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EMBEDDED 86 • NOVEMBRE • 2022 41 AUTOMOTIVE | HARDWARE calcolo centrale del veicolo. In altre parole, le tipolo- gie di aggiornamento di hardware e software posso- no differire e, quindi, i progetti di sensori e attuato- ri possono durare per più cicli di progettazione dei veicoli. Inoltre, le architetture a zone permettono di ridurre il numero di ECU e la lunghezza dei cavi, semplificando l’architettura del veicolo e agevolando le relative operazioni di convalida dei sistemi. Un’architettura a zone consente agli OEM di avere un maggior controllo, a partire dalla manutenzio- ne del software di alto livello con aggiornamenti in modalità OTA (Over-The-Air), aggiornamenti del firmware over-the-air (FOTA) e connessione con il cloud sempre attiva per rendere possibili nuove fun- zioni e migliorare funzionalità come la guida autono- ma. Tutto ciò, inoltre, permette agli OEM di passare a una struttura software service-based, ad esempio spostando i circuiti di controllo in tempo reale sui moduli zonali. Inoltre, i moduli zonali permettono di realizzare topologie di distribuzione dell’alimen- tazione maggiormente ottimizzate e di includere la possibilità di disattivare i moduli inutilizzati, il che risulta particolarmente vantaggioso sui veicoli elet- trici sia a batterie sia ibridi. Nonostante il potenziale per realizzare miglioramen- ti incredibili grazie alle architetture a zone, perman- gono delle sfide per quanto riguarda la distribuzione dell’alimentazione, sensori, attuatori e topologie da- ta-plane . La distribuzione dell’alimentazione passerà da un’implementazione centralizzata a una decen- tralizzata utilizzando fusibili intelligenti collocati nei moduli zonali. I sensori e gli attuatori diventeranno intelligenti. Alcune funzionalità, tra cui i circuiti di controllo, si sposteranno sui moduli zonali per per- mettere di aumentare la comunicazione basata su servizi rispetto a quella basata su segnali. Infine, la comunicazione dei dati avverrà su reti a velocità più elevata, con nuovi livelli fisici (PHY) che trasmette- ranno le tipologie di dati più svariate. Sfide e soluzioni per la distribuzione dell’alimentazione La batteria deve fornire l’alimentazione alla maggior parte delle ECU, che sono distribuite in tutto il veico- lo. Nelle architetture a domini, l’alimentazione è di- stribuita da apposite cassette che comprendono fusi- bili tradizionali e relè, come mostrato in figura 3. I fusibili tradizionali nella cassetta di distribuzione dell’alimentazione presentano caratteristiche tem- po-corrente (TCC) diverse per essere compatibili con diversi tipi di cablaggi e carichi sul veicolo. La casset- ta si trova in un punto accessibile del veicolo per poter sostituire i fusibili facilmente. Mentre la figura 3 mostra come la cassetta di distri- buzione dell’alimentazione non presenti elementi a semiconduttori, gli OEM stanno attualmente aggior- nando tali cassette aggiungendo questo tipo di conte- nuto; i relè vengono quindi sostituiti con interruttori high-side a semiconduttori, mentre le linee di control- lo vengono sostituite con interfacce di comunicazione come i transceiver CAN (Controller Area Network) e LIN (Local Interconnect Network). Sono molte le motivazioni alla base dell’utilizzo di una cassetta di distribuzione dell’alimentazione basata su semiconduttori: diagnostica migliorata, protezione dai guasti, fusibili ripristinabili, progetti a fattore di Fig. 2 – Una tipica architettura a zone di un’auto con sensori, attuatori, moduli zonali e nodo di calcolo centrale Fig. 3 – Una tipica cassetta di distribuzione dell’alimentazione con fusibili tradizionali e relè meccanici