مک کینزی: بازاندیشی نرم افزار و معماری الکترونیک در خودرو

با ادامه گذار خودرو از سخت‌افزاری به نرم‌افزار محور، قوانین رقابت در صنعت خودروسازی به‌طور چشمگیری تغییر می‌کند.

این موتور هسته فنی و مهندسی خودروهای قرن بیستم بود. امروزه این نقش به طور فزاینده ای توسط نرم افزار، قدرت محاسباتی بیشتر و حسگرهای پیشرفته پر شده است. بیشتر نوآوری ها شامل همه اینها می شود. همه چیز به این موارد بستگی دارد، از کارایی خودروها، دسترسی آنها به اینترنت و امکان رانندگی خودکار گرفته تا تحرک الکتریکی و راه حل های جدید حرکت.

با این حال، با اهمیت بیشتر الکترونیک و نرم افزار، سطح پیچیدگی آنها نیز افزایش می یابد. به عنوان مثال تعداد رو به رشد خطوط کد (SLOC) موجود در خودروهای مدرن را در نظر بگیرید. در سال 2010، برخی از وسایل نقلیه تقریباً ده میلیون SLOC داشتند. تا سال 2016، این رقم 15 برابر افزایش یافته و به حدود 150 میلیون خط کد رسیده است. پیچیدگی بهمن مانند باعث ایجاد مشکلات جدی در کیفیت نرم افزار می شود، همانطور که در بررسی های متعدد خودروهای جدید نشان داده شده است.

خودروها سطح بالاتری از استقلال دارند. بنابراین، افرادی که در صنعت خودرو کار می کنند، کیفیت و ایمنی نرم افزار و الکترونیک را به عنوان الزامات کلیدی برای اطمینان از ایمنی افراد می دانند. صنعت خودرو نیاز به بازنگری در رویکردهای مدرن نرم افزاری و معماری الکتریکی و الکترونیکی دارد.

حل یک مشکل مبرم صنعت

همانطور که صنعت خودرو از سخت‌افزار به دستگاه‌های نرم‌افزاری حرکت می‌کند، میانگین مقدار نرم‌افزار و لوازم الکترونیکی روی خودرو به سرعت در حال افزایش است. امروزه نرم افزار 10 درصد از کل محتوای خودروهای سگمنت D یا خودروهای بزرگتر (تقریباً 1220 دلار) را تشکیل می دهد. انتظار می رود میانگین سهم نرم افزار 11 درصد رشد کند. پیش بینی می شود که تا سال 2030 نرم افزار 30 درصد از کل محتوای خودرو (حدود 5200 دلار) را به خود اختصاص دهد. تعجب آور نیست که افرادی که در برخی از مراحل توسعه خودرو دخیل هستند، سعی می کنند از نوآوری هایی که توسط نرم افزار و الکترونیک فعال می شود، بهره مند شوند.

شرکت‌های نرم‌افزاری و سایر پخش‌کننده‌های دیجیتال دیگر نمی‌خواهند پشت سر بمانند. آنها در تلاشند تا خودروسازان را به عنوان تامین کنندگان رده اول جذب کنند. شرکت‌ها با حرکت از ویژگی‌ها و برنامه‌ها به سیستم‌های عامل مشارکت خود را در پشته فناوری خودرو گسترش می‌دهند. در عین حال، شرکت هایی که عادت به کار با سیستم های الکترونیکی دارند، جسورانه وارد حوزه فناوری ها و برنامه های کاربردی غول های فناوری می شوند. تولیدکنندگان خودروهای ممتاز در حال پیشرفت هستند و سیستم‌های عامل، انتزاع‌های سخت‌افزاری و پردازش سیگنال خود را توسعه می‌دهند تا محصولات خود را در طبیعت منحصربفرد کنند.

استراتژی فوق پیامدهایی دارد. در آینده شاهد معماری سرویس‌محور خودرو (SOA) مبتنی بر پلت‌فرم‌های محاسباتی رایج خواهیم بود. توسعه دهندگان چیزهای جدید زیادی اضافه خواهند کرد: راه حل هایی در زمینه دسترسی به اینترنت، برنامه های کاربردی، عناصر هوش مصنوعی، تجزیه و تحلیل پیشرفته و سیستم عامل. تفاوت ها در سخت افزار سنتی خودرو نخواهد بود، بلکه در رابط کاربری و نحوه کارکرد آن با نرم افزار و لوازم الکترونیکی پیشرفته است.

خودروهای آینده به سمت پلتفرمی از مزیت های رقابتی برندهای جدید حرکت خواهند کرد.

اینها احتمالاً شامل نوآوری های سرگرمی اطلاعاتی هستند، قابلیت های رانندگی مستقل و ویژگی‌های ایمنی هوشمند مبتنی بر رفتار «ایمن در برابر شکست» (به عنوان مثال، سیستمی که قادر است عملکرد کلیدی خود را حتی اگر بخشی از آن خراب شود) انجام دهد. نرم افزار به حرکت به سمت پایین پشته دیجیتال ادامه خواهد داد تا تحت پوشش حسگرهای هوشمند به بخشی از سخت افزار تبدیل شود. پشته ها به صورت افقی یکپارچه می شوند و لایه های جدیدی دریافت می کنند که معماری را به SOA منتقل می کند.

روند مد قوانین بازی را تغییر می دهد. آنها نرم افزار و معماری الکترونیک را تحت تأثیر قرار می دهند. این روندها باعث پیچیدگی و وابستگی متقابل فناوری ها می شود. به عنوان مثال، حسگرها و برنامه های هوشمند جدید ایجاد خواهند کرد "بوم داده" در خودرو. اگر شرکت‌های خودروسازی می‌خواهند رقابتی باقی بمانند، باید داده‌ها را به طور موثر پردازش و تجزیه و تحلیل کنند. به‌روزرسانی‌های SOA مدولار و به‌روزرسانی‌های هوایی (OTA) به الزامات کلیدی برای پشتیبانی از نرم‌افزارهای پیچیده در ناوگان تبدیل خواهند شد. آنها همچنین برای اجرای مدل های تجاری جدید که در آن ویژگی ها بر حسب تقاضا ظاهر می شوند، بسیار مهم هستند. استفاده روزافزون از سیستم های اطلاعات سرگرمی و البته به میزان کمتری پیشرفته خواهد بود سیستم های کمک راننده (ADAS). دلیل آن این است که توسعه دهندگان برنامه های شخص ثالث بیشتری وجود دارند که محصولاتی را برای وسایل نقلیه ارائه می کنند.

با توجه به الزامات امنیت دیجیتال، استراتژی کنترل دسترسی معمولی دیگر جالب نیست. وقت آن است که به آن سوئیچ کنید مفهوم ایمنی یکپارچهطراحی شده برای پیش بینی، پیشگیری، شناسایی و محافظت در برابر حملات سایبری. با ظهور قابلیت های رانندگی بسیار خودکار (HAD)، ما به همگرایی عملکرد، قدرت محاسباتی برتر و سطوح بالایی از یکپارچگی نیاز خواهیم داشت.

کاوش ده فرضیه در مورد معماری الکتریکی یا الکترونیکی آینده

مسیر توسعه هم برای فناوری و هم برای مدل کسب و کار هنوز به وضوح تعریف نشده است. اما بر اساس تحقیقات گسترده و نظرات تخصصی خود، ده فرضیه در مورد معماری خودروهای الکتریکی یا الکترونیکی آینده و پیامدهای آن برای صنعت ایجاد کرده‌ایم.

ادغام واحدهای کنترل الکترونیکی (ECU) به طور فزاینده ای رایج خواهد شد

به جای چندین ECU خاص برای عملکردهای خاص (مانند سبک فعلی "افزودن یک تابع، اضافه کردن یک پنجره")، صنعت به معماری واحد ECU خودرو خواهد رفت.

در مرحله اول، بیشتر عملکردها بر روی کنترل کننده های دامنه فدرال متمرکز خواهد شد. برای دامنه های اصلی خودرو، آنها تا حدی جایگزین عملکرد موجود در ECU های توزیع شده می شوند. توسعه در حال حاضر در حال انجام است. ما انتظار داریم محصول نهایی دو تا سه سال دیگر وارد بازار شود. ادغام به احتمال زیاد در پشته های مربوط به توابع ADAS و HAD رخ می دهد، در حالی که عملکردهای اساسی تر خودرو ممکن است درجه بالاتری از عدم تمرکز را حفظ کنند.

ما به سمت رانندگی خودمختار حرکت می کنیم. بنابراین مجازی سازی توابع نرم افزار و انتزاع از سخت افزار ضروری خواهد بود. این رویکرد جدید را می توان به روش های مختلف اجرا کرد. این امکان وجود دارد که سخت‌افزار را در پشته‌هایی ترکیب کنیم که الزامات تأخیر و قابلیت اطمینان متفاوتی را برآورده می‌کنند. یک مثال ممکن است یک پشته با کارایی بالا باشد که از عملکرد HAD و ADAS پشتیبانی می کند، و یک پشته جداگانه با تأخیر کم و زمان محور برای عملکردهای امنیتی اصلی. یا می توانید ECU را با یک "ابر کامپیوتر" پشتیبان جایگزین کنید. سناریوی احتمالی دیگر زمانی است که مفهوم واحد کنترل را به نفع یک شبکه محاسباتی هوشمند کاملاً کنار بگذاریم.

تغییرات در درجه اول توسط سه عامل هدایت می شود: هزینه ها، تازه واردان در بازار و تقاضا برای HAD. کاهش هزینه توسعه ویژگی و سخت افزار محاسباتی مورد نیاز، از جمله تجهیزات ارتباطی، روند تلفیق را سرعت می بخشد. همین امر را می توان در مورد تازه واردان به بازار خودرو نیز گفت که احتمالاً با رویکرد نرم افزار محور در معماری خودرو، صنعت را مختل خواهند کرد. تقاضای فزاینده برای عملکرد و افزونگی HAD نیز به درجه بالاتری از یکپارچگی ECU نیاز دارد.

برخی از خودروسازان ممتاز و تامین کنندگان آنها در حال حاضر فعالانه در تجمیع ECU شرکت دارند. آنها در حال برداشتن اولین گام ها برای به روز رسانی معماری الکترونیکی خود هستند، اگرچه در حال حاضر هیچ نمونه اولیه ای وجود ندارد.

صنعت تعداد پشته های مورد استفاده برای تجهیزات خاص را محدود خواهد کرد

پشتیبانی ادغام محدودیت پشته را عادی می کند. عملکردهای خودرو و سخت افزار ECU را که شامل استفاده فعال از مجازی سازی می شود، جدا می کند. سخت افزار و سیستم عامل (از جمله سیستم عامل) به جای اینکه بخشی از حوزه عملکردی خودرو باشد، به الزامات عملکردی اصلی بستگی دارد. برای اطمینان از جداسازی و معماری سرویس گرا، تعداد پشته ها باید محدود باشد. در زیر مجموعه هایی وجود دارد که می تواند پایه ای برای نسل های آینده خودروها در 5 تا 10 سال باشد:

• پشته زمان محور. در این حوزه، کنترل‌کننده مستقیماً به حسگر یا محرک متصل است، در حالی که سیستم‌ها باید از الزامات زمان واقعی دقیق و در عین حال حفظ تأخیر کم پشتیبانی کنند. زمان‌بندی منابع مبتنی بر زمان است. این پشته شامل سیستم هایی است که به بالاترین سطح ایمنی خودرو دست می یابند. به عنوان مثال، دامنه کلاسیک معماری سیستم‌های باز خودرو (AUTOSAR) است.
• پشته مبتنی بر زمان و رویداد. این پشته هیبریدی برنامه های امنیتی با کارایی بالا را با پشتیبانی از ADAS و HAD ترکیب می کند. برنامه ها و تجهیزات جانبی توسط سیستم عامل از هم جدا می شوند، در حالی که برنامه ها برنامه ریزی زمانی دارند. در یک برنامه، زمان‌بندی منابع می‌تواند بر اساس زمان یا اولویت باشد. محیط عملیاتی تضمین می کند که برنامه های کاربردی حیاتی در کانتینرهای ایزوله اجرا می شوند و به وضوح این برنامه ها را از سایر برنامه های کاربردی در خودرو جدا می کند. یک مثال خوب AUTOSAR تطبیقی ​​است.
• پشته مبتنی بر رویداد. این پشته بر روی سیستم اطلاعات سرگرمی تمرکز دارد که ایمنی آن مهم نیست. برنامه ها به وضوح از وسایل جانبی جدا شده اند و منابع با استفاده از زمان بندی بهینه یا مبتنی بر رویداد برنامه ریزی می شوند. پشته شامل توابع قابل مشاهده و پرکاربرد است: Android، Automotive Grade Linux، GENIVI و QNX. این ویژگی ها به کاربر اجازه می دهد تا با خودرو تعامل داشته باشد.
• پشته ابر. پشته نهایی دسترسی به داده ها را پوشش می دهد و آن و عملکرد خودرو را به صورت خارجی هماهنگ می کند. این پشته مسئول ارتباطات و همچنین تأیید امنیت برنامه (احراز هویت) است و یک رابط خودرویی خاص از جمله تشخیص از راه دور ایجاد می کند.

تامین کنندگان خودرو و سازندگان فناوری قبلاً شروع به تخصص در برخی از این پشته ها کرده اند. یک مثال بارز سیستم اطلاعات سرگرمی (پشته رویداد محور) است که در آن شرکت ها در حال توسعه قابلیت های ارتباطی - سه بعدی و ناوبری پیشرفته هستند. مثال دوم هوش مصنوعی و سنجش برای برنامه های کاربردی با کارایی بالا است که در آن تامین کنندگان با خودروسازان کلیدی برای توسعه پلت فرم های محاسباتی همکاری می کنند.

در حوزه زمان محور، AUTOSAR و JASPAR از استانداردسازی این پشته ها پشتیبانی می کنند.

Middleware برنامه ها را از سخت افزار انتزاع می کند

همانطور که وسایل نقلیه به سمت پلتفرم‌های محاسباتی سیار تکامل می‌یابند، میان‌افزار به خودروها اجازه پیکربندی مجدد و نصب و به‌روزرسانی نرم‌افزار آنها را می‌دهد. امروزه میان افزار در هر ECU ارتباط بین دستگاه ها را تسهیل می کند. در نسل بعدی وسایل نقلیه، کنترل کننده دامنه را به توابع دسترسی مرتبط می کند. با استفاده از سخت افزار ECU در خودرو، میان افزار انتزاع، مجازی سازی، SOA و محاسبات توزیع شده را فراهم می کند.

در حال حاضر شواهدی وجود دارد که صنعت خودروسازی به سمت معماری‌های انعطاف‌پذیرتر از جمله میان‌افزار حرکت می‌کند. به عنوان مثال، پلت فرم تطبیقی ​​AUTOSAR یک سیستم پویا است که شامل میان افزار، پشتیبانی سیستم عامل پیچیده و ریزپردازنده های چند هسته ای مدرن است. با این حال، پیشرفت های موجود در حال حاضر تنها به یک ECU محدود شده است.

در میان مدت، تعداد سنسورهای داخلی به میزان قابل توجهی افزایش خواهد یافت

در دو تا سه نسل بعدی خودروها، خودروسازان حسگرهایی با عملکردهای مشابه نصب خواهند کرد تا اطمینان حاصل کنند که ذخایر مربوط به ایمنی کافی است.

در بلندمدت، صنعت خودرو راه‌حل‌های حسگر اختصاصی را برای کاهش تعداد و هزینه آن‌ها توسعه خواهد داد. ما معتقدیم که ترکیب رادار و دوربین ممکن است محبوب ترین راه حل در پنج تا هشت سال آینده باشد. همانطور که قابلیت های رانندگی خودران همچنان در حال رشد هستند، معرفی لیدارها ضروری خواهد بود. آنها افزونگی را هم در زمینه تجزیه و تحلیل شی و هم در زمینه محلی سازی فراهم می کنند. به عنوان مثال، پیکربندی رانندگی خودکار SAE International L4 (اتوماسیون بالا) در ابتدا احتمالاً به چهار تا پنج حسگر لیدار نیاز دارد، از جمله حسگرهایی که در عقب برای ناوبری شهری و دید تقریباً 360 درجه نصب شده‌اند.

گفتن در مورد تعداد سنسورها در وسایل نقلیه در دراز مدت دشوار است. یا تعداد آنها افزایش می یابد، کاهش می یابد یا ثابت می ماند. همه چیز به قوانین، بلوغ فنی راه حل ها و توانایی استفاده از سنسورهای متعدد در موارد مختلف بستگی دارد. برای مثال، الزامات نظارتی می تواند نظارت راننده را افزایش دهد و منجر به حسگرهای بیشتر در داخل خودرو شود. ما می توانیم انتظار داشته باشیم که حسگرهای الکترونیکی مصرفی بیشتری را در داخل خودرو استفاده کنیم. سنسورهای حرکتی، نظارت بر سلامت (ضربان قلب و خواب آلودگی)، تشخیص چهره و عنبیه تنها برخی از موارد استفاده احتمالی هستند. با این حال، برای افزایش تعداد سنسورها یا حتی ثابت نگه داشتن چیزها، به طیف وسیع تری از مواد، نه تنها در خود سنسورها، بلکه در شبکه خودرو نیز نیاز است. بنابراین، کاهش تعداد سنسورها بسیار سودآورتر است. با ظهور وسایل نقلیه بسیار خودکار یا کاملاً خودکار، الگوریتم های پیشرفته و یادگیری ماشینی می توانند عملکرد و قابلیت اطمینان سنسور را بهبود بخشند. به لطف فناوری‌های حسگر قدرتمندتر و توانمندتر، ممکن است دیگر نیازی به حسگرهای غیر ضروری نباشد. سنسورهای مورد استفاده امروز ممکن است منسوخ شوند - حسگرهای کاربردی تری ظاهر می شوند (به عنوان مثال، به جای دستیار پارکینگ مبتنی بر دوربین یا لیدار، ممکن است حسگرهای اولتراسونیک ظاهر شوند).

حسگرها هوشمندتر خواهند شد

معماری سیستم به حسگرهای هوشمند و یکپارچه برای مدیریت حجم وسیعی از داده های مورد نیاز برای رانندگی بسیار خودکار نیاز دارند. عملکردهای سطح بالا مانند ترکیب حسگر و موقعیت یابی سه بعدی بر روی پلت فرم های محاسباتی متمرکز اجرا می شوند. حلقه های پیش پردازش، فیلتر کردن و پاسخ سریع احتمالاً در لبه قرار می گیرند یا در خود سنسور انجام می شوند. یک تخمین میزان داده ای را که یک خودروی خودران در هر ساعت تولید می کند، چهار ترابایت نشان می دهد. بنابراین، هوش مصنوعی از ECU به سنسورها برای انجام پیش پردازش اولیه حرکت می کند. این نیاز به تأخیر کم و عملکرد محاسباتی کم دارد، به خصوص زمانی که هزینه پردازش داده ها در سنسورها و هزینه انتقال مقادیر زیادی داده در یک وسیله نقلیه را مقایسه می کنید. با این حال، افزونگی تصمیمات جاده ای در HAD به همگرایی برای محاسبات متمرکز نیاز دارد. به احتمال زیاد، این محاسبات بر اساس داده های از پیش پردازش شده محاسبه خواهد شد. حسگرهای هوشمند عملکردهای خود را نظارت خواهند کرد، در حالی که افزونگی حسگر قابلیت اطمینان، در دسترس بودن و در نتیجه امنیت شبکه حسگر را بهبود می بخشد. برای اطمینان از عملکرد مناسب سنسور در همه شرایط، برنامه‌های تمیز کردن سنسور مانند یخ‌کن‌ها و پاک‌کننده‌های گرد و غبار و کثیفی مورد نیاز است.

برق کامل و شبکه های داده اضافی مورد نیاز خواهد بود

برنامه‌های کاربردی کلیدی و حیاتی برای ایمنی که به قابلیت اطمینان بالایی نیاز دارند، از چرخه‌های کاملاً اضافی برای هر چیزی که برای مانور ایمن لازم است (ارتباطات داده، قدرت) استفاده می‌کنند. معرفی فناوری های خودروهای الکتریکیکامپیوترهای مرکزی و شبکه‌های محاسباتی توزیع‌شده تشنه انرژی به شبکه‌های مدیریت توان اضافی جدید نیاز دارند. سیستم های مقاوم در برابر خطا که از کنترل سیمی و سایر عملکردهای HAD پشتیبانی می کنند، به توسعه سیستم های اضافی نیاز دارند. این به طور قابل توجهی معماری پیاده‌سازی‌های نظارتی مدرن با تحمل خطا را بهبود می‌بخشد.

"Automotive Ethernet" به ستون فقرات خودرو تبدیل خواهد شد

شبکه های خودروسازی امروزی برای رفع نیازهای حمل و نقل آینده کافی نیستند. افزایش نرخ داده، نیاز به افزونگی برای HADها، نیاز به امنیت و حفاظت در محیط‌های متصل، و نیاز به پروتکل‌های استاندارد بین‌صنعتی احتمالاً منجر به ظهور اترنت خودرو می‌شود. این به یک فعال کننده کلیدی تبدیل خواهد شد، به خصوص برای یک گذرگاه داده مرکزی اضافی. راه‌حل‌های اترنت برای ارائه ارتباطات قابل اعتماد بین دامنه‌ها و برآورده کردن تقاضاهای بلادرنگ مورد نیاز خواهند بود. این به لطف افزودن پسوندهای اترنت مانند Audio Video Bridging (AVB) و شبکه های حساس به زمان (TSN) امکان پذیر خواهد بود. نمایندگان صنعت و OPEN Alliance از پذیرش فناوری اترنت حمایت می کنند. بسیاری از خودروسازان تاکنون این گام بزرگ را برداشته اند.

شبکه‌های سنتی مانند شبکه‌های اتصال محلی و شبکه‌های کنترل‌کننده همچنان در خودرو استفاده خواهند شد، اما فقط برای شبکه‌های سطح پایین‌تر بسته مانند حسگرها. فناوری هایی مانند FlexRay و MOST احتمالاً با اترنت خودرو و پسوندهای آن AVB و TSN جایگزین خواهند شد.

در آینده، ما انتظار داریم که صنعت خودرو از سایر فناوری‌های اترنت - HDBP (محصولات پهنای باند با تاخیر بالا) و فناوری‌های 10 گیگابیتی نیز استفاده کند.

OEM ها همیشه کنترل دقیقی بر اتصال داده ها خواهند داشت تا از ایمنی عملکردی و HAD اطمینان حاصل کنند، اما رابط هایی را برای دسترسی اشخاص ثالث به داده ها باز می کنند.

دروازه‌های ارتباطی مرکزی که داده‌های مهم امنیتی را ارسال و دریافت می‌کنند، همیشه مستقیماً به باطن OEM متصل می‌شوند. دسترسی به داده ها برای اشخاص ثالث آزاد خواهد بود که این امر توسط قوانین منع نشده باشد. Infotainment یک "ضمیمه" به وسیله نقلیه است. در این زمینه، رابط‌های باز در حال ظهور به ارائه‌دهندگان محتوا و برنامه‌های کاربردی اجازه می‌دهد تا محصولات خود را گسترش دهند در حالی که OEMها به بهترین شکل ممکن استانداردها را رعایت می‌کنند.

درگاه عیب یابی داخلی امروزی با راه حل های متصل از راه دور جایگزین خواهد شد. دسترسی تعمیر و نگهداری برای شبکه خودرو دیگر مورد نیاز نخواهد بود، اما می‌تواند از طریق پشتیبان‌های OEM جریان یابد. OEM ها پورت های داده را در عقب خودرو برای موارد استفاده خاص (ردیابی وسیله نقلیه دزدیده شده یا بیمه شخصی) فراهم می کنند. با این حال، دستگاه های پس از فروش کمتر و کمتر به شبکه های داده داخلی دسترسی خواهند داشت.

اپراتورهای ناوگان بزرگ نقش بیشتری در تجربه کاربری و ایجاد ارزش برای مشتریان نهایی خواهند داشت. آنها قادر خواهند بود وسایل نقلیه مختلفی را برای اهداف مختلف در یک اشتراک (مثلاً برای رفت و آمد روزانه یا تعطیلات آخر هفته) ارائه دهند. آنها ملزم به استفاده از پشتوانه های OEM متعدد و ادغام داده ها در ناوگان خود خواهند بود. سپس پایگاه های داده بزرگ به اپراتورهای ناوگان اجازه می دهد تا از داده ها و تجزیه و تحلیل های تلفیقی که در سطح OEM در دسترس نیستند، درآمد کسب کنند.

خودروها از خدمات ابری برای ترکیب اطلاعات داخل هواپیما با داده های خارجی استفاده خواهند کرد

داده‌های «غیر حساس» (یعنی داده‌هایی که با هویت یا امنیت مرتبط نیستند) به‌طور فزاینده‌ای در فضای ابری پردازش می‌شوند تا اطلاعات بیشتری به دست آورند. در دسترس بودن این داده ها خارج از OEM به قوانین و مقررات آینده بستگی دارد. با افزایش حجم انجام آن بدون تجزیه و تحلیل داده غیرممکن خواهد بود. تجزیه و تحلیل برای پردازش اطلاعات و استخراج داده های مهم مورد نیاز است. ما متعهد به رانندگی خودران و سایر نوآوری های دیجیتال هستیم. استفاده موثر از داده ها به اشتراک داده ها بین بازیگران متعدد بازار بستگی دارد. هنوز مشخص نیست چه کسی و چگونه این کار را انجام خواهد داد. با این حال، تامین‌کنندگان بزرگ خودرو و شرکت‌های فناوری در حال حاضر در حال ساخت پلت‌فرم‌های خودرویی یکپارچه هستند که می‌توانند این حجم از داده‌های جدید را مدیریت کنند.

اجزای قابل ارتقا در خودروها ظاهر می شوند که از ارتباطات دو طرفه پشتیبانی می کنند

سیستم‌های آزمایشی درون‌برد به وسایل نقلیه اجازه می‌دهند به‌طور خودکار به‌روزرسانی‌ها را بررسی کنند. ما قادر خواهیم بود چرخه عمر وسیله نقلیه و عملکردهای آن را مدیریت کنیم. همه ECU ها داده ها را از حسگرها و محرک ها ارسال و دریافت می کنند و داده ها را بازیابی می کنند. این داده ها برای توسعه نوآوری ها استفاده خواهد شد. یک مثال می تواند ساخت یک مسیر بر اساس پارامترهای وسیله نقلیه باشد.

قابلیت آپدیت OTA برای HAD ضروری است. با این فناوری‌ها، ویژگی‌های جدید، امنیت سایبری و استقرار سریع‌تر ویژگی‌ها و نرم‌افزارها را خواهیم داشت. در واقع، قابلیت آپدیت OTA نیروی محرکه بسیاری از تغییرات مهمی است که در بالا توضیح داده شد. علاوه بر این، این قابلیت همچنین به یک راه حل امنیتی جامع در تمام سطوح پشته - هم در خارج از خودرو و هم در داخل ECU نیاز دارد. این راه حل هنوز توسعه نیافته است. جالب است که ببینیم چه کسی و چگونه این کار را انجام خواهد داد.

آیا به‌روزرسانی‌های خودرو می‌توانند مانند گوشی هوشمند نصب شوند؟ صنعت باید بر محدودیت‌های قراردادهای تامین‌کننده، الزامات نظارتی و نگرانی‌های امنیتی و حریم خصوصی غلبه کند. بسیاری از خودروسازان برنامه‌های خود را برای ارائه خدمات OTA از جمله به‌روزرسانی‌های هوایی برای وسایل نقلیه خود اعلام کرده‌اند.

OEM ها ناوگان خود را روی پلتفرم های OTA استاندارد می کنند و با ارائه دهندگان فناوری در این زمینه همکاری نزدیک دارند. اتصال داخل خودرو و پلتفرم های OTA به زودی بسیار مهم خواهند شد. OEM ها این را درک می کنند و به دنبال کسب مالکیت بیشتر در این بخش از بازار هستند.

این خودروها به‌روزرسانی‌های نرم‌افزار، ویژگی‌ها و امنیتی را برای عمر طراحی خود دریافت خواهند کرد. مقامات نظارتی احتمالاً تعمیر و نگهداری نرم افزاری را برای اطمینان از یکپارچگی طراحی خودرو ارائه خواهند کرد. نیاز به به روز رسانی و نگهداری نرم افزار منجر به ایجاد مدل های تجاری جدید برای نگهداری و بهره برداری از خودرو می شود.

ارزیابی تاثیر آینده نرم افزار خودرو و معماری الکترونیک

روندهای تاثیرگذار بر صنعت خودرو، عدم قطعیت های مرتبط با سخت افزار قابل توجهی ایجاد می کند. با این حال، آینده نرم افزار و معماری الکترونیک امیدوار کننده به نظر می رسد. همه احتمالات برای صنعت باز است: خودروسازان می‌توانند انجمن‌های صنعتی را برای استانداردسازی معماری خودرو تشکیل دهند، غول‌های دیجیتال می‌توانند پلتفرم‌های ابری را پیاده‌سازی کنند، بازیکنان تحرک می‌توانند وسایل نقلیه خود را بسازند یا پشته‌های خودرو را با کد منبع باز و ویژگی‌های نرم‌افزار توسعه دهند، خودروسازان می‌توانند معرفی کنند. خودروهای خودکار پیشرفته و پیشرفته با اتصال به اینترنت.

محصولات به زودی دیگر سخت افزار محور نخواهند بود. آنها نرم افزار گرا خواهند بود. این انتقال برای شرکت های خودروسازی که به تولید خودروهای سنتی عادت دارند دشوار خواهد بود. با این حال، با توجه به روندها و تغییرات توصیف شده، حتی شرکت های کوچک نیز چاره ای نخواهند داشت. آنها باید آماده شوند.

ما چندین مرحله استراتژیک اصلی را می بینیم:

• چرخه های توسعه وسیله نقلیه و عملکردهای وسیله نقلیه را جدا کنید. OEM ها و تامین کنندگان سطح XNUMX باید تصمیم بگیرند که چگونه ویژگی ها را توسعه، ارائه و به کار خواهند برد. آنها باید مستقل از چرخه های توسعه خودرو، هم از نظر فنی و هم از نظر سازمانی باشند. با توجه به چرخه های فعلی توسعه خودرو، شرکت ها باید راهی برای مدیریت نوآوری نرم افزار بیابند. علاوه بر این، آنها باید گزینه هایی را برای ارتقاء و ارتقاء (مانند واحدهای محاسباتی) برای ناوگان موجود در نظر بگیرند.
• ارزش افزوده هدف را برای توسعه نرم افزار و الکترونیک تعریف کنید. OEM ها باید ویژگی های متمایز کننده ای را که می توانند برای آنها معیار تعیین کنند، شناسایی کنند. به‌علاوه، تعیین دقیق ارزش افزوده هدف برای توسعه‌های نرم‌افزاری و الکترونیکی آنها ضروری است. شما همچنین باید مناطقی را که محصولات مورد نیاز خواهند بود و موضوعاتی که فقط باید با تامین کننده یا شریک مورد بحث قرار گیرند را شناسایی کنید.
• یک قیمت صریح برای نرم افزار تعیین کنید. برای جدا کردن نرم‌افزار از سخت‌افزار، OEMها باید فرآیندها و مکانیسم‌های داخلی را برای خرید مستقیم نرم‌افزار بازنگری کنند. علاوه بر سفارشی‌سازی سنتی، تجزیه و تحلیل اینکه چگونه یک رویکرد چابک برای توسعه نرم‌افزار می‌تواند به فرآیند تدارکات مرتبط شود نیز مهم است. اینجاست که فروشندگان (سطح یک، ردیف دو و ردیف سه) نیز نقش مهمی ایفا می‌کنند، زیرا باید ارزش تجاری واضحی را برای ارائه نرم‌افزار و سیستم‌های خود ارائه دهند تا بتوانند سهم بیشتری از درآمد را به دست آورند.
• یک نمودار سازمانی خاص برای معماری الکترونیک جدید (از جمله باطن) ایجاد کنید. صنعت خودرو نیاز به تغییر فرآیندهای داخلی برای ارائه و فروش الکترونیک و نرم افزار پیشرفته دارد. آنها همچنین باید تنظیمات سازمانی مختلف را برای موضوعات الکترونیکی مرتبط با خودرو در نظر بگیرند. اساساً، معماری جدید "لایه ای" مستلزم ایجاد اختلال بالقوه در تنظیم "عمودی" فعلی و معرفی واحدهای سازمانی "افقی" جدید است. علاوه بر این، نیاز به گسترش قابلیت ها و مهارت های توسعه دهندگان نرم افزار و الکترونیک در تیم ها وجود دارد.
• یک مدل کسب‌وکار برای تک تک اجزای خودرو به عنوان یک محصول (به‌ویژه برای تامین‌کنندگان) ایجاد کنید. تجزیه و تحلیل اینکه کدام ویژگی به معماری آینده ارزش واقعی می‌افزاید و بنابراین می‌توان از آنها درآمدزایی کرد، بسیار مهم است. این به شما کمک می کند رقابتی بمانید و سهم قابل توجهی از ارزش صنعت الکترونیک خودرو را به دست آورید. متعاقباً، باید مدل‌های کسب‌وکار جدیدی برای فروش نرم‌افزار و سیستم‌های الکترونیکی، خواه یک محصول، یک خدمت یا چیز کاملاً جدید، پیدا شود.

با شروع دوره جدید نرم افزار و الکترونیک خودرو، همه چیز را در مورد مدل های تجاری، نیازهای مشتری و ماهیت رقابت تغییر اساسی می دهد. ما بر این باوریم که از این طریق پول زیادی به دست خواهد آمد. اما برای بهره‌برداری از تغییرات قریب‌الوقوع، همه افراد در صنعت باید رویکرد خود را برای تولید خودرو تجدید نظر کنند و پیشنهادات خود را عاقلانه تنظیم کنند (یا تغییر دهند).

این مقاله با همکاری اتحادیه جهانی نیمه هادی تهیه شده است.

منبع: www.habr.com