Софтуерно дефинирани превозни средства

Софтуерно дефинираното превозно средство е авангардна автомобилна концепция, която предефинира традиционните превозни средства, като дава приоритет на софтуерния контрол и адаптивността. Той използва усъвършенствани изчислителни системи за управление и персонализиране на важни функции на автомобила като задвижване, окачване и функции за безопасност. Чрез централизиране на контрола чрез софтуер в автомобила и извън автомобила производителите получават безпрецедентна гъвкавост за актуализиране, оптимизиране и персонализиране на производителността на автомобила дистанционно, подобрявайки потребителското изживяване и дълголетието. Този подход позволява безпроблемна интеграция на нововъзникващи технологии като изкуствен интелект, свързаност и автономни възможности.

Автомобилните производители пренасочват фокуса си към софтуерно дефинирани превозни средства (SDV) поради потенциала да диференцират своите предложения, да подобрят оперативната ефективност чрез дистанционна диагностика и актуализации и да защитят своите превозни средства в бъдеще срещу бърз технологичен напредък. Успешното разработване на SDV изисква предварителни архитектурни решения, които вземат предвид софтуера и произтичащите от това последици върху хардуера, както и различните интерфейси към сензори и задвижващи механизми. Освен това производителите трябва да включат дългосрочна мащабируемост, за да позволят дистанционна поддръжка и надстройки.

Автомобилна архитектура на отворена система АВТОСАР е световно партньорство за развитие на заинтересованите страни от автомобилната индустрия. Основната цел на партньорството за разработка на AUTOSAR е да предостави водещо решение за автомобилни софтуерни платформи чрез стандартизиране на основните системни функции и функционални интерфейси. Рамката дава възможност за ефективно разработване на вграден приложен софтуер, който поддържа задачи, свързани с основните автомобилни функции при разработването на автомобилни системи. Капитал® Вграден AR Classic™, част от портфолиото на Siemens Xcelerator, е пример за софтуер за внедряване на стандарта AUTOSAR. Това е пълно предложение с инструменти и софтуер, за да отговори на всички нужди на платформата за електронно управление (ECU), от актуализации на извличане на ECU до конфигурация на софтуерната платформа.

Тестването на софтуерна интеграция в автомобилната индустрия се фокусира върху проверката дали различните софтуерни компоненти работят заедно, както е предвидено, когато са интегрирани в цялостната система на автомобила. Той осигурява безпроблемна комуникация и съвместимост между различните подсистеми. Най-ефективното тестване за интеграция на софтуера включва симулационни инструменти и виртуални среди за симулиране на реални сценарии за шофиране и тестване на поведението на интегрирания софтуер при различни условия. Тази виртуализация позволява цялостно тестване без необходимост от физически прототипи. След като софтуерната интеграция приключи, превозните средства трябва да преминат обширни полеви тестове в реални условия, за да потвърдят производителността, надеждността и потребителското изживяване. Данните, събрани по време на теренни тестове, позволяват система за обратна връзка със затворен цикъл, за да помогне за идентифицирането на всякакви проблеми или области за подобрение. Siemens предлага следните доказани решения за тестване от портфолиото на Capital, курирано за автомобилната индустрия:

• Capital Embedded Integrator AR Classic е мощно решение за пълната конфигурация на компонентите на междудърния софтуер AUTOSAR.
• Capital Embedded Virtualizer AR Classic, ECU е симулиран, така че софтуерните тестове могат да се контролират с уникална, ненатрапчива следа за задълбочен анализ.
• Capital Embedded AR Classic Софтуерът е нашата реализация на платформата AUTOSAR Classic.
• Използвайте Capital Network Designer за проектиране, проверка и валидиране на софтуерни комуникации чрез стандартни протоколи, като CAN, CAN FD, LIN, FlexRay и Ethernet (SOME/IP, TCP, UDP, DoIP, DDS).

Проверката и валидирането са от решаващо значение при проектирането на софтуерно дефинирани превозни средства, за да се гарантира, че интегрираният софтуер функционира правилно, отговаря на стандартите за производителност и отговаря на правилата за безопасност. Проверката потвърждава, че софтуерът е изграден в съответствие със спецификациите и изискванията за проектиране, докато валидирането гарантира, че отговаря на потребителските нужди и работи надеждно в реални условия. Недостатъчната или забавената проверка и валидиране може да доведе до софтуерни грешки, опасности за безопасността и проблеми със съответствието, които могат да доведат до изтегляне и увреждане на репутацията на марката.

Siemens подпомага проверката и валидирането чрез комбиниране на реалистични системни модели в сценарии за съвместна симулация, за да валидира предположенията за ранна софтуерна архитектура в контекста на електрическата и мрежовата архитектура. Чрез позволяване на непрекъснати оценки, които могат да се извършват със заинтересовани страни в множество инженерни области, компромиси като тегло, разходи и консумация на енергия могат да бъдат балансирани, преди да се премине към специфични за домейна инженерни дейности. След това отделните домейни могат да валидират функционални интерфейси, да генерират опции, да проверяват изискванията, да осигурят киберсигурност и да оценяват хардуерните и софтуерните решения със симулация във виртуална среда.

Тъй като софтуерът е внедрен, решенията на Siemens могат да генерират проверени и валидирани ECU екстракти, за да улеснят интеграцията на приложния софтуер с основния софтуер за конфигурирания ECU. Това позволява на инженерите да тестват изпълнението на приложен софтуер в реално време с виртуализиран ECU и действителни мрежови комуникационни данни. В резултат на това инженерите могат да разработват сложен софтуер по-бързо и да доставят висококачествени продукти на своите клиенти.

Смята се, че полулуксозно или луксозно превозно средство на пътя днес има над 100 милиона реда код, изпълняващ по всяко време. Осигуряването на безупречно шофиране в тази сложна среда изисква стотици изчислителни единици, които да работят безупречно в реално време. През последните години производителите все повече се фокусират върху оптимизирането на софтуера, необходим за изпълнение на този хардуер, и използването на софтуер заедно с технологии като изкуствен интелект (AI), за да диференцират своите продукти. Този подход към разработката на автомобилите е обозначен като софтуерно дефинирано превозно средство, където софтуерът бързо се превръща в ключът към начина, по който дадено превозно средство се проектира, произвежда, обслужва и действа като предимство за събиране на потребителски разузнавателни данни. Основните разлики между софтуерно дефинирано превозно средство и традиционното превозно средство са следните:

• Управление: В софтуерно дефинирано превозно средство управлението се управлява предимно чрез софтуерни системи, докато в традиционните автомобили управлението е предимно механично, разчитайки на физически компоненти като лостове, кабели и хидравлика.
• Адаптивност: Софтуерно дефинираните превозни средства могат лесно да адаптират своите функционалности дистанционно чрез софтуерни актуализации, предлагайки гъвкавост и опции за персонализиране на потребителите. Традиционните превозни средства нямат тази адаптивност и обикновено изискват физически модификации за актуализации.
• Интеграция на нововъзникващи технологии: Софтуерно дефинираните превозни средства интегрират безпроблемно нововъзникващи технологии като изкуствен интелект (AI), свързаност и автономни възможности. Традиционните автомобили може да нямат инфраструктурата или съвместимостта, за да включат тези разширени функции без значително модернизиране.
• Дълголетие и поддръжка: Поради техния софтуерен характер, софтуерно дефинираните превозни средства потенциално могат да имат по-дълъг живот и да изискват по-рядка поддръжка в сравнение с традиционните превозни средства. Те позволяват дистанционна диагностика и актуализации, позволявайки на производителите да решават проблемите бързо и ефективно, докато традиционните автомобили може да изискват по-практическа поддръжка и ремонт.

За автомобилните производители софтуерно дефинираното превозно средство предлага следните предимства:

• Диференциация и конкурентно предимство: Софтуерно дефинираните превозни средства позволяват на автомобилните производители да диференцират своите продукти на претъпкан пазар, като предлагат уникални функции и възможности, управлявани от усъвършенствани софтуерни системи. Тази диференциация може да помогне за привличане на клиенти и поддържане на конкурентно предимство в индустрията.
• Ефективност на разработката: Разработването и производството на софтуерно дефинирани превозни средства може да бъде по-ефективно в сравнение с традиционните автомобили, тъй като актуализациите на софтуера, корекциите на грешки и оптимизациите могат да бъдат внедрени дистанционно, без да се изискват физически модификации на превозното средство. Този рационализиран процес може да намали времето за разработка и разходите за производителите.
• Непрекъснат поток от приходи: Софтуерно дефинираните превозни средства позволяват на производителите да предлагат базирани на абонаменти услуги и премиум функции, които могат да генерират постоянен поток от приходи извън първоначалната продажба на превозни средства. Този текущ доход може да допринесе за рентабилността и дългосрочната устойчивост на автомобилните компании.
• Непрекъснато усъвършенстване: Софтуерно дефинираните превозни средства генерират огромни количества данни за производителността на превозното средство, поведението на потребителите и моделите на шофиране. Автомобилните производители могат да използват тези данни, за да получат представа за предпочитанията на клиентите, да подобрят разработването на продукти и да създадат приходи чрез партньорства за приходи от данни с компании от трети страни.

За шофьорите и пътниците софтуерно дефинираното превозно средство предлага следните предимства:

• Гъвкавост и персонализация: Софтуерно дефинираните превозни средства предлагат на потребителите безпрецедентна гъвкавост да персонализират и персонализират шофирането си чрез актуализации на софтуера. Те могат дистанционно да регулират настройките за производителност, комфорт и предпочитания за безопасност, повишавайки цялостното удовлетворение на автомобила.
• Безопасност и удобство: Софтуерно дефинираните превозни средства често са оборудвани с усъвършенствани функции за безопасност, управлявани от Software, като системи за избягване на сблъсъци, адаптивен круиз контрол и възможности за автономно шофиране. Тези функции могат значително да подобрят пътната безопасност и да осигурят допълнително удобство за водачите.
• Подобрено дълголетие и стойност на препродажбата: Възможността за получаване на актуализации на софтуера в ефир позволява на софтуерно дефинираните превозни средства да останат актуални с най-новите технологични постижения и оптимизации на производителността. Тази възможност може да удължи живота на автомобила и да увеличи стойността му за препродажба в сравнение с традиционните превозни средства, които могат бързо да остареят.
• Диагностика и поддръжка в реално време: Софтуерно дефинираните превозни средства позволяват диагностика в реално време и дистанционно наблюдение на системите на превозните средства, позволявайки на производителите проактивно да идентифицират и решат потенциални проблеми, преди те да ескалират. Този проактивен подход към поддръжката може да намали разходите за престой и ремонт на потребителите, осигурявайки спокойствие и по-плавно преживяване при собствеността.