Sistemi IVI, il futuro è open source?

CAR INFOTAINMENT –

Il mercato delle applicazioni di In-Vehicle Infotainment è destinato a una forte crescita, ma attualmente i costi di sviluppo di questi sistemi sono troppo elevati. La soluzione proposta dall’alleanza Genivi si basa sull’adozione di Linux e sulla creazione di un apposito middleware.

Secondo la società di ricerche di mercato statunitense In-Stat, nel 2015 il numero dei sistemi di infointrattenimento che usciranno dagli stabilimenti dei produttori di automobili (installati sulle vetture nuove) supererà i 35 milioni di unità. Dal 2010 al 2015 il mercato totale disponibile dei semiconduttori impiegati in questo tipo di sistemi crescerà quasi del 110%; al termine del periodo considerato, il valore dei componenti necessari per realizzare uno di questi prodotti (la cosiddetta bill of materials) ammonterà mediamente a 75,78 dollari. A beneficiare di queste opportunità saranno soprattutto i produttori che offrono processori di applicazioni, chip combinati Wi-Fi/Bluetooth/Gps/Fm e memorie Sdram. Le analisi di In-Stat confermano quindi la crescente importanza delle applicazioni IVI (In-Vehicle Infotainment) per l’industria elettronica, un dato particolarmente interessante considerando che questi sistemi potranno utilizzare anche tecnologie avanzate come quelle descritte nelle pagine seguenti (sistemi di visione a 360 gradi, ricevitori basati su Software Defined Radio, accesso agli “app store” ecc.). Sebbene questa direzione di sviluppo sembri già essere tracciata in modo chiaro, sussiste ancora l’ostacolo rappresentato dai costi di sviluppo a carico dell’industria automobilistica: stando ai risultati di un’indagine condotta recentemente da Genivi (l’alleanza industriale che si propone di diffondere una piattaforma open source per lo sviluppo dei sistemi IVI), le cifre in gioco oscillano tra i 20 e i 100 milioni di dollari. Lo sviluppo di un nuovo sistema IVI richiede infatti notevoli risorse, valutate in circa 200 anni/uomo. Sempre secondo lo studio di Genivi, il 50% dei costi è dovuto al software e questa percentuale salirà presto al 60%. Le righe di codice necessarie per l’odierna “head unit”, l’apparato centrale che ha rimpiazzato la vecchia autoradio, rappresentano infatti il 70% del software presente nell’intero autoveicolo. Secondo Genivi, l’adozione di una piattaforma open source potrà ridurre sensibilmente i costi di sviluppo dei sistemi IVI; questa convinzione, ovviamente, è opinabile, ma in ogni caso l’analisi che l’alleanza ha condotto per mettere a punto le proprie strategie rappresenta uno strumento utile per comprendere i problemi in campo e le tendenze evolutive del settore.

Le peculiarità dei sistemi IVI
I sistemi IVI pongono sfide particolari perché possiedono uno status particolare, al confine tra due settori profondamente diversi: l’industria dell’elettronica di consumo e l’industria automobilistica. I costruttori di veicoli intendono mantenere uno stretto controllo su questi apparati, che stanno divenendo sempre più importanti come fattore differenziante tra le varie auto sul mercato; ma non dispongono al loro interno delle competenze necessarie per poter applicare ad essi il loro tradizionale metodo di approvvigionamento, che si basa sulla determinazione di una serie di specifiche da inviare ai fornitori. Per poter fissare le specifiche tecniche di un apparato, infatti, occorre possedere una completa padronanza delle relative funzionalità e tecnologie, cosa che ovviamente non può verificarsi se il committente è un costruttore di auto e l’apparato da realizzare è sostanzialmente un sofisticato prodotto di elettronica consumer. A complicare ulteriormente la situazione contribuisce il fatto che i sistemi IVI sono oggetti un po’ anomali anche da un punto di vista elettronico e informatico, poiché non ricadono in nessuna delle categorie di prodotto tradizionali: devono infatti funzionare come “master” all’interno del veicolo nei confronti delle varie periferiche ad essi collegate, ma anche come “slave” nei confronti delle reti di comunicazione che forniscono informazioni e contenuti; devono conciliare una ricca interattività con la capacità di minimizzare la distrazione del guidatore; devono, infine, unire l’affidabilità dei sistemi embedded alle doti migliori dei personal computer, in termini di funzionalità e di ecosistema tecnologico. Per effetto di questi fattori, finora ogni sistema IVI è stato sviluppato praticamente su ordinazione, a partire da tecnologie non ottimizzate per questo tipo di applicazioni e quindi con la necessità di un importante lavoro di completamento e integrazione; spesso, inoltre, le industrie automobilistiche hanno richiesto ai loro fornitori di sistemi IVI una quantità di differenziazioni inutili, prive di effetti sul valore percepito dal consumatore. Da questo stato di cose è derivato un business model inefficiente: tutte le società Tier 1 attive in questo settore competono tra loro a tutti i livelli, sviluppando soluzioni complete dalla A alla Z. Il risultato: costi di sviluppo altissimi e una frammentazione del mercato che ha reso economicamente poco attraente, per i fornitori di componenti e di software, la messa a punto di soluzioni davvero adatte al settore automotive.

La soluzione proposta da Genivi
In sintesi, la soluzione proposta dall’alleanza Genivi si basa su tre elementi principali:
1) la creazione di un middleware completo espressamente rivolto alle applicazioni IVI, per evitare agli sviluppatori di dover realizzare in proprio molte delle funzionalità richieste;
2) l’adozione di Linux come sistema operativo, non solo per i vantaggi offerti dal software open source ma anche per la sua compatibilità con il mondo dell’elettronica di consumo; è infatti più facile partire da una soluzione consumer e adattarla alle esigenze automotive, piuttosto che il contrario, poiché il primo dei due settori si evolve rapidamente mentre il secondo è molto più stabile;
3) la creazione di un’alleanza industriale che consenta di raggiungere una massa critica sufficiente per giustificare lo sviluppo di tecnologie specificamente rivolte ai sistemi IVI e che favorisca la nascita di un ecosistema di soluzioni certificate.
L’incognita principale della proposta di Genivi riguarda l’atteggiamento dell’industria automobilistica nei confronti del software open source, che spesso suscita diffidenza. La sperimentazione condotta da alcune aziende partner (Bmw, Magneti Marelli, Wind River e Intel) ha dimostrato la fattibilità della soluzione e oggi – stando almeno ai risultati del sondaggio condotto dalla stessa Genivi, di cui daremo conto nelle righe seguenti - le diffidenze nei confronti di Linux sembrano essere superate. I costruttori di auto giapponesi saranno comunque più lenti dei loro colleghi americani ed europei nell’adozione di questo sistema operativo, a causa di una loro maggiore avversione ai potenziali rischi del software open source.

Le tendenze
Grazie a un lavoro che ha avuto inizio nel 2006, la proposta di Genivi appare oggi ben definita dal punto di vista tecnologico, mentre l’alleanza continua a rafforzarsi con l’adesione di nuovi importanti membri. Sono quindi indubbiamente interessanti, per formulare previsioni sull’evoluzione dei sistemi IVI, i risultati del sondaggio che Genivi ha condotto lo scorso anno interpellando numerose aziende della filiera: costruttori di auto, fornitori Tier 1, produttori di semiconduttori e di software – anche se, va detto, subito, la fonte non è affatto imparziale e lo studio in questione ha già sollevato critiche. Stando alle risposte fornite da queste società, nel 2017 il sistema operativi Genivi basato su Linux riuscirà a scalzare Microsoft Auto, che fino a quella data manterrà la sua attuale supremazia nelle applicazioni IVI. Nello stesso periodo si ridurrà notevolmente il ruolo dei sistemi operativi di Qnx e di Microltron (quest’ultima oggi affermata nel mercato giapponese); Android, infine, guadagnerà terreno ma solo come sistema operativo complementare, ad esempio per i navigatori, e, in quanto open source, la sua penetrazione sarà più lenta in Giappone. Le aziende interpellate da Genivi hanno inoltre indicato l’interfaccia utente come l’aspetto realmente differenziante tra i vari sistemi IVI; in questo ambito l’importanza maggiore viene attribuita alla funzione di riconoscimento dei comandi vocali (i progressi si concentreranno sul riconoscimento in funzione del contesto e sulle capacità grammaticali), seguita a lunga distanza dallo schermo tattile. Da oggi al 2017 cambierà anche il panorama della connettività dei sistemi IVI: la porta Usb potrà forse essere rimpiazzato da uno standard wireless, inoltre WiFi potrebbe prendere il posto di Bluetooth nel collegamento tra lo smart phone e il sistema IVI. La rete cellulare Lte prevarrà su WiMax per i collegamenti a larga banda, l’impiego di Terminal Mode si allargherà, infine i sistemi IVI dovranno essere dotati di connettività ai bus di bordo: Can, Lin, Most, Ethernet e forse anche FlexRay. Per quanto riguarda il software, infine, tutti gli interpellati hanno sostenuto la necessità che gli “app store” siano certificati dai costruttori di auto, al fine di evitare le “app” potenzialmente pericolose. Come si è detto, Genivi non è super partes quando parla di sistemi operativi e quindi le sue previsioni vanno prese con cautela; in ogni caso sembra chiaro che il mondo dei sistemi IVI è destinato a una forte evoluzione. Certamente i fornitori di componenti elettronici ne terranno conto, per cogliere opportunità di mercato che si preannunciano molto interessanti.

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