L’auto infotelematica: soluzioni integrate basate su standard aperti.
Dalla rivista:
Elettronica Oggi
Tornado for Car Infotainment
Ultimo nato nella famiglia di prodotti dedicati a settori specifici, Tornado for Car Infotainment è una piattaforma di sviluppo completa rivolta alla realizzazione di apparati di ‘car infotainment’ e telematica. Contempla l’ambiente di sviluppo integrato Tornado, il sistema operativo in tempo reale VxWorks, una serie di strumenti di sviluppo integrati e di componenti specifici per il settore automobilistico. Tra questi, in particolare sono comprese le librerie grafiche e multimediali WindML, per la realizzazione dell’interfaccia utente, e le soluzioni di connettività a ogni livello, dal supporto CAN (Controller Area Network), ai bus di comunicazione IDB-C e MOST fino alle tecnologie wireless come Bluetooth e Ieee 802.11. Un importante aspetto di questa piattaforma è rappresentato dall’integrazione della tecnologia Java, frutto di un recente accordo tra Wind River e Sun Microsystems, che permette di interfacciare tra loro componenti di diversi produttori in maniera rapida e efficiente: grazie a Personal JWorks è possibile sposare l’espandibilità, l’aggiornabilità, la robustezza e soprattutto la portabilità ‘write-once, run anywhere’ di PersonalJava, alle prestazioni e alla scalabilità dell’RTOS VxWorks di casa Wind River. La predisposizione a Internet della tecnologia Java è affiancata da una infrastruttura per l’amministrazione dei contenuti offerti dai Provider dei servizi automobilistici. E’ importante osservare che Java è stato adottato come standard dal consorzio Amic (Automotive Manufacturers Interface Cooperation). Per il lancio di Tornado for Car Infotainment è stata scelta l’architettura Hitachi SH4 e il chip Amanda, rispetto ai quali è stata effettuata un’estesa operazione di ottimizzazione a basso livello dei driver di periferica. Il numero di piattaforme supportate è destinato a crescere in base alle esigenze del mercato e tra le architetture di futura adozione spicca in particolar modo X-Scale di Intel.
Utilizzare gli standard conviene
Wind River è membro da quasi cinque anni del comitato tecnico per lo sviluppo e la diffusione dello standard Osek/ Vdx, e da oramai tre anni si impegna per far adottare questa tecnologia ai produttori automobilistici che si occupano del controllo delle funzioni motore, dello châssis e del sistema elettrico in generale. Nell’offerta della casa americana è infatti compreso anche il sistema operativo OsekWorks che rappresenta una soluzione complementare a VxWorks e si rivolge proprio a questo tipo di applicazioni. Procede inoltre lo sviluppo del sistema operativo Osek Time che, a differenza di quello classico, guidato dagli eventi, prevede tempi di riposta ben definiti e si presta alla implementazione di un protocollo di comunicazione altamente deterministico anche a bordo dei veicoli. L’esperienza maturata con lo sviluppo di soluzioni di controllo e di connettività a basso livello in tecnologia OSEK viene utilizzata da Wind River per offrire, all’interno di Tornado for Car Infotainment, la possibilità di accedere a tutte le informazioni che vengono scambiate tra diverse ECU (Electronic Control Unit) che si occupano di gestire il motore, l’alimentazione, i sistemi di frenata, gli airbag e il resto dell’elettronica di bordo. La scelta degli standard si riflette anche sul fronte della connettività destinata alle applicazioni di Car Infotainment, le quali si possono suddividere su tre differenti livelli: comunicazioni all’interno del veicolo, comunicazioni con le apparecchiature consumer di informazione e intrattenimento, comunicazione con le infrastrutture esterne.
Connettività su tre livelli
L’accesso alle funzioni di basso livello a bordo veicolo, ad esempio per gestire funzioni di emergenza in caso di incidente o per effettuare operazioni di manutenzione a distanza, è reso possibile da un gateway verso Osek. Per ovvie ragioni di sicurezza e per evitare che informazioni relative a componenti che gestiscono la sicurezza del veicolo è disponibile un firewall che provvederà a filtrare le informazioni critiche e a impedire che vengano erroneamente sovrascritte. La comunicazione con i dispositivi multimediali e di informazione, come la stessa interfaccia grafica e il sistema di interazione vocale o i lettori di CD e DVD può avvenire per mezzo di diversi tipi di bus di comunicazione e per i quali Tornado for Car Infotainment offre piena compatibilità unita a soluzioni preintegrate per velocizzare lo sviluppo. Da un lato, per quanto concerne le apparecchiature consumer, il settore automobilistico sta sviluppando un proprio standard rappresentato da IDB (International Data Bus) e che prevede due implementazioni distinte a seconda delle prestazioni richieste. IDB C è un bus di basso livello basato su CANbus con velocità di trasferimento dati fino a 250 kB/s, per la comunicazione con telefonini digitali, apparecchiature audio e PDA. IDB 1394 rappresenta invece un adattamento del bus Ieee 1394 al mondo dell’auto e permette di usufruire di una banda di 400 MB/s che si presta all’impiego nei sistemi DVD e CD e al trasferimento di dati verso le interfacce grafiche. E se lo standard IDB 1394 non ha ancora preso piede o comunque non è supportato dalla presenza di hardware che lo supporti, è comunque possibile appoggiarsi ad un altro standard già disponibile, il bus MOST (Media Oriented System Transport), che si rivolge alle applicazioni della stessa fascia e in particolare al riconoscimento vocale. Sostenuto in particolar modo dai produttori tedeschi, questo bus offre una banda di 24,8 MB/s ed è una tecnologia ottimizzata per l’impiego con le fibre ottiche plastiche. L’ultimo stadio della connettività è quello wireless verso le infrastrutture esterne all’auto e che possono essere utilizzate per veicolare tutta una serie di informazioni e di servizi sia da parte dell’utente stesso (ad esempio caricando la posta elettronica e una selezione di file MP3 in memoria prima di partire per un viaggio), sia da fornitori di servizio professionali (per la trasmissione delle mappe aggiornate e delle condizioni del traffico delle zone attraversate dal veicolo istante per istante). Tornado for Car Infotainment supporta sia le connessioni Ethernet secondo lo standard Ieee 801.11 sia la tecnologia Bluetooth per mezzo della componente BlueThunder. L’aggiorna-mentodinamico dei contenuti e dei servizi telematici avviene appoggiandosi sulla Java Virtual Machine e su un’infrastruttura messa a disposizione da OSGi.