Programsko opredeljena vozila

Programsko opredeljeno vozilo je vrhunski avtomobilski koncept, ki na novo definira tradicionalna vozila z dajanjem prednosti nadzoru programske opreme in prilagodljivosti. Uporablja napredne računalniške sisteme za upravljanje in prilagajanje ključnih funkcij vozila, kot so pogonski sklop, vzmetenje in varnostne funkcije. S centraliziranjem nadzora s programsko opremo v vozilu in zunaj vozila proizvajalci pridobijo izjemno prilagodljivost za posodabljanje, optimizacijo in prilagajanje zmogljivosti vozila na daljavo, kar izboljša uporabniško izkušnjo in dolgo življenjsko dobo. Ta pristop omogoča nemoteno vključevanje nastajajočih tehnologij, kot so umetna inteligenca, povezljivost in avtonomne zmogljivosti.

Proizvajalci avtomobilov se osredotočajo na programsko opredeljena vozila (SDV) zaradi možnosti, da razlikujejo svojo ponudbo, izboljšajo operativno učinkovitost z daljinsko diagnostiko in posodobitvami ter bodo svoja vozila v prihodnosti odporna proti hitremu tehnološkemu napredku. Uspešen razvoj SDV zahteva vnaprejšnje arhitekturne odločitve, ki upoštevajo programsko opremo in posledične posledice na strojno opremo ter različne vmesnike s senzorji in aktuatorji. Poleg tega morajo proizvajalci vključiti dolgoročno razširljivost, da omogočajo oddaljeno vzdrževanje in nadgradnje.

Avtomobilska arhitektura odprtega sistema AUTOCAR je svetovno razvojno partnerstvo avtomobilskih zainteresiranih strani. Glavni cilj razvojnega partnerstva AUTOSAR je zagotoviti vodilno rešitev za avtomobilske programske platforme s standardizacijo osnovnih sistemskih funkcij in funkcionalnih vmesnikov. Okvir omogoča učinkovit razvoj vgrajene aplikacijske programske opreme, ki podpira naloge v zvezi z bistvenimi avtomobilskimi funkcijami pri razvoju sistemov vozil. Capital® vgrajeni AR Classic™, del portfelja Siemens Xcelerator, je primer programske opreme za izvajanje standarda AUTOSAR. Gre za popolno ponudbo z orodji in programsko opremo, ki zadovoljuje vse potrebe platforme elektronske krmilne enote (ECU), od posodobitev izvlečka ECU do konfiguracije programske platforme.

Testiranje integracije programske opreme v avtomobilski industriji se osredotoča na preverjanje, ali različne komponente programske opreme delujejo skupaj, kot je predvideno, ko so integrirane v celoten sistem vozila. Zagotavlja brezhibno komunikacijo in združljivost med različnimi podsistemi. Najučinkovitejše testiranje integracije programske opreme vključuje simulacijska orodja in virtualna okolja za simulacijo scenarijev vožnje v resničnem svetu in preizkušanje vedenja integrirane programske opreme pod različnimi pogoji. Ta virtualizacija omogoča celovito testiranje brez potrebe po fizičnih prototipih. Ko je integracija programske opreme končana, morajo vozila opraviti obsežno terensko testiranje v resničnih razmerah, da potrdijo zmogljivost, zanesljivost in uporabniško izkušnjo. Podatki, zbrani med terenskimi preskusi, omogočajo, da sistem povratnih informacij z zaprto zanko pomaga prepoznati morebitne težave ali področja, ki jih je treba izboljšati. Siemens ponuja naslednje preizkušene rešitve za testiranje iz portfelja Capital, pripravljenega za avtomobilsko industrijo:

• Capital Embedded Integrator AR Classic je zmogljiva rešitev za popolno konfiguracijo komponent vmesne programske opreme AUTOSAR.
• Capital Embedded Virtualizer AR Classic, ECU je simuliran, tako da je testiranje programske opreme mogoče nadzorovati z edinstveno, nevsiljivo sledo za globoko analizo.
• Capital Embedded AR Classic programska oprema je naša implementacija platforme AUTOSAR Classic.
• Uporabite Capital Network Designer za načrtovanje, preverjanje in preverjanje programske komunikacije prek standardnih protokolov, kot so CAN, CAN FD, LIN, FlexRay in Ethernet (SOME/IP, TCP, UDP, DoIP, DDS).

Preverjanje in potrjevanje sta ključnega pomena pri inženiringu vozil, opredeljenih s programsko opremo, da zagotovita pravilno delovanje integrirane programske opreme, izpolnjevanje standardov delovanja in skladnost z varnostnimi predpisi. Preverjanje potrjuje, da je programska oprema zgrajena v skladu s specifikacijami in zahtevami oblikovanja, medtem ko preverjanje zagotavlja, da ustreza potrebam uporabnikov in zanesljivo deluje v resničnih pogojih. Nezadostno ali zakasnjeno preverjanje in potrjevanje lahko povzroči napake v programski opremi, varnostne nevarnosti in težave s skladnostjo, ki lahko povzročijo odpoklice in škodijo ugledu blagovne znamke.

Siemens pomaga pri preverjanju in validaciji z združevanjem realističnih sistemskih modelov v scenarijih kosimulacije za potrjevanje predpostavk zgodnje arhitekture programske opreme v kontekstu električne in omrežne arhitekture. Z omogočanjem stalnih vrednotenj, ki jih je mogoče izvajati z zainteresiranimi stranmi na več inženirskih področjih, je mogoče uravnotežiti kompromise, kot so teža, stroški in poraba energije, preden preidemo na inženirske dejavnosti, specifične za področje. Posamezne domene lahko nato potrdijo funkcionalne vmesnike, ustvarijo možnosti, preverjajo zahteve, zagotavljajo kibernetsko varnost in ocenjujejo odločitve strojne in programske opreme s simulacijo v virtualnem okolju.

Ko je programska oprema implementirana, lahko Siemensove rešitve ustvarijo preverjene in potrjene izvlečke ECU za lažjo integracijo aplikacijske programske opreme z osnovno programsko opremo za konfiguriran ECU. To omogoča inženirjem, da preizkusijo izvajanje aplikacijske programske opreme v realnem času z virtualiziranim ECU in dejanskimi omrežnimi komunikacijskimi podatki. Posledično lahko inženirji hitreje razvijejo kompleksno programsko opremo in svojim strankam dostavijo visokokakovostne izdelke.

Ocenjuje se, da ima polluksuzno ali luksuzno vozilo na cesti v vsakem trenutku več kot 100 milijonov vrstic kode. Zagotavljanje brezhibne vožnje v tem kompleksnem okolju zahteva, da na stotine računalniških enot brezhibno delujejo v realnem času. V zadnjih letih se proizvajalci vse bolj osredotočajo na optimizacijo programske opreme, potrebne za izvajanje te strojne opreme, in uporabo programske opreme poleg tehnologij, kot je umetna inteligenca (AI), za razlikovanje svojih izdelkov. Ta pristop k razvoju avtomobilov je bil označen kot programsko opredeljeno vozilo, kjer programska oprema hitro postaja ključ do tega, kako se vozilo konstruira, proizvaja, servisira in deluje kot prednost pri zbiranju podatkov o obveščanju potrošnikov. Glavne razlike med programsko opredeljenim vozilom in tradicionalnim vozilom so naslednje:

• Nadzor: V vozilu, določenem s programsko opremo, se nadzor upravlja predvsem s programskimi sistemi, medtem ko je v tradicionalnih avtomobilih nadzor večinoma mehanski in se opira na fizične komponente, kot so vzvodi, kabli in hidravlika.
• Prilagodljivost: Programsko določena vozila lahko enostavno prilagodijo svoje funkcionalnosti na daljavo s posodobitvami programske opreme, kar uporabnikom ponujajo prilagodljivost in možnosti prilagajanja. Tradicionalna vozila nimajo te prilagodljivosti in običajno zahtevajo fizične spremembe za posodobitve.
• Integracija nastajajočih tehnologij: programsko opredeljena vozila brezhibno integrirajo nastajajoče tehnologije, kot so umetna inteligenca (AI), povezljivost in avtonomne zmogljivosti. Tradicionalni avtomobili morda nimajo infrastrukture ali združljivosti za vključitev teh naprednih funkcij brez znatne naknadne opreme.
• Dolgoživost in vzdrževanje: Zaradi svoje programske narave imajo lahko programsko opredeljena vozila potencialno daljšo življenjsko dobo in zahtevajo manj pogosto vzdrževanje v primerjavi s tradicionalnimi vozili. Omogočajo diagnostiko in posodobitve na daljavo, proizvajalcem omogočajo hitro in učinkovito reševanje težav, medtem ko tradicionalni avtomobili morda zahtevajo bolj praktično vzdrževanje in popravila.

Za proizvajalce avtomobilov programsko določeno vozilo ponuja naslednje prednosti:

• Diferenciacija in konkurenčna prednost: programsko opredeljena vozila omogočajo proizvajalcem avtomobilov, da razlikujejo svoje izdelke na prenatrpanem trgu, tako da ponujajo edinstvene funkcije in zmogljivosti, ki jih poganjajo napredni programski sistemi. Ta diferenciacija lahko pomaga privabiti stranke in ohraniti konkurenčno prednost v industriji.
• Učinkovitost razvoja: Razvoj in proizvodnja programsko opredeljenih vozil sta lahko učinkovitejša v primerjavi s tradicionalnimi avtomobili, saj je mogoče posodobitve programske opreme, popravke napak in optimizacije izvajati na daljavo, ne da bi pri tem bilo treba fizične spremembe vozila. Ta racionaliziran postopek lahko zmanjša čas razvoja in stroške proizvajalcev.
• Neprekinjen tok prihodkov: programsko opredeljena vozila proizvajalcem omogočajo, da ponudijo storitve, ki temeljijo na naročnini, in vrhunske funkcije, ki lahko ustvarijo stalen tok prihodkov, ki presegajo začetno prodajo vozila. Ta stalni dohodek lahko prispeva k dobičkonosnosti in dolgoročni trajnosti avtomobilskih podjetij.
• Nenehno izboljševanje: programsko opredeljena vozila ustvarjajo ogromne količine podatkov o zmogljivosti vozila, vedenju uporabnikov in voznih vzorcih. Proizvajalci avtomobilov lahko te podatke izkoristijo za vpogled v želje strank, izboljšajo razvoj izdelkov in ustvarjajo prihodke s partnerstvi za monetizacijo podatkov s tretjimi podjetji.

Za voznike in potnike ponuja programsko določeno vozilo naslednje prednosti:

• Prilagodljivost in personalizacija: programsko opredeljena vozila potrošnikom ponujajo izjemno prilagodljivost pri prilagajanju in prilagajanju svoje vozniške izkušnje s posodobitvami programske opreme. Na daljavo lahko prilagodijo nastavitve glede na zmogljivost, udobje in varnostne nastavitve ter povečajo splošno zadovoljstvo vozila.
• Varnost in udobje: programsko opredeljena vozila so pogosto opremljena z naprednimi varnostnimi funkcijami, ki jih poganja Software, kot so sistemi za preprečevanje trkov, prilagodljivi tempomat in zmogljivosti avtonomne vožnje. Te funkcije lahko bistveno izboljšajo varnost v cestnem prometu in zagotovijo dodatno udobje voznikom.
• Izboljšana življenjska doba in vrednost nadaljnje prodaje: Možnost prejemanja posodobitev programske opreme omogoča, da vozila, določena s programsko opremo, ostanejo na tekočem z najnovejšimi tehnološkimi napredki in optimizacijami zmogljivosti. Ta zmogljivost lahko podaljša življenjsko dobo vozila in poveča njegovo vrednost za nadaljnjo prodajo v primerjavi s tradicionalnimi vozili, ki lahko hitro zastarejo.
• Diagnostika in vzdrževanje v realnem času: programsko opredeljena vozila omogočajo diagnostiko v realnem času in daljinsko spremljanje sistemov vozil, kar proizvajalcem omogoča proaktivno prepoznavanje in reševanje morebitnih težav, preden se stopnjevajo. Ta proaktiven pristop k vzdrževanju lahko potrošnikom zmanjša izpadi in stroške popravil, kar zagotavlja mir in bolj gladko izkušnjo lastništva.