소프트웨어 정의 차량

소프트웨어 정의 차량은 소프트웨어 제어 및 적응성을 우선시하여 기존 차량을 재정의하는 최첨단 자동차 개념입니다. 고급 컴퓨팅 시스템을 활용하여 파워트레인, 서스펜션, 안전 기능 등의 중요한 차량 기능을 관리하고 맞춤화합니다. 차량 내부 및 외부 소프트웨어를 통해 제어를 중앙 집중화함으로써 제조업체는 차량 성능을 원격으로 업데이트, 최적화, 개인화할 수 있는 최고의 유연성을 확보하여 사용자 경험과 수명을 향상합니다. 이 접근 방식을 통해 인공 지능, 연결성, 자율 기능 등의 새로운 기술을 원활하게 통합할 수 있습니다.

자동차 제조업체는 제품을 차별화하고, 원격 진단 및 업데이트를 통해 운영 효율을 향상하며, 급속한 기술 발전에 맞추어 미래 지향적인 차량을 개발할 수 있는 잠재력으로 인해 SDV(소프트웨어 정의 차량)로 초점을 전환하고 있습니다. SDV를 성공적으로 개발하려면 소프트웨어와 하드웨어에 미치는 영향, 센서 및 액추에이터에 대한 다양한 인터페이스를 고려하여 사전에 아키텍처에 대한 결정을 내려야 합니다. 또한 제조업체는 원격 유지관리 및 업그레이드를 위해 장기적인 확장성을 통합해야 합니다.

AUTOSAR(자동차 개방형 시스템 아키텍처)은 자동차 관련 기업들이 참여하는 글로벌 개발 파트너십입니다. AUTOSAR 개발 파트너십의 주요 목표는 기본 시스템 기능 및 기능 인터페이스를 표준화하여 자동차 소프트웨어 플랫폼을 위한 선두 솔루션을 제공하는 것입니다. 이 프레임워크를 통해 차량 시스템 개발 시 필수적인 자동차 기능과 관련된 작업을 지원하는 임베디드 애플리케이션 소프트웨어를 효율적으로 개발할 수 있습니다. Siemens Xcelerator 포트폴리오의 일부인 Capital ® Embedded AR Classic™은 AUTOSAR 표준을 구현하기 위한 소프트웨어의 예입니다. ECU 추출 업데이트에서 소프트웨어 플랫폼 구성에 이르기까지 모든 ECU(전자 제어 장치) 플랫폼 요구사항을 충족하는 도구 및 소프트웨어를 갖춘 완벽한 제품입니다.

자동차 산업의 소프트웨어 통합 테스트는 서로 다른 소프트웨어 구성 요소가 차량의 전체 시스템에 통합될 때 의도한 대로 함께 작동하는지 확인하는 데 중점을 둡니다. 다양한 하위 시스템 간의 원활한 통신과 호환성을 보장합니다. 가장 효율적인 소프트웨어 통합 테스트에는 시뮬레이션 도구와 가상 환경이 포함되며, 이를 통해 실제 주행 시나리오를 시뮬레이션하고 다양한 조건에서 통합 소프트웨어의 작동을 테스트할 수 있습니다. 이 가상화를 통해 물리적 프로토타입 없이도 포괄적인 테스트를 수행할 수 있습니다. 소프트웨어 통합이 완료되면 차량은 실제 조건에서 광범위한 현장 테스트를 거쳐 성능, 신뢰성, 사용자 경험을 검증해야 합니다. 현장 테스트 중에 수집된 데이터를 기반으로 폐루프 피드백 시스템은 문제나 개선이 필요한 영역을 식별할 수 있습니다. Siemens는 자동차 산업을 위해 선별된 Capital 포트폴리오에서 다음과 같은 검증된 테스트 솔루션을 제공합니다.

• Capital Embedded Integrator AR Classic은 AUTOSAR 미들웨어 컴포넌트를 완전하게 구성할 수 있는 강력한 솔루션입니다.
• Capital Embedded Virtualizer AR Classic에서는 ECU를 시뮬레이션하여 심층 해석을 위한 독보적인 비간섭 추적으로 소프트웨어 테스트를 제어할 수 있습니다.
• Capital Embedded AR Classic 소프트웨어는 Siemens에서 구현한 AUTOSAR Classic 플랫폼입니다.
• Capital Network Designer를 사용하여 CAN, CAN FD, LIN, FlexRay, 이더넷(SOME/IP, TCP, UDP, DoIP, DDS) 등의 표준 프로토콜을 통해 소프트웨어 통신을 설계, 확인, 검증할 수 있습니다.

확인 및 검증은 통합 소프트웨어가 올바르게 작동하고, 성능 표준을 충족하며, 안전 규정을 준수하는지 확인하기 위해 소프트웨어 정의 차량을 엔지니어링하는 데 매우 중요합니다. 확인을 통해 소프트웨어가 사양 및 설계 요구사항에 따라 구축되었음을 확인하고, 검증을 통해 소프트웨어가 사용자 요구사항을 충족하고 실제 조건에서 안정적으로 작동하는지 확인합니다. 확인 및 검증이 불충분하거나 지연되면 소프트웨어 오류, 안전 위험, 규정 준수 문제가 발생하여 리콜 및 브랜드 평판 손상으로 이어질 수 있습니다.

Siemens는 상호 시뮬레이션 시나리오에서 사실적인 시스템 모델을 결합하여 확인 및 검증을 지원함으로써 전기 및 네트워크 아키텍처 환경에서 초기 소프트웨어 아키텍처 가정을 검증할 수 있습니다. 여러 엔지니어링 영역의 이해 관계자와 함께 수행할 수 있는 지속적인 평가를 실행함으로써 영역별 엔지니어링 활동으로 넘어가기 전에 무게, 비용, 전력 소비 등의 균형을 맞출 수 있습니다. 그런 다음 개별 영역에서는 가상 환경에서 시뮬레이션을 통해 기능적 인터페이스를 검증하고, 옵션을 생성하고, 요구사항을 확인하며, 사이버 보안을 보장하고, 하드웨어 및 소프트웨어 결정을 평가할 수 있습니다.

소프트웨어가 구현됨에 따라 Siemens 솔루션은 확인 및 검증된 ECU 추출을 생성하여 구성된 ECU의 기본 소프트웨어와 애플리케이션 소프트웨어를 통합할 수 있습니다. 이를 통해 엔지니어는 가상화된 ECU 및 실제 네트워크 통신 데이터를 사용하여 애플리케이션 소프트웨어의 실행을 실시간으로 테스트할 수 있습니다. 결과적으로 엔지니어는 복잡한 소프트웨어를 더 빠르게 개발하고 고객에게 고품질 제품을 제공할 수 있습니다.

오늘날 도로를 달리는 준고급 또는 고급 차량은 어느 순간에도 1억 줄 이상의 코드가 실행되는 것으로 추정됩니다. 이 복잡한 환경에서 완벽한 주행 경험을 보장하려면 수백 개의 컴퓨팅 장치가 실시간으로 완벽하게 작동해야 합니다. 최근 몇 년 동안 제조업체는 이 하드웨어를 실행하는 데 필요한 소프트웨어를 최적화하고 AI(인공 지능) 등의 기술과 함께 소프트웨어를 활용하여 제품을 차별화하는 데 점점 더 집중하고 있습니다. 자동차 개발에 대한 이러한 접근 방식을 소프트웨어 정의 차량이라고 합니다. 여기서 소프트웨어는 자동차 엔지니어링, 생산, 서비스 방식의 핵심 요소가 되고 있으며 소비자 인텔리전스 데이터를 수집하는 에지 역할을 합니다. 소프트웨어 정의 차량과 기존 차량의 주요 차이점은 다음과 같습니다.

• 제어: 소프트웨어 정의 차량에서 제어는 주로 소프트웨어 시스템을 통해 관리되는 반면, 기존 자동차에서 제어는 주로 기계적이며 레버, 케이블, 유압장치 등의 물리적 컴포넌트에 의존합니다.
• 적응력: 소프트웨어 정의 차량은 소프트웨어 업데이트를 통해 원격으로 기능을 쉽게 조정할 수 있어 사용자에게 유연성과 맞춤화 옵션을 제공합니다. 기존 차량은 이러한 적응력이 부족하며 일반적으로 업데이트하려면 물리적으로 개조해야 합니다.
• 새로운 기술의 통합: 소프트웨어 정의 차량은 AI(인공 지능), 연결성, 자율주행 기능 등의 새로운 기술을 원활하게 통합합니다. 기존 자동차는 상당한 개조 없이는 이러한 고급 기능을 통합할 수 있는 인프라나 호환성이 부족할 수 있습니다.
• 수명 및 유지보수: 소프트웨어 기반 특성으로 인해 소프트웨어 정의 차량은 기존 차량에 비해 수명이 길고 유지보수 빈도가 낮을 수 있습니다. 원격 진단 및 업데이트가 가능하여 제조업체는 문제를 빠르고 효율적으로 해결할 수 있는 반면 기존 자동차는 더 많은 수동 유지보수 및 수리가 필요할 수 있습니다.

자동차 제조업체의 경우 소프트웨어 정의 차량은 다음과 같은 이점을 제공합니다.

• 차별화 및 경쟁 우위: 소프트웨어 정의 차량을 통해 자동차 제조업체는 고급 소프트웨어 시스템으로 구동되는 고유한 특징과 기능을 제공하여 경쟁이 치열한 시장에서 제품을 차별화할 수 있습니다. 이러한 차별화를 통해 고객을 유치하고 업계에서 경쟁 우위를 유지할 수 있습니다.
• 개발 효율성: 소프트웨어 정의 차량의 개발 및 생산은 차량을 물리적으로 개조하지 않고 소프트웨어 업데이트, 버그 수정, 최적화를 원격으로 구현할 수 있으므로 기존 자동차에 비해 더 효율적일 수 있습니다. 이 효율적인 프로세스 덕분에 제조업체는 개발 시간과 비용을 줄일 수 있습니다.
• 지속적인 수익 흐름: 소프트웨어 정의 차량을 통해 제조업체는 구독 기반 서비스와 최고급 기능을 제공할 수 있으므로 초기 차량 판매 이후에도 지속적인 수익을 창출할 수 있습니다. 이러한 지속적인 수익은 자동차 회사의 수익성과 장기적인 지속성에 기여할 수 있습니다.
• 지속적인 개선: 소프트웨어 정의 차량은 차량 성능, 사용자 행동, 주행 패턴에 대한 방대한 양의 데이터를 생성합니다. 자동차 제조업체는 이 데이터를 활용하여 고객 선호도에 대한 인사이트를 확보하고, 제품 개발을 개선하며, 제3자 회사와의 데이터 수익화 파트너십을 통해 수익을 창출할 수 있습니다.

소프트웨어 정의 차량은 운전자와 승객에게 다음과 같은 이점을 제공합니다.

• 유연성 및 개인화: 소프트웨어 정의 차량은 소프트웨어 업데이트를 통해 주행 경험을 맞춤화 및 개인화할 수 있는 뛰어난 유연성을 소비자에게 제공합니다. 성능, 편의성, 안전 선호도에 대한 설정을 원격으로 조정하여 전반적인 차량 만족도를 높일 수 있습니다.
• 안전 및 편의성: 소프트웨어 정의 차량에는 충돌 방지 시스템, 적응형 크루즈 컨트롤, 자율 주행 기능 등의 소프트웨어로 구동되는 고급 안전 기능이 탑재되어 있는 경우가 많습니다. 이러한 기능은 도로 안전을 크게 개선하고 운전자에게 추가적인 편의성을 제공할 수 있습니다.
• 수명 연장 및 재판매 가치: 무선으로 소프트웨어를 업데이트할 수 있는 기능 덕분에 소프트웨어 정의 차량은 지속적으로 기술 및 성능을 최신 상태로 유지하고 최적화할 수 있습니다. 이 기능을 통해 차량의 수명을 연장하고 빠르게 구식화될 수 있는 기존 차량에 비해 재판매 가치를 높일 수 있습니다.
• 실시간 진단 및 유지보수: 소프트웨어 정의 차량은 차량 시스템을 실시간 진단하고 원격 모니터링할 수 있으므로 제조업체는 잠재적인 문제가 확대되기 전에 미리 식별하고 해결할 수 있습니다. 유지보수에 대한 이러한 사전 예방적 접근 방식은 소비자의 다운타임과 수리 비용을 줄여 신뢰성을 높이고 보다 손쉬운 소유 경험을 제공합니다.