Network and Control Unit
Already some people will tell you that a modern vehicle is like a computer on wheels
Richard WallaceChe cosa hanno in comune la spiaggia del mare e un veicolo? Il silicio. Secondo solo all’ossigeno come elemento naturale più abbondante sulla terra, il silicio è presente come biossido nella sabbia ed è l’elemento principe nei semiconduttori largamente impiegati delle aziende dell’elettronica.
Gran parte del silicio oggi prodotto non è usato per costruire computer, ma viene letteralmente inghiottito dai sistemi che ci circondano ogni giorno: la casa, gli elettrodomestici, gli edifici, le auto, gli aerei e i treni. Particolarmente avidi di silicio sono i veicoli. Nel tempo si è avuta la necessità di dedicare centraline elettroniche per il controllo non solo del motore, ma anche della trazione, della stabilità, delle luci, delle porte, della radio e della navigazione. Nonostante lo sforzo di semplificazione e centralizzazione oggi un auto di lusso può ospitare più di cento centraline. Stiamo raggiungendo masse di software dell’ordine di centinaia di MegaBytes anche all’interno di macchine utilitarie. Grazie a questo software consumiamo di meno, inquiniamo meno, abbiamo una guida assistita e sicura, ci muoviamo in ogni parte del mondo grazie ai navigatori, telefoniamo comodamente in abitacoli con temperatura controllata, ascoltiamo musica e possiamo fruire di forme di intrattenimento sempre più ricche grazie ai sistemi multimediali presenti a bordo. L’esperienza di guida delle auto odierne sembrerebbe una meraviglia per un guidatore degli anni 70.
Protagonista di questa rivoluzione è stata la centralina elettronica, il sistema embedded per eccellenza. La ECU (Electronic Control Unit) è un capolavoro di software: è affidabile, veloce ed ottimizzata. Ma il vero punto di forza sta nell’integrazione di diverse centraline. Grazie al dialogo costante tra le diverse unità abbiamo reso i veicoli autonomi e intelligenti
L’auto ibrida/elettrica e la guida autonoma promettono nuovi scenari ma esasperano ulteriormente questa corsa al software. Per affrontare questa sfida due nuove tecnologie ci vengono in aiuto. La prima è la tecnologia delle reti intelligenti. Al fianco delle tradizionali reti CAN, LIN, CAN-FD si affiancherà l’automotive Ethernet e la concertazione del traffico delle centraline sarà mediata da interfacce intelligenti (gateways) che oltre a smistare il traffico eseguiranno calcoli e forniranno servizi. La seconda è la comunicazione delle centraline verso il mondo remoto, verso il cloud. Teoresi da 20 anni integra centraline in auto, veicoli industriali ed agricoli, treni ed elettrodomestici.
Ogni ambito industriale ha le sue centraline. I veicoli su ruote hanno il body computer e le centraline di infotainment. I velivoli hanno la centralina di controllo del volo (Flight Control Systems) mentre i treni hanno i sistemi TCMS (Train Control Management Systems). A queste centraline principali si affiancano decine di centraline satellite che gestiscono freni, luci, clima, porte, sicurezza. Per ognuno di questi componenti, il ciclo di produzione software deve essere rigoroso, onde evitare continue manutenzioni e richiami. Pur partendo sempre dai requisiti funzionali bisogna, fin dall’inizio, tenere conto delle problematiche di schedulazione, velocità ed occupazione ed anche progettare le interfacce di comunicazione con il mondo esterno. La diagnostica è un altro argomento importante da affrontare ed inoltre sempre più spesso il software deve essere normato secondo diversi standard, come AUTOSAR , l’ISO 26262, il CENELEC 50128/29 e il DO178C.
Teoresi è operativa su questi temi in diversi ambiti industriali con competenze multi-dominio e il vantaggio della cross fertilization.
Ogni centralina è un mondo e ognuna parla quello che possiamo definire un suo dialetto. Nelle auto, inizialmente, era presente un unico standard, il CAN . Ora abbiamo il CAN-FD, il LIN, il flexRay. Una nuova evoluzione è in pieno svolgimento: l’utilizzo del protocollo Ethernet tradizionale in ambito automotive e non solo. Questo nuovo Automotive Ethernet semplificherà le connessioni interne al veicolo, sarà molto più veloce, si interfaccerà con sistemi remoti con naturalezza e sarà molto più gestibile. Delle interfacce chiamate gateways già oggi consentono e sempre più abiliteranno un dialogo diretto tra i diversi protocolli. Teoresi ha lavorato con le reti veicolo sin dalla fine degli anni 90, nel periodo di esordio del CAN, si tratta oggi di una competenza distintiva grazie a team specializzati nell’interfacciamento ed integrazione delle centraline e partnership esclusive con aziende leader di mercato.
