Veicoli definiti dal software

Un veicolo definito dal software è un concetto automobilistico all'avanguardia che ridefinisce i veicoli tradizionali dando priorità al controllo e all'adattabilità del software. Sfrutta sistemi informatici avanzati per gestire e personalizzare le funzioni cruciali del veicolo come il gruppo propulsore, le sospensioni e le caratteristiche di sicurezza. Centralizzando il controllo tramite software di bordo e fuori dal veicolo, i produttori ottengono una flessibilità senza precedenti per aggiornare, ottimizzare e personalizzare le prestazioni dei veicoli da remoto, migliorando l'esperienza utente e la longevità. Questo approccio consente una perfetta integrazione di tecnologie emergenti come l'intelligenza artificiale, la connettività e le capacità autonome.

Le case automobilistiche stanno spostando la loro attenzione sui veicoli definiti dal software (SDV) grazie alla possibilità di differenziare le loro offerte, migliorare l'efficienza operativa attraverso la diagnostica e gli aggiornamenti remoti e rendere i loro veicoli a prova di futuro rispetto ai rapidi progressi tecnologici. Lo sviluppo di SDV con successo richiede decisioni architettoniche iniziali che tengano conto del software e delle conseguenti implicazioni sull'hardware e sulle varie interfacce con sensori e attuatori. Inoltre, i produttori devono incorporare la scalabilità a lungo termine per consentire la manutenzione e gli aggiornamenti remoti.

Architettura di sistema aperto per il settore automobilistico AUTOSAR è una partnership mondiale per lo sviluppo di parti interessate al settore automobilistico. L'obiettivo principale della partnership di sviluppo AUTOSAR è fornire una soluzione leader per le piattaforme software automobilistiche standardizzando le funzioni di sistema di base e le interfacce funzionali. Il framework consente lo sviluppo efficiente di software applicativo integrato che supporta le attività relative alle funzioni automobilistiche essenziali nello sviluppo dei sistemi dei veicoli. Capital® Embedded AR Classic™, parte del portafoglio Siemens Xcelerator, è un esempio di software per l'implementazione dello standard AUTOSAR. È un'offerta completa di strumenti e software per soddisfare tutte le esigenze della piattaforma delle unità di controllo elettroniche (ECU), dagli aggiornamenti degli estratti della ECU alla configurazione della piattaforma software.

I test di integrazione software nel settore automobilistico si concentrano sulla verifica che i diversi componenti software funzionino insieme come previsto quando sono integrati nell'intero sistema del veicolo. Garantisce una comunicazione e una compatibilità senza interruzioni tra i vari sottosistemi. I test di integrazione software più efficienti includono strumenti di simulazione e ambienti virtuali per simulare scenari di guida reali e testare il comportamento del software integrato in diverse condizioni. Questa virtualizzazione consente test completi senza la necessità di prototipi fisici. Una volta completata l'integrazione del software, i veicoli devono essere sottoposti a numerosi test sul campo in condizioni reali per convalidare prestazioni, affidabilità ed esperienza utente. I dati raccolti durante i test sul campo consentono un sistema di feedback a circuito chiuso per aiutare a identificare eventuali problemi o aree di miglioramento. Siemens offre le seguenti soluzioni di test comprovate del portafoglio Capital, curate per il settore automobilistico:

• Capital Embedded Integrator AR Classic è una potente soluzione per la configurazione completa dei componenti middleware AUTOSAR.
• Capital Embedded Virtualizer AR Classic, l'ECU è simulata in modo che i test del software siano controllabili con una traccia unica e non intrusiva per un'analisi approfondita.
• Capital Embedded AR Classic il software è la nostra implementazione della piattaforma AUTOSAR Classic.
• Uso Designer di Capital Network per progettare, verificare e convalidare le comunicazioni software su protocolli standard, come CAN, CAN FD, LIN, FlexRay ed Ethernet (SOME/IP, TCP, UDP, DoIP, DDS).

La verifica e la convalida sono fondamentali nella progettazione di veicoli definiti dal software per garantire che il software integrato funzioni correttamente, soddisfi gli standard di prestazione e sia conforme alle norme di sicurezza. La verifica conferma che il software è costruito secondo le specifiche e i requisiti di progettazione, mentre la convalida garantisce che soddisfi le esigenze degli utenti e funzioni in modo affidabile in condizioni reali. Una verifica e una convalida insufficienti o ritardate possono portare a errori software, rischi per la sicurezza e problemi di conformità che possono causare richiami e danni alla reputazione del marchio.

Siemens assiste nella verifica e nella convalida combinando modelli di sistema realistici in scenari di co-simulazione per convalidare le prime ipotesi di architettura software nel contesto delle architetture elettriche e di rete. Consentendo valutazioni continue che possono essere eseguite con le parti interessate in più domini ingegneristici, è possibile bilanciare compromessi come peso, costo e consumo energetico prima di passare ad attività ingegneristiche specifiche del dominio. I singoli domini possono quindi convalidare le interfacce funzionali, generare opzioni, verificare i requisiti, garantire la sicurezza informatica e valutare le decisioni hardware e software con la simulazione in un ambiente virtuale.

Man mano che il software viene implementato, le soluzioni Siemens possono generare estratti ECU verificati e convalidati per facilitare l'integrazione del software applicativo con il software di base per l'ECU configurata. Ciò consente agli ingegneri di testare l'esecuzione del software applicativo in tempo reale con una ECU virtualizzata e dati effettivi di comunicazione di rete. Di conseguenza, gli ingegneri possono sviluppare software complessi più velocemente e fornire prodotti di alta qualità ai propri clienti.

Si stima che un veicolo semi-lusso o di lusso in circolazione oggi abbia più di 100 milioni di righe di codice in esecuzione in un dato momento. Garantire un'esperienza di guida impeccabile in questo ambiente complesso richiede che centinaia di unità informatiche funzionino perfettamente in tempo reale. Negli ultimi anni, i produttori si sono concentrati sempre più sull'ottimizzazione del software necessario per eseguire questo hardware e sullo sfruttamento del software insieme a tecnologie come l'intelligenza artificiale (AI) per differenziare i loro prodotti. Questo approccio allo sviluppo automobilistico è stato etichettato come veicolo definito dal software, in cui il software sta rapidamente diventando la chiave per il modo in cui un veicolo viene progettato, prodotto, riparato e funge da vantaggio per la raccolta di dati di intelligence sui consumatori. Le principali differenze tra un veicolo definito dal software e un veicolo tradizionale sono le seguenti:

• Controllo: In un veicolo definito dal software, il controllo è gestito principalmente tramite sistemi software, mentre nelle auto tradizionali, il controllo è principalmente meccanico e si basa su componenti fisici come leve, cavi e idraulica.
• Adattabilità: i veicoli definiti dal software possono adattare facilmente le loro funzionalità in remoto tramite aggiornamenti software, offrendo flessibilità e opzioni di personalizzazione agli utenti. I veicoli tradizionali non hanno questa adattabilità e in genere richiedono modifiche fisiche per gli aggiornamenti.
• Integrazione di tecnologie emergenti: i veicoli definiti dal software integrano perfettamente tecnologie emergenti come l'intelligenza artificiale (AI), la connettività e le capacità autonome. Le auto tradizionali potrebbero non avere l'infrastruttura o la compatibilità per incorporare queste funzionalità avanzate senza un retrofit significativo.
• Longevità e manutenzione: grazie alla loro natura basata sul software, i veicoli definiti dal software possono potenzialmente avere una durata maggiore e richiedere una manutenzione meno frequente rispetto ai veicoli tradizionali. Consentono la diagnostica e gli aggiornamenti remoti, consentendo ai produttori di risolvere i problemi in modo rapido ed efficiente, mentre le auto tradizionali possono richiedere manutenzione e riparazioni più pratiche.

Per le case automobilistiche, un veicolo definito dal software offre i seguenti vantaggi:

• Differenziazione e vantaggio competitivo: i veicoli definiti dal software consentono alle case automobilistiche di differenziare i propri prodotti in un mercato affollato offrendo caratteristiche e capacità uniche basate su sistemi software avanzati. Questa differenziazione può aiutare ad attirare clienti e mantenere un vantaggio competitivo nel settore.
• Efficienza dello sviluppo: Lo sviluppo e la produzione di veicoli definiti dal software possono essere più efficienti rispetto alle auto tradizionali, poiché gli aggiornamenti software, le correzioni di bug e le ottimizzazioni possono essere implementati in remoto senza richiedere modifiche fisiche al veicolo. Questo processo semplificato può ridurre i tempi e i costi di sviluppo per i produttori.
• Flusso di entrate continuo: i veicoli definiti dal software consentono ai produttori di offrire servizi in abbonamento e funzionalità premium in grado di generare un flusso di entrate costante oltre la vendita iniziale del veicolo. Questo reddito continuo può contribuire alla redditività e alla sostenibilità a lungo termine per le aziende automobilistiche.
• Miglioramento continuo: i veicoli definiti dal software generano enormi quantità di dati sulle prestazioni dei veicoli, sul comportamento degli utenti e sui modelli di guida. I produttori automobilistici possono sfruttare questi dati per ottenere informazioni sulle preferenze dei clienti, migliorare lo sviluppo dei prodotti e creare entrate attraverso partnership di monetizzazione dei dati con società terze.

Per conducenti e passeggeri, un veicolo definito dal software offre i seguenti vantaggi:

• Flessibilità e personalizzazione: i veicoli definiti dal software offrono ai consumatori una flessibilità senza precedenti per personalizzare e personalizzare la propria esperienza di guida tramite aggiornamenti software. Possono regolare da remoto le impostazioni per le preferenze di prestazioni, comfort e sicurezza, migliorando la soddisfazione generale del veicolo.
• Sicurezza e convenienza: i veicoli definiti dal software sono spesso dotati di funzioni di sicurezza avanzate gestite da software, come sistemi anticollisione, cruise control adattivo e funzionalità di guida autonoma. Queste caratteristiche possono migliorare significativamente la sicurezza stradale e offrire maggiore comodità ai conducenti.
• Maggiore longevità e valore di rivendita: la capacità di ricevere aggiornamenti software via etere consente ai veicoli definiti dal software di rimanere aggiornati con i più recenti progressi tecnologici e ottimizzazioni delle prestazioni. Questa capacità può prolungare la durata del veicolo e aumentarne il valore di rivendita rispetto ai veicoli tradizionali che potrebbero diventare obsoleti rapidamente.
• Diagnostica e manutenzione in tempo reale: i veicoli definiti dal software consentono la diagnostica in tempo reale e il monitoraggio remoto dei sistemi dei veicoli, consentendo ai produttori di identificare e risolvere in modo proattivo i potenziali problemi prima che si aggravino. Questo approccio proattivo alla manutenzione può ridurre i tempi di inattività e i costi di riparazione per i consumatori, offrendo tranquillità e un'esperienza di proprietà più fluida.