Han transcurrido casi medio siglo (48 años para ser precisos), desde que General Motors en un Oldsmobile Toronado introdujese la llamada Unidad del Control del Motor ("Electronic Control Unit" o ECU), marcando el punto de inicio para la era del software automotriz integrado. Hasta antes de 1977, los autos eran totalmente mecánicos, donde con solo pisar cualquiera de los pedales, el auto respondía a los deseos de su conductor de manera inmediata, pero con el riesgo de provocar sobrecargas en el motor o el embrague.
El Toronado fue el primer auto en contar con una suerte de "protección" en término de contar con microprocesadores que controlaban el momento de encendido para aumentar la economía de combustible y reducir las emisiones contaminantes.
¿Qué es una ECU y cómo funciona?
La ECU viene siendo el corazón o cerebro de cualquier automóvil moderno, centralizando la información proveniente desde los distintos sensores, junto con interpretarlos para poder controlar distintos procesos del motor mediante los llamados actuadores, como lo es el proceso de combustión. Este componente, que es similar a un minicomputador, al registrar los problemas del auto (una suerte de caja negra de averías), resulta muy útil al momento de determinar y reparar fallas.
Los actuadores son los encargados de convertir las señales eléctricas que reciben en magnitudes mecánicas. Por ejemplo, son actuadores los inyectores de combustible y los ventiladores, los que reciben información de la ECU y actúan mecánicamente sobre el auto. El procesador puede ser de 16 o 32 bits, y va conectado en serie a los sensores. Así, por ejemplo el sensor de oxígeno entrega información a la ECU sobre la mezcla de aire y combustible, por lo que la ECU regula la cantidad de combustible que se necesita para una buena mezcla.
La irrupción de los vehículos definidos por software
Sin embargo, se trataba de sistemas fragmentados cada uno con su propio hardware y firmware, dificultan la integración y las actualizaciones. El concepto de vehículos definidos por software (SDV) no es totalmente nuevo, pero ganó popularidad en la década de 2010. A medida que los vehículos incorporaban cada vez más software, desde la gestión del motor hasta los sistemas básicos de infoentretenimiento, estos avances sentaron las bases para el modelo SDV actual.
A menudo se atribuye a Tesla la popularización del concepto de vehículo definido por software gracias al uso de actualizaciones de software por aire (OTA). Aunque Tesla puede ser pionera en este campo, los fabricantes de automóviles de todo el sector están desarrollando rápidamente estrategias de SDV para satisfacer la demanda de los consumidores de mejoras continuas en las funciones.
Un vehículo definido por software consolida la potencia informática en arquitecturas centralizadas y zonales, lo que reduce significativamente el número de ECU y mejora la conectividad con los servicios en la nube.
¿Cuáles son los elementos centrales de un SDV?
1.- La Capa de Software: Viene siendo el corazón de este tipo de automóviles, puesto que potencian diversos sistemas que gestionan y controlan la funcionalidad del auto. Algunos de sus componentes claves son: el sistema operativo integrado que controla desde las operaciones críticas hasta las más generales; el "middleware" que facilita la operación y el intercambio de datos entre las aplicaciones y el sistema operativo, y por último las aplicaciones como resultan ser por ejemplo los sistemas ADAS, sistema de infoentretenimiento o navegador del auto.
2.- El Hardware: El hecho de contar con un hardware potente resulta algo esencial para un buen funcionamiento básico del auto, el que consta de los siguientes elementos: motor, transmisión, sensores, cámaras, radares, ECU, chasis, suspensión y otros componentes.
3.- La arquitectura general: En el caso de los SDV va más allá del auto físico y considera: equipos de telecomunicaciones y conectividad que permiten el intercambio de datos en tiempo real entre el auto y la nube; Los servidores del fabricante del auto que almacenan datos de los modelos, gestionan actualizaciones de software y proporcionan copias de seguridad ante eventos críticos. Por último, las infraestructuras circundantes, como lo puede ser una ciudad inteligente que interactúe con el auto para proporcionar datos o funcionalidades.
¿Cuáles son las ventajas de los SDV?
1- Rendimiento y eficiencia mejorados: El software supervisa constantemente los parámetros del motor, mejorar la eficiencia de combustible o de la batería en el caso de los EV, junto con optimizar la dinámica de manejo.
2.- Mayor seguridad: Los sistemas ADAS equipados con sistemas informáticos, reaccionan más rápidamente ante situaciones críticas, lo que se traduce en una mayor seguridad al conducir.
3.- Experiencia personalizada: El software puede adaptar la experiencia de manejo según las preferencias individuales del conductor, incluyendo paneles de control personalizados, iluminación ambiental y sistemas de infoentretenimiento.
4.- Mantenimiento predictivo: El software puede supervisar el estado del vehículo y predecir posibles problemas antes de que se conviertan en problemas graves, lo que ahorra tiempo y dinero al propietario del auto.
¿Cuáles son los desafíos de los SDV?
1.- Complejidad del Software: Se requieren grandes cantidades de códigos para gestionar un SDV, lo que aumenta el riesgo de presentar errores o vulnerabilidades.
2.- Amenazas a la ciberseguridad: Mientras más conectados son los SDV, vemos que la ciberseguridad se torna cada vez más compleja con cada interfax añadida, por cuanto los autos están abiertos a ser objetos de ciberataques.
3.- Ciclos de desarrollo más cortos: Si antes el desarrollo de un auto tomaba de tres a cinco años, la irrupción de la industria automotriz china y su competencia despiadada, ha acortado los desarrollos a apenas dos años, por lo que a futuro se espera que estos plazos se acorten aún más.
4.- Temores sobre la privacidad de los datos: Los vehículos SDV recopilan una gran cantidad de datos, por lo que se requerirán regulaciones claras y prácticas acerca de la seguridad de los datos, con tal de reforzar la confianza de los usuarios.