Le case automobilistiche e le società di elettronica continuano a migliorare il livello di intelligenza e connettività dei loro mezzi. I segnali di evoluzione che emergono parlano sempre più chiaramente di aspetti quali Intelligenza Artificiale (AI), integrazione di funzionalità (connettività, telematica e intrattenimento), assistenti personali, cloud, 5G e realtà aumentata (AR).
Secondo il rapporto pubblicato da MarketResearchFuture, il mercato dell'infotainment automobilistico globale crescerà con un CAGR del 6,36% durante il periodo di previsione (dal 2018 al 2024). I principali attori nel mercato sono Alpine Electronics, Continental AG, Harman International Industries, Panasonic Corporation e Pioneer Corporation. A seguire si segnalano DENSO Corporation, Garmin, Kenwood Corporation, Aptiv PLC e l'indiana AllGo Embedded Systems. Dal punto di viste del sistema operativo, la fetta più grande di mercato è attribuibile a QNX. Seguono Linux, Microsoft e altri. Il QNX è una piattaforma specificatamente pensata per lo sviluppo dei sistemi di infotainment automobilistici. È progettata per offrire flessibilità e supportare un'ampia varietà di gadget o sistemi. Microsoft utilizza delle piattaforme appositamente progettate, sviluppate su Windows, che favoriscono l'integrazione dei dispositivi operanti su diversi sistemi operativi. QNX, che rappresenta un valore di mercato di 10,7 milioni di dollari con una quota di mercato del 47%, dovrebbe espandersi con un CAGR del 6,26%, proiettando un valore di mercato di oltre 16 milioni di dollari nel 2023. I driver legati alla crescita del mercato globale dell'infotainment automobilistico sono numerosi. In primo luogo, lo sviluppo del supporto per le piattaforme open source, che possono essere utilizzate per la creazione di software integrato. In secondo luogo, i sistemi di infotainment saranno sempre più facilmente collegabili a dispositivi che operano su sistemi operativi differenti, come smartphone, unità USB, laptop o tablet. In terzo luogo, l'aumento della domanda da parte dei clienti del settore automobilistico contribuirà allo sviluppo manifatturiero. Insomma, il futuro delle case automobilistiche passa soprattutto attraverso l'infotainment. Ma vediamo più nello specifico i trend tecnologici in atto.
Intelligenza artificiale
I produttori che sfruttano i vantaggi dell'AI nelle loro offerte sono molti. Sul suo nuovo modello della classe A, Mercedes-Benz ha recentemente dimostrato il sistema multimediale intelligente MBUX (Mercedes-Benz User Experience). Si tratta di una piattaforma di apprendimento intelligente e connessa che sfrutta la potenza della tecnologia GPU di Nvidia per assimilare le preferenze del conducente e ripresentarle tramite un menu "Suggerimenti". Il sistema è concepito per crescere nel tempo poiché è basato su tecnologia AI e può essere migliorato attraverso il software e gli aggiornamenti delle funzionalità trasferiti dal cloud. Un altro esempio è la nuova piattaforma GiGA Drive di KT, la quale incorpora una funzione di intelligenza artificiale alimentata dalla voce dell'utente. In collaborazione con SoundHound, KT ha sviluppato dei servizi AI che supportano comandi di ricerca specifici e forniscono indicazioni stradali che tengono conto delle condizioni del traffico.
Integrazione tra connettività, telematica e funzionalità di infotainment
Nel 2017 Qualcomm Technologies si è aggiudicata 25 nuovi progetti telematici e d'infotainment per un valore di 3 miliardi di dollari. Basandosi sulla sua piattaforma automotive Snapdragon, Qualcomm è fornitore di 14 delle 25 principali case automobilistiche globali. Tra le soluzioni realizzate dell'azienda spiccano una concept car con funzionalità 5G e Gigabit LTE. Il successo riscosso mette in luce i vantaggi fondamentali di una piattaforma con funzioni di connettività, telematica e infotainment strettamente integrate. Cypress Semiconductor ha implementato nel sistema dell'Audi A8 2018 un hotspot Wi-Fi che supporta fino a otto dispositivi contemporaneamente. L'unità di comunicazione (Alpine) è stata progettata da e.solutions, una joint venture tra Audi ed Elektrobit. La soluzione Cypress combina funzioni 802.11ac e connettività Bluetooth in un unico chip che ha un ruolo chiave nella nuova soluzione di infotainment Audi.
Entro il 2022, secondo l'istituto di ricerca IHS Markit, quasi il 90% delle nuove auto sarà dotato di capacità di riconoscimento vocale. Di queste auto, il 75% avrà disporre di controllo vocale basato su cloud fornito da aziende come Microsoft, Amazon e Google.
Assistenti personali, cloud e 5G
La filosofia di progettazione adottata da BMW ha l'obiettivo di portare gli assistenti personali sulle proprie auto. La società sta lavorando con leader quali Amazon, Google e Microsoft per dotare la propria soluzione (BMW Connected) delle migliori caratteristiche offerte da ciascuno di questi ambienti: l'e-commerce di Alexa, la ricerca di Google e la produttività Cortana. Sempre per quanto l'assistenza vocale, anche Ford, Hyundai e Volkswagen prevedono di integrare (o lo hanno già fatto) questa tecnologia nei loro veicoli. Recentemente, Amazon ha lanciato Echo Auto, un altoparlante intelligente miniaturizzato da installare sul cruscotto. Funziona come qualsiasi altro dispositivo Alexa, il che significa che permette di porre domande e lanciare comandi tenendo gli occhi ben fissi sulla strada. Grazie a un array di otto microfoni concepito per gestire l'acustica dell'ambiente auto e a una potente tecnologia di riconoscimento vocale, Echo Auto consente di percepire i comandi vocali nonostante musica, rumori nell'abitacolo o disturbi esterni. La gestione avviene tramite l'app Alexa dello smartphone, il quale fornisce anche la connessione dati per comunicare con il cloud. Oltre ad Amazon, Apple e Microsoft, anche i produttori di automobili si stanno muovendo per entrare nel segmento del riconoscimento vocale con tecnologie complementari. Ad esempio, BMW ha introdotto una piattaforma proprietaria (Intelligent Personal Assistant) in grado di spiegare le diverse funzioni ("come funziona l'assistente per l'illuminazione stradale?"), di fornire informazioni sullo stato del veicolo ("il livello dell'olio è OK?") o di eseguire dei comandi (per esempio accendere o spegnere il sistema HVAC). Il tutto senza muovere un dito. BMW afferma che il sistema può riconoscere le impostazioni preferite del conducente e persino attivare una combinazione di funzioni per migliorare il benessere. Ad esempio, pronunciando "Ciao BMW, sono stanco" si attiva un programma di stimolazione che regola illuminazione, musica e temperatura per aumentare l'attenzione del conducente. BMW ha creato il proprio assistente personale sulla base del cloud pubblico Azure di Microsoft. A partire da marzo 2019, i nuovi modelli BMW X5, Z4 e 8 dotati di sistema operativo BMW 7.0 saranno in grado di installare la versione completa del BMW Intelligent Personal Assistant tramite aggiornamento software remoto, senza dover visitare un rivenditore. I sistemi di infotainment sono diventati l'hub centrale di numerose funzioni del veicolo. La convergenza tra intrattenimento e informazioni ha portato questi sistemi a integrare capacità che in precedenza erano disponibili solo separatamente. Esempi includono la connettività all'interno del veicolo a livello wireless (ad esempio Bluetooth per audio e smartphone e comunicazioni near field per fob) o CAN, la riproduzione di dati video da telecamere di bordo e gestione di sistemi di guida assistita (ADAS - advanced-driver-assistance-system-system). A tutto ciò si sovrappone una moltitudine di I/O multimediali, tra cui radio analogica e digitale, TV, GPS e così via. In futuro, l'evoluzione del sistema di infotainment dovrà tenere in considerazione ulteriori funzioni. Un esempio è il riconoscimento gestuale. Ampiamente previsto tra le interfacce utente in-car di nuova generazione, il riconoscimento gestuale sostituisce i comandi touchscreen. Grazie ai movimenti è possibile comandare i finestrini, il clima oppure il volume dello stereo. Una telecamera posizionata sul volante o sul cruscotto permette di acquisire i gesti, inviando un segnale al processore dell'unità (o al computer di bordo) che gestisce l'hardware collegato. I dati vengono analizzati per determinare le intenzioni del conducente e verificare le azioni da intraprendere, attivandole di conseguenza. Un altro esempio di funzionalità innovativa è rappresentato dai display "heads-up" (HUD) per realtà aumentata (AR). Questi pannelli di visualizzazione, di solito stratificati nel parabrezza, permettono principalmente di evitare di distogliere lo sguardo dalla strada per quel un breve lasso di tempo necessario per mettere a fuoco il pannello strumenti e tornare a guardare davanti. Tutto ciò richiede almeno mezzo secondo, il che significa, a 120 kmh, guidare alla cieca per circa 33 metri. Un HUD permette di visualizzare le informazioni esattamente dove serve, direttamente nel campo visivo del conducente. Tipicamente, gli HUD mostrano immagini traslucide che non interferiscono con la percezione della strada da parte del conducente. Le case automobilistiche stanno anche sviluppando HUD a realtà aumentata che arricchiscono l'immagine reale percepita attraverso il parabrezza sovrapponendo un ulteriore livello di informazioni (ad esempio i dettagli di navigazione). Ciò significa che direzione di marcia, cambi di corsia o oggetti suggeriti dall'HUD sono allineati visivamente con il percorso. I cruscotti AR saranno anche in grado di identificare gli ostacoli di fronte a un veicolo, indicando al conducente la relativa distanza.
Esigenze di flessibilità nelle attività di test
Le nuove funzionalità dei sistemi di infotainment offrono caratteristiche molto apprezzate dai consumatori. Per le case automobilistiche ciò implica l'esigenza di rendere il loro funzionamento affidabile e sicuro. Poiché la complessità di questi sistemi continua a crescere, collaudarli rappresenta una sfida tecnica considerevole. Nuovi metodi di comunicazione, nuovi segnali, nuove interfacce utente, nuovi standard e un'innumerevole insieme di requisiti inesplorati rendono i tradizionali tool di test hardware e software totalmente obsoleti. Non solo. Dal punto di vista del progettuale, il sistema di infotainment è in costante evoluzione e ciò implica un radicale cambiamento anche dal punto di vista delle strategie di test, le quali devono essere sufficientemente flessibili per poter gestire il progetto nell'arco di tutta la sua vita. Che cosa si evince da tutto questo? È semplice: l'architettura dei sistemi di test dovrà essere basata su moduli applicativi e librerie software altamente specifici, in grado di ottimizzare le sequenze di collaudo e di ridurre sforzi e costi. Oltre a questo, un approccio flessibile e modulare dei sistemi di test consentirà di gestire i nuovi standard di infotainment man mano che saranno sviluppati, incorporandoli nella sequenza di collaudo semplicemente aggiungendo un'unità funzionale specifica. Questi sistemi di test devono anche essere pronti per gestire l'ampio spettro di fonti dati legate al concetto di sensor fusion, tecnologia che presumibilmente riguarderà sia le piattaforme di infotainment sia i sistemi elettronici utilizzati nel corpo e nella trasmissione della vettura. Trattandosi di una tecnologia ancora in evoluzione, la complessità di test ovviamente aumenta. Il costante miglioramento dei sensori in termini di precisione e risoluzione complica ulteriormente le cose, soprattutto dal punto di vista della larghezza di banda e del livello di potenza trasmessa. Nel contesto di questo scenario, gli sviluppatori di piattaforme di test saranno chiamati ad anticipare i nuovi standard prima che vengano approvati. A tale proposito le piattaforme di test, indipendentemente dalla forma assunta, costituiranno una parte fondamentale dello sforzo a livello di settore per sviluppare veicoli sicuri per il prossimo decennio.
Realtà aumentata per la prossima generazione di sistemi di infotainment
La crescente consapevolezza legata ai temi della sicurezza e delle funzionalità di assistenza alla guida, insieme al ruolo sempre più importante degli smartphone nella vita quotidiana delle persone, stanno alimentando il mercato globale dell'infotainment automotive. Tuttavia, la distrazione del guidatore causata dall'interazione con i sistemi di infotainment potrebbe ostacolare lo sviluppo di un settore che, secondo ResearchAndMarkets, crescerà nel periodo 2018-2022 con un CAGR dell'11,82%. In tale contesto, la realtà aumentata potrebbe migliorare la sicurezza delle attività legate all'uso dei sistemi di navigazione, di infotainment e di assistenza alla guida. Con l'avvento dei veicoli autonomi, la realtà aumentata aiuterà i conducenti a entrare nell'inedito ruolo di passeggeri, fornendo loro una rassicurante panoramica di ciò che "vede" il mezzo quando si muove sulla strada. A tale proposito, Apple ha presentato una domanda di brevetto per un "display di realtà aumentata per veicoli adattivi che usa immagini stereografiche". La soluzione permette di combinare i dati provenienti dal veicolo con una ricostruzione stereografica pre-generata creata utilizzando immagini del mondo reale raccolte nel tempo da numerose fonti. Sfruttando delle "tessere" 3D pre-generate da fotografie aeree o riprese stradali, il sistema AR può utilizzare una varietà di tecniche per migliorare le capacità di rendering del sistema. Ad esempio, se un'auto davanti al veicolo esce dal campo visito immediato, una tessera dati può sovrapporsi alla grafica sul display indicando la sua direzione. Apple non è la sola che opera nella ricerca AR in campo automobilistico. Daimler ha dichiarato che sui veicoli Mercedes-Benz di nuova generazione la navigazione AR debutterà nell'ambito del citato sistema di infotainment di bordo MBUX, sviluppato insieme ad Harman, affiliata interamente controllata da Samsung Electronics. MBUX è basato sulla tecnologia GPU di Nvidia: le sue capacità sono progettate per crescere nel tempo. Il nuovo sistema aiuterà gli OEM a evolvere verso i veicoli a guida autonoma di livello 3, 4 e 5. Nella modalità di guida automatica, il sistema di navigazione con funzionalità AR mostrerà in tempo reale al conducente quali azioni sta eseguendo la vettura. MBUX prevede anche un assistente con riconoscimento vocale invocabile pronunciando "Ciao Mercedes" o premendo un pulsante sul volante. In una situazione di guida autonoma, la funzione eliminerebbe del tutto la mappa astratta per mostrare agli occupanti ciò che l'auto intende eseguire, ad esempio svoltare, accelerare, frenare o cambiare corsia. Questa intuitiva esperienza di navigazione verrebbe mostrata nel contesto reale, offrendo ai passeggeri una sensazione di controllo totale nonostante le capacità autonome del veicolo.
