Pojazdy zdefiniowane programowo

Pojazd zdefiniowany programowo to najnowocześniejsza koncepcja motoryzacyjna, która na nowo definiuje tradycyjne pojazdy, nadając priorytet kontroli oprogramowania i możliwości adaptacji. Wykorzystuje zaawansowane systemy obliczeniowe do zarządzania i dostosowywania kluczowych funkcji pojazdu, takich jak układ napędowy, zawieszenie i funkcje bezpieczeństwa. Dzięki centralizacji kontroli za pomocą oprogramowania w pojazdach i poza pojazdem, producenci zyskują niespotykaną niespotykaną elastyczność w zakresie zdalnej aktualizacji, optymalizacji i personalizacji wydajności pojazdu, zwiększając komfort użytkowania i długowieczność. Takie podejście pozwala na bezproblemową integrację nowych technologii, takich jak sztuczna inteligencja, łączność i możliwości autonomiczne.

Producenci samochodów koncentrują się na pojazdach zdefiniowanych programowo (SDV) ze względu na potencjał do zróżnicowania swojej oferty, poprawy wydajności operacyjnej poprzez zdalną diagnostykę i aktualizacje oraz zabezpieczenia swoich pojazdów przed szybkim postępem technologicznym. Pomyślne opracowanie SDV wymaga wstępnych decyzji architektonicznych, które uwzględniają oprogramowanie i wynikające z tego konsekwencje dla sprzętu, a także różnych interfejsów z czujnikami i siłownikami. Ponadto producenci muszą zastosować długoterminową skalowalność, aby umożliwić zdalną konserwację i aktualizacje.

Architektura otwartego systemu motoryzacyjnego AUTOCAR jest globalnym partnerstwem rozwojowym podmiotów zainteresowanych motoryzacją. Głównym celem partnerstwa rozwojowego AUTOSAR jest zapewnienie wiodącego rozwiązania dla platform oprogramowania samochodowego poprzez standaryzację podstawowych funkcji systemu i interfejsów funkcjonalnych. Framework umożliwia wydajny rozwój wbudowanego oprogramowania aplikacyjnego, które obsługuje zadania związane z podstawowymi funkcjami motoryzacyjnymi w rozwoju systemów pojazdów. Capital® Embedded AR Classic™, część portfolio Siemens Xcelerator, jest przykładem oprogramowania do wdrażania standardu AUTOSAR. Jest to kompletna oferta z narzędziami i oprogramowaniem spełniającym wszystkie potrzeby platformy elektronicznej jednostki sterującej (ECU), od aktualizacji ekstraktu ECU po konfigurację platformy oprogramowania.

Testowanie integracji Software w przemyśle motoryzacyjnym koncentruje się na sprawdzeniu, czy różne komponenty oprogramowania współpracują ze sobą zgodnie z założeniami, gdy są zintegrowane z całym systemem pojazdu. Zapewnia płynną komunikację i kompatybilność między różnymi podsystemami. Najbardziej wydajne testy integracji oprogramowania obejmują narzędzia symulacyjne i środowiska wirtualne do symulacji rzeczywistych scenariuszy jazdy i testowania zachowania zintegrowanego oprogramowania w różnych warunkach. Ta wirtualizacja pozwala na kompleksowe testy bez konieczności stosowania fizycznych prototypów. Po zakończeniu integracji oprogramowania pojazdy muszą przejść szeroko zakrojone testy terenowe w warunkach rzeczywistych w celu sprawdzenia wydajności, niezawodności i doświadczenia użytkownika. Dane zebrane podczas testów terenowych umożliwiają system sprzężenia zwrotnego w zamkniętej pętli, który pomaga zidentyfikować wszelkie problemy lub obszary do poprawy. Siemens oferuje następujące sprawdzone rozwiązania testowe z portfolio Capital, wyselekcjonowanego dla branży motoryzacyjnej:

• Capital Embedded Integrator AR Classic to potężne rozwiązanie do pełnej konfiguracji komponentów oprogramowania pośredniego AUTOSAR.
• Capital Embedded Virtualizer AR Classic, ECU jest symulowany, dzięki czemu testy oprogramowania można kontrolować za pomocą unikalnego, nieinwazyjnego śladu do głębokiej analizy.
• Capital Embedded AR Classic oprogramowanie to nasza implementacja platformy AUTOSAR Classic.
• Użyj Capital Network Designer do projektowania, weryfikacji i walidacji komunikacji oprogramowania za pośrednictwem standardowych protokołów, takich jak CAN, CAN FD, LIN, FlexRay i Ethernet (SOME/IP, TCP, UDP, DoIP, DDS).

Weryfikacja i walidacja mają kluczowe znaczenie w inżynierii pojazdów zdefiniowanych programowo, aby zapewnić prawidłowe działanie zintegrowane oprogramowanie, spełnienie standardów wydajności i zgodność z przepisami bezpieczeństwa. Weryfikacja potwierdza, że oprogramowanie jest zbudowane zgodnie ze specyfikacjami i wymaganiami projektowymi, podczas gdy walidacja zapewnia, że spełnia ono potrzeby użytkowników i działa niezawodnie w rzeczywistych warunkach. Niewystarczająca lub opóźniona weryfikacja i walidacja może prowadzić do błędów oprogramowania, zagrożeń bezpieczeństwa i problemów z zgodnością, które mogą powodować wycofanie i uszkodzenie reputacji marki.

Siemens pomaga w weryfikacji i walidacji poprzez łączenie realistycznych modeli systemów w scenariuszach współsymulacji w celu walidacji wczesnych założeń architektury oprogramowania w kontekście architektury elektrycznej i sieciowej. Umożliwiając ciągłe oceny, które mogą być przeprowadzane z interesariuszami w wielu dziedzinach inżynierii, kompromisy takie jak waga, koszt i zużycie energii można zrównoważyć przed przejściem do działań inżynieryjnych specyficznych dla danej dziedziny. Poszczególne domeny mogą następnie weryfikować interfejsy funkcjonalne, generować opcje, weryfikować wymagania, zapewnić cyberbezpieczeństwo i oceniać decyzje sprzętowe i programowe za pomocą symulacji w środowisku wirtualnym.

Wraz z wdrożeniem oprogramowania rozwiązania Siemens mogą generować zweryfikowane i zweryfikowane wyciągi ECU, aby ułatwić integrację oprogramowania aplikacyjnego z oprogramowaniem bazowym dla skonfigurowanego ECU. Pozwala to inżynierom na testowanie wykonania oprogramowania aplikacyjnego w czasie rzeczywistym za pomocą zwirtualizowanego ECU i rzeczywistych danych komunikacyjnych sieciowych. W rezultacie inżynierowie mogą szybciej opracowywać złożone oprogramowanie i dostarczać swoim klientom produkty wysokiej jakości.

Szacuje się, że półluksusowy lub luksusowy pojazd na drodze ma ponad 100 milionów wierszy kodu wykonywanych w danym momencie. Zapewnienie bezbłędnej jazdy w tym złożonym środowisku wymaga bezbłędnej pracy setek jednostek obliczeniowych w czasie rzeczywistym. W ostatnich latach producenci coraz częściej koncentrują się na optymalizacji oprogramowania potrzebnego do wykonania tego sprzętu i wykorzystywaniu oprogramowania wraz z technologiami takimi jak sztuczna inteligencja (AI), aby wyróżnić swoje produkty. To podejście do rozwoju motoryzacji zostało nazwane pojazdem zdefiniowanym programowo, w którym oprogramowanie szybko staje się kluczem do tego, jak pojazd jest projektowany, produkowany, serwisowany i działa jako przewaga w gromadzeniu danych dotyczących inteligencji konsumenckich. Główne różnice między pojazdem zdefiniowanym programowo a pojazdem tradycyjnym są następujące:

• Sterowanie: W pojeździe zdefiniowanym programowo sterowanie jest zarządzane głównie za pomocą systemów oprogramowania, podczas gdy w tradycyjnych samochodach sterowanie jest głównie mechaniczne, opierając się na elementach fizycznych, takich jak dźwignie, kable i hydraulika.
• Możliwość adaptacji: Pojazdy zdefiniowane programowo mogą łatwo dostosować swoje funkcje zdalnie poprzez aktualizacje Software, oferując użytkownikom elastyczność i opcje dostosowywania. Tradycyjne pojazdy nie mają takiej zdolności adaptacyjnej i zazwyczaj wymagają fizycznych modyfikacji w celu aktualizacji.
• Integracja nowych technologii: Pojazdy zdefiniowane programowo bezproblemowo integrują nowe technologie, takie jak sztuczna inteligencja (AI), łączność i możliwości autonomiczne. Tradycyjne samochody mogą nie mieć infrastruktury ani kompatybilności, aby włączyć te zaawansowane funkcje bez znaczącego modernizacji.
• Długowieczność i konserwacja: Ze względu na charakter oprogramowania, pojazdy zdefiniowane programowo mogą potencjalnie mieć dłuższą żywotność i wymagać rzadszej konserwacji w porównaniu z pojazdami tradycyjnymi. Umożliwiają zdalną diagnostykę i aktualizacje, umożliwiając producentom szybkie i wydajne rozwiązywanie problemów, podczas gdy tradycyjne samochody mogą wymagać bardziej praktycznej konserwacji i napraw.

Dla producentów samochodów pojazd zdefiniowany programowo oferuje następujące korzyści:

• Zróżnicowanie i przewaga konkurencyjna: Pojazdy zdefiniowane programowo pozwalają producentom motoryzacyjnym wyróżniać swoje produkty na zatłoczonym rynku, oferując unikalne funkcje i możliwości napędzane zaawansowanymi systemami Software. To zróżnicowanie może pomóc przyciągnąć klientów i utrzymać przewagę konkurencyjną w branży.
• Efektywność rozwoju: Rozwój i produkcja pojazdów zdefiniowanych programowo może być bardziej wydajne w porównaniu z tradycyjnymi samochodami, ponieważ aktualizacje oprogramowania, poprawki błędów i optymalizacje mogą być wdrażane zdalnie bez konieczności fizycznych modyfikacji pojazdu. Ten usprawniony proces może skrócić czas rozwoju i koszty dla producentów.
• Ciągły strumień przychodów: Pojazdy zdefiniowane programowo umożliwiają producentom oferowanie usług opartych na subskrypcji i funkcji premium, które mogą generować stały strumień przychodów poza początkową sprzedażą pojazdu. Ten stały dochód może przyczynić się do rentowności i długoterminowego zrównoważonego rozwoju firm motoryzacyjnych.
• Ciągłe doskonalenie: Pojazdy zdefiniowane programowo generują ogromne ilości danych na temat osiągów pojazdu, zachowań użytkowników i wzorców jazdy. Producenci motoryzacyjni mogą wykorzystać te dane, aby uzyskać wgląd w preferencje klientów, usprawnić rozwój produktów i generować przychody dzięki partnerstwom związanym z zarabianiem danych z firmami zewnętrznymi.

Dla kierowców i pasażerów pojazd zdefiniowany programowo oferuje następujące zalety:

• Elastyczność i personalizacja: Pojazdy zdefiniowane przez Software oferują konsumentom niespotykaną niespotykaną elastyczność w zakresie dostosowywania i personalizacji wrażeń z jazdy za pomocą aktualizacji oprogramowania. Mogą zdalnie dostosowywać ustawienia pod kątem wydajności, komfortu i preferencji bezpieczeństwa, zwiększając ogólną satysfakcję pojazdu.
• Bezpieczeństwo i wygoda: Pojazdy zdefiniowane programowo są często wyposażone w zaawansowane funkcje bezpieczeństwa oparte na oprogramowaniu, takie jak systemy zapobiegania kolizjom, adaptacyjny tempomat i możliwości autonomicznej jazdy. Funkcje te mogą znacznie poprawić bezpieczeństwo na drodze i zapewnić dodatkową wygodę dla kierowców.
• Poprawiona trwałość i wartość odsprzedaży: Możliwość otrzymywania aktualizacji oprogramowania bezprzewodowego pozwala pojazdom zdefiniowanym programowo pozostać na bieżąco z najnowszymi osiągnięciami technologicznymi i optymalizacją wydajności. Ta funkcja może wydłużyć żywotność pojazdu i zwiększyć jego wartość odsprzedaży w porównaniu z tradycyjnymi pojazdami, które mogą szybko stać się przestarzałe.
• Diagnostyka i konserwacja w czasie rzeczywistym: Pojazdy zdefiniowane programowo umożliwiają diagnostykę w czasie rzeczywistym i zdalne monitorowanie systemów pojazdów, umożliwiając producentom proaktywną identyfikację i rozwiązywanie potencjalnych problemów przed ich eskalacją. To proaktywne podejście do konserwacji może zmniejszyć przestoje i koszty napraw dla konsumentów, zapewniając spokój ducha i płynniejsze wrażenia z użytkowania.