Il primo promo del telefilm “Automan” in Italia risale al 1984 e all’interno del racconto vi è una macchina-ologramma super veloce e silenziosa. Nello stesso anno un altro telefilm culto, “Supercar”, fa capolino sugli schermi televisivi, protagonista Kit una macchina parlante, dotata di totale autonomia di guida e pensiero, e in grado di dialogare con il suo fidato conducente Michael Knight.
Futuro improbabile, si pensava all’epoca. Invece, nel giro di un tempo relativamente breve, tutto questo si sta realizzando!
Auto che consegnano la spesa in totale autonomia o taxi senza conducente chiamati tramite un’app sul proprio cellulare: in Arizona sono già partiti i test di Nuro, start-up specializzata in robotica, e Waymo di Google. Entrambi esempi reali del futuro molto prossimo dell’automotive.
Tuttavia, in un mercato molto competitivo e con un pubblico che guarda con occhio scettico a queste tecnologie – soprattutto dopo l’eco di incidenti causati da vetture driverless – l’adozione in scala globale sembra più lontana del previsto. Infatti, per giungere a una gestione totalmente autonoma dei viaggi, non basta solo sviluppare l’apparato tech delle macchine, ma è necessario riprogettare anche gli spazi urbani, rivedere le leggi, ridurre i rischi informatici e riflettere accuratamente su nuovi parametri etici di responsabilità sia civile che penale.
I 6 LIVELLI DI AUTONOMIA DI UNA VETTURA
La guida autonoma è una delle sfide più pressanti che il mercato automotive sta affrontando in questi anni; automobili altamente hi-tech capaci di governare completamente la macchina e in grado di prendere decisioni rilevanti in frazioni di secondo.
La SAE International – Society of Automotive Engineers ha definito sei livelli, in una scala da 0 a 5, di autonomia che si basano sul crescente grado di automazione dell’auto e sul decrescente grado di intervento umano alla guida del veicolo.
LIVELLO 0: TOTALE ASSENZA DI AUTONOMIA
L’uomo è l’unico a prendere le decisioni durante la guida e in nessun caso i sistemi tecnologici possono prendere il controllo dell’auto.
LIVELLO 1: GUIDA ASSISTITA
Il conducente prende le decisioni, mentre l’auto è a supporto con sistemi di sicurezza e sensori in determinate situazioni.
Il livello uno si applica alle macchine dotate di sistemi di mantenimento della corsia di marcia (LKA- Lane Keeping Assist e ELK-Emergency Lane Keeping) e di controllo della velocità di crociera adattivo (ACC-Adaptive Cruise Control), o sistemi di avviso che segnalano situazioni di pericolo o condizioni avverse.
LIVELLO 2: GUIDA SEMI-AUTONOMA
Viene introdotto il concetto di autonomia. L’autista direziona la vettura e la gestisce in situazioni di traffico.
Fanno parte di questa categoria le macchine che hanno implementati, oltre ai sistemi già citati nel livello due, un sistema ADAS – Advanced Driver Assistance Systems completo (i sensori pioggia, il sensore crepuscolare, la frenata automatica d’emergenza, i sensori di parcheggio, l’avviso di cambio corsia o il riconoscimento automatico dei segnali, etc).
LIVELLO 3: AUTOMAZIONE EYES-OFF
La vettura è abilitata a guidare da sola governando accelerazione, frenata e direzione, mentre l’intervento umano si rende necessario solo in situazioni problematiche o laddove la guida autonoma non sia permessa.
In altre parole, il “conducente” ha solo il compito di monitorare il traffico stradale e rimanere pronto a intervenire su richiesta o in caso di condizioni avverse.
LIVELLO 4: AUTOMAZIONE MIND-OFF
L’automobile è totalmente autonoma nelle tipiche situazioni di traffico o percorrenza di strade urbane e extraurbane con il completo controllo di accelerazione, frenata, direzione e gestione del traffico.
La persona che assiste alla guida nel posto del conducente può riprendere il totale controllo quando richiesto o in situazioni particolari.
LIVELLO 5: TOTALE AUTONOMIA
Il veicolo in nessun caso ha bisogno dell’intervento umano, che diventa a tutti gli effetti un passeggero totalmente disinteressato della guida.
L’auto, in autonomia, individua il percorso da seguire, seleziona la direzione da prendere, accelera e rallenta a seconda del traffico e determina che decisioni prendere in situazioni anomale.
Quest’ultimo livello è ancora un obiettivo a medio e lungo termine. Le tecnologie che governano le auto hanno molte difficoltà ad analizzare il ventaglio delle opzioni possibili per prendere decisioni in itinere, e contemporaneamente c’è la necessità di nuove regolamentazioni e di un adattamento delle infrastrutture.
Per giungere al tanto bramato livello 5 i player del settore stanno continuando a sviluppare soluzioni attraverso l’Intelligenza Artificiale (con un focus sul Machine Learning) e l’IoT, i veri protagonisti della rivoluzione del sistema uomo-macchina.
L’Intelligenza Artificiale, in particolare, è stata ampiamente applicata in ambito automotive negli ultimi cinque anni e continua a progredire, con applicazioni che andranno ad impattare non solo il sistema vettura, ma l’intero processo produttivo.
CAMPI DI APPLICAZIONE DELL’INTELLIGENZA ARTIFICIALE
Mentre alcune realtà stanno lavorando intensamente sul livello 5 di guida autonoma, un numero rilevante e in costante crescita di produttori sta sviluppando servizi di Intelligenza Artificiale che vadano a supporto del conducente, come ad esempio sistemi per evitare collisioni o alert per la segnalazione di pedoni o ciclisti.
Sono diversi i campi di applicazione, ma ne abbiamo individuati cinque che stanno ricevendo da parte delle case automobilistiche particolare attenzione.
- Modalità di guida
Tra le applicazioni dell’AI troviamo la guida assistita e la sua evoluzione, la guida autonoma.
La guida assistita comprende tutti quei meccanismi che aiutano l’automobilista a condurre l’auto in maniera più sicura; in sintesi un passaggio necessario per giungere alla sorella maggiore che prevede totale autonomia.
Tra le varie caratteristiche dei sistemi assistiti c’è quello di riuscire a raggiungere livelli di sicurezza notevoli in strada, attraverso la dotazione di sensori che aiutano l’Intelligenza Artificiale a identificare situazioni di pericolo e agire di conseguenza.
Le informazioni che l’AI raccoglie durante la navigazione servono ad alimentarne il “cervello” permettendole di apprendere per avere poi il pieno controllo nella guida. - Servizi Cloud
L’applicazione di piattaforme cloud di Intelligenza Artificiale rende i dati e le informazioni utili sia per il conducente che per le case automobilistiche. Si rendono infatti possibili pratiche di manutenzione preventiva, grazie all’AI che riesce a monitorare migliaia di dati al secondo, individuando le minime variazioni che potrebbero indicare un guasto molto prima che questo si verifichi realmente. - Sistema assicurativo
Il settore assicurativo e l’AI hanno un elemento in comune, entrambe dedicano gran parte del tempo alla “previsione del futuro”.
Non sorprende, quindi, che le compagnie assicurative abbiano abbracciato l’uso di questa tecnologia nelle vetture per contribuire a effettuare valutazioni del rischio in tempo reale. Inoltre, la presenza dei dati utilizzati dall’Intelligenza Artificiale fa in modo di accelerare il processo di presentazione dei reclami in caso di incidenti, caratteristica molto gradita ai conducenti. - Produzione automobilistica
Spostiamo ora il focus dall’interno dell’auto alla produzione del veicolo stesso. Nonostante i robot siano parte integrante delle catene di montaggio sin dagli anni 60, l’AI ha alzato l’asticella trasformando in veri e propri collaboratori macchine e persone.
Ad esempio, all’inizio del 2018 Kia Motors ha stretto una partnership con Hyundai Vest Exoskeleton (H-VEX) per sviluppare robot industriali indossabili da chi opera sulle linee di assemblaggio. Questi robot “collaborativi” sono dotati di un’Intelligenza Artificiale che impara come adattare il movimento per evitare di far ferire gli “ospiti umani”.
Un altro caso interessante è l’uso di veicoli a guida automatica per smistare materiali all’interno degli impianti di produzione e dei magazzini. L’Intelligenza Artificiale presente nei veicoli consente l’identificazione di oggetti dislocati lungo il percorso adeguando la rotta di conseguenza. - Monitoraggio del driver
L’AI può essere implementata nelle auto anche per tenere sott’occhio il conducente, rilevandone il comportamento in quattro aree specifiche:
Identificazione: il software capisce se è il proprietario della macchina a trovarsi nel veicolo.
Riconoscimento: il sistema può, attraverso algoritmi di riconoscimento facciale, regolare automaticamente il sedile, gli specchietti e la temperatura, in base a quale membro della famiglia si trovi in quel momento alla guida.
Monitoraggio: l’Intelligenza Artificiale, attraverso l’osservazione dello sguardo, delle palpebre e del capo, può rilevare momenti di distrazione o sonnolenza del conducente svegliandolo e avvisandolo di fare attenzione alla strada.
Gestione dell’infotainment: l’apparato consente il controllo dei sistemi multimediali attraverso il riconoscimento di semplici gesti delle mani permettendo al guidatore di non distogliere lo sguardo dalla strada.
INTERNET OF THINGS – SISTEMI HARDWARE PER LA SMART CAR
L’industria automobilistica negli ultimi anni sta investendo numerose risorse non solo nell’AI, ma anche per trovare soluzioni connesse efficaci. Ci riferiamo principalmente ai progressi tecnologici introdotti dall’Internet of Things, rivolti principalmente alla sicurezza e al comfort di guida.
Quando si nominano gli oggetti connessi nel settore dell’automotive, si intendono tutti quei dispositivi hardware di cui sono dotate le auto moderne che permettono alle persone di avere a portata di mano diverse informazioni sulla vettura, come dispositivi che registrano lo stato di salute del guidatore e che si fermano autonomamente in caso di valori anomali
Un’altra funzionalità molto apprezzata tra i conducenti è quella dei dispositivi hardware collegati alle retrocamere che assistono nelle manovre di parcheggio o durante le manovre di retromarcia.
Gli hardware IoT saranno fondamentali per supportare l’Intelligenza Artificiale nel fornire alla guida autonoma un livello di sicurezza tale da sopperire a distrazioni o all’imperfezione della guida del conducente. Parliamo di sensori di copertura a ultrasuoni con visibilità a 360° e un raggio di 250 metri che “vedono” attraverso la pioggia battente, la nebbia, l’accumulo di polvere e persino oltre le auto precedenti.
Nel complesso, i sistemi di sicurezza elencati sono capaci di “guardare” contemporaneamente in ogni direzione, coprire i punti ciechi, e raggiungere lunghezze d’onda che i sensi umani non sono in gradi di percepire, offrendo quindi una visione della realtà circostante che il conducente non potrebbe avere altrimenti.
IN CONCLUSIONE
Il futuro “fantascientifico” è realmente dietro l’angolo e le auto self-driving diventeranno un giorno non lontano, la nostra quotidianità.
Ad oggi le sperimentazioni di guida autonoma, e in particolare le auto connesse, sono la punta di diamante dell’Industria 4.0. Per commercializzare smart car autonome, le case automobilistiche hanno intuito che è necessario stringere partnership e avviare collaborazioni con i colossi della digital economy e dell’Hi-tech.
Stiamo assistendo, quindi, a una profonda trasformazione globale che sta investendo diversi ambiti di quest’industria e che vede protagonisti tutti i player della filiera: produttori, grandi case automobilistiche, agenzie assicurative, rivenditori, finanziatori, manutentori e, da ora in poi, anche provider di energia elettrica e urbanisti. Tutti sono chiamati a fare uno sforzo e a impegnarsi in piani di investimento sfidanti, processi di aggregazione, fusioni e acquisizioni che stanno cambiando il volto dell’intero comparto.
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