Al servizio del guidatore

CAR INFOTAINMENT –

Continua l’evoluzione dei sistemi di infointrattenimento installati nelle automobili, con innovazioni che riguardano le reti di bordo, l’integrazione con gli smartphone e molti altri aspetti. In un futuro non lontano, le auto saranno dotate di una connessione Internet a larga banda tramite rete Lte.

Tutte le “concept car” più futuristiche esposte ai saloni internazionali (ad esempio la Mercedes F125 o la Bmw i8 ConceptSpyder) sono oggi dotate di sistemi di infointrattenimento altrettanto futuristici, che promettono molte nuove funzioni di connettività, interattività ecc. È un'ulteriore dimostrazione di come i sistemi di car infotainment contribuiscano oggi in modo importante all'immagine esclusiva delle auto di lusso. Le soluzioni proposte dalle concept car non sono poi tanto lontane dalla realtà delle tecnologie di oggi; ciò che ancora manca, probabilmente, è una visione chiara dell'evoluzione che avrà luogo nei prossimi anni, per quanto riguarda sia le infrastrutture che saranno realmente disponibili, sia le modalità d'uso effettivamente interessanti per gli automobilisti. Ad esempio: la rete Lte sarà disponibile ovunque o solo in alcuni quartieri delle grandi città? Quando saranno realizzate le infrastrutture Car2x per lo scambio di informazioni tra i veicoli e il sistema di controllo del traffico? Quanti automobilisti saranno davvero interessati ad utilizzare Facebook in macchina? In attesa di rispondere a queste domande, l'evoluzione tecnologica continua su più fronti.

Ethernet in auto
Uno di questi fronti riguarda le reti utilizzate a bordo dell'autoveicolo per trasportare i segnali dei sistemi di infointrattenimento, audio e video in primo luogo. Com'è noto, da tempo l'industria automobilistica ha adottato un bus appositamente creato per questo tipo di applicazioni: si tratta di MOST, una tecnologia ben consolidata e molto diffusa nelle vetture di fascia alta. Il primato di MOST, però, viene oggi insidiato dalle nuove soluzioni che consentono di realizzare reti Ethernet anche all'interno degli autoveicoli. La tecnologia più promettente in questo campo è stata sviluppata da Broadcom: battezzata BroadR-Reach, essa permette di trasmettere dati alla velocità di 100 megabit al secondo su un normale doppino non schermato  o cavo Utp (Unshielded twisted pair). La diffusione di questa tecnologia come standard aperto viene promossa dal consorzio industriale Open Alliance Special Interest Group, dove Open sta per One Pair Ether-Net. Oltre alla stessa Broadcom, l'organizzazione annovera tra i suoi soci promotori società del calibro di Bmw, Bosch, Continental, Freescale, Harman, Hyundai, Jaguar Land Rover, Lear, Nxp, Renesas; all'iniziativa hanno inoltre aderito altre importanti società. Si profila quindi una sfida tra Ethernet e il bus Most. Secondo i suoi fautori, Most ha il vantaggio di essere già stato ampiamente collaudato nelle applicazioni automobilistiche; l'ultima versione dello standard, Most150, consente inoltre di realizzare anche un canale Ethernet. Difficile dire, oggi, quale sarà l'esito della sfida; va comunque rilevato che Ethernet tende a diffondersi in tutti i settori applicativi, soppiantando le tecnologie preesistenti. Qualcosa di analogo sta accadendo anche nel settore dei bus di campo per l'automazione industriale, dove i nuovi bus basati su Ethernet stanno insidiando standard consolidati da anni. Il motivo principale di questo successo è il vantaggio derivante dall'enorme diffusione di Ethernet nel mondo dei computer; questa “massa critica”, infatti, si traduce in semplificazioni e riduzioni dei costi anche in tutti gli altri settori applicativi. Alla forza di Ethernet,  la soluzione sviluppata da Broadcom unisce i miracoli delle più sofisticate tecnologie di equalizzazione, che oggi consentono di inviare dati ad alta velocità anche su cavi molto economici come Utp. I membri di OpenSIG hanno già presentato alcune applicazioni pilota: Freescale e Bmw, ad esempio, hanno recentemente realizzato un sistema in cui Ethernet viene utilizzata per trasportare i segnali delle telecamere di parcheggio.

L'integrazione con gli smartphone
Prosegue, intanto, lo sviluppo di soluzioni che permettono di integrare il sistema di infointrattenimento con lo smartphone portato a bordo dall'automobilista. Il concetto è molto semplice: il guidatore entra in auto, collega il proprio telefono per mezzo di un cavetto e può immediatamente iniziare a utilizzarne tutte le funzionalità mediante le interfacce utente proprie del veicolo, come il display del navigatore e i tasti sul volante. Una delle novità che si registrano su questo fronte è la nascita di un consorzio industriale che ha lo scopo di diffondere lo standard MirrorLink, finalizzato appunto a consentire questo tipo di integrazione tra gli smartphone e i sistemi di infointrattenimento presenti a bordo. MirrorLink, precedentemente noto come Terminal Mode, è una tecnologia aperta basata su standard industriali; ad esempio, per riprodurre il display del telefono sullo schermo del navigatore, il sistema utilizza la tecnologia Vnc (Virtual Network Computing). Durante la guida, inoltre, MirrorLink consente al conducente di utilizzare soltanto le applicazioni che sono state certificate come sicure, quelle cioè che non provocano distrazioni. La diffusione di questa tecnologia è promossa dal Car Connectivity Consortium, i cui soci rappresentano il 60% del mercato automobilistico e il 60% del mercato degli smartphone. All'organizzazione aderiscono Alpine, BT Software and Research, Clarion, Daimler, Delphi, Denso, Garmin, General Motors, Honda, HTC, Hyundai, Ixonos, J & K Car Electronics, jambit, KDDI, LG Electronics, Mitsubishi Electric Corporation, Motorola Mobility, Nokia, Panasonic, PSA Automotive, Samsung, Sony Corporation, Sony Ericsson, RealVNC, Renesas, Toyota e Volkswagen.

Banda larga sempre disponibile
Per quanto riguarda la connettività, comunque, l'obiettivo a medio termine è dotare l'automobile di una connessione Internet a larga banda costantemente disponibile, che dovrebbe essere assicurata dalla futura rete dei telefoni cellulari di quarta generazione o Lte; secondo alcuni osservatori, le prime auto dotate di questa funzione arriveranno sul mercato nel 2014. Ovviamente la disponibilità di una connessione di questo tipo cambierà molte cose; ad esempio consentirà la fruizione di contenuti audio e video scaricati in streaming da Internet e renderà possibile l'utilizzo di risorse di tipo “cloud computing”. In altri termini i sistemi di bordo potranno essere usati come semplici terminali, lasciando ai sistemi di terra i compiti più gravosi di elaborazione e stoccaggio dati. Ad esempio un navigatore satellitare potrà scaricare le mappe in tempo reale, anziché conservarle in una memoria locale. L'approccio “cloud” dovrebbe anche consentire di disaccoppiare le dinamiche evolutive dell'industria automobilistica, relativamente lente, da quelle molto più veloci dell'industria IT. Al momento, però, è difficile prevedere quanto tempo occorrerà ai gestori telefonici per coprire l'intero territorio con una rete Lte capace di sostenere moltissime connessioni contemporanee. Anche lo sviluppo dei ricetrasmettitori Lte per gli autoveicoli non sarà banale, poiché il futuro standard impiegherà antenne Mimo (Multiple Input-Multiple Output) e - in alcune aree geografiche - sfrutterà frequenze inferiori al gigahertz, con la conseguenza di una maggiore sensibilità al rumore. Queste criticità potranno forse tradursi in opportunità per le società specializzate nella produzione di moduli wireless, come ad esempio Sierra Wireless.

I sistemi operativi
In prospettiva, i sistemi di infointrattenimento subiranno anche trasformazioni legate alla prevista semplificazione delle architetture elettroniche degli autoveicoli. Negli ultimi anni, infatti, il numero di Ecu (Electronic Control Unit) è aumentato notevolmente: un'auto di fascia alta può contenere oggi un centinaio di microcontrollori e microprocessori, con una quantità di codice embedded stimata nell'ordine dei cento milioni di linee. Esistono validi motivi per ridurre questa complessità, riunendo più funzioni diverse in uno stesso processore tramite le tecniche di “virtualizzazione” già ampiamente utilizzate nel mondo dei server. Ciò comporterà la convivenza, nello stesso sistema, di applicazioni critiche ai fini della sicurezza con altre che non hanno alcuna criticità. Anche nell'ambito dell'infointrattenimento, alcune funzioni informative sono essenziali per garantire la sicurezza di guida (ad esempio quelle riguardanti il cruscotto) mentre le funzioni di puro intrattenimento non presentano alcuna criticità. Aumenterà, quindi, l'importanza delle soluzioni che consentono di mantenere totalmente separati tra loro i processori virtuali che “girano” sullo stesso processore fisico, per proteggere le applicazioni critiche dai problemi che potrebbero colpire quelle non critiche. Tra le soluzioni utilizzabili per una virtualizzazione che rispetti questi requisiti è compreso l'impiego di hypervisor di tipo 1 (“bare metal”) basati su microkernel, come proposto da Green Hills Software. La situazione è in evoluzione anche sul fronte dei sistemi operativi open source (basati su Linux) che vengono promossi dall'organizzazione Genivi Alliance come piattaforma di sviluppo per i sistemi di In-Vehicle Infotainment. Recentemente, infatti, uno dei sistemi operativi certificati da Genivi, MeeGO, è stato sostanzialmente sostituito da un nuovo progetto, battezzato Tizen. Il principale motivo addotto per giustificare la sostituzione è la necessità di offrire maggiori funzionalità HTML5.

Altre tendenze
Per quanto riguarda i vari tipi di ricevitori presenti a bordo del veicolo, aumenterà probabilmente l'impiego delle soluzioni Sdr (Software Defined Radio). La flessibilità consentita da questa tecnologia permetterà ai costruttori di adattare facilmente il sistema di infointrattenimento al mutamento dei requisiti nelle diverse aree geografiche e nel corso del tempo. Va infatti ricordato che nel mondo esistono diversi standard per le trasmissioni radiofoniche digitali (Drm, Drm+, Dab, Dab+, T-Dmb, HD Radio) e che le caratteristiche dei futuri sistemi Vehicle2x (per lo scambio delle informazioni sul traffico tra i veicoli e con le infrastrutture di controllo) non sono ancora state definite nei dettagli. Una delle società attive nel campo delle soluzioni Sdr per le applicazioni automobilistiche è NXP Semiconductor. Sul fronte delle interfacce visive tra auto e guidatore, infine, si può prevedere una maggiore diffusione degli Hud (Head-Up Display), che consentono di proiettare le informazioni sul parabrezza, evitando al conducente di distogliere lo sguardo dalla strada. Continental, una delle società attive in questo campo, ha già introdotto la seconda generazione dei propri Hud e sta studiando ulteriori evoluzioni.

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