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Una mezcla de oportunidades e incertidumbres

Un mundo que cambia con rapidez

Se han venido expresando ideas, se han celebrado acalorados debates y se han manifestado opiniones contundentes sobre lo que haría falta para crear la ciudad del futuro. Un apartado importante dentro de esta visión corresponde a los coches autónomos, una tecnología que afectará a muchos aspectos de nuestra vida diaria – nuestra manera de viajar, nuestro estilo de vida, la creación de nuevas industrias y de nuevos empleos – y alterará otros. El mundo cambia rápidamente y necesitamos innovar para adaptarnos a esta nueva situación emergente. La tenencia en propiedad de vehículos en las grandes ciudades está en retroceso ya que para sus habitantes es más sencillo, más cómodo y más económico utilizar servicios de transporte con conductor. Los centros comerciales y los grandes almacenes luchan por su supervivencia ante el auge de las ventas por Internet, y el ajetreado estilo de vida aumenta nuestra dependencia de los servicios de entrega de alimentos a domicilio. El mayor volumen de ventas por Internet, junto con los innovadores medios de distribución y entrega de paquetes, se están convirtiendo en una importante tendencia tecnológica. Teniendo todo esto en cuenta, ha llegado el momento de mirar más allá del potencial y de comprobar cuál es la situación actual de la implementación de vehículos realmente autónomos (VA), y qué haría falta para trasladar la tecnología autónoma desde el “modo de recogida de datos” actual a su despliegue generalizado para su uso diario.

Generar confianza en los vehículos autónomos

Empecemos por analizar hasta dónde ha llegado la evolución de la tecnología de conducción autónoma desde los días del primer coche de Waymo. En el mercado estadounidense, donde California (el único estado en el que el Departamento de Vehículos de Motor (DMV) exige publicar informes sobre pruebas de VA), veintiocho compañías han dado a conocer sus resultados. En total, los coches de estas compañías circularon más de 3,2 millones de kilómetros en modo autónomo y se produjeron 73.550 desconexiones (el sistema devolvió el control a un conductor de seguridad o el conductor de seguridad debió intervenir para el funcionamiento seguro del automóvil). El promedio de desconexiones fue de una por cada 320 kilómetros. Ante semejante nivel de fiabilidad, el DMV de California rebajó las exigencias de su norma de disponer de un conductor de seguridad cuando el coche circulaba en modo autónomo. Esto representa un cambio significativo ya que hasta ahora la única compañía que había logrado esta licencia era Waymo. California también abrió recientemente la posibilidad de efectuar pruebas con camiones ligeros de tipo autónomo, categoría a la que pertenecen monovolúmenes, camionetas y furgonetas. La disponibilidad de dichos informes, además de resultar muy práctica para educar a los ciudadanos, también exige información más detallada para llegar a conclusiones valiosas.

Por ejemplo, si una compañía informa sobre una desconexión producida a causa de problemas de percepción, las normas actuales del DMV no exigen que la compañía indique qué falló (o qué falla repetidamente), su identificación o clasificación. Ante la falta de un proceso metodológico estandarizado para verificar la precisión de los datos, la eficacia de los informes es cuestionable en lo que respecta a aumentar el grado de confianza de la población en la tecnología. En los países del Pacífico, China está llamada a convertirse en el mayor mercado para los VA. Según un informe de McKinsey, “los vehículos autónomos podrían representar hasta un 66% de los pasajeros kilómetros recorridos en 2040 y generarían un mercado valorado en 1,1 billones de dólares en servicios de movilidad y 0,9 billones de dólares en ventas de vehículos autónomos ese mismo año”. En diciembre de 2017, Beijing se convirtió en la primera ciudad en regular la circulación de vehículos de conducción autónoma en sus calles, seguida de Shanghái. Posteriormente, en febrero de 2018, Beijing inauguró el primer centro de pruebas para vehículos autónomos. Este innovador centro de 133.000 metros cuadrados imita los entornos de pruebas del mundo real ya que reproduce el tráfico estático y dinámico de las vías urbanas y rurales. El gobierno chino ha realizado fuertes inversiones y se ha comprometido a aportar importantes sumas de dinero y recursos para animar a las compañías a desarrollar las tecnologías más avanzadas que impulsen este mercado a gran velocidad.

China desea convertirse en un líder tecnológico a la vanguardia del mercado de VA. La Unión Europea (UE) también reconoce claramente las ventajas de los VA y la relevancia de su impacto. Existe una sólida cooperación entre los estados miembros que asegura el despliegue generalizado de manera uniforme y homogénea de la tecnología de conducción autónoma en varios países. Esto se ve reflejado en la Convención de Viena sobre Tráfico en Carretera, que necesita una regulación común del tráfico a través de las fronteras. Refuerza la creación uniforme de autopistas que conecten ciudades y sean adecuadas para efectuar pruebas con VA. Además, la UE ha puesto en marcha un plan que contempla camiones sin conductor que circulen entre ciudades en menos de dos años. La disminución de los tiempos de tránsito y de los costes del combustible son tan solo algunas de las muchas ventajas previstas. Observemos con más detalle cuál es la situación en algunos países de la UE. Alemania, a menudo considerada la meca de las compañías tradicionales del sector de automoción, fue uno de los primeros países en legalizar los VA en las carreteras, si bien con conductores de seguridad. Holanda va en cabeza, y no solo dentro de Europa sino a escala mundial. Este país ya permite efectuar pruebas de vehículos con conducción autónoma sin la presencia ni el control de conductores humanos. Suecia ha ofrecido la plataforma de programas de prueba con minibuses, y existen varias compañías que realizan un despliegue amplio y ambicioso de autobuses autónomos.

“Tener un coche no autónomo pronto será como tener un caballo”, declaró Carlos Moedas, Comisario de Investigación, Ciencia e Innovación de la UE. Todos estos países trabajan en un marco común, por lo que Europa está creando una red de carreteras más segura y eficiente mediante el desarrollo de una estrategia de integración de VA a escala nacional.

Sensores: los ojos de los vehículos autónomos

La tecnología de sensores es vital para los VA ya que ofrece la posibilidad de detectar los objetos situados ante el vehículo y funciona como los ojos, suministrando los datos en los que se basan las decisiones de forma automática. Consideremos algunos sensores en los que se basa la tecnología de los AV: Las cámaras se ocupan de la clasificación y la interpretación de texturas, y en la actualidad representan la opción más viable desde un punto de vista comercial para el sensor. El sensor de imagen CMOS, un componente principal de la cámara, han recorrido un largo camino desde los primeros días de las fotos y los selfies. Estos sensores han evolucionado desde los sensores “que solo ven” hasta la visión con reconocimiento añadido. Se trata del sensor más utilizado para funciones como asistencia avanzada al conductor (Advanced Driver Assistance, ADAS) con vista frontal y reconocimiento de semáforos. Los datos que recoge el sensor desempeñan un papel fundamental en el proceso de toma de decisiones del coche. Los sensores de imagen CMOS utilizados actualmente en los VA incorporan una funcionalidad muy avanzada que les permite manejar eficientemente todas las situaciones de conducción en todo tipo de condiciones del entorno. El elevado rango dinámico (high dynamic range, HDR) es un parámetro fundamental dentro de las especificaciones de los sensores de cámaras.

Se trata de la capacidad que tiene el sensor de ver entre la parte más oscura y brillante de la vista en la misma imagen, sin exceso o falta de saturación. En otras palabras, el sensor debe ser inmune para cambiar las condiciones de la luz ambiental, por ejemplo, si de repente se ve expuesto a un ángulo de luz soleada o a reflejos, o bien cuando entra o sale de un túnel bajo la luz del día. Compañías como ON Semiconductor proporcionan el HDR más alto para un uso seguro y fiable en aplicaciones de VA. Otra tendencia de la conducción autónoma es la mayor resolución de los sensores, que viene impulsada por la necesidad de coches autónomos para ver a más distancia y al mismo tiempo tener la capacidad de detectar objetos de cualquier tamaño. Básicamente, esto ofrece la posibilidad de aumentar el número de píxeles por grado angular en el objeto, haciendo así que el funcionamiento de los algoritmos de conducción autónoma sea más eficiente para la detección y clasificación de objetos. Para VA de nivel tres y superior existe una fuerte dependencia del hardware y el software para tomar decisiones que de lo contrario serían tomadas por personas; esto puede provocar asimismo que los vehículos sean más susceptibles a ciberataques o al pirateo.

Ello ha generado el desarrollo de numerosas funciones de protección y seguridad, como la ciberseguridad, que se han añadido a nivel del sensor. Como reconocimiento de este reto y esta amenaza, ON Semiconductor presenta el primer dispositivo para procesamiento de imágenes destinado a automoción que integra funciones de ciberseguridad. Las compañías que trabajan en el segmento LiDAR también han captado la atención de los inversores. Esta tecnología se considera muy aconsejable para los coches autónomos, si bien su precio puede ser muy elevado. La capacidad que tiene el LiDAR de crear una nube de puntos en 3D los diferencia respecto a otras tecnologías de detección. Waymo cambió las reglas del juego con su propio LiDAR, que no solo detecta a los peatones sino que además puede calcular la dirección en que se mueven y hacia dónde se moverán. Esto también proporciona a los coches la capacidad de ver señales realizadas con las manos por peatones o ciclistas, y adaptar la conducción en función de ellas.

Distancia, resolución, rotación y velocidad de transmisión de las imágenes son otros de los parámetros clave al seleccionar un LiDAR. La tecnología LiDAR más avanzada es capaz de ver una distancia superior a 200 metros. La idea no es tan solo detectar un objeto que se halle en la carretera, sino también clasificarlo y retroalimentar el sistema de toma de decisiones y cambiar la trayectoria del vehículo si es necesario. La reflectividad de los objetos también desempeña una gran importancia. Si bien la actual tecnología LiDAR puede detectar objetos con una elevada reflectividad a cierta distancia, es necesario trabajar en la detección de niveles extremadamente bajos de reflectividad a largas distancias. El radar es otro tipo de sensor examinado con frecuencia y de enorme importancia para el futuro de la conducción autónoma. Las ventajas que brinda el radar de forma exclusiva se evidencian cuando funciona a oscuras y bajo todas las condiciones meteorológicas. Las ondas milimétricas constituyen una tecnología especial que utiliza ondas electromagnéticas con una corta longitud de onda y empieza a generalizarse en aplicaciones de conducción autónoma.

Al capturar la señal reflejada, un sistema de radar puede determinar la distancia, la velocidad y el ángulo de los objetos. Un sistema de ondas milimétricas que funcione entre 76 y 81 GHz (cuya longitud de onda correspondiente es de unos 4 mm), puede detectar movimientos del orden de décimas de milímetro. Esto ofrece un nivel de precisión nunca visto hasta ahora en el mercado de automoción que permite realizar medidas precisas entre el vehículo y los vehículos y objetos circundantes. Otra mejora se observa en la capacidad de obtener diseños más compactos e integrados sin necesidad de antenas visibles de gran tamaño. Los VA constituyen una de las innovaciones más esperadas, con un impacto potencial que cambiará las vidas de millones de personas en todo el mundo. A medida que esta tecnología sea más accesible para la población en general, con seguridad sus efectos – tanto positivos como negativos – serán significativos. Una cosa es cierta: ¡nos espera un viaje interesante!



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