Veículos definidos por software

Um veículo definido por software é um conceito automóvel de ponta que redefine os veículos tradicionais priorizando o controlo e a adaptabilidade do software. Aproveita sistemas de computação avançados para gerir e personalizar funções cruciais do veículo, tais como motorização, suspensão e características de segurança. Ao centralizar o controlo através de software dentro e fora do veículo, os fabricantes ganham flexibilidade sem precedentes para atualizar, otimizar e personalizar o desempenho do veículo remotamente, melhorando a experiência do utilizador e a longevidade. Esta abordagem permite uma integração perfeita de tecnologias emergentes como inteligência artificial, conectividade e capacidades autónomas.

Os fabricantes de automóveis estão a mudar o seu foco para os veículos definidos por software (SDV) devido ao potencial de diferenciar as suas ofertas, melhorar a eficiência operacional através de diagnósticos e atualizações remotos e preparar os seus veículos para o futuro contra rápidos avanços tecnológicos. O desenvolvimento de SDVs com êxito requer decisões arquitetónicas antecipadas que considerem o software e as implicações resultantes no hardware, bem como as várias interfaces para sensores e atuadores. Além disso, os fabricantes devem incorporar escalabilidade a longo prazo para permitir a manutenção remota e actualizações.

Arquitetura de sistema aberto automotivo AUTOCAR é uma parceria de desenvolvimento mundial de partes interessadas no sector automóvel. O objetivo principal da parceria de desenvolvimento AUTOSAR é fornecer uma solução líder para plataformas de software automóvel, padronizando as funções básicas do sistema e interfaces funcionais. A estrutura permite o desenvolvimento eficiente de software de aplicação incorporado que suporta tarefas relacionadas com funções automotivas essenciais no desenvolvimento de sistemas de veículos. Capital® Embedded AR Classic™, parte do portefólio Siemens Xcelerator, é um exemplo de software para implementar a norma AUTOSAR. É uma oferta completa com ferramentas e software para satisfazer todas as necessidades da plataforma da unidade de controlo electrónico (ECU), desde atualizações de extracto de ECU até à configuração da plataforma de software.

Os testes de integração de software na indústria automóvel concentra-se na verificação de que diferentes componentes de software funcionam em conjunto, conforme pretendido, quando integrados no sistema geral do veículo. Garante uma 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 condução do mundo real e testar o comportamento do software integrado sob diferentes condições. Esta virtualização permite testes abrangentes sem a necessidade de protótipos físicos. Assim que a integração do software estiver concluída, os veículos devem ser submetidos a extensos testes de campo em condições reais para validar o desempenho, a fiabilidade e a experiência do utilizador. Os dados recolhidos durante os testes de campo permitem um sistema de feedback em circuito fechado para ajudar a identificar quaisquer problemas ou áreas a melhorar. A Siemens oferece as seguintes soluções de teste comprovadas do portfólio Capital, com curadoria para a indústria automóvel:

• Capital Embedded Integrator AR Classic é uma solução poderosa para a configuração completa dos componentes de middleware AUTOSAR.
• Capital Embedded Virtualizer AR Classic, a ECU é simulada para que os testes de software sejam controláveis com um traço único e não intrusivo para análise profunda.
• Capital Embedded AR Classic o software é a nossa implementação da plataforma AUTOSAR Classic.
• Utilização Capital Network Designer conceber, verificar e validar comunicações de software através de protocolos padrão, tais 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, cumpra os padrões de desempenho e cumpre os regulamentos de segurança. A verificação confirma que o software é construído de acordo com as especificações e requisitos de design, enquanto a validação garante que satisfaz as necessidades do utilizador e opera de forma fiável em condições do mundo real. A verificação e validação insuficientes ou atrasadas podem levar a erros de software, riscos de 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 os primeiros pressupostos da 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 equilibradas antes de passar para atividades de engenharia específicas do domínio. Domínios individuais podem então validar interfaces funcionais, gerar opções, verificar requisitos, garantir a cibersegurança e avaliar decisões de hardware e software com simulação num 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 de aplicação com o software base para a ECU configurada. Isto permite que os engenheiros testem a execução do software de aplicação em tempo real com uma ECU virtualizada e dados reais de comunicação de rede. Como resultado, os engenheiros podem desenvolver software complexo mais rapidamente e entregar produtos de alta qualidade aos seus clientes.

Estima-se que um veículo semi-luxuoso ou de luxo na estrada hoje tenha mais de 100 milhões de linhas de código em execução a qualquer momento. Garantir uma experiência de condução impecável neste ambiente complexo requer que centenas de unidades de computação funcionem perfeitamente em tempo real. Nos últimos anos, os fabricantes têm se concentrado cada vez mais na otimização do software necessário para executar este hardware e alavancar o software ao lado de tecnologias como a inteligência artificial (IA) para diferenciar os seus produtos. Esta abordagem ao desenvolvimento automóvel foi rotulada como o veículo definido por software, onde o software está a tornar-se rapidamente a chave para a forma como um veículo é projetado, produzido, reparado e atua como a vantagem para recolher dados de inteligência do consumidor. As principais diferenças entre um veículo definido por software e um veículo tradicional são as seguintes:

• Controlo: Num veículo definido por software, o controlo é gerido principalmente através de sistemas de software, enquanto nos carros tradicionais, o controlo é principalmente mecânico, dependendo de componentes físicos como alavancas, cabos e hidráulica.
• Adaptabilidade: Os veículos definidos por software podem adaptar facilmente as suas funcionalidades remotamente através de atualizações de software, oferecendo flexibilidade e opções de personalização aos utilizadores. Os veículos tradicionais carecem dessa adaptabilidade e normalmente requerem modificações físicas para atualizações.
• Integração de tecnologias emergentes: Os veículos definidos por software integram perfeitamente tecnologias emergentes como inteligência artificial (IA), conectividade e capacidades autónomas. Os carros tradicionais podem não ter a infra-estrutura ou a compatibilidade para incorporar estas funcionalidades avançadas 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. Permitem diagnósticos e atualizações remotas, permitindo que os fabricantes resolvam problemas de forma rápida e eficiente, enquanto os carros tradicionais podem exigir mais manutenção e reparos práticos.

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

• Diferenciação e vantagem competitiva: Os veículos definidos por software permitem que os fabricantes automóveis diferenciem os seus produtos num mercado lotado, oferecendo funcionalidades e capacidades únicas impulsionadas por sistemas de software avançados. Esta diferenciação pode ajudar a atrair clientes e manter uma vantagem competitiva na indústria.
• Eficiência de desenvolvimento: O desenvolvimento e a produção de veículos definidos por software podem ser mais eficientes em comparação com os carros tradicionais, uma vez que as atualizações de software, correções de bugs e otimizações podem ser implementadas remotamente sem exigir modificações físicas no veículo. Este processo simplificado pode reduzir o tempo de desenvolvimento e os custos para os fabricantes.
• Fluxo de receitas contínuo: Os veículos definidos por software permitem que os fabricantes ofereçam serviços baseados em subscrição e funcionalidades premium que podem gerar um fluxo de receitas constante para além da venda inicial do veículo. Este rendimento contínuo pode contribuir para a rentabilidade e sustentabilidade a longo prazo para as empresas automóveis.
• Melhoria contínua: Os veículos definidos por software geram grandes quantidades de dados sobre o desempenho do veículo, o comportamento do utilizador e os padrões de condução. Os fabricantes de automóveis podem alavancar estes dados para obter informações sobre as preferências dos clientes, melhorar o desenvolvimento de produtos e criar receitas através de parcerias de monetização de dados com empresas terceirizadas.

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

• Flexibilidade e personalização: Os veículos definidos por software oferecem aos consumidores uma flexibilidade sem precedentes para personalizar e personalizar a sua experiência de condução através de atualizações de software. Podem ajustar remotamente as definições de desempenho, conforto e preferências de segurança, aumentando a satisfação geral do veículo.
• Segurança e conveniência: Os veículos definidos por software vêm frequentemente equipados com funcionalidades de segurança avançadas acionadas por software, tais como sistemas de prevenção de colisões, controlo de cruzeiro adaptativo e capacidades de condução autónoma. Estas funcionalidades podem melhorar significativamente a segurança rodoviária e proporcionar maior comodidade aos condutores.
• Maior longevidade e valor de revenda: A capacidade de receber atualizações de software over-the-air permite que os veículos definidos por software permaneçam atualizados com os mais recentes avanços tecnológicos e otimizações de desempenho. Esta capacidade pode prolongar a vida útil do veículo e aumentar o seu valor de revenda em comparação com os 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 a monitorização remota dos sistemas do veículo, permitindo aos fabricantes identificar e resolver problemas potenciais de forma proativa antes que estes se agravem. Esta abordagem proativa à manutenção pode reduzir o tempo de inatividade e os custos de reparação para os consumidores, proporcionando tranquilidade e uma experiência de propriedade mais suave.