Sistema de Red y Multiplexado Automotriz
Los autos modernos se distinguen por su tecnología, seguridad y confort. Para lograr esta sofisticación, los fabricantes instalan unidades de control o computadoras. Cada una de estas computadoras, cumple con una función específica. Para comunicar datos entre sí, los vehículos cuentan con un sistema multiplexado automotriz que es una técnica de comunicación de datos en red.
Cada fabricante tiene una técnica propia de interconexión, pero hoy en día existen algunos protocolos que son estándar, sobre todo lo relacionado con el tema de las emisiones y Powertrain o tren motriz.
Así mismo, el sistema de comunicación de una red automotriz, está compuesto por cableado, que utiliza una técnica denominada multiplexado automotriz.
Esta técnica tiene la particularidad que facilita la mezcla de dos o incluso más señales. Dichas señales pueden ser transmitidas por un solo medio o canal. Además, permite la posibilidad de tener varias comunicaciones, al mismo tiempo, mediante un elemento conocido como multiplexor.
¿Cuántas computadoras puede traer una red de comunicación de un vehículo moderno?
Hoy en día, en un vehículo de media gama, se pueden encontrar entre 4 a 10 computadoras, y en vehículos de alta gama se pueden encontrar hasta 40 computadoras.
Cada una de estas computadoras o módulos, tiene una gestión electrónica completamente independiente, pero al mismo tiempo comparten muchos datos entre sí, mediante la red de comunicación multiplexada.
Por esta razón, se hace viable la incorporación de sistemas de confort, chasis y emisiones, y si no fuera por el sistema multiplexado, sería imposible poder tener todos estos módulos, instalados.
Algunos de los módulos instalados, más utilizados por diferentes marcas de autos, son por ejemplo:
PCM: Control electrónico del tren motriz (Conjunto motor y transmisión).
TCM: Control electrónico de la transmisión.
ABS: Control electrónico sistema de Frenos Antibloqueo
BCM:Control electrónico de la carrocería.
IPC: Módulo de control del cuadro de instrumentos.
EHPS: Módulo de control del sistema asistencia electrohidráulica.
TPM: Sistema de monitoreo presión neumáticos.
INMO: Sistema de control de seguridad llave codificada.
VTD: Sistema de detección sistema antirrobo.
EBTCM: Sistema de frenos anti bloqueo para GM.
DDM: Módulo de la puerta del conductor.
RFA: Módulo Radio Frecuencia.
IPM: Módulo de fusibles electrónicos.
¿Cómo se puede diagnosticar un fallo en el multiplexado automotriz o red automotriz?
Cuando se pretende diagnosticar estos sistemas es necesario el uso de herramientas un poco más complejas de lo normal.
Por ejemplo, el uso del OSCILOSCOPIO es fundamental, puesto que un problema de este tipo.
Muchas veces, al parecer un fallo en la red, no hay comunicación con el Escáner Automotriz, y en ese caso un diagnóstico convencional, nos dejaría fuera de lugar al no tener la posibilidad de leer los códigos de avería o DTC’s.
Análisis de la señal en un sistema Redes con Multiplexado Automotriz
Si se analiza una red de un vehículo, por ejemplo un sistema CAN (Control Area Network) se podría tener una imagen como la mostrada en la gráfica inferior.
Estas señales pueden encontrarse en diferentes modelos de vehículos, y aunque electrónicamente tienen similitudes, cada una de ellas cuenta con una arquitectura particular.
La manera como cada fabricante realiza la unión electrónica de los módulos se conoce como arquitectura de RED.
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Este tipo de arquitecturas son cada vez más complejas y en algunos casos se utilizan sistemas más modernos, por ejemplo inalámbrico, o fibra óptica.
En la gráfica inferior se puede apreciar un ejemplo de un vehículo con una arquitectura de red compleja.
La manera como vienen enlazado los módulos, permite mediante un plano eléctrico, el estudio de cada una de las redes.
Luego algunos fabricantes disponen de puntos clave para realizar las mediciones, principalmente utilizando osciloscopio automotriz y escáner.
Aunque en muchos casos el escáner no funciona, puesto que cuando una red está averiada, el sistema no permite comunicación entre los módulos, y menos con el escáner.
¿Qué hacer cuando no comunica el escáner en un problema de redes CAN?
En la gráfica inferior se aprecia un ejemplo de este problema:
Una vez que se logra la comunicación con la herramienta de diagnóstico, el sistema genera un DTC (Códigos de Falla), que para este tipo de fallos, empiezan por la letra “U” – UXXX.
Esto significa problemas de RED o NETWORK, por ejemplo si el módulos ABS queda fuera de esta RED.
La ECU cargará el código de falla U0121, que informa que existe una pérdida de comunicación entre el ECU y el módulo del sistema de frenos ABS.
En estos casos, lo más recomendable es analizar muy bien el problema, determinar cuál es el origen de la falla, buscando desarmar y cambiar , la menor cantidad de cableados o módulos, puesto que un mal diagnóstico puede llevar a cambios innecesarios, que en estos casos significa miles de dólares en pérdida.
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Sistema de Redes y Multiplexado
¿Qué es Security Gateway Module (SGW) y cómo afecta el Diagnóstico Automotriz?
Quizás has escuchado sobre la ciberseguridad, para evitar hackear los autos modernos. En otras palabras restricciones que fabricantes como Chrysler instalan en sus modelos a partir del 2018. Pero ¿Podrían los talleres independientes quedar por fuera del juego con sistemas de seguridad como el Security Gateway Module (SGW)?
La Ciberseguridad, una prioridad debido a las nuevas tecnologías automotrices
Los avances en la tecnología de los autos modernos crece día a día.
La tendencia es a disminuir la necesidad de conexiones físicas en los componentes, y por el contrario utilizar señales para enviar los datos a la computadora de ida y vuelta.
Un auto puede ser autónomo y controlar sus sistemas a través de las computadoras.
Para evitar que la seguridad sea vulnerada, y que se pueda acceder a la RED CAN de comunicación de datos en el sistema de diagnóstico a bordo OBD, los OEM´s han implementado ciberseguridad, para encriptar los datos.
Con esto se busca evitar exponer a los dueños de vehículos de posibles ataques.
Desde el año 2018, el fabricante Chrysler, por ejemplo creó el sistema de seguridad Security Gateway Module (SGW).
Esto significa que solo Scanner OEM´s que estén registrados y certificados, pueden ser utilizados como llave de acceso a esta seguridad.
Funciones que requieren desbloqueo de Security Gateway Module (SGW).
- Borrar los DTC´s continuos y pendientes.
- Todas las funciones de actuadores y memoria como: calibraciones, aprendizajes y prueba de actuadores.
Para poder acceder al diagnóstico, la herramienta debe estar conectada a Wi-fi, y así de esta manera lograr comunicar con el fabricante para la validación del acceso.
Acceder a la Red CAN con sistema de llave de entrada de seguridad o Gateway
En cuanto a la arquitectura de la Red CAN, el conector de diagnóstico se conecta directamente al sistema SGW a través de un CAN C de diagnóstico y un bus CAN IHS de diagnóstico.
El sistema SGW también está conectado a los buses CAN C y CAN IHS de manera privada en la red, sin embargo, usualmente no está conectado directamente al bus LIN.
Por ejemplo la radio está en el lado público de la red, radio a través de un CAN IHS y, a veces, un bus CAN C adicional.
Esto es crucial para un diagnóstico porque, aunque se leen como redes juntas en el diagrama del cableado, las señales en las redes públicas no necesariamente son datos privados de la red, y por lo tanto no es posible detectar las fallas.
¿Cómo afecta estos sistemas a los talleres y técnicos independientes?
De ahora en adelante los talleres automotrices y los técnicos que necesiten acceder a vehículos que cuenten con ECM encriptado con código de seguridad Security Gateway Module (SGW), deberán registrarse y recibir las credenciales que le permitan utilizar su herramienta de Scanner.
La página en la cual se deben registrar es:
https://webapp.autoauth.com
En esta plataforma se pueden registrar únicamente los Scanner que estén certificados por OEM´s, y el registro se puede hacer de manera individual o por taller.
Los accesos tendrán un costo dependiendo de cada fabricante.
Hasta 100 equipos pueden ser registrados por cada usuario, pero el número de serie de una herramienta de Scanner, solo se puede asignar a una tienda proveedora en el sistema AutoAuth.
Para todos los casos es el proveedor de la herramienta quién debe vender las actualizaciones certificada del equipo para acceder a datos encriptados.
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