تدخل صناعة السيارات في الصين عصرًا من “التحديث الجديد”، الذي يتميز بأنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS)، والقيادة الذاتية، والاتصال، والكهربة، والخدمات المشتركة. وفقًا لشركة IHS Markit، من المتوقع أن يصل إجمالي سوق الإلكترونيات automotive إلى 180 مليار دولار بحلول عام 2023، بمتوسط قيمة لأشباه الموصلات لكل مركبة يتجاوز 500 دولار. المجالات الأسرع نموًا هي أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS)، ومجموعة نقل الحركة، وأنظمة الترفيه والمعلومات، بقيادة أنظمة ADAS بمعدل نمو يبلغ 23.6%.
يرجع النمو السريع لأنظمة ADAS جزئيًا إلى جهود الشركات المصنعة لتحسين سلامة المركبات، من خلال تطوير تقنيات لتقليل الحوادث وضمان الاتصال الآمن. في السنوات الأخيرة، تقدمت أنظمة السلامة النشطة ADAS بشكل كبير بفضل أجهزة الاستشعار الإلكترونية عالية الدقة (الليدار والرادار والكاميرات)، وحلول الشرائح متعددة النوى عالية السرعة مع دعم للذكاء الاصطناعي، وشبكات المركبات السريعة.
علاوة على ذلك، رفعت هيئات تنظيم النقل في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك الصين، معايير تقييم السلامة في لوائحها، مما جعلها إلزامية. وهذا يعكس التركيز المتزايد للصين على وظائف السلامة النشطة لأنظمة ADAS.
هذه “القفزة النوعية” مدفوعة بالأجهزة والبرامج المتقدمة، مما يسرع تصميم الهندسة “الآمنة من الأعطال” كأحد المعايير الأكثر أهمية في الصناعة. يقدم موردون مثل Microchip وحدات تحكم دقيقة (MCUs) وحلول شبكات مركبات تتوافق مع معيار ISO-26262. يعكس اعتماد الليدار والكاميرات ذات الرؤية المحيطية في شريحتين من السوق هذا الاتجاه.
جعل “نبض” الليدار أكثر موثوقية
مع تقدم الذكاء الاصطناعي والطلب على مراقبة النقاط العمياء بزاوية 360 درجة للقيادة الذاتية، يزداد عدد أجهزة الاستشعار في المركبات. وفقًا لشركة Yole Developpement، ستنمو أجهزة الاستشعار للسيارات ذاتية القيادة بمعدل نمو سنوي مركب (CAGR) يبلغ 51% خلال الخمسة عشر عامًا القادمة. حاليًا، تهيمن ثلاثة أنواع: الكاميرات البصرية، ورادار الموجات المليمترية، والليدار، ولكل منها مزايا فريدة.
لطالما كانت الموثوقية أولوية للمصنعين والموردين. بالمقارنة مع الرادار والكاميرات، يوفر الليدار دقة عالية، ومدى طويل، ومجال رؤية واسع، بل ويكتشف الأجسام غير المعدنية. وهذا يجعله ضروريًا لمستويات القيادة الذاتية L3-L5. بالنسبة لليدار، الذي يعتمد على التوقيت الدقيق، توفر مذبذبات MEMS “نبضًا” أكثر موثوقية.
بالمقارنة مع مذبذبات الكوارتز التقليدية، تعمل مذبذبات MEMS على تحسين الأداء بمقدار 5 مرات، والموثوقية بمقدار 20 مرة، ومقاومة الصدمات بمقدار 500 مرة. بالإضافة إلى ذلك، تحافظ على استقرار التردد في درجات الحرارة القصوى، وهي مدمجة ومتينة.
تعتبر أجهزة Microchip الجديدة DSA11x1 و DSA11x5 مذبذبات MEMS ومولدات ساعة للسيارات متوافقة مع معيار AEC-Q100. توفر استقرار تردد يبلغ ±20 جزء في المليون (PPM) في نطاق درجة حرارة من -40 درجة مئوية إلى 125 درجة مئوية، مما يلبي متطلبات الفئة 1 (Grade 1) للإلكترونيات automotive.
تتميز هذه المذبذبات بتردد ضوضائي (jitter) أقل من 1 بيكو ثانية (نموذجي)، وتعمل بين 2.3 ميجاهرتز و 170 ميجاهرتز، وتأتي بثلاثة أحجام قياسية: 2.5 × 2.0 مم، و 3.2 × 2.5 مم، و 5.0 × 3.2 مم، وبسمك 0.85 مم.
أول مذبذب MEMS مزدوج المخرجات في القطاع، DSA2311، يحل محل مذبذبين على لوحة الدوائر المطبوعة (PCB). مع مخرجي CMOS متزامنين (2.3-170 ميجاهرتز)، فإنه يوفر المساحة، ويقلل تكاليف المخزون، ويحسن التكامل.
مستقبل اتصال المركبات
تعتبر أنظمة الكاميرات ذات الرؤية المحيطية أساسية في تطبيقات ADAS مثل التحذير من تغيير المسار، والمساعدة في ركن السيارة، وكشف المشاة، والتحكم التكيفي في السرعة. توفر هذه الأنظمة رؤية علوية للمحيط، مما يحسن السلامة ويسمح بالقيادة الذاتية.
يعد الاتصال عالي السرعة أمرًا بالغ الأهمية لهذه الأنظمة. تقدم Microchip وحدات تحكم إيثرنت للسيارات و INICnet™ لنقل الفيديو والبيانات والرسائل عبر وسائط متنوعة.
