La introducción de la conducción autónoma, los sistemas de asistencia al conductor y de la gran mejora del infoentretenimiento a bordo han conseguido popularizar el coche conectado a unos niveles inimaginables hace muy poco tiempo. Todo este despliegue tecnológico tiene su reflejo en la conversión de los vehículos en auténticos ordenadores con ruedas, plagados además de sensores y con un gran abanico de posibilidades de conexiones inalámbricas potenciadas por el 5G.

AMD es una de las grandes compañías que, a nivel mundial, han apostado por este sector que une algunos sistemas tan punteros como los basados en la inteligencia artificial con otros más tradicionales. La conjunción de ambos mundos permite la creación de coches cada vez más seguros y eleva la conducción a un nivel de automatización que consigue despreocupar a los ocupantes.

Atiende a EL ESPAÑOL - Omicrono Wayne Lyons, director de marketing de automoción de AMD, para tratar el estado actual del coche conectado en el mundo y de cuáles serán los próximos pasos de la industria. También de cómo la inteligencia artificial está tomando un papel cada vez más relevante y de las complejidades de las regulaciones dependientes de cada país.

¿Qué aspectos del coche conectado ya están y pueden aprovechar y utilizar los usuarios de a pie?

Podemos desglosar las posibilidades actuales del coche conectado en tres áreas clave. La primera y más obvia es la conducción automatizada. Hay seis niveles de automatización de la conducción, desde el Nivel 0 (L0), que describe un vehículo controlado totalmente de forma manual, hasta el Nivel 5 (L5), que describe un vehículo totalmente automatizado que no requiere la intervención del conductor. Por lo general, aunque existen vehículos L4-L5, su despliegue es condicional y los usuarios no pueden adquirirlos para su uso en vía pública.

Los robotaxis y robocamiones son ejemplos de vehículos L4-L5, que requieren sistemas informáticos extremadamente fiables, de alto rendimiento y bajo consumo. Se innova mucho en los vehículos L2-L3, que requieren que el conductor mantenga siempre el control. Pero incorporan funciones automatizadas como la detección del ángulo muerto, el control de crucero adaptativo y la asistencia para mantenerse en el carril.

Esto nos lleva a la segunda área del coche conectado: Los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS). Cada vez más vehículos incorporan ADAS para aumentar la seguridad de los conductores y otros usuarios en carretera, mediante el uso de información cotejada por sensores en el vehículo. Estos alertan a los conductores de peligros potenciales, ayudan en escenarios como el aparcamiento y los atascos de tráfico e incluso anulan al conductor para evitar colisiones. Esto es posible gracias a tecnologías como cámaras mejoradas, sensores de imagen basados en radar y sensores LiDAR (Light Detection and Ranging).

El coche conectado también abarca la categoría de experiencia a bordo. El aumento de la conectividad de los vehículos impulsa mejoras en el infoentretenimiento, los sistemas de supervisión del conductor (DMS), los de supervisión en cabina (ICMS) para pasajeros e información para el conductor. 

Los conductores se enfrentan a muchas distracciones en la carretera y pueden cansarse o perder la concentración. Lo que significa que las funciones conectadas, como la supervisión del conductor, pueden salvar vidas. Además, compartir información como la navegación, el mantenimiento del vehículo y las actualizaciones del tráfico en directo de forma intuitiva y sin fisuras puede mejorar la experiencia del conductor y aumentar la seguridad.

Por último, los sistemas de entretenimiento más sofisticados se están convirtiendo en una expectativa de los conductores y pasajeros, ya sea la transmisión de películas y eventos en directo o los juegos en línea.

¿Cuál es el mayor reto para tener un parque automovilístico en el que la conectividad esté mucho más extendida?

El aspecto más importante y el mayor reto de incorporar más funciones de conducción automatizada y ADAS a los vehículos es garantizar la seguridad de la conducción y de los pasajeros. Todas las partes interesadas, desde los fabricantes a los proveedores, así como los usuarios de vehículos comerciales y de carretera, esperan el máximo nivel de seguridad y fiabilidad en los vehículos con sistemas autónomos.

Hay muchos retos técnicos que deben tenerse en cuenta, como la disponibilidad de ancho de banda, la eficiencia energética, el rendimiento de los sensores y la fiabilidad. , tengan una conectividad y un suministro de energía adecuados en todo momento y estén protegidos contra interferencias de ciberamenazas maliciosas y no maliciosas.

La normativa europea exige cada vez más sistemas de seguridad a bordo de serie. ¿Qué tecnologías se necesitan para satisfacer esa normativa?

Como las normas evolucionan rápidamente, la informática adaptativa es un componente esencial del diseño y la seguridad de las funciones de conducción automatizada y ADAS en la automoción. El hardware adaptativo, basado en Field Programmable Gate Array (FPGA), se llama así por su naturaleza programable a nivel de hardware. Mientras que las CPU y GPU no pueden reprogramarse o modificarse a este nivel después de su implantación, las FPGA sí.

Esto significa que los dispositivos basados en FPGA son muy flexibles en cuanto a las funciones para las que pueden programarse y permiten reprogramarse repetidamente para evolucionar con su entorno. Al igual que las GPU, las FPGA también admiten el procesamiento paralelo. Lo que significa que calculan tareas simultáneamente en lugar de secuencialmente como hace una CPU. La ventaja del procesamiento paralelo no es sólo que es más rápido, sino también que consume menos energía.

¿En qué campos se está trabajando para avanzar en la conducción autónoma?

Los vehículos con capacidades de automatización evolucionadas requieren un silicio adaptable de baja latencia, bajo consumo y alta fiabilidad para procesar, distribuir y agregar los datos de los sensores. A este concepto lo denominamos agregación de datos mediante procesamiento y distribución (DAPD). En términos sencillos, describe el proceso por el que los sensores recopilan información.

Por ejemplo, sobre un peligro que se aproxima, y la transmiten al cerebro informático del vehículo, que decide qué medidas deben tomarse e informa a la función de conducción pertinente, por ejemplo, un sistema de frenado de emergencia. Para garantizar la seguridad, cada engranaje de esta máquina debe reaccionar, procesar y distribuir la información en milisegundos.

Esto significa que la tecnología de los sistemas de automoción debe cumplir requisitos de seguridad funcional como las especificaciones de ensayo AEC-Q100 y las certificaciones ISO262262 ASIL. AEC-Q100 es una norma industrial que establece los requisitos de los productos electrónicos para aplicaciones de automoción. La ISO262262 es una norma internacional de seguridad funcional para vehículos de carretera definida por la Organización Internacional de Normalización (ISO).

Existen cuatro niveles de certificaciones ISO262262 ASIL: ASIL A representa el grado más bajo y ASIL D el grado más alto de peligrosidad para la automoción. AMD ha desarrollado una cartera de productos para automoción: la serie AMD XA. Los productos AMD XA están calificados de acuerdo con las especificaciones de prueba AEC-Q100 con certificación completa ISO262262 ASIL de nivel C, lo que los hace compatibles con las normas de seguridad funcional adecuadas para apoyar ADAS.

La gestión de todos los datos que recogen los coches los está convirtiendo en ordenadores cada vez más potentes con IA incorporada ¿Cómo se está gestionando todo esto desde el punto de vista de una empresa como AMD?

A medida que el mercado de la automoción avance hacia una conducción altamente automatizada y totalmente autónoma, los vehículos dependerán cada vez más de sensores avanzados y controladores de dominio, equipados con aprendizaje automático, para aportar inteligencia artificial (IA). El rendimiento del procesamiento y las arquitecturas informáticas heterogéneas serán fundamentales para la toma de decisiones en tiempo real, guiada por la IA, y el aumento de la autonomía de los vehículos.

Los dispositivos lógicos programables, como las FPGA, desempeñarán un papel fundamental para hacer posible la informática adaptativa y la inteligencia a bordo de los vehículos. Se espera que la demanda global de procesamiento de alto rendimiento, gráficos y computación adaptativa para la próxima generación de infoentretenimiento y ADAS se dispare en los próximos años. En un futuro inmediato, las previsiones anticipan un aumento del doble de las necesidades de rendimiento cada dos o tres años sólo para infoentretenimiento, en CPU, GPU y pantallas gráficas.

¿Cuáles son las claves del funcionamiento de la conducción altamente automatizada?

Para satisfacer estas crecientes necesidades de rendimiento será necesario ampliar el margen de procesamiento disponible para dar cabida a cargas de trabajo adicionales desplegadas en el vehículo a lo largo de su ciclo de vida, utilizando conceptos de actualización over-the-air (OTA).

La actualización OTA es el proceso de actualización, parcheado o mejora de sistemas integrados a través de una red inalámbrica. Los servicios OTA deben permitir actualizar el software y el hardware sobre el terreno e implantar de forma remota y segura funciones y algoritmos nuevos e innovadores en diseños preparados para el futuro. En el centro de estos retos de diseño integrado en constante evolución —desde el infoentretenimiento hasta ADAS—, el alto rendimiento y la adaptabilidad son las claves para desbloquear la futura innovación en automoción.

Por último, el creciente uso de la IA en 'Edge Computing', por ejemplo, en el sensor donde se recogen los datos, puede reducir la cantidad de información que se distribuye a través del coche y más allá. La serie AMD Versal AI Edge combina la informática adaptativa con aceleradores de IA para ofrecer una nueva generación de sensores avanzados para aplicaciones ADAS.