Embedded Remote Diagnostics - EL FUTURO DEL DIAGNÓSTICO A DISTANCIA
La capacidad de diagnosticar un vehículo es un aspecto muy importante de su arquitectura. El enfoque más común seguido en la industria del automóvil es acceder a todos los datos de diagnóstico (DTC, valores de medición, etc.) a través del puerto OBD-II del vehículo. En el mercado existen herramientas que ayudan a los técnicos de servicio a acceder al estado de los distintos subsistemas del vehículo en función de la localización de averías y a aplicar procedimientos de reparación. Sin embargo, el enfoque de la herramienta de servicio sólo puede resolver el problema cuando el técnico está físicamente presente en el lugar del vehículo
A medida que la movilidad se convierte en la norma en todos los sectores, el diagnóstico remoto de vehículos difícilmente puede considerarse una excepción. Con un mayor nivel de incorporación de electrónica y software en los vehículos, aumentan las expectativas de los clientes de que se reduzcan los tiempos de inactividad y mantenimiento. Basándose en esta dinámica cambiante de los clientes, la industria se anticipa y estudia soluciones que permitan un diagnóstico completo de los vehículos en ubicaciones remotas.
Hoy en día, existen numerosas soluciones en el mercado que afirman ser competentes en el diagnóstico remoto mediante dongles OBD-II. Sin embargo, lo cierto es que estas soluciones solo pueden leer información de diagnóstico relevante para las normas de emisiones, lo que limita el valor añadido para el técnico de servicio desde una perspectiva de diagnóstico global (On & Off-board).
El enfoque de diagnóstico integrado (presentado en este artículo) utiliza como base los componentes de infraestructura especificados en la norma ISO (es decir, ODX, OTX), allanando así el camino para una arquitectura basada en datos. Los componentes de la infraestructura de diagnóstico integrada en el vehículo permiten una comunicación sin fisuras con la red de la ECU de manera similar a como funciona la herramienta de servicio, permitiendo así que todos los casos de uso de diagnóstico se ejecuten desde ubicaciones remotas.
Diagnóstico integrado:
Visión ecosistémica
La solución completa consta de 5 componentes principales. Unidad de control telemático (TCU), tiempo de diagnóstico, secuencias OTX, datos ODX y servidor de diagnóstico para apoyar las funciones de diagnóstico.
La TCU proporciona el entorno y los recursos necesarios para ejecutar Diagnostic-Runtime con el fin de llevar a cabo diversos casos de uso, como la lectura del identificador de datos (DID), el escaneado del vehículo, la reprogramación, etc. Normalmente, la TCU ejecuta LINUX como sistema operativo con distintos tamaños de RAM/Memoria Flash y potencia de CPU.
El tiempo de ejecución de diagnóstico proporciona componentes de infraestructura para la comunicación de diagnóstico a través de la red (CAN, Ethernet, etc.). Los componentes de infraestructura incluyen APIs de diagnóstico, tiempo de ejecución OTX, APIs D-Server y APIs D-PDU. Las API de diagnóstico proporcionan una capa de confort sobre los componentes D-Server y OTX Runtime para proporcionar una capa de confort para los casos de uso de ingeniería, final de línea y servicio postventa. Se trata de un componente que puede personalizarse en función de sus requisitos de diagnóstico.
OTX Runtime proporciona un entorno para ejecutar procedimientos OTX y obtener resultados según lo definido. Las API de D-Server definen una interfaz de programación de aplicaciones orientada a objetos para proporcionar acceso a objetos de medición y ajuste y a servicios de diagnóstico. Las API de D-PDU definen la interfaz de programación de aplicaciones para abstraer la comunicación mediante protocolos de diagnóstico y la descripción del módulo Modular Vehicle Communication Interface (MVCI).
El servidor de diagnóstico aloja la aplicación que implementa la HMI para el usuario final y también se comunica con la TCU para el intercambio de información de diagnóstico. La comunicación entre el servidor de diagnóstico y la TCU tiene lugar mediante protocolos de mensajería estándar, como Message Queuing Telemetry Transport (MQTT), ya que la fiabilidad de la transmisión de datos es la máxima prioridad.
Arquitectura de referencia [A]
La arquitectura anterior asume que los recursos de hardware necesarios están disponibles dentro de la TCU. Si la TCU tiene limitaciones de recursos de hardware, la arquitectura es muy flexible para soportar estas limitaciones, si las hubiera.
En un escenario de recursos limitados, es posible implementar sólo componentes ligeros de la API D-PDU en el TCU y el resto de componentes (APIs de diagnóstico, OTX Runtime, APIs D-Server) pueden implementarse en el servidor remoto.
A continuación se presenta el concepto de dicha arquitectura [B].
La selección de la arquitectura requiere un análisis de las ventajas y desventajas en función de los requisitos empresariales, por ejemplo, compatibilidad con el modo en línea/fuera de línea, casos de uso requeridos (funcionalidad de servicio completo frente a sólo reprogramación), etc.
Desafíos
Si bien el enfoque mencionado en este artículo permite capacidades de diagnóstico de próxima generación, también invita a ciertos desafíos que deben abordarse para convertirse en un candidato viable para la producción. Algunos de estos retos son los mencionados:
Gestión del estado del vehículo
Por ejemplo, la pila de diagnóstico a bordo debe garantizar que no sobrecarga el tráfico de la red ni interfiere con las funciones del vehículo en caso de avería.
Seguridad
El contenido de diagnóstico disponible a bordo y hacia/desde los datos de la TCU debe estar altamente protegido para evitar el acceso no autorizado al mismo.
Actualizaciones de software
Disponibilidad de la infraestructura necesaria para realizar actualizaciones en caso de que fallen los componentes de software de la TCU.
Ancho de banda celular
Garantizar el uso óptimo del ancho de banda celular para la transmisión de datos entre el servidor de diagnóstico y la TCU.
Recursos de hardware limitados dentro de la TCU
El software que se ejecuta dentro de la TCU debe ser muy eficiente para funcionar dentro del límite de disponibilidad de recursos, al mismo tiempo que debe garantizar que otras aplicaciones de la TCU no afecten a
Conclusiones
Los componentes de software mencionados en este artículo ya existen y se utilizan en la producción de diversos casos de uso para ingeniería, fabricación y servicios posventa. Además, cada vez más fabricantes de equipos originales están introduciendo las TCU como componente básico de la arquitectura de sus vehículos. El rápido cambio de las tendencias tecnológicas, la evolución de las expectativas de los clientes y un mercado altamente competitivo impulsarán a los fabricantes de equipos originales y a los proveedores de TCU a adoptar el enfoque indicado para construir los sistemas de diagnóstico del futuro. En KPIT, ya hemos sido testigos de esta tendencia con nuestros clientes tecnológicamente avanzados. La plataforma de diagnóstico y conectividad de KPIT (K-DCP) ya está en producción (en el entorno integrado) y sirve para casos de uso como la interconexión de ECU por aire y el diagnóstico remoto.
Perspectivas de futuro
El diagnóstico integrado de vehículos tiene el potencial de generar beneficios en toda la cadena de valor de la automoción. En el extremo de la cadena que corresponde a los fabricantes de equipos originales, éstos se beneficiarán enormemente de la reducción de los costes asociados a las llamadas a revisión de los vehículos y la reducción de las reclamaciones de garantía sin culpa (NTF), todo ello posible gracias al diagnóstico avanzado y guiado. Los servicios técnicos se beneficiarán de la mejora de los ratios Fix-First-Visit, la reducción del tiempo y los costes de servicio gracias al diagnóstico remoto/guiado, el aumento de la eficiencia y la productividad de los técnicos y, por último, pero no por ello menos importante, el cliente (propietario del vehículo) disfrutará de mayores niveles de comodidad y conveniencia gracias a las nuevas capacidades de los concesionarios de servicios en materia de mantenimiento preventivo/predictivo, lo que se traducirá en una mejora del tiempo de actividad del vehículo.
Con la perspectiva de que todos los implicados salgan ganando, podemos afirmar que el sector de los diagnósticos integrados seguirá evolucionando, creciendo y, lo que es más importante, encontrando cada día más adeptos.
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