Para que la elevada inversión inicial de un tren, tanto en transporte de cercanías como de larga distancia, resulte rentable, la vida útil debe rondar los 20 o 30 años de explotación económica. Sin embargo, durante este periodo, las necesidades cambian radicalmente: hay que actualizar la tecnología y tener en cuenta la ciberseguridad. Al mismo tiempo, los pasajeros de hoy en día tienen expectativas diferentes en cuanto a comodidad, lo que a su vez promueve nuevos desarrollos.

Hasta los años 90, los ferrocarriles estaban equipados principalmente de forma funcional con asientos y dispositivos de parada. Los ferrocarriles modernos ofrecen a los pasajeros más comodidad: mediante la disponibilidad de Wi-Fi, sistemas de información para los pasajeros, videovigilancia y la visualización de publicidad dirigida en pantallas. El uso adicional de la videovigilancia también es apreciado por los operadores ferroviarios, por ejemplo, en la investigación de un incidente.

En el transporte de larga distancia, los trenes también se han convertido en un "lugar de trabajo rodante": Las mesas integradas en los asientos ofrecen la posibilidad de trabajar sobre la marcha, y una conexión a Internet vía Wi-Fi permite participar en reuniones virtuales. Esta mayor demanda de flexibilidad y movilidad durante el transporte incluye también el deseo de información sobre el viaje proporcionada en tiempo real.
Para los operadores, la recogida de datos adicionales a través del mantenimiento predictivo es importante para garantizar un mejor mantenimiento de los trenes.
El recuento de pasajeros les proporciona información adicional para la planificación y el control. La supervisión mediante diagnósticos en tiempo real, por ejemplo, el aire acondicionado o el nivel de agua en los aseos del tren, también es estándar en los trenes modernos.

Las regulaciones de ciberseguridad bajo la Ley de Ciberresiliencia de la UE 2019/1020 de 2022 también se están volviendo cada vez más importantes para garantizar productos de hardware y software seguros. Debido al aumento de la ciberdelincuencia, como resultado del aumento de la conectividad, las redes de trenes también deben estar protegidas. Los sistemas informáticos que están certificados con la norma de seguridad especificada IEC 62443 para sistemas de control y automatización industrial proporcionan orientación.
En principio, tanto en el reequipamiento de los trenes existentes como en la producción de trenes nuevos, es importante tener en cuenta la tecnología futura de los vehículos mediante la instalación del hardware adecuado.

Una unidad de computación para todas las tareas de comunicación en el tren
Para cumplir con los requisitos de la tecnología moderna de los vehículos y los estándares más altos de seguridad y comodidad de los pasajeros, un área de reequipamiento de los vehículos ferroviarios incluye la actualización de la tecnología de red. Esto permite la integración de una plataforma informática para las tareas de comunicación en el tren (Train IT Server). Entre otras cosas, puede utilizarse para recuperar información sobre los pasajeros en tiempo real, acceder a Internet a través de Wi-Fi y detectar programas maliciosos en la red ferroviaria mediante la detección de intrusos que se lleva a cabo a través del Train IT Server.

Mediante el uso de software de virtualización adicional, también pueden ejecutarse en un ordenador diversas aplicaciones como el recuento de pasajeros, el mantenimiento predictivo y los sistemas de información para los pasajeros. Los operadores ferroviarios se benefician de una reducción de costes y una mayor eficiencia operativa, ya que sólo se necesita un ordenador en el tren en lugar de varios.
Otro aspecto importante de las operaciones ferroviarias es la disponibilidad a largo plazo, garantizada por los fabricantes durante al menos 15 años. Además, los trenes existentes pueden reequiparse con hardware y repararse para conseguir un estándar uniforme en toda la flota.El uso de hardware modular permite adaptar posteriormente la potencia informática, integrar interfaces, instalar dispositivos de almacenamiento de datos más grandes y actualizar los estándares de comunicaciones móviles.

Servidor informático para trenes: Potente, disponible a largo plazo y modular
Para satisfacer los diversos requisitos de la industria ferroviaria y del transporte, se están adoptando plataformas informáticas de alto rendimiento de TI para el sector ferroviario. El hardware utilizado en el sector ferroviario debe ser especialmente robusto para soportar temperaturas ambiente extremas desde -40 a +85 °C, fuertes fluctuaciones de temperatura, vibraciones y golpes. Al mismo tiempo, se debe prever una implementación que ahorre espacio.

Para una larga vida útil, debe haber el menor número posible de contactos de enchufe y deben evitarse los cables expuestos.El Servidor IT para trenes duagon se ha desarrollado teniendo en cuenta estos aspectos. Se trata de una combinación de bastidor con una fuente de alimentación adecuada, unidad de cálculo, almacenamiento local y diversos módulos de E/S modulares y escalables. En función del ámbito de aplicación, ya sea en el transporte local o en el transporte de larga distancia con mayor potencia informática, se dispone de diferentes unidades y sistemas informáticos según la unidad, como sistemas de carril DIN o de 19 pulgadas.

Para potencias informáticas pequeñas y medianas, se han diseñado sistemas de carril DIN con CPU Intel® Dual o QuadCore y hasta 8 GB de RAM y módulos de E/S. Pueden funcionar hasta dos módems con funciones móviles 5G. Se pueden operar hasta dos módems con funcionalidades móviles 5G.

Parte del servidor Train IT server es una placa CPU 3U CompactPCI Serial con la 11ª generación de procesadores Intel® Core™ e Intel® Xeon® W-11000E. Al equipar los ordenadores con procesadores Intel® Core™ de 11ª generación, se garantiza un procesamiento de datos fiable y una larga disponibilidad hasta 2032. Con 4 a 8 núcleos, un potente procesador gráfico y una rápida memoria DRAM DDR4 de 64 GB con ECC, los sistemas de 19 pulgadas están diseñados para los sistemas embebidos de gama alta en el tren y en la vía férrea. Las interfaces Ethernet de 10 Gbit opcionales permiten un alto flujo de datos y la conexión directa a la red troncal. Además, pueden instalarse hasta seis módems con funcionalidades móviles 5G, que funcionan en el servidor informático del tren. Cada servidor duagon es robusto, modular, flexible y puede configurarse individualmente. Todas las combinaciones de servidores de trenes están totalmente certificadas y cumplen los máximos requisitos de la norma ferroviaria EN50155 y, en colaboración con los operadores ferroviarios, el máximo nivel de seguridad de software 3 (Security Level 3). Una unidad de ventilador integrada garantiza un funcionamiento a largo plazo manteniendo bajas las temperaturas del sistema, lo que asegura una vida útil más larga.

Existen plataformas de virtualización que permiten al operador ferroviario ejecutar diferentes aplicaciones y sistemas operativos en una sola unidad. Éstas admiten la tecnología Intel VT-x y VT-d para la virtualización. Esto permite sustituir ordenadores individuales en el tren y, en consecuencia, reducir los costes de mantenimiento.
El funcionamiento redundante, en el que dos sistemas funcionan en paralelo, garantiza al mismo tiempo la fiabilidad operativa: Si falla un ordenador, el otro sigue funcionando.

Seguridad y disponibilidad a largo plazo en el punto de mira de la industria ferroviaria
Las exigencias a gestión ferroviaria son cada vez mayores debido a la actualización de la tecnología necesaria para la seguridad operativa, el reto de la ciberseguridad y la cada vez más importante comodidad de los pasajeros. Las crecientes expectativas de comodidad de los pasajeros están impulsando los avances. Los fabricantes de trenes ya ofrecen a sus clientes plataformas uniformes y preparadas para el futuro para diversas aplicaciones orientadas al futuro. Las plataformas informáticas robustas, como el servidor informático para trenes de duagon, ofrecen previsibilidad durante el funcionamiento. Dependiendo de los requisitos, puede adaptarse individualmente, permite el reequipamiento y está disponible a largo plazo.

Autor: Robert Blankenhorn, Senior Solution Architect de duagon.