Vehículos definidos por software

Un vehículo definido por software es un concepto de automoción vanguardista que redefine los vehículos tradicionales al priorizar el control y la adaptabilidad del software. Aprovecha los sistemas informáticos avanzados para gestionar y personalizar las funciones cruciales del vehículo, como el tren motriz, la suspensión y las funciones de seguridad. Al centralizar el control mediante el software integrado y fuera del vehículo, los fabricantes obtienen una flexibilidad sin precedentes para actualizar, optimizar y personalizar el rendimiento del vehículo de forma remota, lo que mejora la experiencia del usuario y la longevidad. Este enfoque permite una integración perfecta de las tecnologías emergentes, como la inteligencia artificial, la conectividad y las capacidades autónomas.

Los fabricantes de automóviles están cambiando su enfoque hacia los vehículos definidos por software (SDV) debido a la posibilidad de diferenciar sus ofertas, mejorar la eficiencia operativa mediante el diagnóstico y las actualizaciones remotos y preparar sus vehículos para el futuro contra los rápidos avances tecnológicos. Desarrollar los SDV con éxito requiere decisiones arquitectónicas iniciales que tengan en cuenta el software y las consiguientes implicaciones en el hardware, así como en las distintas interfaces con los sensores y los actuadores. Además, los fabricantes deben incorporar la escalabilidad a largo plazo para permitir el mantenimiento y las actualizaciones remotos.

Arquitectura de sistemas abiertos de automoción AUTOSAR es una asociación de desarrollo mundial de partes interesadas en la automoción. El objetivo principal de la asociación de desarrollo de AUTOSAR es ofrecer una solución líder para las plataformas de software de automoción mediante la estandarización de las funciones básicas del sistema y las interfaces funcionales. El marco permite el desarrollo eficiente del software de aplicaciones integrado que apoya las tareas relacionadas con las funciones automotrices esenciales en el desarrollo de sistemas de vehículos. Capital® Embedded AR Classic™, que forma parte de la gama Xcelerator de Siemens, es un ejemplo de software para implementar el estándar AUTOSAR. Es una oferta completa con herramientas y software para satisfacer todas las necesidades de plataformas de unidades de control electrónico (ECU), desde actualizaciones de extractos de ECU hasta configuración de plataformas de software.

Las pruebas de integración de software en la industria de la automoción se centran en comprobar que los diferentes componentes de software funcionan juntos según lo previsto cuando se integran en el sistema general del vehículo. Garantiza una comunicación y una compatibilidad fluidas entre varios subsistemas. Las pruebas de integración de software más eficaces incluyen herramientas de simulación y entornos virtuales para simular situaciones de conducción del mundo real y comprobar el comportamiento del software integrado en diferentes condiciones. Esta virtualización permite realizar pruebas exhaustivas sin necesidad de prototipos físicos. Una vez completada la integración del software, los vehículos deberán someterse a exhaustivas pruebas de campo en condiciones reales para validar el rendimiento, la fiabilidad y la experiencia del usuario. Los datos recopilados durante las pruebas de campo permiten un sistema de retroalimentación de circuito cerrado que ayuda a identificar cualquier problema o área de mejora. Siemens ofrece las siguientes soluciones de prueba comprobadas de la cartera Capital, seleccionadas para la industria de la automoción:

• Capital Embedded Integrator AR Classic es una solución potente para la configuración completa de los componentes de middleware de AUTOSAR.
• Capital Embedded Virtualizer AR Classic, la ECU se simula para que las pruebas de software se puedan controlar con un rastreo único y no intrusivo para un análisis profundo.
• Capital Embedded AR Classic el software es nuestra implementación de la plataforma AUTOSAR Classic.
• Uso Capital Network Designer para diseñar, verificar y validar las comunicaciones de software a través de protocolos estándar, como CAN, CAN FD, LIN, FlexRay y Ethernet (SOME/IP, TCP, UDP, DoIP, DDS).

La verificación y la validación son cruciales en el diseño de los vehículos definidos por software para garantizar que el software integrado funciona correctamente, cumple con los estándares de rendimiento y cumple con las normas de seguridad. La verificación confirma que el software se ha creado de acuerdo con las especificaciones y los requisitos de diseño, mientras que la validación garantiza que cumple con las necesidades del usuario y funciona de forma fiable en condiciones reales. La verificación y la validación insuficientes o retrasadas pueden provocar errores de software, riesgos de seguridad y problemas de cumplimiento que pueden provocar retiradas del mercado y dañar la reputación de la marca.

Siemens ayuda a la verificación y la validación mediante la combinación de modelos de sistemas realistas en escenarios de cosimulación para validar las primeras hipótesis de la arquitectura de software en el contexto de las arquitecturas eléctricas y de red. Al permitir evaluaciones continuas que se pueden realizar con las partes interesadas en varios ámbitos de la ingeniería, se pueden equilibrar las compensaciones como el peso, el coste y el consumo de energía antes de pasar a las actividades de ingeniería específicas del dominio. Los dominios individuales pueden entonces validar las interfaces funcionales, generar opciones, verificar los requisitos, garantizar la ciberseguridad y evaluar las decisiones de hardware y software mediante simulación en un entorno virtual.

A medida que se implementa el software, las soluciones de Siemens pueden generar extractos de ECU verificados y validados para facilitar la integración del software de la aplicación con el software base de la ECU configurada. Esto permite a los ingenieros probar la ejecución del software de la aplicación en tiempo real con una ECU virtualizada y datos reales de comunicación de red. Como resultado, los ingenieros pueden desarrollar software complejo más rápido y ofrecer productos de alta calidad a sus clientes.

Se estima que un vehículo semilujo o de lujo que circula hoy en día tiene más de 100 millones de líneas de código ejecutándose en un momento dado. Garantizar una experiencia de conducción impecable en este complejo entorno requiere que cientos de unidades de cálculo funcionen a la perfección en tiempo real. En los últimos años, los fabricantes se han centrado cada vez más en optimizar el software necesario para ejecutar este hardware y en aprovechar el software junto con tecnologías como la inteligencia artificial (IA) para diferenciar sus productos. Este enfoque del desarrollo de la automoción se ha denominado vehículo definido por software, en el que el software se convierte rápidamente en la clave de la ingeniería, la producción y el mantenimiento de un vehículo y actúa como ventaja para recopilar datos de inteligencia del consumidor. Las principales diferencias entre un vehículo definido por software y un vehículo tradicional son las siguientes:

• Control: En un vehículo definido por software, el control se gestiona principalmente a través de sistemas de software, mientras que en los coches tradicionales, el control es principalmente mecánico y se basa en componentes físicos como palancas, cables e hidráulica.
• Adaptabilidad: los vehículos definidos por software pueden adaptar fácilmente sus funciones de forma remota mediante actualizaciones de software, lo que ofrece flexibilidad y opciones de personalización a los usuarios. Los vehículos tradicionales carecen de esta adaptabilidad y, por lo general, requieren modificaciones físicas para actualizarse.
• Integración de tecnologías emergentes: los vehículos definidos por software integran a la perfección tecnologías emergentes como la inteligencia artificial (IA), la conectividad y las capacidades autónomas. Puede que los coches tradicionales no tengan la infraestructura o la compatibilidad para incorporar estas funciones avanzadas sin una modernización significativa.
• Longevidad y mantenimiento: debido a su naturaleza basada en el software, los vehículos definidos por software pueden tener una vida útil más larga y requerir un mantenimiento menos frecuente en comparación con los vehículos tradicionales. Permiten el diagnóstico y las actualizaciones remotos, lo que permite a los fabricantes abordar los problemas de forma rápida y eficaz, mientras que los coches tradicionales pueden necesitar más mantenimiento y reparaciones prácticos.

Para los fabricantes de automóviles, un vehículo definido por software ofrece las siguientes ventajas:

• Diferenciación y ventaja competitiva: los vehículos definidos por software permiten a los fabricantes de automóviles diferenciar sus productos en un mercado abarrotado al ofrecer funciones y capacidades únicas impulsadas por sistemas de software avanzados. Esta diferenciación puede ayudar a atraer clientes y a mantener una ventaja competitiva en el sector.
• Eficiencia en el desarrollo: el desarrollo y la producción de vehículos definidos por software pueden ser más eficientes en comparación con los coches tradicionales, ya que las actualizaciones de software, las correcciones de errores y las optimizaciones se pueden implementar de forma remota sin necesidad de modificaciones físicas en el vehículo. Este proceso simplificado puede reducir el tiempo y los costes de desarrollo para los fabricantes.
• Flujo de ingresos continuo: los vehículos definidos por software permiten a los fabricantes ofrecer servicios basados en suscripciones y funciones premium que pueden generar un flujo de ingresos constante más allá de la venta inicial del vehículo. Estos ingresos continuos pueden contribuir a la rentabilidad y la sostenibilidad a largo plazo de las empresas automotrices.
• Mejora continua: los vehículos definidos por software generan enormes cantidades de datos sobre el rendimiento del vehículo, el comportamiento de los usuarios y los patrones de conducción. Los fabricantes de automóviles pueden aprovechar estos datos para obtener información sobre las preferencias de los clientes, mejorar el desarrollo de los productos y generar ingresos mediante asociaciones de monetización de datos con empresas de terceros.

Para los conductores y los pasajeros, un vehículo definido por software ofrece las siguientes ventajas:

• Flexibilidad y personalización: los vehículos definidos por software ofrecen a los consumidores una flexibilidad sin precedentes para personalizar y personalizar su experiencia de conducción mediante actualizaciones de software. Pueden ajustar remotamente los ajustes según las preferencias de rendimiento, comodidad y seguridad, lo que mejora la satisfacción general del vehículo.
• Seguridad y comodidad: los vehículos definidos por software suelen venir equipados con funciones de seguridad avanzadas impulsadas por el software, como sistemas de prevención de colisiones, control de crucero adaptativo y capacidad de conducción autónoma. Estas funciones pueden mejorar significativamente la seguridad vial y ofrecer mayor comodidad a los conductores.
• Mayor longevidad y valor de reventa: la capacidad de recibir actualizaciones de software inalámbricas permite a los vehículos definidos por software mantenerse al día con los últimos avances tecnológicos y optimizaciones de rendimiento. Esta capacidad puede prolongar la vida útil del vehículo y aumentar su valor de reventa en comparación con los vehículos tradicionales, que pueden quedar anticuados rápidamente.
• Diagnóstico y mantenimiento en tiempo real: los vehículos definidos por software permiten el diagnóstico en tiempo real y la monitorización remota de los sistemas del vehículo, lo que permite a los fabricantes identificar y abordar de forma proactiva los posibles problemas antes de que se agraven. Este enfoque proactivo del mantenimiento puede reducir el tiempo de inactividad y los costes de reparación para los consumidores, proporcionando tranquilidad y una experiencia de propiedad más fluida.