Veículos definidos por software

Um veículo definido por software é um conceito automotivo de ponta que redefine os veículos tradicionais ao priorizar o controle e a adaptabilidade do software. Ele utiliza sistemas de computação avançados para gerenciar e personalizar funções cruciais do veículo, como trem de força, suspensão e recursos de segurança. Ao centralizar o controle por meio de software interno e externo, os fabricantes obtêm flexibilidade sem precedentes para atualizar, otimizar e personalizar o desempenho do veículo remotamente, aprimorando a experiência e a longevidade do usuário. Essa abordagem permite a integração perfeita de tecnologias emergentes, como inteligência artificial, conectividade e recursos autônomos.

Os fabricantes automotivos estão mudando seu foco para veículos definidos por software (SDV) devido ao potencial de diferenciar suas ofertas, melhorar a eficiência operacional por meio de diagnósticos e atualizações remotas e preparar seus veículos para o futuro contra rápidos avanços tecnológicos. O desenvolvimento bem-sucedido de SDVs requer decisões arquitetônicas iniciais que considerem o software e as implicações resultantes no hardware, bem como nas várias interfaces com sensores e atuadores. Além disso, os fabricantes devem incorporar a escalabilidade de longo prazo para permitir a manutenção e as atualizações remotas.

Arquitetura automotiva de sistema aberto AUTOSAR é uma parceria mundial de desenvolvimento de partes interessadas no setor automotivo. O principal objetivo da parceria de desenvolvimento da AUTOSAR é fornecer uma solução líder para plataformas de software automotivo, padronizando as funções básicas do sistema e as interfaces funcionais. A estrutura permite o desenvolvimento eficiente de software de aplicativo incorporado que suporta tarefas relacionadas a funções automotivas essenciais no desenvolvimento de sistemas de veículos. Capital® Embedded AR Classic™, parte do portfólio Siemens Xcelerator, é um exemplo de software para implementar o padrão AUTOSAR. É uma oferta completa com ferramentas e software para atender a todas as necessidades da plataforma de unidade de controle eletrônico (ECU), desde atualizações de extrato de ECU até configuração da plataforma de software.

Os testes de integração de software na indústria automotiva se concentram em verificar se os diferentes componentes de software funcionam juntos conforme o esperado quando integrados ao sistema geral do veículo. Ele garante comunicação perfeita e compatibilidade entre vários subsistemas. Os testes de integração de software mais eficientes incluem ferramentas de simulação e ambientes virtuais para simular cenários de direção do mundo real e testar o comportamento do software integrado sob diferentes condições. Essa virtualização permite testes abrangentes sem a necessidade de protótipos físicos. Quando a integração do software estiver concluída, os veículos devem passar por extensos testes de campo em condições reais para validar o desempenho, a confiabilidade e a experiência do usuário. Os dados coletados durante os testes de campo permitem que um sistema de feedback de circuito fechado ajude a identificar quaisquer problemas ou áreas de melhoria. A Siemens oferece as seguintes soluções de teste comprovadas do portfólio Capital, com curadoria para o setor automotivo:

• Capital Embedded Integrator AR Classic é uma solução poderosa para a configuração completa dos componentes do middleware AUTOSAR.
• Capital Embedded Virtualizer AR Classic, a ECU é simulada para que os testes de software sejam controláveis com rastreamento exclusivo e não intrusivo para análise profunda.
• Capital Embedded AR Classic O software é a nossa implementação da plataforma AUTOSAR Classic.
• Uso Capital Network Designer para projetar, verificar e validar comunicações de software em protocolos padrão, como CAN, CAN FD, LIN, FlexRay e Ethernet (SOME/IP, TCP, UDP, DoIP, DDS).

A verificação e a validação são cruciais na engenharia de veículos definidos por software para garantir que o software integrado funcione corretamente, atenda aos padrões de desempenho e cumpra as normas de segurança. A verificação confirma que o software foi desenvolvido de acordo com as especificações e requisitos de design, enquanto a validação garante que ele atenda às necessidades do usuário e opere de forma confiável em condições reais. A verificação e a validação insuficientes ou atrasadas podem levar a erros de software, riscos à segurança e problemas de conformidade, que podem resultar em recalls e danos à reputação da marca.

A Siemens auxilia na verificação e validação combinando modelos de sistema realistas em cenários de co-simulação para validar as primeiras suposições de arquitetura de software no contexto de arquiteturas elétricas e de rede. Ao permitir avaliações contínuas que podem ser realizadas com as partes interessadas em vários domínios de engenharia, compensações como peso, custo e consumo de energia podem ser balanceadas antes de passar para as atividades de engenharia específicas do domínio. Os domínios individuais podem então validar interfaces funcionais, gerar opções, verificar requisitos, garantir a segurança cibernética e avaliar decisões de hardware e software com simulação em um ambiente virtual.

À medida que o software é implementado, as soluções da Siemens podem gerar extratos de ECU verificados e validados para facilitar a integração do software do aplicativo com o software básico da ECU configurada. Isso permite que os engenheiros testem a execução do software do aplicativo em tempo real com uma ECU virtualizada e dados reais de comunicação de rede. Como resultado, os engenheiros podem desenvolver softwares complexos com mais rapidez e oferecer produtos de alta qualidade aos clientes.

Atualmente, estima-se que um veículo semi-luxuoso ou luxuoso na estrada tenha mais de 100 milhões de linhas de código em execução a qualquer momento. Garantir uma experiência de direção perfeita nesse ambiente complexo exige que centenas de unidades de computação funcionem perfeitamente em tempo real. Nos últimos anos, os fabricantes têm se concentrado cada vez mais em otimizar o software necessário para executar esse hardware e aproveitar o software junto com tecnologias como inteligência artificial (IA) para diferenciar seus produtos. Essa abordagem para o desenvolvimento automotivo foi rotulada de veículo definido por software, em que o software está rapidamente se tornando a chave para a forma como um veículo é projetado, produzido, reparado e atua como a ponta para coletar dados de inteligência do consumidor. As principais diferenças entre um veículo definido por software e um veículo tradicional são as seguintes:

• Controle: Em um veículo definido por software, o controle é gerenciado principalmente por meio de sistemas de software, enquanto em carros tradicionais, o controle é principalmente mecânico, dependendo de componentes físicos como alavancas, cabos e sistemas hidráulicos.
• Adaptabilidade: veículos definidos por software podem facilmente adaptar suas funcionalidades remotamente por meio de atualizações de software, oferecendo flexibilidade e opções de personalização aos usuários. Os veículos tradicionais não têm essa adaptabilidade e normalmente exigem modificações físicas para atualizações.
• Integração de tecnologias emergentes: veículos definidos por software integram perfeitamente tecnologias emergentes, como inteligência artificial (IA), conectividade e recursos autônomos. Os carros tradicionais podem não ter a infraestrutura ou a compatibilidade para incorporar esses recursos avançados sem uma adaptação significativa.
• Longevidade e manutenção: devido à sua natureza orientada por software, os veículos definidos por software podem potencialmente ter uma vida útil mais longa e exigir manutenção menos frequente em comparação com os veículos tradicionais. Eles permitem diagnósticos e atualizações remotos, permitindo que os fabricantes resolvam os problemas com rapidez e eficiência, enquanto os carros tradicionais podem exigir mais manutenção e reparos práticos.

Para fabricantes automotivos, um veículo definido por software oferece os seguintes benefícios:

• Diferenciação e vantagem competitiva: os veículos definidos por software permitem que os fabricantes automotivos diferenciem seus produtos em um mercado lotado, oferecendo recursos e capacidades exclusivos impulsionados por sistemas de software avançados. Essa diferenciação pode ajudar a atrair clientes e manter uma vantagem competitiva no setor.
• Eficiência de desenvolvimento: O desenvolvimento e a produção de veículos definidos por software podem ser mais eficientes em comparação aos carros tradicionais, pois atualizações de software, correções de erros e otimizações podem ser implementadas remotamente sem exigir modificações físicas no veículo. Esse processo simplificado pode reduzir o tempo e os custos de desenvolvimento para os fabricantes.
• Fluxo contínuo de receita: os veículos definidos por software permitem que os fabricantes ofereçam serviços baseados em assinatura e recursos premium que podem gerar um fluxo de receita constante além da venda inicial do veículo. Essa receita contínua pode contribuir para a lucratividade e a sustentabilidade de longo prazo das empresas automotivas.
• Melhoria contínua: veículos definidos por software geram grandes quantidades de dados sobre desempenho do veículo, comportamento do usuário e padrões de direção. Os fabricantes automotivos podem aproveitar esses dados para obter informações sobre as preferências do cliente, melhorar o desenvolvimento de produtos e gerar receita por meio de parcerias de monetização de dados com empresas terceirizadas.

Para motoristas e passageiros, um veículo definido por software oferece as seguintes vantagens:

• Flexibilidade e personalização: veículos definidos por software oferecem aos consumidores uma flexibilidade sem precedentes para personalizar sua experiência de dirigir por meio de atualizações de software. Eles podem ajustar remotamente as configurações de acordo com as preferências de desempenho, conforto e segurança, aumentando a satisfação geral do veículo.
• Segurança e conveniência: os veículos definidos por software geralmente vêm equipados com recursos avançados de segurança acionados por software, como sistemas de prevenção de colisões, controle de cruzeiro adaptativo e recursos de direção autônoma. Esses recursos podem melhorar significativamente a segurança no trânsito e proporcionar maior comodidade aos motoristas.
• Maior longevidade e valor de revenda: a capacidade de receber atualizações de software remotas permite que veículos definidos por software permaneçam atualizados com os mais recentes avanços tecnológicos e otimizações de desempenho. Essa capacidade pode estender a vida útil do veículo e aumentar seu valor de revenda em comparação com veículos tradicionais que podem ficar desatualizados rapidamente.
• Diagnóstico e manutenção em tempo real: os veículos definidos por software permitem o diagnóstico em tempo real e o monitoramento remoto dos sistemas do veículo, permitindo que os fabricantes identifiquem e resolvam proativamente os possíveis problemas antes que eles se agravem. Essa abordagem proativa de manutenção pode reduzir o tempo de inatividade e os custos de reparo para os consumidores, proporcionando tranquilidade e uma experiência de propriedade mais tranquila.