Xe được xác định bằng phần mềm

Một chiếc xe được xác định bằng phần mềm là một khái niệm ô tô tiên tiến xác định lại các phương tiện truyền thống bằng cách ưu tiên kiểm soát phần mềm và khả năng thích ứng. Nó tận dụng các hệ thống tính toán tiên tiến để quản lý và tùy chỉnh các chức năng quan trọng của xe như hệ thống truyền động, hệ thống treo và các tính năng an toàn. Bằng cách tập trung kiểm soát thông qua phần mềm trong xe và ngoài xe, các nhà sản xuất có được sự linh hoạt chưa từng có để cập nhật, tối ưu hóa và cá nhân hóa hiệu suất xe từ xa, nâng cao trải nghiệm người dùng và tuổi thọ. Cách tiếp cận này cho phép tích hợp liền mạch các công nghệ mới nổi như trí tuệ nhân tạo, kết nối và khả năng tự chủ.

Các nhà sản xuất ô tô đang chuyển trọng tâm sang các phương tiện được xác định bằng phần mềm (SDV) do tiềm năng phân biệt các sản phẩm của họ, cải thiện hiệu quả hoạt động thông qua chẩn đoán và cập nhật từ xa, đồng thời bảo vệ xe của họ trước những tiến bộ công nghệ nhanh chóng. Việc phát triển SDV thành công đòi hỏi các quyết định kiến trúc trước xem xét phần mềm và các tác động kết quả đối với phần cứng cũng như các giao diện khác nhau với cảm biến và thiết bị truyền động. Ngoài ra, các nhà sản xuất phải kết hợp khả năng mở rộng dài hạn để cho phép bảo trì và nâng cấp từ xa.

Kiến trúc hệ thống mở ô tô XE Ô TÔ là một quan hệ đối tác phát triển trên toàn thế giới của các bên quan tâm đến ô tô. Mục tiêu chính của quan hệ đối tác phát triển AUTOSAR là cung cấp một giải pháp hàng đầu cho các nền tảng phần mềm ô tô bằng cách tiêu chuẩn hóa các chức năng hệ thống cơ bản và giao diện chức năng. Khung này cho phép phát triển hiệu quả phần mềm ứng dụng nhúng hỗ trợ các tác vụ xung quanh các chức năng ô tô thiết yếu trong phát triển hệ thống xe. Capital® Embedded AR Classic™, một phần của danh mục đầu tư Siemens Xcelerator, là một ví dụ về phần mềm để thực hiện tiêu chuẩn AUTOSAR. Đây là một sản phẩm hoàn chỉnh với các công cụ và phần mềm để đáp ứng tất cả các nhu cầu nền tảng của đơn vị điều khiển điện tử (ECU), từ các bản cập nhật trích xuất ECU đến cấu hình nền tảng phần mềm.

Thử nghiệm tích hợp phần mềm trong ngành công nghiệp ô tô tập trung vào việc xác minh rằng các thành phần phần mềm khác nhau hoạt động cùng nhau như dự định khi được tích hợp vào hệ thống tổng thể của xe. Nó đảm bảo giao tiếp liền mạch và khả năng tương thích giữa các hệ thống con khác nhau. Thử nghiệm tích hợp phần mềm hiệu quả nhất bao gồm các công cụ mô phỏng và môi trường ảo để mô phỏng các tình huống lái xe trong thế giới thực và kiểm tra hành vi của phần mềm tích hợp trong các điều kiện khác nhau. Ảo hóa này cho phép thử nghiệm toàn diện mà không cần các nguyên mẫu vật lý. Sau khi tích hợp phần mềm hoàn tất, các phương tiện phải trải qua thử nghiệm thực địa rộng rãi trong điều kiện thực tế để xác nhận hiệu suất, độ tin cậy và trải nghiệm người dùng. Dữ liệu được thu thập trong các thử nghiệm thực địa cho phép một hệ thống phản hồi vòng kín để giúp xác định bất kỳ vấn đề hoặc lĩnh vực cần cải thiện. Siemens cung cấp các giải pháp thử nghiệm đã được chứng minh sau đây từ danh mục Capital, được tuyển chọn cho ngành công nghiệp ô tô:

• Capital Embedded Integrator AR Classic là một giải pháp mạnh mẽ cho cấu hình hoàn chỉnh của các thành phần phần mềm trung gian AUTOSAR.
• Capital Embedded Virtualizer AR Classic, ECU được mô phỏng để các thử nghiệm phần mềm có thể kiểm soát được với dấu vết duy nhất, không xâm nhập để phân tích sâu.
• Capital Embedded AR Classic phần mềm là triển khai nền tảng AUTOSAR Classic của chúng tôi.
• Sử dụng Capital Network Designer để thiết kế, xác minh và xác thực thông tin liên lạc phần mềm qua các giao thức tiêu chuẩn, chẳng hạn như CAN, CAN FD, LIN, FlexRay và Ethernet (SOME/IP, TCP, UDP, DoIP, DDS).

Xác minh và xác nhận là rất quan trọng trong việc thiết kế các phương tiện được xác định bằng phần mềm để đảm bảo rằng phần mềm tích hợp hoạt động chính xác, đáp ứng các tiêu chuẩn hiệu suất và tuân thủ các quy định an toàn. Xác minh xác nhận rằng phần mềm được xây dựng theo thông số kỹ thuật và yêu cầu thiết kế, trong khi xác nhận đảm bảo rằng nó đáp ứng nhu cầu của người dùng và hoạt động đáng tin cậy trong điều kiện thực tế. Việc xác minh và xác nhận không đầy đủ hoặc chậm trễ có thể dẫn đến lỗi phần mềm, nguy cơ an toàn và các vấn đề tuân thủ có thể dẫn đến thu hồi và làm tổn hại đến danh tiếng thương hiệu.

Siemens hỗ trợ xác minh và xác nhận bằng cách kết hợp các mô hình hệ thống thực tế trong các kịch bản đồng mô phỏng để xác nhận các giả định kiến trúc phần mềm ban đầu trong bối cảnh kiến trúc điện và mạng. Bằng cách cho phép các đánh giá liên tục có thể được thực hiện với các bên liên quan trên nhiều lĩnh vực kỹ thuật, các đánh đổi như trọng lượng, chi phí và mức tiêu thụ điện năng có thể được cân bằng trước khi chuyển sang các hoạt động kỹ thuật theo lĩnh vực cụ thể. Các miền riêng lẻ sau đó có thể xác thực các giao diện chức năng, tạo các tùy chọn, xác minh yêu cầu, đảm bảo an ninh mạng và đánh giá các quyết định phần cứng và phần mềm bằng mô phỏng trong môi trường ảo.

Khi phần mềm được triển khai, các giải pháp của Siemens có thể tạo ra các trích xuất ECU đã được xác minh và xác thực để tạo điều kiện tích hợp phần mềm ứng dụng với phần mềm cơ sở cho ECU được cấu hình. Điều này cho phép các kỹ sư kiểm tra việc thực thi phần mềm ứng dụng trong thời gian thực với ECU ảo hóa và dữ liệu truyền thông mạng thực tế. Nhờ đó, các kỹ sư có thể phát triển phần mềm phức tạp nhanh hơn và cung cấp các sản phẩm chất lượng cao cho khách hàng của họ.

Một chiếc xe bán sang trọng hoặc sang trọng trên đường ngày nay được ước tính có hơn 100 triệu dòng mã thực thi tại bất kỳ thời điểm nào. Đảm bảo trải nghiệm lái xe hoàn hảo trong môi trường phức tạp này đòi hỏi hàng trăm đơn vị tính toán để hoạt động hoàn hảo trong thời gian thực. Trong những năm gần đây, các nhà sản xuất ngày càng tập trung vào việc tối ưu hóa phần mềm cần thiết để thực hiện phần cứng này và tận dụng phần mềm cùng với các công nghệ như trí tuệ nhân tạo (AI) để phân biệt sản phẩm của họ. Cách tiếp cận phát triển ô tô này đã được dán nhãn là phương tiện được xác định bằng phần mềm, nơi phần mềm đang nhanh chóng trở thành chìa khóa cho cách một chiếc xe được thiết kế, sản xuất, bảo dưỡng và hoạt động như một lợi thế để thu thập dữ liệu thông minh của người tiêu dùng. Sự khác biệt chính giữa một chiếc xe được xác định bằng phần mềm và một chiếc xe truyền thống như sau:

• Điều khiển: Trong một chiếc xe được xác định bằng phần mềm, điều khiển chủ yếu được quản lý thông qua các hệ thống phần mềm, trong khi ở ô tô truyền thống, điều khiển chủ yếu là cơ khí, dựa vào các thành phần vật lý như đòn bẩy, cáp và thủy lực.
• Khả năng thích ứng: Các phương tiện được xác định bằng phần mềm có thể dễ dàng điều chỉnh chức năng của chúng từ xa thông qua các bản cập nhật phần mềm, cung cấp các tùy chọn linh hoạt và tùy chỉnh cho người dùng. Các phương tiện truyền thống thiếu khả năng thích ứng này và thường yêu cầu sửa đổi vật lý để cập nhật.
• Tích hợp các công nghệ mới nổi: Các phương tiện được xác định bằng phần mềm tích hợp liền mạch các công nghệ mới nổi như trí tuệ nhân tạo (AI), khả năng kết nối và khả năng tự trị. Những chiếc xe truyền thống có thể không có cơ sở hạ tầng hoặc khả năng tương thích để kết hợp các tính năng tiên tiến này mà không cần trang bị thêm đáng kể.
• Tuổi thọ và bảo trì: Do tính chất điều khiển bằng phần mềm, các phương tiện được xác định bằng phần mềm có khả năng có tuổi thọ dài hơn và yêu cầu bảo trì ít thường xuyên hơn so với các phương tiện truyền thống. Chúng cho phép chẩn đoán và cập nhật từ xa, cho phép các nhà sản xuất giải quyết các vấn đề một cách nhanh chóng và hiệu quả, trong khi những chiếc xe truyền thống có thể yêu cầu bảo trì và sửa chữa thực hành nhiều hơn.

Đối với các nhà sản xuất ô tô, một chiếc xe được xác định bằng phần mềm mang lại những lợi ích sau:

• Sự khác biệt và lợi thế cạnh tranh: Các phương tiện được xác định bằng phần mềm cho phép các nhà sản xuất ô tô phân biệt sản phẩm của họ trong một thị trường đông đúc bằng cách cung cấp các tính năng và khả năng độc đáo được thúc đẩy bởi các hệ thống phần mềm tiên tiến. Sự khác biệt này có thể giúp thu hút khách hàng và duy trì lợi thế cạnh tranh trong ngành.
• Hiệu quả phát triển: Việc phát triển và sản xuất các phương tiện được xác định bằng phần mềm có thể hiệu quả hơn so với ô tô truyền thống, vì các bản cập nhật phần mềm, sửa lỗi và tối ưu hóa có thể được thực hiện từ xa mà không yêu cầu sửa đổi vật lý cho xe. Quy trình hợp lý này có thể giảm thời gian phát triển và chi phí cho các nhà sản xuất.
• Dòng doanh thu liên tục: Các phương tiện được xác định bằng phần mềm cho phép các nhà sản xuất cung cấp các dịch vụ dựa trên đăng ký và các tính năng cao cấp có thể tạo ra dòng doanh thu liên tục ngoài việc bán xe ban đầu. Thu nhập liên tục này có thể góp phần vào lợi nhuận và tính bền vững lâu dài cho các công ty ô tô.
• Cải tiến liên tục: Các phương tiện được xác định bằng phần mềm tạo ra một lượng lớn dữ liệu về hiệu suất của xe, hành vi của người dùng và mô hình lái xe. Các nhà sản xuất ô tô có thể tận dụng dữ liệu này để có được thông tin chi tiết về sở thích của khách hàng, cải thiện phát triển sản phẩm và tạo doanh thu thông qua quan hệ đối tác kiếm tiền từ dữ liệu với các công ty bên thứ ba.

Đối với người lái xe và hành khách, một chiếc xe được xác định bằng phần mềm mang lại những lợi thế sau:

• Tính linh hoạt và cá nhân hóa: Các phương tiện được xác định bằng phần mềm cung cấp cho người tiêu dùng sự linh hoạt chưa từng có để tùy chỉnh và cá nhân hóa trải nghiệm lái xe của họ thông qua các bản cập Họ có thể điều chỉnh từ xa các cài đặt cho sở thích hiệu suất, sự thoải mái và an toàn, nâng cao sự hài lòng tổng thể của xe.
• An toàn và tiện lợi: Các phương tiện được xác định bằng phần mềm thường được trang bị các tính năng an toàn tiên tiến được điều khiển bởi phần mềm, chẳng hạn như hệ thống tránh va chạm, kiểm soát hành trình thích ứng và khả năng lái xe tự động. Những tính năng này có thể cải thiện đáng kể an toàn đường bộ và cung cấp thêm sự tiện lợi cho người lái xe.
• Cải thiện tuổi thọ và giá trị bán lại: Khả năng nhận các bản cập nhật phần mềm qua mạng cho phép các phương tiện được xác định bằng phần mềm luôn cập nhật với những tiến bộ công nghệ mới nhất và tối ưu hóa hiệu suất. Khả năng này có thể kéo dài tuổi thọ của xe và nâng cao giá trị bán lại của nó so với các loại xe truyền thống có thể trở nên lỗi thời nhanh chóng.
• Chẩn đoán và bảo trì thời gian thực: Các phương tiện được xác định bằng phần mềm cho phép chẩn đoán thời gian thực và giám sát từ xa các hệ thống xe, cho phép các nhà sản xuất chủ động xác định và giải quyết các vấn đề tiềm ẩn trước khi chúng leo thang. Cách tiếp cận bảo trì chủ động này có thể giảm thời gian ngừng hoạt động và chi phí sửa chữa cho người tiêu dùng, mang lại sự an tâm và trải nghiệm sở hữu mượt mà hơn.