Il mercato dei software e dell'elettronica per autoveicoli è destinato a crescere fortemente nel prossimo decennio. Quali sono i trend previsti? Come sarà il futuro della mobilità?
I principali fattori che guidano l'evoluzione dell'elettronica automobilistica sono i sistemi elettronici per la guida autonoma, i veicoli elettrici e la forte domanda di servizi di infotainment da parte dei consumatori.
In qualità di azienda di servizi di produzione elettronica (EMS), operiamo in diversi settori, tra cui quello automobilistico è uno dei nostri pilastri. La nostra esperienza interdisciplinare e il nostro know-how nel settore ci permettono di approcciare da vicino l'innovazione per il futuro dei veicoli.
Leggi l'intero articolo per scoprire le principali applicazioni elettroniche dei veicoli di oggi e le tendenze previste per l'industria automobilistica.
Il ruolo dell'elettronica nell'industria automobilistica
L'elettronica è al centro dell'industria automobilistica e questa tendenza è in costante aumento, soprattutto con la diffusione dei veicoli elettrici. Inoltre, la grande evoluzione della microelettronica, soprattutto di quella ad alta potenza, ha portato a una marcata crescita delle applicazioni di infotainment, illuminazione e sensori che richiedono una progettazione robusta e affidabile. Inoltre, l'industria sta contribuendo attivamente ad aumentare la sicurezza stradale sviluppando tecnologie in grado di limitare gli incidenti, ad esempio attraverso sistemi di controllo della stabilità del veicolo e dello stato di salute del conducente.
In generale, l'evoluzione di tecnologie smart ha visto un interesse verso il GPS e l'intero ecosistema IoT per supportare i veicoli nella ricezione e trasmissione di dati ad alta velocità. Tre fattori principali rendono l'automobile interessante per la tecnologia: la guida autonoma, i veicoli elettrici e la forte domanda di servizi di infotainment da parte dei consumatori. Le auto autonome senza conducente rappresentano la sfida e l'obiettivo del prossimo futuro. L'opportunità di limitare gli incidenti stradali e di evitare situazioni di pericolo è un motivo forte per portare al successo questa sfida attraverso sistemi elettronici programmati.
Vediamo più in dettaglio come l'elettronica ha preso il posto della meccanica:
.jpg?width=153&name=Foto%20HG%20instagram%20(1).jpg)
TECNOLOGIA MEMS
La tecnologia dei sistemi microelettromeccanici (MEMS) utilizza tecniche di microfabbricazione per combinare le capacità della microelettronica con le proprietà meccaniche dei microsensori. I vantaggi di questi approcci sono l'alta efficienza, le dimensioni ridotte e il basso costo. I sistemi elettronici di sicurezza basati sui MEMS possono garantire la conformità agli standard di sicurezza funzionale e consentire ai progettisti di raggiungere i loro obiettivi in modo più efficiente. Le principali tecnologie basate sui MEMS sono i giroscopi e gli accelerometri, utilizzati per applicazioni quali il rilevamento degli incidenti, l'attivazione degli airbag, le sospensioni attive, i sistemi di controllo della stabilità e i sistemi di navigazione GPS.
COMPATIBILITÀ ELETTROMAGNETICA (EMC)
La comunicazione wireless richiede sistemi elettronici ad alte prestazioni che operano ad alta velocità di trasmissione dei dati e che devono soddisfare alcuni requisiti di compatibilità elettromagnetica. Ad esempio, i produttori dell'industria automobilistica devono sviluppare dispositivi elettronici in grado di mantenere l'integrità del segnale, che non emettano interferenze elettromagnetiche (EMI) o rumori eccessivi, e che siano immuni ai disturbi emessi da altre fonti elettromagnetiche. In questo campo, anche la miniaturizzazione è una caratteristica fondamentale e fa parte degli standard odierni.
RUMORE NEL VEICOLO
Una delle fasi più importanti dei veicoli è la combustione nei cilindri dei motori endotermici. A questo proposito, il rumore nell'abitacolo è un aspetto che gli ingegneri automobilistici hanno sempre cercato di ridurre. Il metodo utilizzato è il controllo acustico attivo, in inglese Active Noise Control (ANC), che consente di ridurre il rumore mediante l'aggiunta di un secondo suono specificamente progettato per annullare il primo. Tale sistema è chiamato noise-canceling, i cui segnali vengono riprodotti dagli altoparlanti nell'abitacolo dell'auto, rendendo meno percepibile il rumore indesiderato.
LUCI LED
Nell'industria automobilistica, i diodi a emissione luminosa (LED) sono ampiamente utilizzati per gli abbaglianti, le luci di posizione e di arresto, gli indicatori di direzione laterali e posteriori. Il livello di luminosità dei LED varia in base alla loro funzione e per questo motivo i circuiti dimmer sono utilizzati per differenziare il livello di luminosità attraverso una tecnica di pilotaggio a modulazione di larghezza di impulso (PWM), che modula la larghezza degli impulsi applicati ai LED. La gestione della potenza fornita dai driver dei circuiti integrati in varie configurazioni è fondamentale per un sistema di controllo dell'illuminazione intelligente, e per generare una luminosità uniforme è necessaria una corrente costante.
RICONOSCIMENTO DEI GESTI
Il riconoscimento dei gesti o gesture detection è la capacità di identificare una serie di movimenti del corpo umano. I dispositivi che supportano tale tecnologia elettronica dispongono di una telecamera in grado di identificare e scansionare la scena in uno scenario 2D o 3D, oppure attraverso soluzioni basate sulla tecnica Time-of-Flight (ToF), che consiste nell'invio di un raggio infrarosso sull'oggetto bersaglio, con una riflessione del segnale elaborata dall'elettronica ricevente. In questi casi i dispositivi elettronici formano una sorta di mappa analizzando il movimento e applicando di conseguenza alcune funzioni di controllo. Un'altra soluzione per il riconoscimento dei gesti è l'utilizzo di segnali a ultrasuoni, come nel caso dei sensori di parcheggio.
LIDAR
I sistemi LiDAR (Light Detection and Ranging) misurano la distanza di un oggetto bersaglio inviando impulsi di luce ad alta frequenza con lunghezze d'onda comprese tra 830 e 940 nm circa. In pratica, la luce rimbalza su un sensore che interpreta il segnale e calcola la distanza percorsa dalla luce misurandone la diffusione. I sistemi LiDAR sono molto simili alla tecnologia radar, in quanto entrambi utilizzano parametri quali velocità, angolo e distanza, ma i radar utilizzano onde radio anziché la luce. Nell'industria automobilistica il LiDAR consente ai veicoli di rilevare automaticamente gli ostacoli o gli altri veicoli.
ELECTRIC VEHICLES
Nell'industria automobilistica i veicoli elettrici sono al centro del futuro della mobilità. Utilizzando l'elettricità per far funzionare il motore, necessitano di convertitori DC/DC per lo scambio di corrente con tensioni diverse, di inverter di trazione DC/AC per l'azionamento dei motori elettrici e la fornitura di potenza alle ruote, e infine anche di convertitori AC/DC per la ricarica delle batterie del veicolo sia durante il recupero dell'energia in frenata, detta "frenata rigenerativa", sia da stazioni di ricarica residenziali o ad alta potenza (per la ricarica rapida). Esistono tre tipi principali di veicoli elettrici: i veicoli elettrici a batteria (BEV), completamente elettrici con batterie ricaricabili senza motore a benzina; i veicoli elettrici ibridi plug-in (PHEV), che possono percorrere lunghe distanze prima dell'accensione del motore a benzina (10-70 km) e possono ricaricare la batteria sia attraverso la frenata rigenerativa sia attraverso una fonte di alimentazione esterna; e i più "standard" veicoli elettrici ibridi (HEV), che possono percorrere una distanza più breve (circa 2-3 km) prima dell'accensione del motore a benzina.
Verso il futuro dell'elettronica automobilistica
L'elettronica è in continuo aumento nell'industria automobilistica e ciò è determinato da molteplici fattori che ne determineranno lo sviluppo e l'evoluzione futuri. Le norme di sicurezza governative, la crescente domanda di veicoli più sicuri da parte dei consumatori e l'adozione di sistemi remoti in telematica sono i principali driver dell'elettronica automobilistica.
Secondo uno studio sul campo condotto da McKinsey & Company, Inc. nel 2019, il mercato dell'elettronica e dei software per autoveicoli registrerà una forte crescita a livello mondiale fino al 2030. Date un'occhiata alle stime delle vendite previste e della crescita di mercato prevista per segmento elettronico:
Caratteristiche avanzate dei sistemi elettronici sono sempre più richieste per soddisfare le sofisticate funzionalità dei veicoli di nuova generazione. In particolare, le applicazioni principali riguardano la sicurezza, l'ADAS (Advanced Driver-Assistance System), l'infotainment, l'elettronica della carrozzeria e i sistemi di propulsione. Gli esperti del settore stimano che solo le applicazioni per la sicurezza, gli ADAS e l'infotainment rappresenteranno il 60% della domanda.
Nel prossimo futuro, in testa alle tendenze troviamo la guida autonoma, i veicoli connessi, l'elettrificazione della catena cinematica e la mobilità condivisa (chiamate anche tendenze ACES), che determineranno un profondo cambiamento nell'industria automobilistica perché tutte queste tendenze consentiranno di personalizzare i comportamenti degli utenti, di spostare i bacini di valore e le preferenze di mobilità, oltre a potenziare modelli di business innovativi. Il progresso tecnologico è sempre in crescita e questo ha un impatto anche sull'industria automobilistica, offrendo soluzioni sempre più sofisticate.
L'expertise di Hemargroup nell'industria automobilistica
In qualità di Hemargroup, abbiamo lavorato a diversi progetti nell'industria automobilistica per lo sviluppo di dispositivi elettronici. La nostra vasta esperienza e il nostro know-how nell'industria automobilistica spaziano dalla progettazione e produzione di sistemi elettronici ad alta tensione, alla gestione termica e all'assemblaggio da piccoli PCB a moduli più complessi e sofisticati. Il nostro centro di test e analisi assicura inoltre che ogni aspetto sia preso in considerazione per identificare potenziali carenze a ogni livello e garantire l'ottimizzazione industriale del prodotto finale. Il nostro team interdisciplinare di ingegneri con competenze complementari e il nostro ampio sito produttivo ci rendono un partner EMS strategico nel campo dell'elettronica, a 360°.
La nostra rete di partner affidabili ci permette di prevenire le interruzioni della catena di fornitura e di evitare i rischi correlati, soprattutto in momenti critici come l'attuale epoca di carenza di componenti. Le nostre certificazioni ISO 9001, ISO 14001, ISO 13485 e AQAP 2110 testimoniano i nostri processi di qualità e le operazioni interne all'azienda.
Da quasi 50 anni, siamo un partner di eccellenza svizzero per la crescita dei nostri clienti attraverso strategie di gestione del ciclo di vita del prodotto e servizi di produzione elettronica affidabili. Costantemente aggiornati sulle ultime tendenze tecnologiche, siamo in grado di guidare il lancio dell'ultimo prodotto fino al reverse engineering e alla gestione dell'obsolescenza, grazie alle nostre soluzioni di produzione elettronica. L'industria automobilistica si evolve costantemente verso sistemi elettronici integrati e l'utilizzo di tecnologie all'avanguardia è un fattore chiave per garantire l'innovazione.
La qualità Swiss-Made è ben nota sul mercato internazionale. In linea con essa, rispettiamo le scadenze e le specifiche, per garantire la massima soddisfazione dei nostri clienti. Siamo pronti per l'industria 5.0, caratterizzata da un esteso sistema di tracciabilità digitale con un'infrastruttura di BI intelligente, in grado di monitorare ogni singolo componente e processo, garantendo una tracciabilità completa, dal magazzino al prodotto finale. Ogni PCBA con il proprio QR Code è conforme alle norme internazionali IPC, garantendo la massima qualità.
Avete bisogno di consigli nel settore dell'elettronica automobilistica? Non esitate a contattarci:
La nostra rete di partner affidabili ci permette di prevenire le interruzioni della catena di fornitura e di evitare i rischi correlati, soprattutto in momenti critici come l'attuale epoca di carenza di componenti. Le nostre certificazioni ISO 9001, ISO 14001, ISO 13485 e AQAP 2110 testimoniano i nostri processi di qualità e le operazioni interne all'azienda.
Da quasi 50 anni, siamo un partner di eccellenza svizzero per la crescita dei nostri clienti attraverso strategie di gestione del ciclo di vita del prodotto e servizi di produzione elettronica affidabili. Costantemente aggiornati sulle ultime tendenze tecnologiche, siamo in grado di guidare il lancio dell'ultimo prodotto fino al reverse engineering e alla gestione dell'obsolescenza, grazie alle nostre soluzioni di produzione elettronica. L'industria automobilistica si evolve costantemente verso sistemi elettronici integrati e l'utilizzo di tecnologie all'avanguardia è un fattore chiave per garantire l'innovazione.
La qualità Swiss-Made è ben nota sul mercato internazionale. In linea con essa, rispettiamo le scadenze e le specifiche, per garantire la massima soddisfazione dei nostri clienti. Siamo pronti per l'industria 5.0, caratterizzata da un esteso sistema di tracciabilità digitale con un'infrastruttura di BI intelligente, in grado di monitorare ogni singolo componente e processo, garantendo una tracciabilità completa, dal magazzino al prodotto finale. Ogni PCBA con il proprio QR Code è conforme alle norme internazionali IPC, garantendo la massima qualità.
Avete bisogno di consigli nel settore dell'elettronica automobilistica? Non esitate a contattarci:
