Veicoli software-defined

Un veicolo software-defined è un concept automobilistico all'avanguardia che ridefinisce i veicoli tradizionali dando priorità al controllo e all'adattabilità del software. Sfrutta sistemi informatici avanzati per gestire e personalizzare le funzioni cruciali del veicolo come il gruppo propulsore, le sospensioni e le caratteristiche di sicurezza. Centralizzando il controllo attraverso il software di bordo e fuori dal veicolo, i produttori ottengono una flessibilità senza precedenti per aggiornare, ottimizzare e personalizzare le prestazioni del veicolo da remoto, migliorando l'esperienza e la longevità dell'utente. Questo approccio consente una perfetta integrazione di tecnologie emergenti come l'intelligenza artificiale, la connettività e le capacità autonome.

Le case automobilistiche stanno spostando la loro attenzione sui veicoli software-defined (SDV) a causa della possibilità di differenziare le loro offerte, migliorare l'efficienza operativa attraverso la diagnostica e gli aggiornamenti remoti e rendere i loro veicoli a prova di futuro rispetto ai rapidi progressi tecnologici. Lo sviluppo di SDV richiede decisioni architetturali iniziali che tengano conto del software e delle conseguenti implicazioni sull'hardware, nonché sulle varie interfacce con sensori e attuatori. Inoltre, i produttori devono incorporare la scalabilità a lungo termine per consentire la manutenzione e gli aggiornamenti remoti.

AUTOSAR è una partnership di sviluppo mondiale di parti interessate al settore automobilistico. L'obiettivo principale della partnership di sviluppo AUTOSAR è quello di fornire una soluzione leader per le piattaforme software automobilistiche standardizzando le funzioni di base del sistema e le interfacce funzionali. Il framework consente lo sviluppo efficiente di software applicativo integrato che supporta le attività relative alle funzioni automobilistiche essenziali nello sviluppo del sistema del veicolo. ® Capital Embedded AR Classic ™ , parte del portafoglio Siemens Xcelerator, è un esempio di software per l'implementazione dello standard AUTOSAR. Si tratta di un'offerta completa con strumenti e software per soddisfare tutte le esigenze della piattaforma di unità di controllo elettronico (ECU), dagli aggiornamenti dell'estratto della centralina alla configurazione della piattaforma software.

I test di integrazione del software nell'industria automobilistica si concentrano sulla verifica che i diversi componenti software funzionino insieme come previsto quando vengono integrati nel sistema complessivo del veicolo. Garantisce una comunicazione continua e la compatibilità tra i vari sottosistemi. I test di integrazione software più efficienti includono strumenti di simulazione e ambienti virtuali per simulare scenari di guida reali e testare il comportamento del software integrato in diverse condizioni. Questa virtualizzazione consente test completi senza la necessità di prototipi fisici. Una volta completata l'integrazione del software, i veicoli devono essere sottoposti a test approfonditi sul campo in condizioni reali per convalidare le prestazioni, l'affidabilità e l'esperienza dell'utente. I dati raccolti durante i test sul campo consentono un sistema di feedback a circuito chiuso per aiutare a identificare eventuali problemi o aree di miglioramento. Siemens offre le seguenti soluzioni di test collaudate dal portafoglio Capital, curate per l'industria automobilistica:

• Capital Embedded Integrator AR Classic è una potente soluzione per la configurazione completa dei componenti middleware AUTOSAR.
• Capital Embedded Virtualizer AR Classic, la ECU è simulata in modo che i test del software siano controllabili con una traccia unica e non intrusiva per un'analisi approfondita.
• Il software Capital Embedded AR Classic è la nostra implementazione della piattaforma AUTOSAR Classic.
• Utilizza Capital Network Designer per progettare, verificare e validare le comunicazioni software su protocolli standard, come CAN, CAN FD, LIN, FlexRay ed Ethernet (SOME/IP, TCP, UDP, DoIP, DDS).

La verifica e la validazione sono fondamentali nella progettazione di veicoli software-defined per garantire che il software integrato funzioni correttamente, soddisfi gli standard di prestazione e sia conforme alle normative di sicurezza. La verifica conferma che il software è costruito in base alle specifiche e ai requisiti di progettazione, mentre la validazione garantisce che soddisfi le esigenze dell'utente e funzioni in modo affidabile in condizioni reali. Una verifica e una validazione insufficienti o ritardate possono portare a errori del software, rischi per la sicurezza e problemi di conformità che possono comportare richiami e danni alla reputazione del marchio.

Siemens fornisce assistenza per la verifica e la convalida combinando modelli di sistema realistici in scenari di co-simulazione per convalidare le prime ipotesi dell'architettura software nel contesto delle architetture elettriche e di rete. Consentendo valutazioni continue che possono essere eseguite con le parti interessate in più domini di progettazione, è possibile bilanciare compromessi come peso, costi e consumo energetico prima di passare ad attività di progettazione specifiche del dominio. I singoli domini possono quindi convalidare le interfacce funzionali, generare opzioni, verificare i requisiti, garantire la sicurezza informatica e valutare le decisioni hardware e software con la simulazione in un ambiente virtuale.

Man mano che il software viene implementato, le soluzioni Siemens possono generare estratti ECU verificati e convalidati per facilitare l'integrazione del software applicativo con il software di base per la centralina configurata. Ciò consente agli ingegneri di testare l'esecuzione del software applicativo in tempo reale con una ECU virtualizzata e i dati di comunicazione di rete effettivi. Di conseguenza, gli ingegneri possono sviluppare software complessi più velocemente e fornire prodotti di alta qualità ai propri clienti.

Si stima che un veicolo semi-lusso o di lusso in circolazione oggi abbia oltre 100 milioni di righe di codice in esecuzione in un dato momento. Garantire un'esperienza di guida impeccabile in questo ambiente complesso richiede centinaia di unità di calcolo per funzionare perfettamente in tempo reale. Negli ultimi anni, i produttori si sono sempre più concentrati sull'ottimizzazione del software necessario per eseguire questo hardware e sull'utilizzo del software insieme a tecnologie come l'intelligenza artificiale (AI) per differenziare i loro prodotti. Questo approccio allo sviluppo automobilistico è stato etichettato come il veicolo software-defined, in cui il software sta rapidamente diventando la chiave per il modo in cui un veicolo viene progettato, prodotto, sottoposto a manutenzione e funge da edge per raccogliere dati di consumer intelligence. Le principali differenze tra un veicolo software-defined e un veicolo tradizionale sono le seguenti:

• Controllo: In un veicolo software-defined, il controllo è gestito principalmente tramite sistemi software, mentre nelle auto tradizionali il controllo è principalmente meccanico, basandosi su componenti fisici come leve, cavi e idraulica.
• Adattabilità: I veicoli software-defined possono facilmente adattare le loro funzionalità da remoto attraverso aggiornamenti software, offrendo flessibilità e opzioni di personalizzazione agli utenti. I veicoli tradizionali non hanno questa adattabilità e in genere richiedono modifiche fisiche per gli aggiornamenti.
• Integrazione delle tecnologie emergenti: I veicoli software-defined integrano perfettamente tecnologie emergenti come l'intelligenza artificiale (AI), la connettività e le capacità autonome. Le auto tradizionali potrebbero non avere l'infrastruttura o la compatibilità per incorporare queste funzionalità avanzate senza un retrofit significativo.
• Longevità e manutenzione: A causa della loro natura software-driven, i veicoli software-defined possono potenzialmente avere una durata di vita più lunga e richiedere una manutenzione meno frequente rispetto ai veicoli tradizionali. Consentono la diagnostica e gli aggiornamenti da remoto, consentendo ai produttori di affrontare i problemi in modo rapido ed efficiente, mentre le auto tradizionali possono richiedere una manutenzione e riparazioni più pratiche.

Per le case automobilistiche, un veicolo software-defined offre i seguenti vantaggi:

• Differenziazione e vantaggio competitivo: I veicoli software-defined consentono alle case automobilistiche di differenziare i propri prodotti in un mercato affollato, offrendo caratteristiche e capacità uniche basate su sistemi software avanzati. Questa differenziazione può aiutare ad attirare i clienti e mantenere un vantaggio competitivo nel settore.
• Efficienza di sviluppo: Lo sviluppo e la produzione di veicoli software-defined possono essere più efficienti rispetto alle auto tradizionali, in quanto gli aggiornamenti software, le correzioni di bug e le ottimizzazioni possono essere implementati da remoto senza richiedere modifiche fisiche al veicolo. Questo processo semplificato può ridurre i tempi e i costi di sviluppo per i produttori.
• Flusso di entrate continuo: I veicoli software-defined consentono ai produttori di offrire servizi basati su abbonamento e funzionalità premium in grado di generare un flusso di entrate costante oltre la vendita iniziale del veicolo. Questo reddito continuo può contribuire alla redditività e alla sostenibilità a lungo termine per le aziende automobilistiche.
• Miglioramento continuo: I veicoli software-defined generano grandi quantità di dati sulle prestazioni del veicolo, sul comportamento degli utenti e sui modelli di guida. Le case automobilistiche possono sfruttare questi dati per ottenere informazioni sulle preferenze dei clienti, migliorare lo sviluppo dei prodotti e creare entrate attraverso partnership di monetizzazione dei dati con aziende terze.

Per conducenti e passeggeri, un veicolo software-defined offre i seguenti vantaggi:

• Flessibilità e personalizzazione: I veicoli software-defined offrono ai consumatori una flessibilità senza precedenti per personalizzare la propria esperienza di guida attraverso aggiornamenti software. Possono regolare da remoto le impostazioni per le prestazioni, il comfort e le preferenze di sicurezza, migliorando la soddisfazione complessiva del veicolo.
• Sicurezza e convenienza: I veicoli software-defined sono spesso dotati di funzioni di sicurezza avanzate guidate dal software, come i sistemi di prevenzione delle collisioni, il cruise control adattivo e le funzionalità di guida autonoma. Queste caratteristiche possono migliorare significativamente la sicurezza stradale e fornire una maggiore comodità per i conducenti.
• Miglioramento della longevità e del valore di rivendita: La possibilità di ricevere aggiornamenti software over-the-air consente ai veicoli software-defined di rimanere aggiornati con i più recenti progressi tecnologici e ottimizzazioni delle prestazioni. Questa capacità può prolungare la durata del veicolo e aumentarne il valore di rivendita rispetto ai veicoli tradizionali che potrebbero diventare obsoleti rapidamente.
• Diagnostica e manutenzione in tempo reale: I veicoli software-defined consentono la diagnostica in tempo reale e il monitoraggio remoto dei sistemi del veicolo, consentendo ai produttori di identificare e risolvere in modo proattivo potenziali problemi prima che si aggravino. Questo approccio proattivo alla manutenzione può ridurre i tempi di fermo e i costi di riparazione per i consumatori, offrendo tranquillità e un'esperienza di proprietà più fluida.