L’evoluzione dei sistemi automotive embedded

Le automobili moderne si sono evolute in tutto il mondo con l’ambizioso obiettivo di migliorare i controlli sulle emissioni e l’uso efficiente dei combustibili fossili. Negli ultimi vent’anni i sistemi embedded sono diventati i modi e i mezzi decisivi per raggiungere numerosi obiettivi. Diverse funzionalità come la gestione del carburante e delle centrali elettriche, l’architettura di rete e i sistemi di sicurezza sono state trovate come pacchetti avanzati di sistemi embedded. Le imminenti rivoluzioni tecnologiche nel sistema embedded vengono enormemente affrontate nella progettazione di sistemi elettronici nei veicoli elettrici e autonomi, nonché per renderli più sicuri, sensibili alla rete e più efficienti dal punto di vista energetico. Questo articolo è una panoramica sulla principali importanti innovazioni tecnologiche dei sistemi embedded nel campo automobilistico.

Introduzione ai sistemi automotive embedded

Un sistema elettronico o informatico era stato concepito allo scopo di regolare e accedere ai dati da sistemi basati sull’elettronica. In generale, il sistema embedded è costituito da un microcontrollore e un microprocessore. Questi sistemi sono diventati il cuore dell’elettronica di un veicolo grazie alla sua adattabilità e flessibilità. I veicoli ovunque realizzati utilizzano microcontrollori, DSP o entrambi, comunemente definiti “Unità di Controllo Elettronico” (ECU in inglese). Attualmente, vari veicoli convenzionali e di lusso utilizzano un numero elevato di controller integrati.

Un sistema embedded è una composizione mista di hardware e software che costituisce una componente fondamentale per automobili di alta fascia, ad esempio, un microprocessore che con il relativo firmware regola il funzionamento di un motore. Tuttavia, questo sistema era dominato da vincoli hardware come capacità di memoria, carica della batteria e potenza di elaborazione, a causa dei quali necessitava fornire una complessità del software da bassa a moderata. Un sistema embedded è progettato per funzionare autonomamente senza l’interferenza umana e può essere essenziale per eseguire azioni in tempo reale nel caso di eventi particolari. Il sistema integrato dovrebbe avere alta velocità operativa, bassa dissipazione di potenza, peso e dimensioni ridotte, precisione e affidabili per lungo

periodo. Il sistema embedded in rete è l’area con più rapida crescita nelle applicazioni embedded. In Figura 1 un esempio di centralina ECU per motori.

Figura 1 – Una centralina ECU per motori 

La modellazione dei componenti Automotive

Le ECU eseguono operazioni in tempo reale con un software di base specifico per l’area di applicazione, ad esempio il controllo dello stato di sicurezza del veicolo. Anche se molti vari elementi critici software sono stati risolti da diversi produttori OEM (produttore di apparecchiature originali) e fornitori, l’obiettivo di un’integrazione efficace e protetta del software, in particolare per le funzioni critiche per la sicurezza, è ancora una grande preoccupazione e la modellazione di componenti automotive è il primario approccio per raggiungere questo obiettivo.

La modellazione strutturale di componenti automobilistici e loro interdipendenza sono state sviluppate e realizzate da varie industrie automobilistiche, la più popolare modellazione è basata su un’architettura software aperta e standardizzata” che crea e sviluppa soluzioni open source per il settore automobilistico per costituire un’infrastruttura fondamentale per il software veicolare, interfacce utente e gestione per i campi all-inclusive.

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