Am discutat la evenimentul de lansare a revistei de luna trecută, februarie 2020, despre tehnologiile embedded din zona automotive și a căilor ferate. Invitații la panel au fost:
Ovidiu Mățan: Vă rog să vă prezentați.
Călin Albu: Lucrez pe proiecte embedded la NTT DATA Romania. Lucrăm cu mai multe echipe din țară (Cluj, Sibiu, Brașov, București) și străinătate (Serbia - Novisad). Am avut mai multe roluri la NTT DATA Romania: team lead, programator, requirements engineer, manager. Am absolvit Universitatea Tehnică - Facultatea de Inginerie Electrică și m-am specializat pe partea de IT în cadrul doctoratului care mi-a permis să intru în domeniul embedded automotive.
Tudor Arsenescu: Lucrez în Accenture, fosta Evoline, de 10 ani. Înainte am mai lucrat la Endava. Fiind pe partea embedded, eu sunt preocupat de procesarea semnalului și a transportului feroviar. De trei ani sunt Embedded Lead România la Accenture. Domeniile de interes din sfera embedded sunt transportul feroviar, automotive, IoT și echipamente din life sciences, în mod special microscopie electronică. Avem și noi mai multe locații în România (Târgu-Mureș, Cluj, Timișoara). Colaborăm cu grupuri din Germania, Turcia, Italia, Marea Britanie, SUA.
La ce proiecte embedded lucrați acum?
Călin Albu: Lucrez în domeniul automotive pe diverse componente din interiorul mașinii, display-uri, instrumente de bord, head-up display-uri. Am lucrat și pe camere de interior, airbag-uri, dar NTT DATA Romania lucrează și pe sisteme de control - frâne sau control - suspensii. Colegii mei au mai lucrat pe proiecte de tip smart meters, smart factory, automatizări industriale și avem un centru R&D care se ocupă cu proiecte IoT și conectivitate.
Tudor Arsenescu: Eu am lucrat pe proiecte de tip transport feroviar. De când am preluat gestiunea grupului embedded, proiectele fac parte din cele patru arii de interes menționate anterior. Trenurile germane au în spate codul nostru. Nu suntem singurii, dar suntem unul din partenerii ce implementează acest soft. Avem proiecte în toată Europa și în SUA. În domeniul automotive, am lucrat pe verificare și validare, pe sisteme ADAS și pe conducerea autonomă. Avem un proiect intern de mașină autonomă în Germania. Este, practic, o colaborare între mai multe entități din Accenture. În domeniul IoT suntem parteneri ABB. În 2018, Obama și Merkel au fost la standul ABB de la Hanovra, unde se lansa un nou tip smart sensor, softul pentru acel senzor fiind dezvoltat la noi. Pe partea de life sciences, lucrăm cu o companie de microscopie electronică. Îi ajutăm cu programul de transformare tehnologică. Ei doresc să-și pregătească echipamentele pentru era IoT (arhitecturi, limbaje de programare, paradigme).
Din perspectiva designului sistemelor embedded avem constrângeri legate de cod, performanță, procesare în timp real, consum de energie. Cum analizați aceste constrângeri?
Călin Albu : Un exemplu foarte simplu de procesare în timp real este pe partea de airbag sau frânare de urgență. Prin urmare, proiectele automotive sunt clasificate din punctul de vedere al siguranței de la ASIL la ASIL-D, ultimul nivel fiind critic. Trebuie ca toate componentele să răspundă în intervalul de timp specificat de client. Pe display, trebuie afișate anumite componente când dai drumul la mașină. Prioritizarea mesajelor care vin de la toate aceste componente se face la nivel de sistem de operare. La nivel de costuri ești constrâns de partea hardware și sunt limitări pe partea de memorie, de putere de procesare.
Tudor Arsenescu: Tot ce a spus colegul meu este valid. Aș mai adăuga în contextul teleoperations (preluarea controlului autovehiculului la distanță când cedează controlul automat) și conducere autonomă, necesitatea procesării semnalului video în timp real. Este greu de reconciliat volumul mare de date cu un consum redus de energie și cu un consum redus de ciclii de memorie. Nvidia și Tesla și-au creat propriul hardware pentru procesarea imaginilor. Însă există și protocoale noi de transmitere a datelor cu care încă se experimentează, fiind evaluate diferite metode.
Care este impactul tehnologic al 5G?
Tudor Arsenescu: Mergem spre o lume din ce în ce mai conectată. Există o competiție în domeniul AI, pe prelucrarea de date, datele fiind, de altfel, noul petrol. Componenta embedded este sonda care forează acest petrol nou, iar cei care lucrează în backend și cloud sunt rafinăriile. Dacă nu ar fi 5G, ar fi altceva care să asigure comunicarea între dispozitive. 5G permite posibilitatea de inter-schimb între orice, ceea ce va înlocui o parte din activitățile care sunt acum realizate de oameni. 5G aduce un plus de bandă, ceea ce ne va permite să implementăm tehnologia IoT la scară largă. Momentan putem implementa multe lucruri care nu sunt reglementate, ceea ce ne arată ca avem un vid legal.
Călin Albu : Putem lega mașinile să comunice unele cu altele, prin urmare specificațiile automotive devin cu totul altele. Nu vom avea conducere autonomă până nu vom avea infrastructură competentă care să permită această comunicare, deoarece sunt aspecte care nu țin doar de partea tehnică. Avem tehnologie, iar sistemele ADAS pot duce autonomia spre nivel 3 sau 5- natura umană este imprevizibilă. O mașină autonomă fără o infrastructură cu care să comunice este inutilă. Dacă pui mașina într-o intersecție unde nimeni nu respectă regulile, mașina nu va face față. Legătura 5G - conducere autonomă trebuie reglementată la nivel de reguli de circulație, de reguli de folosire a infrastructurii, de reguli de securitate. În rest, 5G, la nivel de consumator obișnuit, nu e neapărat necesar, dar pentru o lume conectată și pentru IoT este un element ce va transforma major societatea noastră. Avem mașini autonome, dar ele pot funcționa doar în medii previzibile, medii mai previzibile decât o intersecție din Cluj. Putem rula cu o mașină autonomă pe autostradă, dar șoferul trebuie să fie pregătit pentru imprevizibil, astfel încât să poată interveni. Mașinile autonome au momentan nevoie de o infrastructură specifică. Concret, momentan avem sisteme avansate ADAS.
Tudor Arsenescu: Sunt de aceeași părere cu Călin. Standardizarea și reglementarea mediului în care circulă vehiculele așa-zis autonome este esențială. Nici Germania nu are trenuri autonome de nivel 5, în condițiile în care ei au un mediu mult mai controlat.
Sunt refolosite anumite componente din automotive în domeniul feroviar?
Tudor Arsenescu: La nivel sistemic, problemele ce trebuie rezolvate sunt similare. Sunt unele aspecte specifice. În domeniul feroviar trebuie să poți partiționa o șină. În ceea ce privește siguranța și control, principiile sunt similare, axându-se pe aplicarea unor protocoale de comunicare și tipuri de semnale. Senzorii sunt similari. Nu este suficient explorată interconectarea mijloacelor de transport. Aici revin la conceptul Smart City în care un utilizator dorește să ajungă de la Cluj la București, de exemplu, la o anumită oră, indiferent de mijlocul de transport utilizat. Sistemele integrate ar putea să-mi aleagă o secvență de autoturisme/trenuri/autobuze care să mă ducă la destinație în timp util.
Ce ar trebui să învețe un student care dorește să se specializeze în sisteme embedded?
Călin Albu : Dacă ai bazele programării bine stabilite, poți scrie cod pentru embedded. Ce este mai greu de acoperit este zona de electronică. E nevoie de un programator bun (C sau object-oriented) care știe hardware și electronică. Persoana trebuie să fie deschisă la schimbare.
Tudor Arsenescu: Este importantă o viziune sistemică asupra problemei pe care trebuie să o rezolvăm. Noi lucrăm la ceva ce nu a mai fost creat înainte. Putem deține cunoștințe specializate, dar gândirea sistemică este rară, iar oamenii vin ca să scrie cod nu ca să gândească o soluție ce implică atât software, cât și hardware.
Călin Albu : Mai există o componentă care vine cu maturitatea. Referitor la zona automotive - embedded e necesară și documentarea (siguranța, toate studiile de caz posibile), ceea ce poate fi copleșitor pentru un absolvent. Maturizarea aduce convenții și structurare.