos en una pantalla, por ejemplo, o emitirlos digitalmente. De este modo, incluso los sistemas hasta ahora analógicos se benefician de opciones de procesamiento más flexibles, una transmisión de datos más rápida sin pérdida de calidad y un tiempo ilimitado de uso y almacenamiento. Al mismo tiempo, todas las interfaces del sistema existente son compatibles, de modo que la electrónica puede integrarse perfectamente en los sistemas existentes. Los conjuntos defectuosos pueden sustituirse por componentes más modernos con poco esfuerzo y la infraestructura puede modernizarse continuamente. No es necesario un cambio completo del sistema, que conlleva grandes esfuerzos, costes y riesgos.
Actualización mediante baja latencia y procesamiento de imágenes
Una vez digitalizados los datos de los sensores analógicos, pueden aprovecharse todas las ventajas del procesamiento digital, sobre todo el procesamiento de baja latencia con tiempos de respuesta inferiores a 35 ms. Además, se dispone de nuevas funciones de procesamiento de imágenes, como la superposición de gráficos en color, la visualización picture-in-picture o la multiplexación de vídeo, en la que varias imágenes de cámaras en color se combinan en un único flujo de datos. Para el control de las funciones se utilizan módulos FPGA o procesadores ARM. Ambas tecnologías también pueden combinarse y combinar una gran potencia de cálculo y un rápido procesamiento de datos con bajos costes de serie para la electrónica.
El diseño modular reduce el esfuerzo y los costes
Para el desarrollo rentable de la electrónica de recogida, procesamiento y salida de datos de señales analógicas y digitales, hema electronic ha desarrollado un kit de construcción modular, la hema Embedded Vision Platform. Incluye hardware y middleware, así como un marco de software, para que los usuarios reciban una solución lista para usar en el menor tiempo posible. Para iniciar el desarrollo, seleccionan las interfaces y funcionalidades necesarias; ya hay más de 45 bloques de construcción disponibles para su selección en una biblioteca de componentes de circuito listos para usar, que se amplía constantemente. En contraste con un desarrollo completamente nuevo, los clientes se benefician de componentes de circuito que han sido probados en la industria y de una ventaja significativa en tiempo y costes de desarrollo. Esto también reduce eficazmente el riesgo de diseño. Además, se pueden integrar fácilmente nuevas funciones o componentes de circuito personalizados.
Los SoM ofrecen potencia informática escalable
La potencia de cálculo necesaria para las unidades de distribución de datos la proporcionan los System on Modules. Están disponibles con FPGA y procesadores ARM o una combinación de ambas tecnologías, e incluyen también la memoria y otros componentes críticos para la CEM. El diseño modular reduce la complejidad del desarrollo de la electrónica, con el consiguiente ahorro de tiempo y dinero. La interfaz de los módulos está estandarizada, por lo que a menudo es posible realizar actualizaciones o diferentes variantes del producto sin necesidad de rediseñar completamente el hardware. hema lleva muchos años trabajando con SoMs de Xilinx y Enclustra en numerosos proyectos para clientes. Recientemente, hema ha presentado una nueva versión de la plataforma de visión embebida. Es la base de las primeras placas base industriales del mundo con los nuevos SoM KRIA K26 de Xilinx, que combinan una enorme potencia de cálculo y capacidades de IA con un diseño robusto.
Solución retrofit en seis semanas
Con la plataforma de visión embebida de hema, la electrónica de adaptación para aplicaciones existentes puede desarrollarse en sólo seis semanas, desde el pedido hasta el prototipo casi de serie. Para ello, hema tiene en cuenta la disponibilidad y el ciclo de vida de los componentes previstos desde la fase de diseño y también apoya a sus clientes en todos los pasos posteriores del desarrollo hasta la cualificación de la serie, incluyendo la certificación y la aprobación. A petición del cliente, la empresa también puede hacerse cargo de la gestión del ciclo de vida y garantizar la pronta sustitución de los componentes difíciles o imposibles de suministrar. Los clientes se benefician de más de 40 años de experiencia en desarrollo y producción de electrónica, así como de numerosos proyectos de éxito en tecnología de tráfico y seguridad, transporte y logística, defensa y tecnología médica.
Radio de los 80
La réplica del SEM 80/90 es una copia 1:1 del aparato original en el exterior. Sin embargo, según la BAAINBw, las funciones del interior se han replicado mediante softwareCuandoen el verano de 2021 se anunció que la Oficina de Adquisiciones de la Bundeswehr había comprado 30.000 radios SEM 80/90 analógicas al grupo francés Thales supuestamente 1:1 a un precio unitario de 20.000 euros para paliar los retrasos en el desarrollo del proyecto "Digitalización de las operaciones terrestres" (D-LBO), se armó un gran revuelo y se acusó a los responsables de adquisiciones y administración de tecnología de defensa de la autoridad con sede en Coblenza, correctamente denominada Oficina Federal de Equipamiento, Tecnología de la Información y Apoyo en Servicio del Bundeswehr (BAAINBw), de ser de anteayer o incluso de no estar del todo en sus cabales. Ahora podría unirme al coro de blasfemos: El IT-Amt Bw, que desde entonces se ha integrado en el BAAINBw, parece haber pasado por alto el hecho de que una electrónica fiable no tiene por qué tener componentes con patas - pero no quiero ni imaginarme cómo sería el logotipo si se basara en las tendencias actuales de la AVT.
Sin embargo, en el caso de las radios analógicas, cualquier blasfemia es improcedente: si nos hubiéramos atrevido a dar un paso intermedio, habríamos tropezado con la normativa vigente en materia de adquisiciones y habríamos desencadenado una avalancha, tanto de tiempo como de dinero. Porque no se habría podido eludir una licitación oficial con sus plazos correspondientes. Los costes totales de 600 millones de euros estimados para el contrato de producción con el sucesor francés del fabricante original del SEM 80/90, Standard Elektrik Lorenz, son una cifra fiable y previsible que no debería escapársele de las manos.
Además, parece que la Bundeswehr ha encontrado la forma de modernizarse un poco conservando la tecnología de radio existente. Así lo sugiere un comunicado de prensa de la BAAINBw de finales de otoño: "La solución prevista con nuevas radios basadas en software ofrece a las tropas todas las capacidades anteriores de forma rentable, ya que se basa esencialmente en la tecnología más avanzada", afirmó el director de proyecto responsable de la BAAINBw. Así pues, tras la forma externa conservada, que no requiere modificaciones complejas en los vehículos y puede instalarse "plug and play", parece esconderse algo que sólo pretende ser una réplica 1:1 de los equipos de radio utilizados por las tropas desde los años ochenta. Los SEM 80/90 se utilizan principalmente en los vehículos de las fuerzas terrestres para las comunicaciones tácticas.
Al mismo tiempo, la Bundeswehr sigue persiguiendo el objetivo de "digitalizar completamente la radio de las tropas a largo plazo". Hasta que este amplio proyecto se realice plenamente, el acuerdo actual garantiza la disponibilidad operativa continua de las tropas. El uso de las radios está previsto hasta 2035.
Para entonces, deberán introducirse gradualmente los resultados de los proyectos D-LBO y TEN (Tactical Edge Networking). Según los participantes en el proyecto, el uso de nuevas tecnologías como la computación de borde, la nube, las redes de malla y la inteligencia artificial (IA) determinará cada vez más la superioridad de la información, el mando y el control durante una operación militar. Los sistemas de información basados en IA deberían permitir entonces tomar decisiones más informadas, más precisas y más rápidas mediante análisis más rápidos de innumerables datos procedentes de diversas fuentes. La computación en la nube y en los bordes, así como las modernas tecnologías de transmisión, ayudarán a optimizar la distribución de la información incluso con una conectividad limitada. Veremos si en 2035 es necesario reordenar otro gran número de SEM 80/90.
el experto en visión empotrada
hema electronic se ha consolidado como proveedor de servicios de desarrollo a la industria electrónica para el diseño de hardware y software para placas de visión empotradas y para sistemas de automatización industrial, defensa y tecnología de seguridad. La gama completa de servicios de un único proveedor abarca desde el asesoramiento y la conceptualización hasta el diseño (FPGA, DSP, procesadores integrados), la cualificación, la creación rápida de prototipos y la producción de pequeñas series, pasando por la gestión del ciclo de vida.
