Plataformas de software de infoentretenimento e IA

O infotainment moderno de um veículo elétrico não é apenas uma tela ou um aplicativo, mas uma pilha de software que conecta computadores de bordo, telas, áudio, dados do veículo, serviços online e, às vezes, o celular do motorista. O tema geral voltado ao usuário é tratado em EVKX infotainment guide; este artigo explica a arquitetura de software subjacente e onde se encaixa a inteligência artificial.

Uma pilha de software veicular em camadas

Um sistema de infotainment normalmente tem várias camadas:

Hardware: um ou mais processadores, memória, armazenamento, hardware gráfico, rádios, microfones, câmeras, telas e amplificadores de áudio.
Sistema operacional e middleware: software que inicia o computador, gerencia recursos, isola aplicativos e fornece serviços comuns.
Interface do veículo: acesso controlado a sinais e funções selecionados do veículo por meio de gateways e camadas de abstração.
Aplicativos e HMI: navegação, mídia, comunicações, configurações, ferramentas de recarga, interação por voz e interface visual.
Serviços online: contas, dados de trânsito, mapas, funções remotas, lojas de aplicativos, análises e distribuição de software.

Essas camadas podem ser distribuídas entre várias unidades de controle. Funções críticas para a segurança podem usar domínios de hardware ou software separados, mesmo quando suas informações são mostradas na mesma tela. Portanto, uma tela grande não significa que todas as funções sejam executadas em um único aplicativo ou computador.

Plataformas embarcadas e projeção do celular

Uma plataforma embarcada é executada no veículo. Ela pode iniciar e funcionar sem um celular conectado, embora alguns serviços possam exigir dados móveis ou assinatura. O Android Automotive OS é um exemplo: a plataforma-base de código aberto é executada diretamente no hardware do veículo, enquanto o Google Automotive Services é um pacote opcional licenciado, e não uma parte automática do sistema operacional. Android Open Source Project: What is Android Automotive?

Com a projeção do smartphone, o celular fornece grande parte da experiência dos aplicativos, enquanto o carro disponibiliza telas, controles, microfones, áudio e integração selecionada com o veículo. Android Auto e Apple CarPlay são sistemas de projeção, não nomes do sistema operacional subjacente do carro. O Google documenta a diferença entre Android Auto e Android Automotive OS, Google Design for Driving enquanto a Apple descreve tanto o CarPlay convencional quanto o CarPlay Ultra, mais profundamente integrado. Apple Developer: CarPlay

Um veículo pode oferecer aplicativos embarcados e projeção ao mesmo tempo. Os compradores devem verificar quais funções continuam disponíveis offline, se a projeção é com ou sem fio e se controles importantes dependem do sistema embarcado.

Dados do veículo e abstração de hardware

O software de infotainment precisa de uma forma controlada de ler informações como velocidade, posição da marcha, estado da carga, configurações do ar-condicionado e estado da iluminação ambiente. Ele também pode ter permissão para solicitar mudanças em determinadas funções de conforto. Uma camada de abstração de hardware apresenta propriedades de software estáveis enquanto oculta diferenças entre redes do veículo e unidades de controle.

No Android Automotive OS, a Vehicle Hardware Abstraction Layer é a interface definida entre o framework Android e o hardware ou as redes específicos do veículo. Android Open Source Project: Vehicle HAL Permissões, gateways e validação continuam importantes: um aplicativo de infotainment não deve obter autoridade irrestrita sobre frenagem, direção ou outros sistemas críticos para a segurança apenas porque pode exibir informações do veículo.

Serviços em nuvem, contas e atualizações

As funções conectadas frequentemente vão além do carro. Uma unidade telemática liga o veículo aos sistemas de backend do fabricante, enquanto as contas de usuário podem sincronizar configurações, destinos e serviços de mídia. Aplicativos complementares podem usar o mesmo backend para estado da carga, pré-condicionamento ou travamento remoto.

Essa arquitetura cria dependências práticas. Uma função pode parar de funcionar quando não há conexão, uma assinatura vence, um serviço online é encerrado ou uma plataforma antiga deixa de receber atualizações. Por isso, a qualidade do software envolve mais do que velocidade no dia da entrega: política de atualizações, comportamento offline, portabilidade da conta, controles de privacidade e suporte de longo prazo do fabricante importam durante toda a vida do veículo.

Onde a IA se encaixa

A inteligência artificial é uma carga de trabalho ou um serviço, não um sistema operacional de infotainment. Os sistemas de bordo podem usar aprendizado de máquina para reconhecimento de voz, compreensão de linguagem, classificação de pesquisas, previsões de rota e recarga, personalização ou funções de cabine baseadas em câmeras. Modelos generativos podem acrescentar respostas conversacionais ou resumir informações.

O processamento pode acontecer no veículo, na nuvem ou em ambos. O processamento local pode reduzir a latência e manter a operação sem cobertura; o processamento em nuvem pode usar modelos maiores e informações atualizadas com frequência. As compensações envolvem uso de dados, privacidade, tempo de resposta, custo e disponibilidade.

Um assistente de IA também pode estar errado com confiança. Por isso, comandos que afetam o veículo devem usar permissões explícitas, ações limitadas, confirmação quando apropriado e caminhos determinísticos de controle do veículo. A saída em linguagem natural não deve contornar as proteções aplicadas aos controles convencionais.

Segurança e ciclo de vida

A plataforma de software faz parte do perímetro de cibersegurança do veículo. Controles importantes incluem software autenticado, atualizações assinadas, isolamento de aplicativos, interfaces restritas, armazenamento seguro, registros e um processo para corrigir vulnerabilidades. O Regulamento da ONU nº 155 formaliza um Sistema de Gestão de Cibersegurança baseado em riscos para fabricantes e para o ciclo de vida do veículo. UNECE: UN Regulation No. 155

Períodos longos de suporte são especialmente importantes porque os carros normalmente permanecem em uso por muito mais tempo que os celulares. Desempenho do hardware, capacidade de armazenamento, gerações de modem, validade dos certificados e suporte dos fornecedores podem limitar recursos futuros mesmo que a tela ainda funcione.

O que os compradores devem verificar

Ao comparar sistemas, pergunte:

Qual sistema operacional e pacote de serviços online estão incluídos?
Por quanto tempo são prometidas atualizações de segurança e recursos?
Quais funções de navegação, mídia, recarga e climatização funcionam offline?
Apple CarPlay e Android Auto são compatíveis, com ou sem fio?
Perfis, permissões, compartilhamento de dados e dados pessoais armazenados podem ser gerenciados com clareza?
Quais funções exigem conta, conectividade ou assinatura paga?
Os controles essenciais do veículo continuam utilizáveis se um aplicativo ou serviço em nuvem estiver indisponível?

A melhor plataforma não é simplesmente a que tem mais recursos. É aquela cujas camadas, dependências, permissões e compromissos de suporte permanecem compreensíveis e confiáveis durante toda a vida do veículo.