软件定义汽车

软件定义汽车是一种尖端汽车概念，它通过优先考虑软件控制和适应性来重新定义传统汽车。它利用先进的计算系统来管理和定制关键的车辆功能，例如动力总成、悬架和安全功能。通过车载和非车载软件进行集中控制，制造商获得了前所未有的灵活性，可以远程更新、优化和个性化车辆性能，从而增强用户体验和使用寿命。这种方法允许无缝集成人工智能、连通性和自动驾驶功能等新兴技术。

汽车制造商正在将重点转移到软件定义汽车 (SDV) 上，因为这种汽车有可能使其产品与众不同，通过远程诊断和更新提高运作效率，并使其车辆能够适应未来的快速技术进步。成功开发 SDV 需要预先构建架构决策，考虑软件及其对硬件的影响，以及与传感器和执行器的各种接口。此外，制造商必须融入长期可扩展性，以实现远程维护和升级。

汽车开放系统架构 AUTOSAR 是由参与汽车产业的各方组成的全球开发合作组织。AUTOSAR 开发合作组织的主要目标是实现基本系统功能和功能接口的标准化，并以此为汽车软件平台提供领先的解决方案。该框架可实现嵌入式应用软件的高效开发，并在车辆系统开发中为围绕基本汽车功能的任务提供支持。Capital ® Embedded AR Classic ™ 是 Siemens Xcelerator 产品组合的一部分，是实施 AUTOSAR 标准的典范软件。作为一套完整产品，它提供的工具和软件可以满足电子控制单元 (ECU) 平台从更新 ECU 提取文件到配置软件平台的所有需求。

汽车行业的软件集成测试侧重于验证不同的软件组件在集成到车辆的整体系统时是否按预期协同工作。它确保各种子系统之间的无缝通信和兼容性。最高效的软件集成测试包括仿真工具和虚拟环境，用于模拟真实世界的驾驶场景并测试集成软件在不同条件下的行为。这种虚拟化允许进行全面测试，而无需物理原型。软件集成完成后，车辆必须在真实条件下进行广泛的现场测试，以验证性能、可靠性和用户体验。在现场测试期间收集的数据可实现闭环反馈系统，以帮助识别任何问题或需要改进的领域。西门子在 Capital 产品组合中提供以下经过验证的测试解决方案，专为汽车行业而设计：

• Capital Embedded Integrator AR Classic 是实现 AUTOSAR 中间件组件完整配置的强大解决方案。
• 在 Capital Embedded Virtualizer AR Classic 中，ECU 可以进行仿真，让用户能够以可控且独特的非侵入方式执行软件测试，以进行深入分析。
• Capital Embedded AR Classic 软件是我们对 AUTOSAR Classic 平台的实施方式。
• 使用 Capital Network Designer 设计、验证和确认标准协议上的软件通信，例如 CAN、CAN FD、LIN、FlexRay 和以太网（SOME/IP、TCP、UDP、DoIP、DDS）。

验证和确认在工程软件定义汽车中至关重要，能够确保集成软件正常运行、满足性能标准并符合安全法规。确认是为了确保软件是根据规范和设计要求构建的，而验证则确保它满足用户需求并能在实际条件下可靠运行。验证和确认不充分或延迟可能会导致软件错误、安全隐患与合规性问题，从而导致召回和品牌声誉受损。

西门子通过在协同仿真场景中组合真实的系统模型来协助验证和确认，以验证电气和网络架构环境中的早期软件架构假设。通过与多个工程领域的利益相关者一起持续执行评估，可以在继续特定领域的工程活动之前权衡重量、成本和功耗等因素。然后，各个领域可以在虚拟环境中通过仿真来验证功能接口、生成选项、验证需求、确保网络安全并评估硬件和软件决策。

在实施软件时，西门子解决方案可以生成经过验证和确认的 ECU 提取，以促进应用程序软件与已配置 ECU 的基础软件的集成。这使工程师能够使用虚拟化 ECU 和实际网络通信数据实时测试应用软件的执行情况。因此，工程师可以更快地开发复杂的软件，并向客户交付高质量的产品。

据估计，当今道路上行驶的半豪华或豪华汽车在任何给定时间都执行了超过 1 亿行代码。确保在这种复杂的环境中提供完美的驾驶体验，需要数百个计算单元实时无误运行。近年来，制造商越来越注重优化执行此硬件所需的软件，并利用软件以及人工智能 (AI) 等技术来实现其产品的差异化优势。这种汽车开发方法被称为软件定义汽车，其中软件正迅速成为车辆设计、生产、维修的关键，并充当收集使用者智能数据的边缘设备。软件定义汽车与传统汽车的主要区别如下：

• 控制：在软件定义汽车中，控制主要通过软件系统进行管理，而在传统汽车中，控制主要是机械的，依赖于操纵杆、电缆和液压系统等物理组件。
• 应变性：软件定义汽车可以通过软件更新轻松远程调整其功能，为用户提供灵活性和定制选项。传统车辆缺乏这种适应性，通常需要进行物理修改才能进行更新。
• 整合新兴技术：软件定义汽车无缝集成了人工智能 (AI)、连通性和自动驾驶功能等新兴技术。如果不进行重大改造，传统汽车可能不具备整合这些高级功能的基础设施或兼容性。
• 寿命和维护：由于软件驱动的性质，与传统汽车相比，软件定义汽车的使用寿命可能更长，并且需要的维护频率更低。它们允许远程诊断和更新，使制造商能够快速有效地解决问题，而传统汽车可能需要更多的手动维护和维修。

对于汽车制造商来说，软件定义汽车具有以下优势：

• 差异化和竞争优势：软件定义汽车允许汽车制造商通过提供由高级软件系统驱动的独特特性和功能，使其产品在竞争激烈的市场中脱颖而出。这种差异化有助于吸引客户并保持行业竞争优势。
• 开发效率：与传统汽车相比，软件定义汽车的开发和生产效率更高，因为软件更新、错误修复和优化可以远程实施，而无需对车辆进行物理改造。这种简化的流程可以减少制造商的开发时间和成本。
• 持续的收入流：软件定义汽车使制造商能够提供基于订阅的服务和高级功能，从而在初始车辆销售之外产生稳定的收入流。这种持续的收入有助于提高汽车公司的盈利能力和长期可持续性。
• 持续改进：软件定义汽车会生成有关车辆性能、用户行为和驾驶模式的大量数据。汽车制造商可以利用这些数据来深入了解客户偏好，改进产品开发，并通过与第三方公司建立数据大众化合作伙伴关系来创造收入。

对于驾驶员和乘客来说，软件定义汽车具有以下优势：

• 灵活性和个性化：软件定义汽车为消费者提供了前所未有的灵活性，让他们可以通过软件更新来定制和个性化他们的驾驶体验。他们可以远程调整性能、舒适性和安全性偏好的设置，从而提高车辆的整体满意度。
• 安全性和便利性：软件定义汽车通常配备由软件驱动的高级安全功能，例如防撞系统、自适应巡航控制和自动驾驶功能。这些功能可以显著提高道路安全并为驾驶员提供更多便利。
• 延长使用寿命和提高转售价值：接收无线软件更新的能力使软件定义车辆能够与最新的技术进步和性能优化保持同步。与可能很快过时的传统车辆相比，此功能可以延长车辆的使用寿命并提高其转售价值。
• 实时诊断和维护：软件定义汽车支持对车辆系统进行实时诊断和远程监控，使制造商能够在潜在问题升级之前主动识别和解决潜在问题。这种主动的维护方法可以减少消费者的停机时间和维修成本，让其高枕无忧，获得更顺畅的拥有体验。