“La guida autonoma è uno degli esempi più avanzati di automazione. In sostanza, si tratta della robotizzazione di un’attività che normalmente svolgono gli esseri umani e che, insieme alla robotica umanoide, costituisce una delle sfide tecnologiche più complesse che abbiamo mai affrontato. Guidare è un’azione estremamente sofisticata e comporta rischi elevati, basti pensare che gli incidenti stradali sono una delle principali cause di morte tra i giovani fino ai 24 anni. Per questo motivo la robotizzazione della guida è una sfida tecnologica che offre una straordinaria opportunità per migliorare la sicurezza”.
A raccontare come l’automazione della guida avrà un impatto profondo sulla nostra vita e sulle nostre città è il Prof. Sergio Matteo Savaresi, Direttore del Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria del Politecnico di Milano, in questa intervista per la Società Italiana di Elettronica.
“Non dobbiamo immaginare la guida autonoma come un semplice accessorio tecnologico dell’automobile, una sorta di gadget evoluto. La vera rivoluzione arriverà con il cosiddetto livello 4 di autonomia, spesso associato al concetto di robotaxi, un veicolo che raggiunge autonomamente il passeggero, lo accompagna a destinazione senza che debba guidare e poi diventa immediatamente disponibile per altri utenti. In questo scenario il concetto stesso di mobilità cambia radicalmente. Oggi possediamo un numero enorme di automobili che rimangono ferme e parcheggiate per circa il 95% del loro tempo di vita. In futuro potremmo avere molte meno vetture, utilizzarle di più e condividerle. Questi veicoli autonomi potrebbero trasformarsi in un nuovo trasporto pubblico flessibile e capillare, riducendo la necessità della proprietà privata dell’automobile. Si tratta quindi di una tecnologia trasformativa che non si limita a migliorare alcuni aspetti della guida tradizionale, ma ridefinisce completamente il sistema della mobilità, rendendolo più efficiente e soprattutto più sicuro. In Italia si registrano ancora oltre 3.000 vittime all’anno sulle strade e la diffusione della guida autonoma può contribuire in modo significativo alla riduzione di questo numero”.
Il Prof. Savaresi ha spiegato che per robotizzare la guida sono necessari quattro elementi fondamentali.
“Il primo è rappresentato dai sensori, che costituiscono gli “occhi” del veicolo. Le automobili autonome utilizzano videocamere, lidar che sono dei sensori laser in grado di ricostruire tridimensionalmente l’ambiente circostante, radar, sistemi di geolocalizzazione satellitare GNSS e numerosi altri sensori dedicati al monitoraggio del veicolo e dell’ambiente. Il secondo elemento è costituito dagli attuatori, cioè i dispositivi che consentono al sistema di agire fisicamente sul veicolo, sterzando, accelerando e frenando. Le automobili moderne dispongono già di molti di questi sistemi. La differenza è che, nella guida autonoma, non saranno più controllati direttamente dal conducente, ma da comandi elettronici. Il terzo elemento è l’unità di calcolo. Si tratta probabilmente della componente più impegnativa dal punto di vista tecnologico. Le automobili attuali sono equipaggiate con numerose centraline elettroniche relativamente semplici; nei veicoli autonomi queste saranno progressivamente sostituite da una o due potenti piattaforme di elaborazione, dotate di elevate capacità di calcolo, processori dedicati all’elaborazione video, GPU avanzate e hardware specifico per l’esecuzione di reti neurali e algoritmi di intelligenza artificiale. A questi tre macroelementi hardware si aggiunge il quarto componente: il software. È infatti il software che integra e coordina tutte le informazioni provenienti dai sensori, interpreta ciò che accade nell’ambiente circostante, prende decisioni e controlla gli attuatori in tempo reale”.
Lo sviluppo della guida autonoma è il risultato dell’integrazione di competenze che spaziano dall’elettronica all’informatica, fino all’ingegneria dell’automazione. In questo contesto, il ruolo dell’ingegnere elettronico rimane centrale.
“Gli ingegneri informatici e quelli dell’automazione lavorano più frequentemente sul livello applicativo dei sistemi. L’ingegnere elettronico, invece, costruisce i mattoni fondamentali che rendono possibili tutte le applicazioni successive. È un lavoro meno visibile all’utente finale, ma assolutamente essenziale. In questa architettura, la progettazione elettronica riveste un ruolo centrale. In particolare, la sensoristica è oggi considerata una delle componenti più strategiche e preziose dell’intero sistema, tanto da essere al centro di una forte competizione internazionale. Al Politecnico di Milano operano gruppi di ricerca dedicati proprio allo sviluppo di sensori sempre più piccoli, accurati, affidabili ed economicamente sostenibili. Allo stesso modo, esiste una vera e propria competizione globale sullo sviluppo delle unità di calcolo. La capacità di progettare e produrre chip avanzati, soprattutto GPU e processori specializzati per l’intelligenza artificiale, è diventata un asset strategico per i Paesi industrializzati. Se vogliamo comprendere l’importanza dell’ingegneria elettronica oggi, basta osservare come la capacità di sviluppare hardware ad alte prestazioni sia diventata una questione di competitività economica e di autonomia tecnologica. L’Europa deve investire con decisione in questo settore e ciò significa che nei prossimi anni vi saranno importanti opportunità professionali per gli ingegneri elettronici”.
Collaborando con diverse aziende da tanti anni, il Prof. Savaresi ha fatto esperienza diretta della necessità delle aziende di avere supporto sia nelle attività di ricerca sia nella formazione dei talenti necessari per affrontare le sfide tecnologiche future.
“La collaborazione tra università e aziende, tuttavia, non è sempre semplice. È necessario uno sforzo reciproco per allineare obiettivi, linguaggi e aspettative. Questo dialogo è fondamentale per un Paese come l’Italia, caratterizzato da una forte tradizione manifatturiera e industriale. Durante il percorso universitario, l’ingegnere elettronico acquisisce una preparazione molto solida nelle discipline matematiche e fisiche, che costituiscono il fondamento della professione. Successivamente il percorso può orientarsi verso due grandi aree. La prima riguarda i dispositivi elettronici e la progettazione delle singole componenti. La seconda è orientata ai sistemi, dove i dispositivi vengono integrati in architetture più complesse per realizzare funzionalità avanzate. L’ingegnere elettronico “sistemista” si colloca in una posizione intermedia tra chi sviluppa i singoli componenti hardware e chi realizza il software applicativo. La scelta dipende dagli interessi personali e dalle proprie aspirazioni professionali. Alcuni corsi registrano numeri elevatissimi di iscritti, mentre altri attirano meno studenti. Se però confrontiamo queste scelte con le reali esigenze del mercato del lavoro, emergono spesso forti squilibri. L’ingegneria elettronica è uno degli esempi più evidenti, si tratta di una figura altamente ricercata, che trova occupazione rapidamente e con livelli retributivi molto competitivi già all’inizio della carriera”.
Il Prof. Savaresi rivolge un messaggio ai giovani: “Il mondo della tecnologia evolve a una velocità senza precedenti. Per questo è sempre più importante investire in una preparazione solida nelle tecnologie di base invece che inseguire le mode del momento. Nessuno può prevedere con certezza quali saranno le applicazioni dominanti tra dieci anni, ma una forte formazione nelle discipline fondamentali continuerà a rappresentare il miglior investimento possibile. Tra queste, l’ingegneria elettronica rimane una delle basi più solide e strategiche su cui costruire il proprio futuro professionale”.
