La guida autonoma diventa un marketplace tangibile per i players della geomatica

Seguo l'evolversi delle tecnologie di navigazione da diversi anni, e mai come in questo periodo l'evolversi del mercato ha subito una così forte accelerazione. Il mondo della geomatica da sempre ha fatto parte delle tecnologie di punta per diversi mondi, così come ora pervade di soluzioni il mondo degli Autonomous Systems, e con ciò una grande opportunità per i players del settore che si mettono in gioco su tutti i fronti.

Questo è quello che stiamo notando, seguendo da vicino il mondo della comunicazione e dello sviluppo del mondo "Autonomous", ovvero la propensione di Hexagon per il mondo mobile e anche ovviamente per le applicazioni militari. Autonomoustuff.com è la proposta mainstream di segmento e il mondo dei ROS si integra alle soluzioni geomatiche di casa Hexagon con Apollo e AutoWare.

Di Trimble abbiamo invece news che promuovono il mondo dell'integrità dei sistemi, ovvero dei segnali di correzione basati sulla tecnologia proprietaria RTX e non solo.

Ma la realtà è molto più ampia, e anche Trimble ha consolidato il segmento "Autonomy", che da un po' di tempo si vede circolare sui network informativi dei sistemi autonomi.

La terza del gruppo di leader nel campo del positioning e della geomatica, la ben nota Topcon Positioning è stata forse la prima ad occuparsi di agricoltura, e ora sembra anche lei nell'agorà della geomatica per il mondo dell'Autonomous Technology così come si può vedere dal lancio del twitter del 2019 che trovate nell'immagine.

Ovviamente sulla scena non ci sono solo queste aziende, ma numerose sono gli altri piccoli e grandi marchi che sia attraverso prodotti già consolidati, ma anche attraverso prodotti innovativi ad hoc, che stanno coniugando le tecnologie da sempre impiegate per il tracking, il reality capture e i sistemi di navigazione attiva come il mondo dei LIDAR di nuova generazione.

GNSS, IMU, Solid State Lidar e AI

Ma quali sono le tecnologie in cui le tre top company della geomatica sono leader? E' facile e allo stesso tempo difficile, in quanto la vera cosa che accomuna i tre leaders di mercato della geomatica è la parte di engineering delle soluzioni, poiché tutte hanno nel DNA il mondo del Positioning GNSS, dei sistemi IMU, e dei sistemi M2M. Tutte o quasi impiegano la tecnologia LIDAR, e il resto è fatto. Basta solo comprendere dove va il mondo in cui queste tecnologie primarie diventano vitali per lo sviluppo di nuovi mercati, e seguire l'onda di una inevitabile promessa del futuro, che sembra prossimo a dominare nella società del terzo millennio.
Ma vediamo da vicino il ruolo delle tecnologie principali dei sistemi a guida autonoma, ovvero:

DB Cartografici 2D e 3D - Il sistema di navigazione cartografico è alla base della navigazione di un sistema autonomo, ma la tendenza sarà a breve portata sul livello di navigazione 3D, poiché il 3D, insieme ai Digital Twin delle città, pian piano sostituirà la cartografia del mondo conosciuto, soprattutto in ambito urbano e di altri ambiti.

GNSS - Il positioning geografico si continua ad affidare ai sistemi satellitari GNSS, ma poiché i sistemi possono essere hackerati per diversi motivi, tra cui la leggerezza del segnale, la navigazione sarà affidata in futuro anche e soprattutto a sistemi terrestri, i cui segnali possono essere criptati alla base. In ogni caso i sistemi di navigazione autonoma non saranno mai e poi mai il sistema master per il positioning dei sistemi autonomi, né nel campo della robotica, né in quello dei sistemi automotive.

IMU - I sistemi IMU non sono altro che dei sistemi basati su sensori accelerometrici, e servono a determinare i parametri di orientamento e posizione dinamica di qualsiasi oggetto a cui sono collegati solidarmente.
In tutto ciò, i sistemi IMU contribuiscono a calcolare le traiettorie di oggetti e sistemi autonomi in molte fasi, così come quelle in cui il segnale GNSS è assente come in ambienti indoor. I sistemi IMU operano in genere sui tre assi cartesiani principali, definiti dagli accelerometri.

LIDAR - I sistemi LIDAR da alcuni anni stanno migrando su soluzioni “on chip”, ovvero ciò che ormai viene chiamato Lidar a Stato Solido, di recente normalizzazione attraverso il processo di attribuzione della classe ISO adeguata. Questi sistemi sono quelli deputati alla vera guida autonoma, poiché sono in grado di realizzare una mappatura 3D con qualsiasi condizione di luce e di tempo. Mappe 3D costruite con tecniche “OTF”, i cui dati vengono passati direttamente al processore di validazione e riconoscimento dello scenario operativo in cui il sistema di navigazione autonoma opera.

M2M - È un termine molto usato per indicare la tecnologia Machine to Machine, ovvero la possibilità di connettere a livello digitale e di comandi di guida controllata, o anche semplicemente connettendo un mezzo mobile ad una centrale di controllo, per diverse finalità di guida o di controllo.

Sistema di navigazione - I sistemi di navigazione a bordo delle macchine del futuro, non sono solo quelli che immaginiamo oggi e possono somigliare ai tipici navigatori satellitari, ma qualcosa di enormemente più complesso. Stiamo parlando dei sistemi ADAS (Advanced Driver-Assistance System) che in parte troviamo già a bordo delle nostre attuali macchine di fascia alta. In futuro un sistema ADAS si comporrà innanzitutto di un sistema di Guida Digitale, ne più nemmeno come gli attuali “autopilota” che si trovano a bordo dei sistemi di volo UAV più avanzati, ma molto più complessi, come la Visione Artificiale.
Un autopilota di una macchina autonoma dovrà gestire in tempo reale migliaia di parametri, con al centro un sistema di lettura di scene 3D derivate da sistemi Lidar a Stato Solido, che leggono l’intorno dell’automezzo centinaia di volte al secondo. I sistemi in grado di fare ciò, sono definiti come “4D radar-on-chip digital imaging” (seguite il link per approfondire il tema).

Il re-mapping del mercato della geomatica

Aggiungendo alle informazioni di questa nota editoriale, diverse altre informazioni derivate da una analisi attenta del mercato della geomatica, possiamo tranquillamente affermare che il comparto è nel bel mezzo di una transizione mondiale, dovuta soprattutto alla crescita esponenziale dei player del settore, in linea di massima aziende cinesi che pian piano stanno entrando nel mercato globale e lo stanno per certi versi saturando.

Sono infatti decine e decine le nuove aziende che stanno cavalcando il nuovo eldorado della Digitalizzazione 3D finalizzata a dare soluzioni per il Reality Capture e alla crescita esponenziale dei Digital Twin come prodotti finali dell’era digitale, mentre il segmento stazioni totali e sistemi GNSS ha già raggiunto il limite negli ultimi anni.

Insomma, il marketplace mondiale della geomatica sta pian piano cambiando con una forte accelerazione negli ultimi anni, e diverse aziende già da tempo hanno preso delle contromisure, creando sistemi infrastrutturali che vanno da reti e infrastrutture che erogano servizi di correzione differenziale, second brand che possano contrastare a livello di costi, un mercato con sempre maggiore diffusione di prodotti Made in China.

Ma oltre alle contromisure tradizionali, le aziende leader citate in apertura di questa nota, stanno spostando l’interesse su segmenti di mercato che non sono il mainstreaming della geomatica, ma che si portano al seguito il know how e il frutto della ricerca e sviluppo che continua a fare la differenza tra le grandi aziende multinazionali e quelle cinesi, e il comparto dei veicoli autonomi si basa completamente su tecnologie geomatiche antiche e consolidate come il Positioning basato su GNSS e sistemi IMU, sistemi LIDAR, e sistemi di Machine Control e M2M.

Questo è l’oggetto del game changer che permetterà la sopravvivenza nel medio e lungo periodo delle multinazionali della geomatica.

Riferimenti

Automotive & Geomatica GNSS, SLAM e V2X le chiavi del futuro delle macchine autonome - GEOmedia 4-2019, a cura dell’autore.

ADAS - É quanto già troviamo a bordo della macchine di ultima generazione, ovvero un sistema di ausilio alla guida.

OTF - È la sigla “gergale” impiegata in campo tecnico per definire processi di tipo “On The Fly”, ovvero generazione di dati e/o processi di calcoli in tempo reale, ovvero letteralmente “al volo”.

Autonomous - Il mondo dei veicoli autonomi ha trovato casa, insieme al mondo del GNSS e dei sistemi UAV Professionali. Questa casa è un gruppo editoriale tra i più noti nel mondo della geomatica, e che si occupa del di GNSS ai massimi livelli così come il mondo degli UAV con il magazine Inside Unmanned Systems.