L’auto infotelematica: soluzioni integrate basate su standard aperti

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Pervasivo: è questo forse l’aggettivo che meglio descrive il mercato dei prodotti embedded in quest’ultimo periodo. La diffusione dei sistemi dedicati per il controllo o la realizzazione di funzioni ausiliarie si sta facendo tanto consistente da riuscire ad emergere e a farsi notare anche dai non addetti ai lavori e dai consumatori finali. L’elettronica per intrattenimento, la domotica e il settore automobilistico rappresentano i principali alvei di questa capillare diffusione, e sono al tempo stesso potenziali fonti di enormi guadagni per gli sviluppatori. I maggiori produttori di software e strumenti di sviluppo per sistemi embedded, ovviamente consci di ciò, si prodigano nel mettere a disposizione dei progettisti specifiche soluzioni verticali che coprano ogni aspetto della progettazione per ciascuno di questi settori strategici. Lo scopo dichiarato è di ridurre considerevolmente i tempi di sviluppo di applicazioni sempre più flessibili, basate su standard aperti e tali da poter integrare le più recenti tecnologie disponibili. Tra i settori citati, quello automobilistico è forse quello più emblematico visto l’estensivo impiego dell’elettronica ai fini del controllo del motore, della navigazione, dei sistemi di sicurezza e dei dispositivi rivolti all’informazione e all’intrattenimento dei passeggeri (dispositivi che fanno parte di quello che viene definito ‘infotainment’).

L’auto intelligente

L’abbattimento dei costi di microprocessori e DSP e la crescente diffusione di sensori intelligenti e dispositivi elettromeccanici pilotati via software sta rapidamente mutando la dotazione standard degli autoveicoli. I sistemi di climatizzazione, riscaldamento e raffreddamento sedili, di navigazione e di intrattenimento sono oramai presenti anche sulle vetture di classe media, mentre applicazioni che un tempo erano riservate al settore aerospaziale, come i sistemi di visione notturna e gli schermi olografici si stanno lentamente ritagliando una posizione anche nel settore consumer. Nelle auto con maggior contenuto tecnologico si possono avere anche ottanta microprocessori delegati al controllo di funzioni cosiddette ‘under the hood’ (o ‘sotto il cofano’) per la gestione dell’alimentazione del motore, dell’ABS e dei sistemi anticollisione, ma anche per fornire tutta una serie di servizi telematici che contemplano il sistema di navigazione satellitare (GPS), il riconoscimento vocale, l’integrazione con la telefonia cellulare e la gestione di connessioni wireless a Internet per ricevere le informazioni sul traffico o servizi telematici di vario tipo. Ogni produttore automobilistico cerca di accrescere il proprio margine competitivo puntando sul valore aggiunto delle apparecchiature di controllo e informazione integrati sui propri veicoli. Per poter gestire gli sforzi di progettazione connessi alle attività di sviluppo, integrazione e aggiornamento dei sistemi ad alto contenuto tecnologico i produttori ricorrono sempre più spesso a soluzioni verticali e complete il più possibile basate su standard aperti. Il ricorso a interfacce e protocolli standard è un passo forzato per poter utilizzare componenti provenienti da diversi fornitori e scegliere in questo modo le tecnologie più recenti ed adatte a creare valore aggiunto. Il mercato delle applicazioni telematiche in questo settore si sta rapidamente espandendo e si prevede che entro dieci anni saranno presenti su strada oltre centocinquanta milioni autoveicoli dotati di dispositivi telematici, che andranno a costituire un rete telematica matura per servizi e applicazioni.

Caratteristiche dei sistemi telematici per l’auto

Le caratteristiche salienti dei sistemi telematici e di intrattenimento integrati a bordo degli autoveicoli sono essenzialmente tre: la presenza di un’interfaccia utente ottimizzata, un elevato grado di connettività e la possibilità di aggiornare il sistema con le ultime tecnologie disponibili. L’interfaccia utente è importante sia dal punto di vista della grafica, che deve essere chiara e funzionale ma al tempo stesso accattivante, sia da quello dello scambio di informazioni per via vocale. Il guidatore infatti deve essere messo in condizione di accedere a tutte le funzionalità di navigazione e di controllo dell’autovettura senza essere distratto dall’apparecchiatura. La possibilità di personalizzare l’interfaccia è poi un aspetto molto importante in prodotti il cui successo dipende anche dal gusto estetico dei clienti. La connettività è una delle caratteristiche sempre più dominanti nei prodotti embedded, e il mondo dell’automobile non fa eccezione. A bordo dei veicoli trovano posto diversi tipi di bus che trasportano dati relativi alle funzioni di gestione del motore, ai sistemi multimediali di intrattenimento e ai servizi di informazione fornite da infrastrutture esterne (ad esempio la situazione del traffico e della viabilità in tempo reale). Con un ciclo di vita del prodotto che può essere di cinque o dieci anni, è poi ragionevole aspettarsi che i produttori automobilistici richiedano sistemi telematici che si appoggino a standard e protocolli aperti e siano in grado di essere aggiornati senza dover dipendere da un singolo fornitore. Per ovvi motivi di economicità è poi preferibile che tale aggiornamento sia il più possibile limitato al solo software del sistema. Questa tendenza è agevolata dalla disponibilità sempre più ampia di sistemi di elaborazione potenti e flessibili a costi sempre più bassi. Già oggi diversi produttori producono sistemi dotati del maggior numero possibile di funzionalità hardware per provvedere solo in seguito ad abilitare, via software, quelle richieste dal cliente.

L’importanza delle soluzioni verticali

Per poter giungere il più presto possibile sul mercato con un prodotto che, se avrà successo, potrà essere integrato su milioni di autovetture, i produttori OEM e i principali fornitori di questi sistemi devono avere accesso a strumenti di sviluppo che permettano di affrontare i cicli di sviluppo serrati del settore automobilistico e siano in grado di coprire gli standard industriali emergenti ed in evoluzione. La disponibilità di tutte le componenti e gli strumenti necessari integrati all’interno di un unico coerente ambiente di sviluppo permette ai progettisti di concentrarsi direttamente sull’applicazione finale, evitando di perdere tempo integrando e collaudando le diverse tecnologie utilizzate. La medesima IDE (Integrated Development Environment) dovrà pertanto essere in grado di riconoscere i diversi protocolli di comunicazione, offrire librerie grafiche e multimediali e fornire driver ottimizzati per le maggiori piattaforme hardware utilizzate dall’industria. L’accesso a tecnologie in via di sviluppo permette ai produttori di valutare, realizzare e validare applicazioni che saranno poste sul mercato solo in futuro, ad esempio quando l’hardware relativo sarà disponibile in quantità sufficiente per la produzione in grandi volumi. Questo tipo di approccio richiede una stretta collaborazione tra chi fornisce la tecnologia e chi invece mette a punto gli strumenti di sviluppo. Wind River, uno dei principali attori nel mondo della progettazione di sistemi dedicati (embedded) si propone di soddisfare le esigenze degli sviluppatori mettendo loro a disposizione Tornado for Car Infotainment, una soluzione verticale completa che si appoggia al solido sistema operativo VxWorks, agli strumenti di sviluppo ‘Tornado Tools’ e a un esteso rapporto di collaborazione con le principali aziende del settore.

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