Softverski definirana vozila

Softverski definirano vozilo vrhunski je automobilski koncept koji redefinira tradicionalna vozila dajući prioritet upravljanju softverom i prilagodljivosti. Koristi napredne računalne sustave za upravljanje i prilagođavanje ključnih funkcija vozila kao što su pogonski sklop, ovjes i sigurnosne značajke. Centralizacijom kontrole putem softvera u vozilu i izvan vozila, proizvođači stječu neviđenu fleksibilnost za daljinsko ažuriranje, optimizaciju i personalizaciju performansi vozila, poboljšavajući korisničko iskustvo i dugovječnost. Ovaj pristup omogućuje besprijekornu integraciju novih tehnologija poput umjetne inteligencije, povezanosti i autonomnih mogućnosti.

Proizvođači automobila usredotočuju se na softverski definirana vozila (SDV) zbog potencijala da razlikuju svoju ponudu, poboljšaju operativnu učinkovitost putem daljinske dijagnostike i ažuriranja te buduće zaštite svoja vozila protiv brzog tehnološkog napretka. Uspješan razvoj SDV-a zahtijeva unaprijed arhitektonske odluke koje uzimaju u obzir softver i posljedične implikacije na hardver, kao i različita sučelja za senzore i aktuatore. Osim toga, proizvođači moraju ugraditi dugoročnu skalabilnost kako bi omogućili daljinsko održavanje i nadogradnje.

Automobilska arhitektura otvorenog sustava AUTOCAR je svjetsko razvojno partnerstvo zainteresiranih strana u automobilskoj industriji. Primarni cilj razvojnog partnerstva AUTOSAR je pružiti vodeće rješenje za automobilske softverske platforme standardizacijom osnovnih funkcija sustava i funkcionalnih sučelja. Okvir omogućuje učinkovit razvoj ugrađenog aplikacijskog softvera koji podržava zadatke vezane uz osnovne automobilske funkcije u razvoju sustava vozila. Capital® ugrađeni AR Classic™, dio portfelja Siemens Xcelerator, primjer je softvera za implementaciju AUTOSAR standarda. To je kompletna ponuda s alatima i softverom koji zadovoljavaju sve potrebe platforme elektroničke upravljačke jedinice (ECU), od ažuriranja ECU ekstrakta do konfiguracije softverske platforme.

Ispitivanje integracije softvera u automobilskoj industriji usredotočuje se na provjeru da li različite softverske komponente rade zajedno kako je predviđeno kada su integrirane u cjelokupni sustav vozila. Osigurava besprijekornu komunikaciju i kompatibilnost između različitih podsustava. Najučinkovitije testiranje integracije softvera uključuje simulacijske alate i virtualna okruženja za simulaciju scenarija vožnje u stvarnom svijetu i testiranje ponašanja integriranog softvera u različitim uvjetima. Ova virtualizacija omogućuje sveobuhvatno testiranje bez potrebe za fizičkim prototipovima. Nakon dovršetka integracije softvera, vozila moraju proći opsežna terenska ispitivanja u stvarnim uvjetima kako bi se potvrdile performanse, pouzdanost i korisničko iskustvo. Podaci prikupljeni tijekom terenskih testova omogućuju sustav povratnih informacija u zatvorenoj petlji koji pomaže u prepoznavanju bilo kakvih problema ili područja za poboljšanje. Siemens nudi sljedeća provjerena rješenja za testiranje iz portfelja Capital, kuriranog za automobilsku industriju:

• Capital Embedded Integrator AR Classic je moćno rješenje za potpunu konfiguraciju AUTOSAR middleware komponenti.
• Capital Embedded Virtualizer AR Classic, ECU je simuliran tako da se softverski testovi mogu kontrolirati jedinstvenim, nenametljivim tragom za duboku analizu.
• Capital Embedded AR Classic softver je naša implementacija platforme AUTOSAR Classic.
• Koristite Capital Network Designer za dizajniranje, provjeru i provjeru softverske komunikacije putem standardnih protokola, kao što su CAN, CAN FD, LIN, FlexRay i Ethernet (SOME/IP, TCP, UDP, DoIP, DDS).

Provjera i provjera valjanosti ključni su u inženjerstvu softverski definiranih vozila kako bi se osiguralo da integrirani softver ispravno funkcionira, zadovoljava standarde performansi i udovoljava sigurnosnim propisima. Provjera potvrđuje da je softver izgrađen u skladu sa specifikacijama i zahtjevima dizajna, dok validacija osigurava da zadovoljava potrebe korisnika i pouzdano radi u stvarnim uvjetima. Nedovoljna ili odgođena provjera i provjera valjanosti može dovesti do softverskih pogrešaka, sigurnosnih opasnosti i problema s usklađenošću, što može rezultirati opozivima i oštećenjem reputacije robne marke.

Siemens pomaže u verifikaciji i validaciji kombiniranjem realističnih modela sustava u scenarijima ko-simulacije kako bi potvrdio pretpostavke rane softverske arhitekture u kontekstu električne i mrežne arhitekture. Omogućavanjem kontinuiranih evaluacija koje se mogu provoditi s dionicima u više inženjerskih domena, kompromisi poput težine, troškova i potrošnje energije mogu se uravnotežiti prije prelaska na inženjerske aktivnosti specifične za domenu. Pojedinačne domene tada mogu potvrditi funkcionalna sučelja, generirati opcije, provjeriti zahtjeve, osigurati kibersigurnost i procijeniti hardverske i softverske odluke simulacijom u virtualnom okruženju.

Kako se softver implementira, Siemens rješenja mogu generirati provjerene i provjerene ECU ekstrakte kako bi se olakšala integracija aplikacijskog softvera s osnovnim softverom za konfigurirani ECU. To omogućuje inženjerima da testiraju izvršenje aplikacijskog softvera u stvarnom vremenu s virtualiziranim ECU-om i stvarnim mrežnim komunikacijskim podacima. Kao rezultat toga, inženjeri mogu brže razviti složeni softver i isporučiti visokokvalitetne proizvode svojim kupcima.

Procjenjuje se da polu-luksuzno ili luksuzno vozilo na cesti danas ima preko 100 milijuna redaka koda izvršenih u bilo kojem trenutku. Osiguravanje besprijekornog iskustva vožnje u ovom složenom okruženju zahtijeva stotine računalnih jedinica za besprijekoran rad u stvarnom vremenu. Posljednjih godina proizvođači su se sve više usredotočili na optimizaciju softvera potrebnog za izvršenje ovog hardvera i korištenje softvera zajedno s tehnologijama poput umjetne inteligencije (AI) za razlikovanje svojih proizvoda. Ovaj pristup razvoju automobila označen je kao softverski definirano vozilo, gdje softver brzo postaje ključ načina na koji se vozilo projektira, proizvodi, servisira i djeluje kao prednost za prikupljanje podataka o potrošačkoj inteligenciji. Glavne razlike između softverski definiranog vozila i tradicionalnog vozila su sljedeće:

• Kontrola: U softverski definiranom vozilu upravljanjem se prvenstveno upravlja putem softverskih sustava, dok je u tradicionalnim automobilima kontrola uglavnom mehanička, oslanjajući se na fizičke komponente poput poluga, kabela i hidraulike.
• Prilagodljivost: Softverski definirana vozila mogu jednostavno daljinski prilagoditi svoje funkcionalnosti putem ažuriranja Software, nudeći fleksibilnost i mogućnosti prilagodbe korisnicima. Tradicionalnim vozilima nedostaje ta prilagodljivost i obično zahtijevaju fizičke izmjene za ažuriranja.
• Integracija novih tehnologija: Softverski definirana vozila neprimjetno integriraju nove tehnologije poput umjetne inteligencije (AI), povezivanja i autonomnih mogućnosti. Tradicionalni automobili možda nemaju infrastrukturu ili kompatibilnost za ugradnju ovih naprednih značajki bez značajne naknadne ugradnje.
• Dugotrajnost i održavanje: Zbog svoje softverske prirode, softverski definirana vozila potencijalno mogu imati duži vijek trajanja i zahtijevati rjeđe održavanje u usporedbi s tradicionalnim vozilima. Omogućuju daljinsku dijagnostiku i ažuriranja, omogućujući proizvođačima brzo i učinkovito rješavanje problema, dok tradicionalni automobili mogu zahtijevati više praktičnog održavanja i popravaka.

Za proizvođače automobila, softverski definirano vozilo nudi sljedeće pogodnosti:

• Diferencijacija i konkurentska prednost: Softverski definirana vozila omogućuju proizvođačima automobila da razlikuju svoje proizvode na prepunom tržištu nudeći jedinstvene značajke i mogućnosti vođene naprednim softverskim sustavima. Ova diferencijacija može pomoći u privlačenju kupaca i održavanju konkurentske prednosti u industriji.
• Učinkovitost razvoja: Razvoj i proizvodnja softverski definiranih vozila može biti učinkovitiji u usporedbi s tradicionalnim automobilima, jer se ažuriranja softvera, ispravke pogrešaka i optimizacije mogu implementirati na daljinu bez potrebe za fizičkim izmjenama vozila. Ovaj pojednostavljeni proces može smanjiti vrijeme razvoja i troškove za proizvođače.
• Kontinuirani tok prihoda: Softverski definirana vozila omogućuju proizvođačima da nude usluge zasnovane na pretplati i premium značajke koje mogu generirati stalni tok prihoda izvan početne prodaje vozila. Ovaj stalni prihod može pridonijeti profitabilnosti i dugoročnoj održivosti automobilskih tvrtki.
• Kontinuirano poboljšanje: Softverski definirana vozila generiraju ogromne količine podataka o performansama vozila, ponašanju korisnika i obrascima vožnje. Proizvođači automobila mogu iskoristiti ove podatke kako bi stekli uvid u preferencije kupaca, poboljšali razvoj proizvoda i stvorili prihod kroz partnerstva za unovčavanje podataka s trećim tvrtkama.

Za vozače i putnike, softverski definirano vozilo nudi sljedeće prednosti:

• Fleksibilnost i personalizacija: Softverski definirana vozila nude potrošačima neviđenu fleksibilnost da prilagode i personaliziraju svoje iskustvo vožnje putem ažuriranja Software. Oni mogu daljinski prilagoditi postavke za performanse, udobnost i sigurnosne postavke, povećavajući ukupno zadovoljstvo vozila.
• Sigurnost i praktičnost: Softverski definirana vozila često dolaze opremljena naprednim sigurnosnim značajkama koje pokreće Software, kao što su sustavi za izbjegavanje sudara, prilagodljivi tempomat i mogućnosti autonomne vožnje. Ove značajke mogu značajno poboljšati sigurnost na cestama i pružiti dodatnu udobnost vozačima.
• Poboljšana dugovječnost i vrijednost preprodaje: Mogućnost primanja ažuriranja softvera putem interneta omogućuje softverski definiranim vozilima da ostanu u toku s najnovijim tehnološkim napretkom i optimizacijama performansi. Ova mogućnost može produžiti životni vijek vozila i povećati njegovu vrijednost preprodaje u usporedbi s tradicionalnim vozilima koja mogu brzo zastarjeti.
• Dijagnostika i održavanje u stvarnom vremenu: Softverski definirana vozila omogućuju dijagnostiku u stvarnom vremenu i daljinsko praćenje sustava vozila, omogućujući proizvođačima da proaktivno identificiraju i riješe potencijalne probleme prije nego što eskaliraju. Ovaj proaktivni pristup održavanju može potrošačima smanjiti zastoje i troškove popravka, pružajući mir i glatkije iskustvo vlasništva.