Italia vigilará el asfalto de las carreteras con datos enviados... por los neumáticos

La tecnología avanza que es una barbaridad. Y en el sector del automóvil, también. Los neumáticos, esas cosas redondas y negras que son el único punto de contacto entre el vehículo y la carretera, parecían haber quedado al margen de las innovaciones sorprendentes, pero desde hace tiempo los avances también se centran en ellos, con nuevos compuestos y progresos en sus estructuras internas y diseños que han revolucionado el agarre, la eficiencia y la seguridad, a la vez que han integrado sistemas como los sensores que alertan de posibles pinchazos o diferencias de presión, o los que facilitan el funcionamiento de sistemas como los frenos con ABS.

De hecho, los neumáticos pueden ser una fuente de información impresionante durante la marcha, y aunque esa capacidad ha sido desaprovechada durante mucho tiempo, los fabricantes de coches, de sistemas de seguridad y de neumáticos han empezado a potenciar el protagonismo del neumático como elemento clave del vehículo. Su misión ya no solo será transmitir la fuerza del motor al suelo o ayudar a mantener el control del vehículo sobre la calzada, sino también recopilar información y datos que puedan resultar útiles para un mejor funcionamiento de otros sistemas de seguridad, como las ayudas de conducción activas (ADAS) que encontramos, a decenas, en los automóviles modernos, paso previo a la previsible conducción autónoma que, tarde o temprano, llegará.

Un ejemplo de esto último lo tenemos en el sistema Cyber Tyre, que Pirelli ofrecerá en un primer momento para vehículos exclusivos y de altísimas prestaciones. De hecho, debutó el pasado mes de enero en el Pagani Utopia, fruto de un desarrollo en el que colaboraron también el propio fabricante italiano de superdeportivos y la empresa de tecnología Bosch. El objetivo era crear una solución técnica que recopilará información de la banda de rodadura del neumático para transmitirla a otros sistemas del vehículo, abriendo una nueva era, de posibilidades casi ilimitadas, en la integración del neumático con el chasis y la electrónica del coche.

Estado de salud de las carreteras

Y sus aplicaciones prácticas pueden ir mucho más allá, hasta convertirse incluso en una ventaja para todos los usuarios de las carreteras. Al menos eso es lo que persiguen el gobierno regional de Apulia, en el talón de la bota italiana, y Pirelli, cuyo acuerdo promoverá un sistema de monitorización de la red vial de la región, para crear un mapa del estado de salud de las carreteras apulianas. Será el primer proyecto de este tipo en todo el mundo, y el sistema tratará de unificar los datos recogidos por los neumáticos, procesados mediante el hardware y el software exclusivo Pirelli Cyber Tyre, con datos visuales captados por la tecnología de Univrses, a través de cámaras instaladas a bordo de los vehículos empleados en el programa.

Los sistemas de hardware y software Pirelli Cyber Tyre pueden recopilar y procesar, por medio de algoritmos innovadores, información que llega mediante sensores ubicados en la parte interior de la banda de rodadura de los neumáticos. Y entre los datos que se pueden analizar encontramos factores como la rugosidad e irregularidad del asfalto. La tecnología de Univrses, por su parte, permite, gracias al uso de cámaras, la monitorización de las carreteras y de la señalización horizontal y vertical. Para este proyecto piloto, Pirelli ha combinado ambas tecnologías, partiendo de las funcionalidades de su sistema Cyber Tyre y potenciándolas con los sensores visuales de Univrses, con el objetivo de ofrecer un servicio único e integrado que permita un mantenimiento de la red de carreteras de Apulia más rápido y racional, y, en consecuencia, una mejora de la seguridad vial.

Los vehículos del área de Apulia equipados con este sistema combinado enviarán a la nube los datos para mapear la red de carreteras, información que, una vez procesada, será accesible para los técnicos regionales encargados de la red viaria a través de paneles de control digitales. Los primeros vehículos de la flota, suministrados a la región por la empresa Ayvens, una de las principales compañías en servicios de renting a largo plazo y gestión de flotas, estarán operativos a partir de julio.

El acuerdo, además, refuerza el papel de Apulia en las actividades de investigación y desarrollo de Pirelli, que en 2022 inauguró en Bari el Digital Solutions Center (DSC), una fábrica de software centrada en la innovación digital. El DSC de Bari es un ejemplo de colaboración público-privada, gracias a la contribución fundamental del mundo académico, en este caso representado por la Universidad de Bari y el Politécnico de Bari. De hecho, la labor junto a ambas instituciones ya ha permitido a Pirelli iniciar proyectos innovadores para optimizar los procesos productivos en las factorías mediante sistemas de fabricación inteligente, además de apoyar la digitalización y la inteligencia artificial en las distintas fases del diseño de neumáticos.

Y además del proyecto de monitorización del estado de las carreteras mediante neumáticos con Cyber Tyre desarrollado en la región de Apulia, Pirelli ya tiene en marcha otras iniciativas, como la colaboración con Movyon (Grupo Autostrade per l’Italia) para monitorizar sus autopistas.

El sistema Cyber Tyre, en detalle

Pirelli Cyber Tyre es el primer sistema del mundo basado en neumáticos con sensores integrados que recogen datos y los transmiten al vehículo para su procesamiento en tiempo real. El sensor proporciona información como el modelo y características del neumático, y la temperatura o la presión de inflado, entre otros parámetros; y gracias a una conexión Bluetooth, estos datos se transfieren al vehículo. Y en base a un acuerdo de desarrollo conjunto firmado con la alemana Bosch, esta información se utiliza para optimizar sistemas como el control de tracción, el ABS de frenos y el control de estabilidad ESP.

El componente clave del hardware del sistema es un sensor que solo pesa 12 gramos y va ubicado en el interior de la banda de rodadura del neumático. Su desarrollo supuso un enorme desafío tecnológico, pues tenía que ser extremadamente ligero para no producir desequilibrios en el neumático y vibraciones en el vehículo; e incorporar chips acelerómetros, sensor de presión, sensor de temperatura, emisor Bluetooth y batería. "El sensor debe durar, al menos, la vida útil del neumático; y ser extremadamente resistente para soportar las condiciones extremas a las que se enfrentan los neumáticos, con enormes aceleraciones, fuerzas, vibraciones y cambios de temperatura”, explica Pierangelo Misani, responsable de Tecnología de Pirelli. Y la empresa italiana también ha desarrollado un software que procesa, en tiempo real, toda la información recibida, generando algoritmos que alimentan las diversas funcionalidades del coche.

Como decíamos, la primera aplicación completa de esta tecnología se ha desarrollado en un proyecto conjunto con Bosch y Pagani, para montarse en el superdeportivo Pagani Utopia. Los neumáticos transmiten información clave a la unidad de control ESP específicamente adaptada a la tecnología Pirelli Cyber Tyre, que es capaz de cambiar sus mapas de control de tracción, control de estabilidad y ABS para adaptarse al neumático montado, permitiendo un uso óptimo de las propiedades y el rendimiento individuales de los neumáticos, proporcionando una mayor seguridad y personalizando su funcionamiento a las condiciones de conducción.

Como explica Misani, "cuando actúa el ABS, los neumáticos Pirelli Trofeo RS del Utopia generan el mayor agarre con alrededor del 5% de deslizamiento de las ruedas, pero los neumáticos de invierno Sottozero del coche necesitan mucho más deslizamiento, entre el 10% y el 14%. Normalmente, el sistema ABS de un coche tiene que ajustarse de forma que funcione con varios neumáticos diferentes, pero esto sacrifica el rendimiento final de un neumático específico. Si la electrónica del coche es capaz de reconocer qué tipo de neumático lleva montado el coche y cuáles son sus condiciones exactas en cada momento, puede decirle al ABS o al ESP que emplee el mapa más apropiado para él". Además, la tecnología Pirelli Cyber Tyre permite también al vehículo evaluar la edad y el grado de desgaste de los neumáticos, para mostrar un mensaje en el salpicadero que sugiera su reemplazo.

El objetivo a corto plazo es trasladar esta tecnología a modelos más vendidos y de precios más bajos, para que un mayor número de usuarios puedan beneficiarse de las ventajas que aporta. Además, estos neumáticos con sistema Cyber Tyre ayudarán a Pirelli a fabricar mejores productos en el futuro, porque los sensores de los neumáticos en un uso real pueden recopilar cantidades casi infinitas de datos durante la fase de desarrollo de un automóvil, y de una forma más fidedigna que cuando el vehículo está montado, en estático, sobre un dinamómetro de simulación. Y Pirelli también puede recopilar datos sobre los neumáticos utilizados en los vehículos de los clientes, lo que le da a la empresa una mejor visión de los estilos de conducción, los desgastes, las condiciones de uso y el kilometraje en el mundo real.

El siguiente paso será emplear más sensores, para determinar los niveles exactos de agarre y todo lo que sucede en la zona de contacto del neumático con el asfalto. Con esa información extra, los sistemas de control de un coche podrán evaluar en el futuro, aún mejor, la dinámica del vehículo y tomar decisiones más precisas y efectivas.