Véhicules définis par logiciel

Un véhicule défini par logiciel est un concept automobile de pointe qui redéfinit les véhicules traditionnels en privilégiant le contrôle logiciel et l'adaptabilité. Il s'appuie sur des systèmes informatiques avancés pour gérer et personnaliser les fonctions cruciales du véhicule telles que le groupe motopropulseur, la suspension et les fonctions de sécurité. En centralisant le contrôle à l'aide d'un logiciel embarqué et externe, les constructeurs bénéficient d'une flexibilité sans précédent pour mettre à jour, optimiser et personnaliser les performances des véhicules à distance, améliorant ainsi l'expérience utilisateur et la longévité. Cette approche permet une intégration transparente des technologies émergentes telles que l'intelligence artificielle, la connectivité et les capacités autonomes.

Les constructeurs automobiles se tournent vers les véhicules définis par logiciel (SDV) en raison de la possibilité de différencier leurs offres, d'améliorer l'efficacité opérationnelle grâce aux diagnostics et aux mises à jour à distance, et de protéger leurs véhicules contre les progrès technologiques rapides. Le développement réussi de SDV nécessite des décisions architecturales préalables qui tiennent compte des logiciels et des implications qui en résultent sur le matériel ainsi que sur les différentes interfaces avec les capteurs et les actionneurs. De plus, les fabricants doivent intégrer une évolutivité à long terme pour permettre la maintenance et les mises à niveau à distance.

L'architecture de système ouverte automobile, ou AUTOSAR, est un partenariat de développement mondial entre parties intéressées par l'automobile. L'objectif principal du partenariat de développement AUTOSAR est de fournir une solution de pointe pour les plateformes logicielles automobiles grâce à la normalisation des fonctions de base du système et des interfaces fonctionnelles. Le cadre permet le développement efficace de logiciels d'application embarqués qui prennent en charge les tâches entourant les fonctions automobiles essentielles du développement de systèmes automobiles. Capital® Embedded AR Classic™, qui fait partie du portefeuille Siemens Xcelerator, est un exemple de logiciel permettant de mettre en œuvre la norme AUTOSAR. Il s'agit d'une offre complète d'outils et de logiciels pour répondre à tous les besoins de la plateforme d'unités de commande électronique (ECU), des mises à jour d'extraits d'ECU à la configuration de la plateforme logicielle.

Les tests d'intégration logicielle dans l'industrie automobile visent à vérifier que les différents composants logiciels fonctionnent ensemble comme prévu lorsqu'ils sont intégrés dans le système global du véhicule. Ils assurent une communication transparente et une compatibilité entre les différents sous-systèmes. Les tests d'intégration logicielle les plus efficaces comprennent des outils de simulation et des environnements virtuels pour simuler des scénarios de conduite réels et tester le comportement du logiciel intégré dans différentes conditions. Cette virtualisation permet d'effectuer des tests complets sans avoir besoin de prototypes physiques. Une fois l'intégration logicielle terminée, les véhicules doivent subir des tests approfondis sur le terrain dans des conditions réelles pour valider les performances, la fiabilité et l'expérience utilisateur. Les données recueillies lors des tests sur le terrain permettent d'utiliser un système de retour d'information en boucle fermée pour aider à identifier les problèmes ou les domaines à améliorer. Siemens propose les solutions d'essai éprouvées suivantes du portefeuille Capital, conçues pour l'industrie automobile :

• Capital Embedded Integrator AR Classic est une solution puissante destinée à la configuration complète des composants middleware AUTOSAR.
• Dans Capital Embedded Virtualizer AR Classic, l'ECU est simulé afin que les tests logiciels soient contrôlables avec une trace unique et non intrusive pour une analyse approfondie.
• Le logiciel Capital Embedded AR Classic est notre mise en œuvre de la plateforme AUTOSAR Classic.
• Utilisez Capital Network Designer pour concevoir, vérifier et valider les communications logicielles sur des protocoles standard, tels que CAN, CAN FD, LIN, FlexRay et Ethernet (SOME/IP, TCP, UDP, DoIP, DDS).

La vérification et la validation sont cruciales dans l'ingénierie des véhicules définis par logiciel pour s'assurer que le logiciel intégré fonctionne correctement, répond aux normes de performance et respecte les réglementations de sécurité. La vérification confirme que le logiciel est construit conformément aux spécifications et aux exigences de conception, tandis que la validation garantit qu'il répond aux besoins des utilisateurs et qu'il fonctionne de manière fiable dans des conditions réelles. Une vérification et une validation insuffisantes ou retardées peuvent entraîner des erreurs logicielles, des risques pour la sécurité et des problèmes de conformité, ce qui peut entraîner des rappels et nuire à la réputation de la marque.

Siemens aide à la vérification et à la validation en combinant des modèles de système réalistes dans des scénarios de cosimulation afin de valider les hypothèses précoces de l'architecture logicielle dans le contexte des architectures électriques et de réseau. En permettant des évaluations continues qui peuvent être effectuées avec les parties prenantes dans plusieurs domaines d'ingénierie, il est possible d'équilibrer des compromis tels que le poids, le coût et la consommation d'énergie avant de passer à des activités d'ingénierie spécifiques à un domaine. Les domaines individuels peuvent ensuite valider les interfaces fonctionnelles, générer des options, vérifier les exigences, assurer la cybersécurité et évaluer les décisions matérielles et logicielles par simulation dans un environnement virtuel.

Au fur et à mesure de la mise en œuvre du logiciel, les solutions Siemens peuvent générer des extraits d'ECU vérifiés et validés pour faciliter l'intégration du logiciel d'application avec le logiciel de base de l'ECU configuré. Cela permet aux ingénieurs de tester l'exécution d'un logiciel d'application en temps réel avec un ECU virtualisé et des données de communication réseau réelles. Par conséquent, les ingénieurs peuvent développer plus rapidement des logiciels complexes et fournir des produits de haute qualité à leurs clients.

On estime qu'un véhicule de luxe ou de semi-luxe en circulation aujourd'hui contient plus de 100 millions de lignes de code exécutées à tout moment. Pour garantir une expérience de conduite sans faille dans cet environnement complexe, des centaines d'unités de calcul doivent fonctionner sans faille en temps réel. Ces dernières années, les fabricants se sont de plus en plus concentrés sur l'optimisation des logiciels nécessaires à l'exécution de ce matériel et sur l'exploitation des logiciels ainsi que des technologies telles que l'intelligence artificielle (IA) pour différencier leurs produits. Cette approche du développement automobile a été qualifiée de véhicule défini par logiciel. Le logiciel devient rapidement la clé de la conception, de la production, de l'entretien d'un véhicule et agit comme la périphérie pour collecter des données d'intelligence des consommateurs. Les principales différences entre un véhicule défini par logiciel et un véhicule traditionnel sont les suivantes :

• Contrôle : dans un véhicule défini par logiciel, le contrôle est principalement géré par des systèmes logiciels, tandis que dans les voitures traditionnelles, le contrôle est principalement mécanique, reposant sur des composants physiques tels que des leviers, des câbles et des systèmes hydrauliques.
• Adaptabilité : les véhicules définis par logiciel peuvent facilement adapter leurs fonctionnalités à distance grâce à des mises à jour logicielles, offrant ainsi flexibilité et options de personnalisation aux utilisateurs. Les véhicules traditionnels n'ont pas cette adaptabilité et nécessitent généralement des modifications physiques pour les mises à jour.
• Intégration des technologies émergentes : les véhicules définis par logiciel intègrent de manière transparente les technologies émergentes telles que l'intelligence artificielle (IA), la connectivité et les capacités autonomes. Les voitures traditionnelles peuvent ne pas avoir l'infrastructure ou la compatibilité nécessaires pour intégrer ces fonctionnalités avancées sans une mise à niveau importante.
• Longévité et maintenance : en raison de leur nature pilotée par logiciel, les véhicules définis par logiciel peuvent potentiellement avoir une durée de vie plus longue et nécessiter un entretien moins fréquent que les véhicules traditionnels. Ils permettent des diagnostics et des mises à jour à distance, ce qui permet aux constructeurs de résoudre les problèmes rapidement et efficacement, alors que les voitures traditionnelles peuvent nécessiter davantage d'entretien et de réparations.

Pour les constructeurs automobiles, un véhicule défini par logiciel offre les avantages suivants :

• Différenciation et avantage concurrentiel : les véhicules définis par logiciel permettent aux constructeurs automobiles de différencier leurs produits sur un marché encombré en offrant des caractéristiques et des capacités uniques pilotées par des systèmes logiciels avancés. Cette différenciation peut aider à attirer des clients et à maintenir un avantage concurrentiel dans le secteur.
• Efficacité de développement : le développement et la production de véhicules définis par logiciel peuvent être plus efficaces par rapport aux voitures traditionnelles, car les mises à jour logicielles, les corrections de bogues et les optimisations peuvent être mises en œuvre à distance sans nécessiter de modifications physiques du véhicule. Ce processus rationalisé peut réduire le temps et les coûts de développement pour les fabricants.
• Flux de revenus continus : les véhicules définis par logiciel permettent aux constructeurs d'offrir des services par abonnement et des fonctionnalités haut de gamme qui peuvent générer un flux de revenus constant au-delà de la vente initiale du véhicule. Ces revenus continus peuvent contribuer à la rentabilité et à la durabilité à long terme des entreprises automobiles.
• Amélioration continue : les véhicules définis par logiciel génèrent de grandes quantités de données sur les performances du véhicule, le comportement des utilisateurs et les habitudes de conduite. Les constructeurs automobiles peuvent exploiter ces données pour mieux comprendre les préférences des clients, améliorer le développement de leurs produits et générer des revenus grâce à des partenariats de monétisation des données avec des entreprises tierces.

Pour les conducteurs et les passagers, un véhicule défini par logiciel offre les avantages suivants :

• Flexibilité et personnalisation : les véhicules définis par logiciel offrent aux consommateurs une flexibilité sans précédent pour personnaliser leur expérience de conduite grâce à des mises à jour logicielles. Ils peuvent ajuster à distance les paramètres en fonction des préférences en matière de performances, de confort et de sécurité, améliorant ainsi la satisfaction globale du véhicule.
• Sécurité et confort : les véhicules définis par logiciel sont souvent équipés de fonctions de sécurité avancées pilotées par logiciel, telles que des systèmes d'évitement des collisions, un régulateur de vitesse adaptatif et des capacités de conduite autonome. Ces fonctions peuvent améliorer considérablement la sécurité routière et offrir plus de confort aux conducteurs.
• Amélioration de la longévité et de la valeur de revente : la possibilité de recevoir des mises à jour logicielles en direct permet aux véhicules définis par logiciel de rester au fait des dernières avancées technologiques et des optimisations de performance. Cette capacité peut prolonger la durée de vie du véhicule et améliorer sa valeur de revente par rapport aux véhicules traditionnels qui peuvent devenir rapidement obsolètes.
• Diagnostic et maintenance en temps réel : les véhicules définis par logiciel permettent un diagnostic en temps réel et une surveillance à distance des systèmes du véhicule, ce qui permet aux fabricants d'identifier et de résoudre de manière proactive les problèmes potentiels avant qu'ils ne s'aggravent. Cette approche proactive de l'entretien peut réduire les temps d'arrêt et les coûts de réparation pour les consommateurs, ce qui leur procure une tranquillité d'esprit et une expérience de propriété plus fluide.