Vehículos definidos por software

Un vehículo definido por software es un concepto automotriz de vanguardia que redefine los vehículos tradicionales priorizando el control de software y la adaptabilidad. Aprovecha los sistemas informáticos avanzados para administrar y personalizar funciones cruciales del vehículo, como el tren motriz, la suspensión y las características de seguridad. Al centralizar el control a través del software dentro y fuera del vehículo, los fabricantes obtienen una flexibilidad sin precedentes para actualizar, optimizar y personalizar el rendimiento del vehículo de forma remota, mejorando la experiencia del usuario y la longevidad. Este enfoque permite la integración perfecta de tecnologías emergentes como inteligencia artificial, conectividad y capacidades autónomas.

Los fabricantes de automóviles están cambiando su enfoque hacia los vehículos definidos por software (SDV) debido al potencial de diferenciar sus ofertas, mejorar la eficiencia operativa a través de diagnósticos y actualizaciones remotos, y proteger sus vehículos para el futuro frente a los rápidos avances tecnológicos. El desarrollo exitoso de los SDV requiere decisiones arquitectónicas iniciales que tengan en cuenta el software y las implicaciones resultantes en el hardware, así como las diversas interfaces para sensores y actuadores. Además, los fabricantes deben incorporar escalabilidad a largo plazo para permitir el mantenimiento remoto y las actualizaciones.

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

Las pruebas de integración de software en la industria automotriz se centran en verificar que los diferentes componentes de software funcionen juntos según lo previsto cuando se integran en el sistema general del vehículo. Asegura la comunicación perfecta y la compatibilidad entre varios subsistemas. Las pruebas de integración de software más eficientes incluyen herramientas de simulación y entornos virtuales para simular escenarios de conducción del mundo real y probar el comportamiento del software integrado en diferentes condiciones. Esta virtualización permite realizar pruebas exhaustivas sin necesidad de prototipos físicos. Una vez que se completa la integración del software, los vehículos deben someterse a pruebas exhaustivas de campo en condiciones del mundo real para validar el rendimiento, la confiabilidad y la experiencia del usuario. Los datos recopilados durante las pruebas de campo permiten un sistema de retroalimentación de circuito cerrado para ayudar a identificar cualquier problema o área de mejora. Siemens ofrece las siguientes soluciones de pruebas probadas de la cartera Capital, curadas para la industria automotriz:

• Capital Embedded Integrator AR Classic es una solución poderosa para la configuración completa de los componentes de middleware AUTOSAR.
• Capital Embedded Virtualizer AR Classic, la ECU se simula para que las pruebas de software sean controlables con trazas únicas y no intrusivas 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 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 validación son cruciales en la ingeniería de vehículos definidos por software para garantizar que el software integrado funcione correctamente, cumpla con los estándares de rendimiento y cumpla con las normas de seguridad. La verificación confirma que el software se construye de acuerdo con las especificaciones y los requisitos de diseño, mientras que la validación garantiza que satisface las necesidades del usuario y opera de manera confiable en condiciones del mundo real. La verificación y validación insuficientes o retrasadas pueden provocar errores de software, riesgos de seguridad y problemas de cumplimiento que pueden resultar en retiradas y daños a la reputación de la marca.

Siemens ayuda con la verificación y validación mediante la combinación de modelos de sistema realistas en escenarios de co-simulación para validar las primeras suposiciones de 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 múltiples dominios de ingeniería, las compensaciones como el peso, el costo y el consumo de energía se pueden equilibrar antes de pasar a actividades de ingeniería específicas del dominio. Los dominios individuales pueden entonces validar interfaces funcionales, generar opciones, verificar requisitos, garantizar la ciberseguridad y evaluar decisiones de hardware y software con 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 aplicación con el software base para la ECU configurada. Esto permite a los ingenieros probar la ejecución del software de aplicación en tiempo real con una ECU virtualizada y datos de comunicación de red reales. Como resultado, los ingenieros pueden desarrollar software complejo más rápido y entregar productos de alta calidad a sus clientes.

Se estima que un vehículo semilujoso o de lujo en la carretera 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 informáticas funcionen sin problemas 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 aprovechar el software junto con tecnologías como la inteligencia artificial (IA) para diferenciar sus productos. Este enfoque del desarrollo automotriz ha sido etiquetado como el vehículo definido por software, donde el software se está convirtiendo rápidamente en la clave de cómo un vehículo se diseña, produce, atiende y actúa como la 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 administra principalmente a través de sistemas de software, mientras que en los automóviles 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 funcionalidades de forma remota a través de actualizaciones de software, ofreciendo flexibilidad y opciones de personalización a los usuarios. Los vehículos tradicionales carecen de esta adaptabilidad y, por lo general, requieren modificaciones físicas para las actualizaciones.
• Integración de tecnologías emergentes: Los vehículos definidos por software integran a la perfección tecnologías emergentes como inteligencia artificial (IA), conectividad y capacidades autónomas. Es posible que los automóviles tradicionales no tengan la infraestructura o la compatibilidad para incorporar estas características avanzadas sin una actualización significativa.
• Longevidad y mantenimiento: Debido a su naturaleza impulsada por 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 diagnósticos y actualizaciones remotos, lo que permite a los fabricantes abordar los problemas de manera rápida y eficiente, mientras que los automóviles tradicionales pueden requerir más mantenimiento y reparaciones prácticas.

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

• Diferenciación y ventaja competitiva: Los vehículos definidos por software permiten a los fabricantes de automóviles diferenciar sus productos en un mercado abarrotado al ofrecer características y capacidades únicas impulsadas por sistemas de software avanzados. Esta diferenciación puede ayudar a atraer clientes y mantener una ventaja competitiva en la industria.
• Eficiencia del desarrollo: El desarrollo y la producción de vehículos definidos por software pueden ser más eficientes en comparación con los automóviles tradicionales, ya que las actualizaciones de software, las correcciones de errores y las optimizaciones se pueden implementar de forma remota sin requerir modificaciones físicas en el vehículo. Este proceso simplificado puede reducir el tiempo de desarrollo y los costos para los fabricantes.
• Flujo de ingresos continuo: Los vehículos definidos por software permiten a los fabricantes ofrecer servicios basados en suscripción y funciones premium que pueden generar un flujo de ingresos constante más allá de la venta inicial del vehículo. Este ingreso continuo puede contribuir a la rentabilidad y sostenibilidad a largo plazo para las empresas automotrices.
• Mejora continua: Los vehículos definidos por software generan grandes cantidades de datos sobre el rendimiento del vehículo, el comportamiento del usuario 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 productos y generar ingresos a través de asociaciones de monetización de datos con empresas de terceros.

Para conductores y 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 a través de actualizaciones de software. Pueden ajustar de forma remota la configuración de rendimiento, comodidad y preferencias de seguridad, mejorando la satisfacción general del vehículo.
• Seguridad y conveniencia: Los vehículos definidos por software a menudo vienen equipados con características de seguridad avanzadas impulsadas por software, como sistemas de prevención de colisiones, control de crucero adaptativo y capacidades de conducción autónoma. Estas características pueden mejorar significativamente la seguridad vial y proporcionar mayor comodidad para los conductores.
• Mayor longevidad y valor de reventa: La capacidad de recibir actualizaciones de software por aire permite que los vehículos definidos por software se mantengan actualizados con los últimos avances tecnológicos y optimizaciones de rendimiento. Esta capacidad puede extender la vida útil del vehículo y mejorar su valor de reventa en comparación con los vehículos tradicionales que pueden quedar obsoletos rápidamente.
• Diagnóstico y mantenimiento en tiempo real: Los vehículos definidos por software permiten el diagnóstico en tiempo real y el monitoreo remoto de los sistemas del vehículo, lo que permite a los fabricantes identificar y abordar de manera proactiva los posibles problemas antes de que se intensifiquen. Este enfoque proactivo del mantenimiento puede reducir el tiempo de inactividad y los costos de reparación para los consumidores, proporcionando tranquilidad y una experiencia de propiedad más fluida.