En la industria automotriz la tecnología avanza a pasos agigantados incluyendo el desarrollo de nuevas funciones que influyen la seguridad, confort, HMI (Human Machine Interface) y muchos aspectos más.

La electrónica y programación forman una parte elemental en el desarrollo de nuevos vehículos. A su vez, las armadoras se tienen que preparar para protegerse de ataques cibernéticos. Hoy en día (2021) prácticamente cualquier vehículo puede ser "hackeado" que no cuente con un sistema de ciber seguridad. Los ataques que llegan a penetrar un sistema tiene grandes consecuencias en las empresas que incluye hasta la quiebra.

Otro punto importante de la electrónica y programación, se pueden brindar aplicaciones a un cliente final con tan solo hacer una actualización en su vehículo por medio de software. Ejemplo, la armadora "X" ofrece calefacción en sus asientos a un precio más elevado. Si el cliente al inicio no desea esta configuración, no se le incluye en el precio. Al llegar el invierno y el cliente cambia de opinión, podría activar la función de calefacción en su asiento con tan sólo descargar un Software y pagando el precio respectivo. Este tipo de negocios son cómodos tanto para el cliente como para una armadora. Es decir, se venden "Apps" o pequeñas aplicaciones lo cual puede ser muy atractivo y el cliente configura el vehículo a su gusto.

Actualmente si uno no requiere una cierta función, ejemplo aire acondicionado, faltaría todo este equipo en el vehículo. Si un cliente final deseara tener aire acondicionado, tendría que volver a equipar el vehículo con el Hardware necesario, lo cual lleva tiempo, es más costoso y muy pocas veces se hace.

Por tal motivo estamos incluyendo esta sección de electrónica y programación que están muy relacionados con el desarrollo de nuevas tecnologías y sobre todo con el desarrollo de nuevos vehículos.

En las siguientes secciones estaremos cubriendo muchos temas desde algo muy básico en electrónica como hasta las nuevas funciones de ADAS. Esta sección estará en contínuo desarrollo, así que manténte al pendiente sobre los avances y actualizaciones de los cursos.

Más adelante estaremos hablando sobre vehículos eléctricos y sus tecnologías. Para esto se necesitan algunas bases en electrónica para poder entender conceptos más avanzados.

En esta sección podras encontrar los cursos básicos incluyendo los fundamentos de electrónica. Te recomendamos visitar esta pagina ocasionalmente para no perderte de los avances e informaciones actualizadas.

Comenzamos con la información más básica donde nos enfocamos con los circuitos eléctricos.

¿Qué es un circuito eléctrico?

Un circuito eléctrico se puede definir como un conjunto de elementos elécticos conectados entre sí donde se puede:

• Generar,
• Transportar
• y utilizar la energía eléctrica

La finalidad es transformar esta energía eléctrica en otro tipo de energía como:

• Calorífica: Ejemplo una cafetera
• Lumínica: Ejemplo una lámpara
• Mecánica: Ejemplo el motor eléctrico de un vehículo

Los circuitos eléctricos pueden estar conectados de varias formas (serie, paralelo o mixto). Esta variedad hace diferente el análisis de resistencia, corriente y voltaje.

Debido a que estos circuitos tienen diferentes aplicaciones y ventajas, es por ende que se ven mucho estos sistemas.

En la siguiente presentación se explica cada circuito eléctrico incluyendo el análsis del voltaje, corriente y resistencia. También hay ejercicios de repaso.

Entrando a temas un poco más avanzados que no dejan de ser la base para temas futuros. Encontramos la siguiente información.

La primera parte de fundamentos vamos a abordar los siguientes temas:

• Ecuaciones de Maxwell
• Electricidad, magnetismo y campos eléctricos
• Ley de Coulomb

Las ecuaciones de Maxwell nos explica los fenómenos de electricidad y magnetismo teniendo una relación entre un campo eléctrico y un campo magnético.

La parte de electricidad, magnetismo y campos eléctricos explica la detección de un campo magnético y la relación con la corriente. También se contempla la densidad del flujo magnético y fuerza del campo magnético. Por último abordamos el experimeto de inducción de Faraday.

La ley de Coulomb determina la fuerza entre dos cargas. En el siguiente curso no sólo se ven las fórmulas de los tres temas principales mencionados pero también nos explica de donde viene y que significa.

Si necesitas ayuda con el curso, puedes ver este video: Electrónica - Fundamentos parte 1.

La segunda parte de fundamentos conlleva los siguientes temas:

• Trabajo en un campo eléctrico
• Potencia y voltaje en un circuito eléctrico
• Movimiento de una carga entre 2 planos cargados

El trabajo en un campo eléctrico se enfoca en las fórmulas de como calcular el trabajo. De aquí pasamos a la potencia electroestática y así definimos una diferencia de potencial que tambien es conocido como el voltaje eléctrico.

En el voltaje se muestra la relación de una medición y la importancia del punto de referencia. Dependiendo que puntos se midan, el voltaje puede ser distinto.

En el circuito eléctrico se ven unos ejercicios demostrando la diferencia de potencial entre varios puntos.

Por último, en la sección del moviento de una carga entre 2 planos cargados, se definen fórmulas para calcular el campo eléctrico en base al voltaje y la distancia entre los planos. De aquí podemos pasar al cálculo de una fuerza (gracias a la Ley de Coulomb) y luego así definimos aceleración, velocidad, distancia y la energía cinética (potencia).

Todas estas bases ayudan a entender el principio de funcionamiento de un motor eléctrico junto con los componentes que vamos a ir viendo en un vehículo eléctrico.

La segunda parte está en elaboración y muy pronto estará disponible.

Para seguir la segunda parte de fundamentos de electrónica, puedes apoyarte con el siguiente video: Electrónica - Fundamentos parte 2

Todo mundo sabe que la ciberseguridad es el acto de resguardar y proteger una computadora o un equipo electrónico de un ataque o acceso no deseado.

Probablemente para los autos actuales este tema no es muy conocido ya que no hay realmente un mecanismo de ciberseguridad y cualquier vehículo hoy en día puede ser “hackeado”. Es decir, una persona con cierto grado de conocimiento en programación puede obtener tener acceso a los ECUs y cambiar configuraciones para posteriormente efectuar un robo, hacer mal uso, dañar usuarios, hacer extorsiones, etc.

A partir del 2022 va a ser obligatorio que los vehículos nuevos tengan un grado de ciberseguridad en la Unión Europea.

¿Por qué es importante la Ciberseguridad?

En lo que estas leyendo este artículo, está ocurriendo un crimen en algún lugar, donde una persona tiene acceso a un ECU creando problemas y costos muy altos y también daño de imagen a cierta empresa.

Por esa razón, la ciberseguridad es extremadamente importante. En resumidas cuentas, hay que limitar el acceso a un ECU.

Ataques de Ciberseguridad

Aquí te mencionamos algunos ejemplos de ataques reales y sus respectativas consecuencias.

Empresa: Verkada / Marzo 2021

Verkada es una empresa Start-up que vende y gestiona sistemas de seguridad y nubes de cámaras de seguridad a miles de empresars. Los hackers obtuvieron acceso a más de 150.000 cámaras incluyendo líneas de ensamble y almacenes de Tesla.

El ataque tuvo éxito ya que los malhechores encontraron en internet nombres de usuario y contraseñas para penetrar el sistema de Verkada. Una vez dentro del sistema, activaron el acceso a las cámaras de seguridad.

Empresa: Williams Racing / Marzo 2021

La aplicación de teléfono inteligente del equipo de Fórmula 1 Williams Racing fue penetrado por un grupo de hackers antes de lanzar a la prensa el nuevo vehículo Fórmula 1 FW43B.

En respuesta al ataque, Williams Racing borró la aplicación tanto de Apple App como en la tienda Android Google Play. Sin embargo, los hackers pudieron llevarse los diseños incluyendo modelos CAD del FW43B.

Empresa: KIA Motors / Febrero 2021

Este OEM fue víctima de un secuestro de datos por parte de DoppelPaymer. Este grupo de hackers demandó 20 millones de dólares a cambio de no publicar la información robada.

El ataque dañó los servicios de todos los concesionarios de Kia Motors en EEUU así como enlaces de aplicación, servicios telefónicos, sistemas de pagos y páginas internas usadas por concesionarios.

ADAS: Advanced Driver Assistance Systems

El ADAS en español significa sistemas avanzados de asistencia para el conductor. Estos sistemas pueden ser muy variados en cuanto a sus especificaciones en cada armadora pero el resultado es básicamente lo mismo.

Con la electrificación y desarrollo de tecnología automotriz, ADAS ha crecido enormemente. El trabajo y equipo en las armadoras en esta área han explotado.

¿Por qué es tan importante ADAS?

ADAS no sólo es importante por cuestiones de seguridad, sino también para estar un paso adelante contra la competencia.

Otro aspecto importante es saber que funciones son apreciadas por el cliente final. Muchas armadoras han invertido tiempo, dinero y esfuerzo en desarrollar nuevos conceptos, nuevos métodos de seguridad, etc. que al final el cliente no está dispuesto a pagar.

Todo esto se traduce en una gran perdida económica para una armadora.

Curso ADAS en PDF

A continuación encuentras el curso PDF de ADAS.

Si necesitas ayuda para seguir el curso en PDF, puedes ver el video ADAS en este ENLACE.

El multímetro, también conocido como DMM (Digital MultiMeter en inglés), es una herramienta ampliamente usada en el diagnósitco de problemas.

Con el multímetro se pueden realizar mediciones básicas como Voltaje, Corriente, Resistencia y continuidad.

El Curso PDF muestra la aplicación del multímetro y como se realiza la medición de un voltaje y de la corriente. Cabe señalar que dependiendo el punto de referencia donde se haga la medición del voltaje, éste puede ser diferente.

Para la medición de la corriente, el concepto cambia un poco. Es necesario conectar el multímetro en SERIE con respecto al circuito para poder medir la corriente. Esta medición la considero una de las más peligrosas porque también se pueden hacer algunos errores en el multímetro, por ejemplo, al final de la prueba no apagarlo y producir un corto cuando se quiera hacer otra medición.

Para obtener el curso PDF, lo puedes descargar abajo.

Si necesitas asistencia para entender el curo, favor de consultar los siguientes videos:

1. Uso del Multímetro. Consulta el siguiente ENLACE.
2. Capacidad de una batería.
3. Diagnóstico sobre la batería o alternador.

El Arduino es un microcontrolador relativamente potente y sobre todo muy económico que hace posible realizar proyectos pilotos a bajo costo.

Por esta razón, creemos que la programación de Arduino es algo necesario para despertar el interés y creatividad de las nuevas generaciones. Hay programadores expertos que han hecho proyectos muy avanzados unsando sólo Arduino.

Otra ventaja del Arduino es su lenguaje de programación C++, el cual es usado ampliamente. Por último, hay muchos usuarios que incluso ofrecen librerías gratis lo cual expande aún más la aplicación del Arduino simplificando la programación.

El uso del Instituto Alemán TU Querétaro con el Arduino es la simulación de pequeños HiL (Hardware In the Loop) donde se puede probar el Software que se quiera liberar para una función o micro-controlador. De esta manera se pueden hacer muchas pruebas de funcionamiento mucho antes de finalizar la fabricación de una pieza que prentenda contar con el Software en cuestión.

A continuación se ofrece un tutorial de Arduino en PDF incluyendo algunos ejemplos. Los campos cubiertos en el tutorial son:

• Partes principales del Arduino
• Breadboard (tabla de madera)
• Estructura básica de programación setup() y loop()
• Comandos básicos para entrada y salida

La ventaja del tutorial en PDF es que se incluyen ejemplos y así es más fácil de entender la aplicación.

Más adelante estaremos presentando también algunos proyectos con Arduino y mostrando el código de programación.

Para ver algunos videos usando el Arduino, te recomendamos lo siguiente:

• Mini HiL AEB - Simulando un frenado de emergencia. Para ver el video, pulsa AQUÍ.
• Mini HiL LDW - Simulando la asistencia de la dirección. Para ver el video, pulsa AQUÍ.