La autonomía del vehículo y el futuro de la ingeniería eléctrica.

¿Alguna vez has visto una película de ciencia ficción en la que asombrosas innovaciones futuristas volaban o se desplazaban por la pantalla?

¿Alguna vez creíste que estos inventos sucederían durante tu vida? Bueno, el futuro está aquí en forma de vehículo autónomo.

Más conocidos como vehículos eléctricos autónomos (AEV), estas maravillas de la tecnología moderna utilizan una combinación de sensores, cámaras y otra tecnología avanzada para monitorear las áreas alrededor del vehículo y ver si hay estructuras más adelante.

A medida que aumentan las tasas de accidentes automovilísticos debido a errores del conductor, los fabricantes de automóviles buscan nuevas formas de fabricar vehículos más seguros que no dependan de conductores humanos.

¿Qué es un vehículo eléctrico autónomo?

Un vehículo eléctrico autónomo es un vehículo que no requiere un conductor humano.

Por lo tanto, utiliza una combinación de radar, sensores, cámaras e inteligencia artificial para navegar la ruta entre destinos.

Un vehículo completamente autónomo necesita hacer esto sin intervención humana, y se utilizan varios niveles de autonomía para medir esto.

Niveles de autonomía

La Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en Carreteras de EE. UU. (NHTSA) detalla los seis niveles de autonomía, comenzando con el Nivel 0, donde el vehículo solo puede ser conducido con la asistencia de un ser humano.

Los otros cinco niveles detallan y exploran características autónomas hasta el vehículo totalmente autónomo que no requiere asistencia.

Nivel 1

Este nivel involucra un sistema avanzado de asistencia al conductor (ADAS) que ayuda al conductor con funciones del vehículo, como dirección, aceleración y frenado, pero no simultáneamente.

Además, este sistema involucra cámaras traseras que pueden capturar cualquier objeto detrás del vehículo. Además, establece advertencias para los conductores si se salen de su carril.

Estas características de seguridad son estándar en los vehículos comerciales, y un sistema de asistencia al conductor suele estar disponible en los vehículos nuevos.

Nivel 2

La autonomía de nivel 2 implica un sistema avanzado de asistencia al conductor que puede girar, frenar o acelerar simultáneamente mientras el conductor está detrás del volante.

El vehículo puede hacerse cargo de la tarea de conducir, pero el conductor puede recuperar el control en cualquier momento.

Nivel 3

El nivel 3 implica un sistema de conducción automatizada (ADS) en lugar de un sistema de asistencia al conductor que puede realizar toda la conducción en determinadas circunstancias.

Un ejemplo de Nivel 3 es un vehículo que puede estacionar para el conductor sin asistencia. Sin embargo, el conductor humano aún necesita estar alerta y tomar el control del automóvil la mayor parte del tiempo.

El nivel 3 es donde el vehículo comienza a detectar el entorno y aprende el entorno alrededor del automóvil.

Nivel 4

Este nivel es donde el conductor humano es más un pasajero y puede sentarse y relajarse mientras el sistema de conducción automatizada realiza todas las tareas y supervisa el entorno.

Un vehículo es lo suficientemente confiable en este nivel como para que el humano pueda hacer otras cosas mientras conduce y no prestar tanta atención como en los diferentes niveles.

Nivel 5

El nivel 5 es el epítome de la autonomía, donde un vehículo hace todo lo que haría un conductor humano mientras los pasajeros se sientan y no se espera que vigilen el vehículo.

Este es el nivel que los fabricantes de automóviles se esfuerzan por alcanzar porque le proporciona un chofer virtual. Por lo tanto, puede hacer otras cosas durante el viaje en automóvil en lugar de prestar atención al tráfico.

Hay algunos vehículos de nivel 5 en la etapa de prueba que tienen resultados prometedores, lo que demuestra que los vehículos con esta capacidad se pueden fabricar a bajo costo y, por lo tanto, al alcance de cualquiera.

¿Cómo funcionan los coches autónomos?

Los vehículos eléctricos autónomos funcionan a través de inteligencia artificial, que utiliza grandes cantidades de datos para construir un sistema que ayude al vehículo a moverse sin la ayuda de un conductor.

Los sistemas incluyen reconocimiento de imágenes, aprendizaje automático y redes neuronales que requieren un alto grado de experiencia en ingeniería para mantener y ejecutar.

Las redes neuronales identifican los patrones en grandes cantidades de datos, que luego se introducen en algoritmos de aprendizaje por computadora.

Luego, las redes neuronales aprenden a identificar cosas como semáforos, bordillos, árboles, peatones, letreros de calles y otras partes naturales de un entorno de conducción.

Por lo tanto, es esencialmente el automóvil que va a la escuela de manejo y aprende qué debe tener en cuenta. Este sistema puede reducir los accidentes porque la inteligencia artificial puede detectar lo que hay alrededor del vehículo.

Además, el automóvil puede predecir cuáles podrían ser esos objetos y tomar decisiones de conducción en consecuencia en segundos. El sistema solo mejora cuanto más funciona, ya que aprenderá más cada vez que salga a conducir.

Un ejemplo de cómo funciona un sistema avanzado es el proyecto Waymo de Google:

• El pasajero establece el destino y el software del vehículo calcula la mejor ruta.

• Un sensor giratorio en el techo monitorea un rango de hasta 60 metros alrededor del automóvil y crea un mapa 3D del entorno alrededor del vehículo.

• Otro sensor en la rueda trasera izquierda detecta cualquier movimiento lateral para controlar la posición del vehículo en relación con el mapa 3D.

• Los radares en ambos parachoques calculan los obstáculos y la distancia del vehículo a ellos.

• El software de inteligencia artificial está vinculado a todos los sensores y recopila datos del software Street View de Google y los datos de las cámaras de video en el vehículo.

• El aprendizaje profundo del sistema de inteligencia artificial simula la percepción humana y la capacidad de toma de decisiones para controlar acciones como la dirección, los frenos y la aceleración.

• El software del vehículo se comunica con Google Maps para recibir avisos avanzados de puntos de referencia próximos o problemas como accidentes, señales de tráfico y semáforos.

• Una función de anulación está integrada en el sistema en caso de que el conductor necesite tomar el control del vehículo.

Este tipo de sistema es un vehículo verdaderamente autónomo donde el conductor solo está allí para tomar el control del automóvil si es necesario.

Beneficios de los vehículos autónomos

La seguridad

Se estima que el 94% de todos los incidentes de tránsito son causados ​​por errores o mala conducta del conductor.

Con la llegada de los vehículos autónomos, viajar no dependerá de la capacidad del ser humano para concentrarse y seguir las reglas de tránsito.

Por tanto, parecería lógico que la incidencia de accidentes de tráfico pudiera reducirse a cero.

Independencia

Un automóvil autónomo podría brindar la anhelada independencia a aquellas personas que no pueden conducir debido a una discapacidad.

Como el adulto mayor que ya no puede conducir debido a la degeneración macular o la mujer que está paralizada de la cintura para abajo y ya no necesita depender de otras personas para hacer sus mandados.

Un automóvil autónomo es una excelente solución para aquellos que aún desean mantener su independencia y vivir una vida de alta calidad sin depender de los demás.

Ahorra dinero

Estos vehículos podrían ayudar a ahorrar dinero en reclamos de seguros porque la ocurrencia de accidentes disminuirá.

Con el tiempo, las tarifas de seguros para automóviles sin conductor también podrían reducirse porque las instancias de reclamos disminuirán drásticamente.

Además, con los precios de la gasolina en constante aumento, la gente podría ahorrar dinero ya que estos vehículos son eléctricos.

Productividad incrementada

Los pasajeros ya no tendrán que mirar el automóvil que tienen delante durante los atascos de tráfico de parachoques a parachoques.

Además, pueden leer un libro, terminar un informe o descansar para prepararse para el día siguiente.

La tecnología también podría permitir que el vehículo deje a los pasajeros en su destino y luego se estacione solo.

Reduce la congestión

Estos vehículos pueden aliviar la congestión del tráfico al reducir la cantidad de accidentes que causan demoras.

Mejor para el medio ambiente

Reducir los atascos de tráfico significa menos ralentí y menos gases de efecto invernadero que dañan la atmósfera. Un vehículo autónomo también es un medio perfecto para compartir el automóvil, lo que reduce la cantidad de automóviles en la carretera.

Ingeniería de vehículos eléctricos autónomos

La ingeniería en el área de vehículos autónomos es un desafío. También puede ser una profesión interdisciplinaria gratificante que involucra la educación en informática, robótica, automoción y aprendizaje automático.

Por lo tanto, los ingenieros de esta industria pueden buscar empleo en una de las principales empresas automotrices que lideren el camino en innovaciones de vanguardia.

Si está interesado en trabajar con vehículos autónomos, puede inscribirse en un programa de maestría de ECE como el que se ofrece en Kettering University Online.

Además, este tipo de programas está específicamente diseñado para enseñar la ingeniería de vehículos eléctricos y autónomos con vistas al futuro de la industria automotriz.

La ingeniería de automóviles autónomos va más allá de la educación tradicional en ingeniería y se ramifica en muchas áreas de especialización.

Cualidades de un ingeniero autónomo de vehículos eléctricos

Cuando realice una maestría en ingeniería eléctrica e informática para sistemas de movilidad avanzados, se centrará en los siguientes aspectos:

• La integración de sistemas informáticos y sistemas eléctricos para su uso en vehículos autónomos y otras aplicaciones de movilidad avanzada.

• El desarrollo de aplicaciones de movilidad avanzada para vehículos eléctricos, autónomos e híbridos, así como otros sistemas de transporte, específicamente, cómo desarrollar sistemas de inteligencia artificial y robótica que se aplican al área de aplicaciones de movilidad avanzada.

• Cómo diseñar sistemas dinámicos que mejoren la funcionalidad autónoma

• Robótica mejorada por IA

Se necesita una persona dedicada con una mente aguda y ojos para el futuro para esforzarse por convertirse en un ingeniero de automóviles autónomos.

Si trabaja a tiempo completo, puede obtener su título en línea. Por lo tanto, esto en sí mismo requiere una determinación y disciplina únicas para los estudiantes independientes.

Esta carrera no es una carrera hasta el final sino un maratón que te llevará a nuevas áreas tecnológicas.

Las innovaciones en las que trabajará se ampliarán constantemente a medida que el área de los vehículos autónomos cambie y mejore a pasos agigantados.

Es posible que desee considerar esta carrera dinámica si tiene algunas de estas características:

• Ser un aprendiz de por vida que está dispuesto a mejorar sus habilidades y conocimientos continuamente.

• Pasión por la investigación para ayudar a mejorar la tecnología.

• Dedicación a la resolución de problemas y perseverancia incluso ante una tarea difícil

• Una aptitud para la programación y la codificación limpia.

• La capacidad de pensar técnicamente.

• Capaz de analizar sistemas para encontrar deficiencias.

Las personas con antecedentes existentes en ingeniería con varios estilos, intereses y conjuntos de habilidades pueden tener un gran éxito al asociarse con una empresa que se dedica a la ingeniería de vehículos autónomos.

Hay muchos campos abiertos para alguien con un título avanzado, que incluyen:

• Ingeniero en robótica: un ingeniero en robótica trabaja en la integración de robots en tecnologías existentes, como vehículos autónomos, sumergibles, vehículos aéreos autónomos y otros tipos de robots.

• Ingeniero eléctrico: un ingeniero eléctrico se enfoca en trabajar con electromagnetismo, electricidad y electrónica.

• Ingeniero de validación de conducción autónoma (ADVE): estos ingenieros prueban y validan la plataforma informática de vehículos autónomos

• Ingeniero de sistemas: este es un ingeniero que desarrolla y mantiene sistemas funcionales (p. ej., sistemas de comunicación inalámbricos de vehículo a vehículo, sistemas de comunicación por satélite aeroespacial, sistemas de computación en la nube)

• Ingeniero de controles y accionamientos: este tipo de ingeniero se enfoca en mantener el software y el hardware para los componentes funcionales del sistema de inteligencia artificial, como actuadores y sensores.

• Programador de computadoras: es alguien que escribe y prueba el código de programación de computadoras para la operación de software y hardware.

• Ingeniero de sistemas de sensores: un ingeniero de sistemas de sensores se enfoca en los aspectos de software y hardware de los sistemas de sensores, como radar, lidar y cámaras.

Convertirse en un ingeniero de vehículos autónomos implica un estudio interdisciplinario en los campos de la ingeniería de software, las matemáticas y la robótica.

Además, también se requiere programación de computadoras, sensores, diseño y mecánica automotriz e ingeniería mecánica.

Es la evolución de la ingeniería, y es una perspectiva fascinante ver qué innovaciones vendrán después.

Pensamientos finales

El futuro está aquí, y algún día, cuando todos nos subamos a nuestros vehículos autónomos sin volante, nos preguntaremos cómo las generaciones pasadas hicieron otra cosa.

Nuestros vehículos impulsados ​​por gasolina que deben ser dirigidos por humanos seguirán el camino del caballo y el carruaje.

Los accidentes dejarán de existir porque los autos futuros se ajustarán entre sí y continuarán aprendiendo más con cada día que pasa.

La tecnología de los vehículos eléctricos autónomos es más accesible de lo que pensamos. Además, algunas empresas se esfuerzan por hacer que esta tecnología sea lo más asequible posible.

Es notable cómo los vehículos eléctricos autónomos ayudarán a nuestro medio ambiente y a la seguridad de los conductores.

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