(GLOBAL).-El cambio de paradigma tecnológico que implica la movilidad eléctrica significa que los vehículos eléctricos deben ser diseñados desde origen con un alto grado de sofisticación informática. Como dice el presidente de Volkswagen, Herbert Dies, «El software representará el 90% de las innovaciones futuras en el automóvil». Y así lo entendió, desde el inicio, Elon Musk cuando introdujo el concepto de “automóvil definido por software” en la forma de Tesla.
En ese sentido, la evolución tecnológica automotriz se desarrolla de manera vertiginosa llegando al auto eléctrico y completamente autónomo que ha rebasado en cierta manera la capacidad de los fabricantes.
«Ninguna otra industria está experimentando un cambio tecnológico tan rápido como la industria automotriz», asegura Zoran Filipi, presidente del Departamento de Ingeniería Automotriz del Centro Internacional de Investigación Automotriz de la Universidad de Clemson, en declaraciones a IEEE Spectrum.
En esa misma línea, Dies estima que «el software representará el 90% de las futuras innovaciones en el automóvil». No hay que olvidar que el conglomerado alemán invertirá 7.000 millones de euros en su futuro sistema operativo.
Aplicación del software
Según el especialista Pedro Galván, los automóviles modernos utilizan software para resolver distintos aspectos. Aunque no hay un estándar de los distintos grupos aplicativos, en general podemos reconocer los de telemática, infotainment, instrumentación, ADAS y conducción autónoma.
Infotainment
Esta capa ofrece servicios de información y entretenimiento, apoyándose en las capacidades de conectividad, audio y despliegue de información en pantallas. Esto se puede utilizar tanto para escenarios de productividad (hacer llamadas telefónicas, escuchar mensajes de correo) como de entretenimiento (servicios de música, juegos o video para pasajeros).
Telemática
La capa de telemática brinda información sobre la actividad, historial y ubicación de un automóvil. El uso más básico de estos servicios es para construir aplicaciones de navegación por GPS, asistencia en el camino o localización de autos robados.
Cluster de instrumentos
El cluster de instrumentos es el espacio que despliega información crítica para el conductor, tal como velocidad, temperatura y alertas. En los automóviles modernos se está comenzando a utilizar pantallas digitales en lugar de los tradicionales medidores análogos.
Asistencia de manejo
Esta capa, conocida en inglés como ADAS (advanced driver assistance systems) contiene servicios y aplicaciones para ayudar al conductor a manejar el automóvil. Los servicios no solo son de alerta, sino que incluso también pueden controlar cierto aspecto del automóvil, como por ejemplo el frenado de emergencia o el control de velocidad adaptativo (adaptive cruise control).
Conducción autónoma
Se refiere a la plataforma que habilita que un automóvil pueda conducirse de manera autónoma. Involucra la operación de los sensores, motor de analítica/decisión, y control del automóvil.
Plataformas y proveedores
Además, existen plataformas de software más relevantes para automóvil conectado, a saber:
QNX Software Systems es parte de BlackBerry (fue comprada en 2010), y es líder de mercado en el segmento automotriz. El corazón de su tecnología es el Neutrino RTOS, un sistema operativo de tiempo real basado en Unix que destaca por su arquitectura de microkernel.
QNX tiene una alta penetración en las áreas de telemática e infotainment. Automóviles de marcas como Audi, BMW, Ford, Honda y General Motors, entre otros, utilizan esta plataforma. Típicamente, QNX opera como plataforma de bajo nivel, y las marcas construyen sus propias aplicaciones sobre esta.
Linux ha sido una opción común para las marcas que construyen su propio OS para automóviles. De hecho, el software que opera los automóviles Tesla está basado en Linux, sin embargo, es cerrado.
En 2009 se creó la GENIVI Alliance con el objetivo de impulsar la adopción de software open source en sistemas de infotainment. Entre los miembros de alto nivel están empresas como BMW, Honda, Nissan, Daimler y Volvo. El principal resultado de esta alianza es la Genivi Development Platform (GDP), una plataforma abierta basada en Linux para construir aplicaciones de infotainment. GDP puede funcionar sobre distintas arquitecturas de hardware tales como Intel, NVidia, Qualcomm e incluso tabletas de bajo costo como Raspberry Pi.
CarPlay es básicamente un mecanismo que permite ver y controlar las apps de un iPhone desde la consola de infotainment de un automóvil. Varios automóviles ya lo soportan y funciona con dispositivos iPhone 5 o superior.
A lo largo de los años Android ha tenido distintos acercamientos en el área de infotainment en automóviles. Posiblemente lo más conocido es Android Auto, que es prácticamente lo mismo que CarPlay (mostrar y controlar las apps de tu smartphone desde el sistema de infotainment), pero para Android.
SmartDeviceLink (SDL) es, al igual que CarPlay y Android Auto, un framework para que los smartphones puedan interactuar con los sistemas de infotainment de los automóviles. La diferencia es que SDL es abierto e independiente de Apple y Google.
Microsoft fue uno de los pioneros en el área de sistemas operativos para infotainment, lanzando Microsoft Auto en 1998 que después de varios cambios de nombre terminó como Windows Embedded Automotive. Las primeras dos generaciones del sistema Sync de Ford estaban basadas.
General Motors y Red Hat, pioneros en automóviles definidos por software
Los sistemas de software para automóviles son complejos y requieren altos niveles de protección de ciberseguridad y certificaciones estrictas debido a las prioridades esenciales de seguridad. En los sistemas actuales, estos sólidos requisitos a menudo pueden extender el proceso de desarrollo y dificultar las actualizaciones del software del vehículo, ya que cada actualización requiere de una nueva certificación.
General Motors (NYSE:GM) y Red Hat Inc., proveedor mundial de soluciones de código abierto, anunciaron una colaboración para contribuir al avance de los automóviles definidos por software. Las empresas esperan ampliar un ecosistema de innovación en torno al sistema operativo para automóviles Red Hat, que proporciona una base de sistema operativo Linux con certificación de seguridad funcional destinada a la evolución continua de la plataforma de software Ultifi de GM.
La colaboración entre Red Hat y GM es un momento importante en la convergencia de las industrias del transporte y la tecnología, ya que el sistema operativo de código abierto de grado empresarial y nativo en la nube de Red Hat, acelera el desarrollo de los programas de automóviles definidos por software de GM tras el lanzamiento inicial de Ultifi. Esto permitirá a ambas empresas ofrecer a los clientes funciones más valiosas de forma responsable y confiable en una fracción del tiempo de desarrollo habitual.
Juntos, GM y Red Hat pretenden hacer que las complejas actualizaciones de los automóviles sean más sencillas y frecuentes mediante la implementación de la certificación continua de seguridad funcional en la plataforma Ultifi con el sistema operativo para automóviles de Red Hat, pionera en la certificación contínua anunciada el año pasado.
Se espera que el software integrado sea compatible con una variedad de aplicaciones relacionadas y no relacionadas con la seguridad en los vehículos, como el info-entretenimiento, los sistemas avanzados de asistencia al conductor, el control de la carrocería y la conectividad.
La industria del transporte puede beneficiarse de una innovación más rápida y una mejor sustentabilidad a través de la estandarización con Linux de código abierto y tecnologías nativas de la nube, y GM tiene la intención de liderarla con Red Hat.
Los estándares comunes pueden ayudar a aumentar la reutilización del software y lograr un proceso de diseño más escalable, dando a GM la capacidad de dedicar más recursos hacia nuevas experiencias personalizadas en el habitáculo, los modos del vehículo y otras características que los clientes disfrutarán.
GLOBAL: Automóviles, los nuevos protagonistas de la innovación tecnológica
Antecedentes de automóvil definido por software
Según Ricardo Berizzo, en AADECA Revista, los sistemas de control de emisiones fueron requeridos en todos los modelos producidos para la venta en el estado de California, a partir de 1966, y se implementaron luego en los demás estados del mismo país para los modelos fabricados a partir de 1968. Seguramente quienes legislaron tal norma no pensaron, ni por un momento, la profunda revolución tecnológica que estaban produciendo en la industria automotriz.
La empresa Bosch introdujo la primera sonda lambda automotriz en 1976, y fue utilizada por primera vez por Volvo y Saab ese mismo año. La sonda lambda es un sensor que mide la concentración de oxígeno y se utiliza para comprobar la calidad de la combustión y, por lo tanto, el nivel de contaminación que esta genera.
Los datos obtenidos por la sonda se deben procesar en tiempo real, por lo que se envía el resultado en forma de señal eléctrica analógica a una “centralita” electrónica, la cual a partir de esta información, junto con otros parámetros, enviará una señal de control para alterar la mezcla combustible/oxígeno.
Esa “centralita” de control, que pasó a llamarse “unidad de control de motor” o “ECU”, por sus siglas en inglés, es una unidad de control electrónico capaz de llevar a cabo los cálculos necesarios antes mencionados.
Hoy en día, las ECU programables se pueden modificar como consecuencia del cambio de algún componente del vehículo, y se deben programar nuevamente para configurar correctamente el comportamiento y rendimiento adecuado del automóvil.
De un tiempo a esta parte, la complejidad del software se ha multiplicado por cuatro durante la última década, pero la productividad del software del proveedor y del OEM (Original Equipment Manufacture) apenas ha aumentado durante dicho tiempo.
Crisis, demanda y dependencia
Ese cambio abrupto del crecimiento de la tecnología, unido a la crisis del COVID-19 ha provocado la crisis de los microchips. Es tal el crecimiento de la tecnología, el incremento del teletrabajo y de la demanda de productos de electrónica de consumo propició que los productores de chips, como TSMC y Samsung, diesen prioridad al abastecimiento de este sector dejando a la industria automovilística en un segundo plano, pero muy necesitada de sus productos.
Los microchips son necesarios para desarrollar las ECU (Electronic Control Unit) de los coches. Por ejemplo, algunos fabricantes de vehículos necesitan aproximadamente 110 ECU además de software, sensores, cámaras y un sinfín de elementos que componen su arsenal tecnológico.
Por eso, gran parte de estos chips dependen de terceras empresas porque las automovilísticas no llegan a completar la demanda, lo que genera alta dependencia.
Además, alrededor del 90% de los microchips más avanzados se fabrican en Taiwán, sin embargo, la falta de agua sufrida allí amenaza con aumentar la escasez de microchips.
Según Motorpasion, otro reto que enfrenta la industria es el crecimiento de los autos eléctricos. Las firmas automovilísticas, encaminadas hacia la electrificación total del sector, lidian con el apartado aerodinámico y de peso de los coches eléctricos a fin de contrarrestar los kilos extra que suponen la implementación de las baterías.
Por otra parte, los sistemas electrónicos han supuesto un aumento de costes para las marcas. Según Deloitte, las previsiones de cara a 2030 es que estos supongan la mitad los costes, cuando en 2010 apenas representaban un 35%. Y una subida de costes se traduce en un precio de venta mayor para el comprador.
