In questo articolo Harald Ruckriegel, Global Automotive Industry Lead e Chief Technologist di Red Hat, fa il punto sul ruolo crescente di Linux nella digitalizzazione del settore automobilistico.
Sistemi operativi Linux a bordo, a che punto siamo?
Il software open source e le piattaforme Linux stanno plasmando il futuro dell’automobile. Un sistema operativo Linux centrale, dotato di tutte le certificazioni rilevanti per la sicurezza, sarà un componente chiave del veicolo moderno. Linux, che è già il motore dell’innovazione per eccellenza in molti settori, sta quindi conquistando ulteriore spazio, anche per i casi d’uso con elevati requisiti di sicurezza funzionale.
I veicoli moderni sono sempre più centri dati mobili con sistemi avanzati di assistenza alla guida e infotainment. Anche la guida autonoma diventerà una realtà nel prossimo futuro. In questi cambiamenti, svolge un ruolo fondamentale lo stack software sottostante, compreso il sistema operativo. L’attuale software automobilistico si basa su componenti proprietari, funzionalmente limitati e piuttosto lenti nell’elaborazione, pensati per ridurre al minimo rischi ed errori potenziali. Si tratta di un approccio che però non soddisfa più i nuovi requisiti imposti dall’evoluzione del settore automobilistico, rappresentati da veicoli autonomi, connessi e controllati dal software, spinti da motori elettrici. Si tratta di sistemi che richiedono un’elaborazione dei dati in tempo reale e un’elevata potenza di calcolo. Senza questi elementi, i produttori non potranno affrontare le nuove sfide in termini di connettività, mobilità come servizio o guida automatizzata e autonoma, garantendosi così competitività. Poiché queste tendenze stanno diventando sempre più dipendenti l’una dall’altra, l’integrazione digitale e la connettività senza soluzione di continuità saranno fondamentali per le case automobilistiche al fine di mantenere e accrescere la fedeltà al marchio e ampliare la propria quota di mercato attraverso nuovi modelli di business. Inoltre, questa connettività è la base per migliorare l’esperienza del cliente. Il motore principale di questi sviluppi è il software.
Sarà il software a determinare il futuro del settore automobilistico
Software è la parola chiave del significativo cambiamento di paradigma attualmente in corso nel settore automobilistico. In passato, il veicolo era definito dall’hardware su cui era operava il software; ora l’attenzione si sta spostando, con aziende come Tesla che mettono in primo piano la progettazione del software e poi realizzano l’auto.
La crescente importanza del software è dimostrata dal seguente sviluppo: nelle generazioni odierne di veicoli possono essere presenti più di 150 moduli di controllo – le cosiddette ECU (Electronic Control Unit) – ciascuno progettato per un caso d’uso specifico, ad esempio per la funzione ABS dei freni, l’attivazione degli airbag o il controllo del motore. Nel settore automobilistico si sta affermando la tendenza a utilizzare un numero minore di centraline, ma più potenti, in grado di svolgere una serie di funzioni e di soddisfare tutti i requisiti di sicurezza funzionale. Lo sviluppo di queste centraline integrate e complete dal punto di vista funzionale è in gran parte guidato da approcci definiti dal software. In futuro, quindi, gli OEM non si limiteranno a chiedere ai loro tradizionali fornitori di primo livello di sviluppare un sistema di sedili motorizzati con una propria centralina. Dovranno invece coordinare lo sviluppo del software per stabilire un concetto comune e standardizzato per le piattaforme di bordo.
La tendenza verso i veicoli definiti dal software è inarrestabile. Ma cosa significa concretamente software-defined? Significa che le funzioni tradizionalmente codificate nel firmware o nella ROM, ad esempio, vengono trasferite a un livello software che gira su un hardware standard. Oltre all’indipendenza dall’hardware, il disaccoppiamento del software dall’hardware consente la standardizzazione e offre vantaggi quali una maggiore scalabilità e flessibilità, una gestione semplificata e, in ultima analisi, costi inferiori. L’astrazione del software dall’hardware favorisce inoltre la fornitura di componenti software rapidamente integrabili o di nuove funzioni. I concetti architetturali moderni come la virtualizzazione, i container, Linux e l’open source in generale acquisteranno sempre più importanza. Tutti hanno origine nell’area offboard, ma stanno diventando sempre più parte del veicolo stesso.
I sistemi operativi Linux sono il prossimo passo del settore automobilistico
La domanda ora è: anche i sistemi operativi basati su Linux faranno parte di questo futuro, soprattutto per quanto riguarda gli standard esistenti per la sicurezza funzionale? La risposta è chiaramente sì. Molti sviluppi OEM e iniziative comunitarie si stanno già muovendo nella direzione di piattaforme di veicoli con un sistema operativo basato su Linux che gestisce le applicazioni e i servizi.
Un sistema operativo Linux certificato per la sicurezza funzionale e progettato specificamente per il settore automobilistico offre maggiore flessibilità all’ecosistema software di questo mercato. Consente ai produttori di veicoli e ai loro partner di concentrarsi su applicazioni, servizi e funzionalità innovative per l’auto del futuro. In altre parole, un sistema operativo Linux standardizzato può fungere da potente base per tutte le piattaforme software specifiche degli OEM che lo sovrastano, consentendo loro di differenziarsi: dal sistema operativo del produttore al middleware, alle applicazioni e ai servizi.
Tuttavia, un sistema operativo basato su Linux nel veicolo deve soddisfare diversi stringenti requisiti, che includono l’orchestrazione del carico di lavoro, l’isolamento sicuro dei processi, l’aggiornamento regolare e, soprattutto, la certificazione di sicurezza funzionale. Red Hat sta lavorando intensamente a questo sistema operativo (OS) per veicoli, basato su componenti collaudati di Red Hat Enterprise Linux.
La collaborazione tra Red Hat e gli OEM
Il settore automobilistico è da tempo al centro dell’attenzione di Red Hat. L’azienda collabora intensamente con i principali OEM internazionali come Audi, BMW, Porsche e VW per superare le attuali sfide tecnologiche. Queste includono la guida autonoma, ambienti di test automatizzati per le tecnologie delle auto connesse e l’uso di una piattaforma Kubernetes aziendale per lo sviluppo e la distribuzione rapida delle applicazioni. Questi progetti dimostrano la capacità di Red Hat di supportare il ciclo di vita digitale del veicolo definito dal software, che comprende sia lo sviluppo a bordo che quello fuori bordo.
Di recente, Red Hat e GM (General Motors) hanno annunciato che stanno portando avanti lo sviluppo congiunto di veicoli software-defined. Le aziende intendono costruire un ecosistema di innovazioni attorno al Red Hat In-Vehicle OS. Il sistema operativo Linux, destinato a essere certificato per la sicurezza funzionale, servirà anche come base per lo sviluppo continuo della piattaforma software Ultifi di GM.
La soluzione software combinata è progettata per supportare un’ampia gamma di applicazioni legate alla sicurezza e non del veicolo. Queste includono l’infotainment, i sistemi avanzati di assistenza alla guida o la connettività. L’integrazione di Red Hat In-Vehicle OS nella piattaforma Ultifi offrirà diversi vantaggi al settore automobilistico, tra cui il consolidamento e il riutilizzo del software su una piattaforma comune che porta a una riduzione dei costi. Inoltre, snellendo il ciclo di sviluppo, sarà possibile implementare più rapidamente ulteriori funzionalità per i clienti e miglioramenti del software. Infine, supporterà la progettazione di nuovi modelli di business o servizi e la generazione di ulteriori flussi di reddito e GM beneficerà di un sistema operativo che riceve aggiornamenti regolari con ricertificazione continua della sicurezza funzionale.
Per i cambiamenti dirompenti che ci attendono, gli approcci tradizionali alla progettazione delle piattaforme dei veicoli rappresentano un ostacolo. Ad esempio, gli sviluppi specifici sono difficili da riutilizzare tra le varie linee di veicoli e gli anni di modello, e gli aggiornamenti software sono lunghi e costosi. L’introduzione di software open source al posto di soluzioni proprietarie apre la strada alla creazione di standard comuni. Utilizzando il software open source, il settore automobilistico può affrontare molte sfide attuali e modernizzare le proprie strategie, soddisfacendo al contempo le crescenti richieste dei clienti con un’implementazione più rapida e migliore delle innovazioni. In questo contesto, un sistema operativo per autoveicoli basato su Linux, certificato end-to-end e funzionalmente affidabile, sarà una componente essenziale del futuro dell’automobile.
di Harald Ruckriegel, Global Automotive Industry Lead e Chief Technologist di Red Hat
