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Il 2020 potrebbe rivelarsi una tappa fondamentale nel viaggio del mondo per raggiungere la dipendenza dai combustibili fossili. Il rallentamento economico causato dalla pandemia di Covid-19 ha fornito una visione approfondita di un ambiente con aria più pulita, cambiando le abitudini di lavoro e di viaggio delle persone ed evidenziando i danni causati al nostro pianeta dai cambiamenti climatici. Mentre i paesi di tutto il mondo si sforzano di riavviare la propria economia, il riconoscimento che la dipendenza dai combustibili fossili deve finire per il bene del pianeta è diventata realtà.
Il settore dei trasporti, responsabile di circa il 24% delle emissioni di CO2 a livello globale, è sotto i riflettori di ambientalisti e dei governi che stanno portando avanti normative sempre più severe sulle emissioni dei veicoli. La Norvegia si trova all’estremità più aggressiva della scala, ed ha pianificato di eliminare gradualmente le nuove vendite di motori a combustione interna (ICE) autovetture entro il 2025. Nel resto dell’Europa, gli obiettivi variano tra il 2030 e il 2040 e la Cina punta a una quota di mercato minima del 50% dei nuovi veicoli elettrici (NEV) entro il 2035.
Il settore automobilistico globale sta rispondendo a queste incombenti scadenze per le emissioni, con tutti i principali produttori, tra cui Volvo, Daimler, Volkswagen e Ford che annunciano massicci investimenti in programmi di sviluppo di veicoli elettrici. Guidate da Tesla, il leader di mercato con quasi il 30% delle vendite globali nella prima metà del 2020, le case automobilistiche globali hanno lanciato collettivamente 143 nuovi veicoli elettrici nel 2019 e prevedono di introdurre altri 450 modelli entro il 2022.
Forse uno dei maggiori ostacoli all’adozione dei veicoli elettrici finora è stata la percezione dei consumatori di un alto prezzo e di basse prestazioni, in particolare sulla gamma basa; oltre che la distanza che un veicolo può percorrere prima che la batteria debba essere ricaricata. Queste percezioni vengono progressivamente ridimensionate con l’aumento dell’infrastruttura per la ricarica, con gli ingenti investimenti che vengono fatti per migliorare i veicoli elettrici, con una forte attenzione alla tecnologia delle batterie e con il miglioramento dell’efficienza.
L’automobile moderna contiene una serie di sottosistemi elettronici avanzati, ciascuno responsabile del controllo di funzionalità specifiche, come ADAS, infotainment, sicurezza funzionale e trasmissione, inclusa la gestione della batteria. L’architettura di questi sistemi di bordo si è evoluta da più unità di controllo elettronico (ECU) a delle piccole reti, ciascuna gestita da un controller che condivide i dati e collabora con altri nodi. Questi controller di nodi sono basati su potenti microcontrollori incorporati che consentono un’elaborazione complessa, utilizzando tecniche avanzate come la virtualizzazione, che ere precedentemente appannaggio solo dei server basati su data center.
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L’impatto di questa capacità di elaborazione a bordo aumenta in modo esponenziale grazie agli sviluppi sulla connettività dei veicoli. La tecnologia C-V2X sfrutta le prestazioni e la copertura delle reti cellulari per condividere nel cloud le enormi quantità di dati generati dall’auto e dai suoi sensori (fino a 4 Terabyte all’ora). Questi dati condivisi possono quindi essere utilizzati al fine di migliorare l’esperienza del guidatore e di poter sfruttare servizi mirati come assicurazione, gestione della flotta, diagnostica preventiva e rilevamento delle intrusioni.
L’auto connessa utilizza la potenza dell’elaborazione cloud-edge e dell’intelligenza artificiale per aumentare le capacità dei controller di bordo.
La continua ricerca per migliorare l’efficienza e l’autonomia del veicolo sta portando ad una significativo sviluppo del motore di bordo, dove l’ottimizzazione energetica è una sfida chiave.
Un veicolo ibrido-elettrico (HEV) può opzionalmente essere alimentato dal suo ICE o dal suo motore elettrico e l’autonomia dipende direttamente dall’uso ottimale di queste fonti di energia. Potenti algoritmi di controllo all’interno del controller, che gestisce e monitora il motore, decidono quale sorgente utilizzare, dove utilizzare l’ICE, dove utilizzare il motore elettrico e dove è possibile utilizzare la frenata rigenerativa per ricaricare la batteria. La qualità di queste decisioni, che influiscono direttamente sull’autonomia dei veicoli, è superiore quando il controller ha accesso a informazioni sul contesto in cui l’auto sta viaggiando, che possono arrivare direttamente dal cloud, come posizione, condizioni del traffico, velocità media del percorso, durata prevista del viaggio, posizioni delle stazioni di ricarica, dislivelli su il percorso pianificato e lo stile di guida del conducente.
La connettività del veicolo consente inoltre di migliorare l’ottimizzazione energetica mediante tecniche di elaborazione cloud-edge, in cui i framework di deep learning addestrano modelli di machine learning (ML) nel cloud. Questi modelli ML vengono inviati al controller principale del veicolo, che li utilizza per effettuare previsioni basate sui dati in tempo reale generati dai sensori del veicolo.
Per integrare questa tecnologia, i produttori di veicoli hanno bisogno di partners con conoscenze specialistiche supportate da risorse approfondite e NXP Semiconductors è una delle poche organizzazioni dell’ecosistema con questa capacità. Leader globale nei microprocessori per auto, ADAS, radar, accesso sicuro alle auto, infotainment e reti di bordo, il portafoglio completo di soluzioni NXP consente ai produttori di accelerare la progettazione dei loro progetti automobilistici, consentendo un rapido time to market e scalabilità.
NXP Semiconductors ha una solida esperienza sulla collaborazione con alcuni dei maggiori produttori di veicoli del mondo, ed è in grado di fornire soluzioni mobili ad alte prestazioni, sicure e affidabili. Per ulteriori informazioni potete consultare il white paper, “Utilizzo della connettività da veicolo a cloud per estendere la gamma di veicoli elettrici” sul nostro sito Web.
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