Tutti i vantaggi dell’ecosistema Autosar

AUTOMOTIVE –

Una soluzione conveniente per ridurre la crescente complessità dei sistemi elettronici a bordo auto e parallelamente accrescerne flessibilità, scalabilità, qualità e affidabilità, sta nello sviluppo di applicazioni software compatibili con le specifiche Autosar.

In tempi in cui l’economia di mercato pone nuove sfide e colossi del settore automobilistico vacillano, temi quali i vantaggi economici delle nuove tecnologie, il consolidamento e le partnership vengono continuamente posti in primo piano. In che modo si possono contenere o ripartire i costi d’investimento e, all’interno della catena del valore, cosa aiuta i piccoli e grandi fornitori del settore automobilistico a trovare le “market window” dei produttori che si restringono sempre di più? La complessità dei sistemi altamente integrati dell’auto aumenta rapidamente, il che influisce in modo particolare sugli elementi funzionali utilizzati nel software. L’integrazione dei vari moduli software, per lo più molto complessi, che rappresentano tutte le funzionalità del dispositivo di controllo, costituisce a tutt’oggi una fase per lo più dispendiosa e spesso piena di errori nella catena di produzione dell’intero sistema. Inoltre la limitazione, non sempre da garantire, dei componenti per il sistema, crea problemi in termini di scalabilità, ma soprattutto di facilità di manutenzione e, quindi, di qualità del dispositivo di controllo. Per molti produttori la riutilizzabilità e la standardizzazione sono ottenibili solo con grandi difficoltà o attraverso elevati reinvestimenti in piattaforme di nuova concezione, a causa degli specifici adeguamenti e delle numerosi varianti.

La “vision” – lo standard software
L’Autosar non è più un sogno; tutta l’industria complementare ha già superato il passaggio verso la nuova generazione oppure si accinge a realizzare la più grande standardizzazione nel settore del software di controllo. L’obiettivo è garantire l’autonomia, già promessa con Osek, delle funzioni applicative dalla relativa piattaforma hardware e, attraverso svariate ma definite possibilità di adattamento, ridurre al minimo le spese di adeguamento ai vari requisiti dei produttori, nonché semplificare la trasferibilità delle funzioni applicative. Grazie a interfacce definite e ad un’architettura unificata, la manutenzione, l’aggiornamento e l’intercambiabilità dei componenti software sono garantiti per tutto il ciclo di vita, ben oltre le limitazioni di produttori e fornitori. Inoltre la scalabilità, finora limitata alla piattaforma hardware, può estendersi al software con costi molto contenuti. L’applicazione semplificata di moduli applicativi uguali sulle più diverse piattaforme hardware e la preponderante molteplicità di fornitori di componenti aumenta la concorrenza e la possibilità per i fornitori di moduli di specializzarsi in singoli settori.

L’impiego del nuovo standard Autosar comporta anche cambiamenti e problemi che prima non esistevano e ora pongono nuovi requisiti alla catena del valore. D’ora in avanti il sistema ha più componenti di fornitori diversi, il che comporta più lavoro di gestione e una maggiore dipendenza da fornitori specializzati. I costruttori di automobili diventano integratori totali dei sistemi e i fornitori creano componenti singoli o di sistema. Tale cambiamento influisce sull’attuale catena di processo e sulla collaborazione, nonché sull’intera gestione progetto. Inoltre le procedure per la creazione di software embedded sono attualmente marginali e vengono a poco a poco standardizzate. Spesso vengono richieste certificazioni secondo lo standard automotive Spice (ISO/IEC 15504) o Cmmi (Capability Maturity Model Integration), così la realizzazione della catena di processo richiede parecchi anni. Al momento esiste uno squilibrio qualitativo tra hardware e software, dimostrato anche dal fatto che i componenti software sono la fonte più citata per richieste di garanzia in caso di errori nel sistema. I costi derivanti aumentano vertiginosamente. In primo luogo i produttori devono trovare la “market window” e l’affidabilità del software non deve in nessun modo rappresentare motivo di impedimento.

Competenza nella partnership
Per raggiungere la qualità e la scalabilità richieste e ottenere la flessibilità e l’affidabilità della soluzione Autosar, per i fornitori di semiconduttori come Fujitsu Microelectronics Europe è strategicamente importante collaborare con famosi fornitori nel campo del software base Autosar. Per questo motivo Fujitsu e Elektrobit Automotive, entrambi Premium Member del consorzio Autosar, hanno lanciato sul mercato un’implementazione Autosar trasparente e completa nella serie di Mcu Fujitsu Risc MB91460 a 32 bit. Con la sua serie a 32 bit Fujitsu si occupa di aspetti quali instrument cluster, body, infotainment e chassis e ha appositamente creato una vasta gamma di microcontrollori con caratteristiche ottimizzate. Il concetto posto alla base della serie MB91460 consente di supportare senza problemi lo standard Autosar, anche nei prodotti attuali e futuri di questa serie. Il software Autosar è nato dalla collaborazione tra Fujitsu ed Elektrobit. Con il marchio EB tresos AutoCore è disponibile un core standard Autosar per la serie MB91460 con tutte le funzionalità, comprendente l’ambiente di runtime (RTE), il sistema operativo Autosar, lo stack di comunicazione per i protocolli Lin, Can e FlexRay, altri moduli diagnostici e di gestione dello stato e servizi per la memoria. Il microcontrollore Abstraction Layer della serie MB91460 è disponibile come pacchetto “indipendente” o come pacchetto Autosar integrato. Il core standard Autosar e le comunicazioni con il bus FlexRay vengono configurate attraverso una tool chain integrata formata da EB tresos Studio ed EB tresos Designer.

La partnership tra produttore di semiconduttori e software competence center comporta una forte interoperabilità e solidi canali di comunicazione e crea un forte rapporto di collaborazione e processi decisionali definiti. Per garantire cicli di iterazione ridotti e la qualità del sistema sono stati stabiliti processi qualitativi nella produzione sia dell’hardware che del software di entrambe le aziende che garantiscono una combinazione preziosa e affidabile nel sistema.
Per fornire in modo diretto e indipendente a produttori e fornitori il core standard Autosar e l’Mcal Autosar, Fujitsu ed Elektrobit hanno creato un pacchetto completo contenente i due componenti. La cosa interessante non è solo il software Autosar offerto nel pacchetto, ma anche il portfolio di prodotti e servizi nato dalla collaborazione, che include semiconduttori e software, training, supporto e servizi, nonché assistenza nella realizzazione di dispositivi di controllo con i vari prodotti. Il sostegno garantito da Fujitsu ed Elektrobit a produttori e fornitori di sistema contribuisce a raggiungere l’obiettivo di creare una soluzione perfetta ed economica.

Esempio dispositivo di controllo Autosar
L’equilibrato rapporto di collaborazione tra Fujitsu ed Elektrobit si può descrivere sulla base di alcuni esempi. Il primo è rappresentato dalla definizione di un dispositivo di controllo su Autosar da parte di un produttore di auto Oem. In questo caso il dispositivo era dotato di una combinazione tra software base Autosar e componenti software standard specifici Oem. Il problema dell’integrazione del software base Autosar e, soprattutto, l’adattamento dei suoi componenti ai moduli software standard dei vari produttori pongono i fornitori di fronte a una barriera che non va sottovalutata. La manutenzione e l’affidabilità di questa complessa implementazione devono essere garantite per tutto il ciclo di vita. Per questo molti fornitori tendono a lasciare a terzi questi costi difficili da calcolare. E qui entrano in gioco i vantaggi che una partnership può offrire. In questo caso il fornitore non riceve solo una soluzione composta da microcontroller e software Autosar o Mcal; infatti l’offerta completa di Fujitsu ed Elektrobit prevede il servizio di integrazione dei componenti standard Oem nell’EB tresos AutoCore e la manutenzione a cura della Elektrobit. Inoltre viene garantito un servizio di assistenza competente per tutto il periodo di sviluppo per il microcontroller e i relativi componenti software. In questo modo la partnership diventa una sorta di “one-stop-shop” per tutti i clienti.

Supporto e formazione
Il secondo esempio non mostra solo l’ampia offerta di prodotti hardware e software, ma soprattutto i vantaggi del sostegno cooperativo del cliente nelle prime fasi, nonché nella determinazione delle cause e nella soluzione dei problemi durante l’implementazione di un sistema Autosar su una nuova piattaforma di controllo. Il fornitore è stato assistito, attraverso corsi di formazione, sull’utilizzo dell’ambiente di sviluppo Autosar EB tresos ed ha ricevuto un supporto completo durante la graduale implementazione dei singoli moduli dell’Autosar Mcal sull’hardware. La comunicazione continua tra Fujitsu, Elektrobit e il fornitore ha consentito di ridurre al minimo i problemi di comunicazione e di rispettare i tempi stretti necessari per decidere quale fosse la piattaforma più adatta.

L'importanza della collaborazione
Gli esempi citati dimostrano che i costi in aumento e le maggiori esigenze in termini di qualità e affidabilità di un dispositivo di controllo sono dovuti, in primo luogo, alle crescenti quote di software, alla complessità e al passaggio al nuovo standard Autosar per gli autoveicoli. Con un’adeguata organizzazione della catena di processo, una proficua collaborazione e canali di comunicazione definiti in partnership è possibile ridurre soprattutto i cicli di iterazione e le spese di gestione e, di conseguenza, i costi generali e il tempo di sviluppo. Inoltre la combinazione delle strutture qualitative all’interno della partnership tra produttori di semiconduttori e software house contribuisce a ridurre la percentuale di errori e a rendere solido il software e l’hardware. Infine adeguate partnership e proficui rapporti di collaborazione spianano ulteriormente la strada e facilitano la realizzazione e l’introduzione sul mercato di una automobile Autosar completa.

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