Программно-определяемые транспортные средства

Программно-определяемое транспортное средство — это передовая автомобильная концепция, которая переопределяет традиционные транспортные средства, отдавая приоритет управлению программным обеспечением и адаптируемости. Он использует передовые вычислительные системы для управления и настройки важнейших функций автомобиля, таких как трансмиссия, подвеска и функции безопасности. Централизуя управление с помощью встроенного и внедорожного программного обеспечения, производители получают беспрецедентную гибкость в удаленном обновлении, оптимизации и персонализации характеристик автомобиля, повышая удобство использования и долговечность. Такой подход обеспечивает беспрепятственную интеграцию новых технологий, таких как искусственный интеллект, связь и автономные возможности.

Производители автомобилей переключают свое внимание на программно-определяемые транспортные средства (SDV) из-за возможности дифференцировать свои предложения, повысить эксплуатационную эффективность за счет удаленной диагностики и обновлений и защитить свои автомобили от стремительных технологических достижений в будущем. Успешная разработка SDV требует предварительных архитектурных решений, учитывающих программное обеспечение и вытекающие из этого последствия для аппаратного обеспечения, а также различных интерфейсов датчиков и исполнительных механизмов. Кроме того, производители должны обеспечить долгосрочную масштабируемость, чтобы обеспечить удаленное обслуживание и модернизацию.

Архитектура автомобильной открытой системы АВТОЗАР является всемирным партнерством в области развития, объединяющим заинтересованные стороны в автомобилестроении. Основная цель партнерства по разработке AUTOSAR — предоставить передовое решение для автомобильных программных платформ путем стандартизации основных системных функций и функциональных интерфейсов. Платформа позволяет эффективно разрабатывать встроенное прикладное программное обеспечение, которое поддерживает задачи, связанные с основными автомобильными функциями при разработке автомобильных систем. Встроенная дополненная реальность Capital® Classic™, входящая в портфель Siemens Xcelerator, является примером программного обеспечения для внедрения стандарта AUTOSAR. Это комплексное предложение с инструментами и программным обеспечением для удовлетворения всех потребностей платформы электронных блоков управления (ECU), от обновлений экстрактов ЭБУ до конфигурации программной платформы.

Тестирование интеграции программного обеспечения в автомобильной промышленности направлено на проверку того, что различные программные компоненты работают вместе по назначению при интеграции в общую систему автомобиля. Он обеспечивает бесперебойную связь и совместимость между различными подсистемами. Наиболее эффективное тестирование интеграции программного обеспечения включает инструменты моделирования и виртуальные среды для моделирования реальных сценариев вождения и проверки поведения интегрированного программного обеспечения в различных условиях. Эта виртуализация позволяет проводить комплексное тестирование без необходимости в физических прототипах. После завершения интеграции программного обеспечения транспортные средства должны пройти всестороннее полевое тестирование в реальных условиях для проверки производительности, надежности и удобства использования. Данные, собранные в ходе полевых испытаний, позволяют использовать замкнутую систему обратной связи, которая помогает выявлять любые проблемы или области, нуждающиеся в улучшении. Siemens предлагает следующие проверенные решения для тестирования из портфеля Capital, специально разработанные для автомобильной промышленности:

• Capital Embedded Integrator AR Classic это мощное решение для полной настройки компонентов промежуточного программного обеспечения AUTOSAR.
• Capital Embedded Virtualizer AR Classic, ЭБУ смоделирован таким образом, что тестированием программного обеспечения можно управлять с помощью уникальной, неинтрузивной трассировки для глубокого анализа.
• Capital Embedded AR Classic программное обеспечение — это наша реализация платформы AUTOSAR Classic.
• Используйте Capital Network Designer для проектирования, проверки и проверки связи программного обеспечения по стандартным протоколам, таким как CAN, CAN FD, LIN, FlexRay и Ethernet (SOME/IP, TCP, UDP, DoIP, DDS).

Проверка и валидация имеют решающее значение при разработке программно-определяемых транспортных средств для обеспечения правильной работы интегрированного программного обеспечения, соответствия стандартам производительности и нормам безопасности. Проверка подтверждает, что программное обеспечение создано в соответствии со спецификациями и требованиями к дизайну, а валидация гарантирует, что оно отвечает потребностям пользователей и надежно работает в реальных условиях. Недостаточная или запоздалая проверка и валидация могут привести к ошибкам программного обеспечения, угрозам безопасности и нарушениям, что может привести к отзыву продукции и нанесению ущерба репутации бренда.

Siemens помогает в верификации и валидации, комбинируя реалистичные модели систем в сценариях совместного моделирования для подтверждения ранних предположений об архитектуре программного обеспечения в контексте электрических и сетевых архитектур. Обеспечивая возможность проведения непрерывных оценок с участием заинтересованных сторон в различных областях проектирования, можно сбалансировать такие компромиссы, как вес, стоимость и энергопотребление, прежде чем переходить к инженерным работам в конкретных областях. Затем отдельные домены могут проверять функциональные интерфейсы, создавать опции, проверять требования, обеспечивать кибербезопасность и оценивать аппаратные и программные решения с помощью моделирования в виртуальной среде.

По мере внедрения программного обеспечения решения Siemens могут генерировать проверенные и валидированные выписки из ЭБУ для облегчения интеграции прикладного программного обеспечения с базовым программным обеспечением сконфигурированного ЭБУ. Это позволяет инженерам тестировать работу прикладного программного обеспечения в режиме реального времени с помощью виртуализированного ЭБУ и фактических данных сетевой связи. В результате инженеры могут быстрее разрабатывать сложное программное обеспечение и предоставлять своим клиентам высококачественные продукты.

По оценкам, в современных автомобилях класса полулюкс или класса люкс в любой момент времени выполняется более 100 миллионов строк кода. Для обеспечения безупречного вождения в этой сложной среде требуются сотни вычислительных блоков для безупречной работы в реальном времени. В последние годы производители все больше внимания уделяют оптимизации программного обеспечения, необходимого для работы этого оборудования, и использованию программного обеспечения наряду с такими технологиями, как искусственный интеллект (ИИ), для дифференциации своих продуктов. Этот подход к разработке автомобилей получил название программно-определяемого транспортного средства, при котором программное обеспечение быстро становится ключом к проектированию, производству, обслуживанию автомобиля и выступает в роли периферийного средства сбора разведывательных данных о потребителях. Основные различия между программно-определяемым транспортным средством и традиционным транспортным средством заключаются в следующем:

• Управление: В программно-определяемом транспортном средстве управление в основном осуществляется с помощью программных систем, тогда как в традиционных автомобилях управление в основном механическое и основано на физических компонентах, таких как рычаги, тросы и гидравлика.
• Адаптируемость: программно-определяемые транспортные средства могут легко адаптировать свои функциональные возможности удаленно с помощью обновлений программного обеспечения, предлагая пользователям гибкость и возможности настройки. Традиционные транспортные средства лишены такой адаптивности и обычно требуют физических модификаций для обновления.
• Интеграция новых технологий: программно-определяемые транспортные средства легко интегрируют новые технологии, такие как искусственный интеллект (ИИ), связь и автономные возможности. Традиционные автомобили могут не иметь инфраструктуры или совместимости, позволяющих использовать эти передовые функции без существенной модернизации.
• Долговечность и техническое обслуживание: из-за своей программной природы программно-определяемые транспортные средства потенциально могут иметь более длительный срок службы и требовать менее частого обслуживания по сравнению с традиционными транспортными средствами. Они позволяют проводить дистанционную диагностику и обновление, что позволяет производителям быстро и эффективно решать проблемы, в то время как традиционные автомобили могут потребовать более практического обслуживания и ремонта.

Для производителей автомобилей программно-определяемое транспортное средство предлагает следующие преимущества:

• Дифференциация и конкурентное преимущество: программно-определяемые транспортные средства позволяют автопроизводителям дифференцировать свою продукцию на переполненном рынке, предлагая уникальные функции и возможности, обусловленные передовыми программными системами. Эта дифференциация может помочь привлечь клиентов и сохранить конкурентное преимущество в отрасли.
• Эффективность разработки: разработка и производство программно-определяемых транспортных средств могут быть более эффективными по сравнению с традиционными автомобилями, поскольку обновления программного обеспечения, исправления ошибок и оптимизации могут осуществляться удаленно, не требуя физических модификаций автомобиля. Этот упрощенный процесс может сократить время разработки и затраты производителей.
• Непрерывный поток доходов: программно-определяемые транспортные средства позволяют производителям предлагать услуги на основе подписки и премиальные функции, которые могут приносить постоянный доход не только после первоначальной продажи автомобиля. Этот постоянный доход может способствовать прибыльности и долгосрочной устойчивости автомобильных компаний.
• Непрерывное улучшение: программно-определяемые транспортные средства генерируют огромное количество данных о производительности транспортных средств, поведении пользователей и моделях вождения. Производители автомобилей могут использовать эти данные для анализа предпочтений клиентов, улучшения разработки продуктов и получения дохода за счет партнерства со сторонними компаниями по монетизации данных.

Для водителей и пассажиров программно-определяемое транспортное средство предлагает следующие преимущества:

• Гибкость и персонализация: программно-определяемые транспортные средства предоставляют потребителям беспрецедентную гибкость в настройке и персонализации вождения с помощью обновлений программного обеспечения. Они могут дистанционно настраивать параметры производительности, комфорта и безопасности, повышая общую удовлетворенность автомобиля.
• Безопасность и удобство: программно-определяемые транспортные средства часто оснащены передовыми функциями безопасности, управляемыми программным обеспечением, такими как системы предотвращения столкновений, адаптивный круиз-контроль и возможности автономного вождения. Эти функции могут значительно повысить безопасность дорожного движения и обеспечить дополнительное удобство для водителей.
• Повышенный срок службы и стоимость при перепродаже: возможность получать обновления программного обеспечения по беспроводной сети позволяет программно-определяемым автомобилям оставаться в курсе последних технологических достижений и оптимизации производительности. Эта возможность может продлить срок службы автомобиля и повысить его стоимость при перепродаже по сравнению с традиционными автомобилями, которые могут быстро устареть.
• Диагностика и техническое обслуживание в реальном времени: программно определяемые транспортные средства позволяют проводить диагностику и удаленный мониторинг систем транспортных средств в реальном времени, что позволяет производителям заблаговременно выявлять и устранять потенциальные проблемы до их обострения. Такой упреждающий подход к техническому обслуживанию позволяет сократить время простоя и затраты на ремонт для потребителей, обеспечивая спокойствие и удобство владения.