McKinsey. ծրագրային ապահովման և էլեկտրոնիկայի ճարտարապետության վերաիմաստավորում ավտոմոբիլային ոլորտում

McKinsey. ծրագրային ապահովման և էլեկտրոնիկայի ճարտարապետության վերաիմաստավորում ավտոմոբիլային ոլորտում

Քանի որ ավտոմոբիլը շարունակում է իր անցումը ապարատային համակարգից դեպի ծրագրային ապահովում, ավտոմոբիլային արդյունաբերության մրցակցության կանոնները կտրուկ փոխվում են:

Շարժիչը 20-րդ դարի ավտոմեքենայի տեխնոլոգիական և ինժեներական միջուկն էր: Այսօր այս դերն ավելի ու ավելի է լրացվում ծրագրային ապահովման, ավելի մեծ հաշվողական հզորության և առաջադեմ սենսորների միջոցով. Նորարարությունների մեծ մասը ներառում է այս ամենը: Ամեն ինչ կախված է այս բաներից՝ սկսած մեքենաների արդյունավետությունից, նրանց հասանելիությունից դեպի ինտերնետ և ինքնավար վարելու հնարավորությունից մինչև էլեկտրական շարժունակություն և շարժունակության նոր լուծումներ:

Այնուամենայնիվ, քանի որ էլեկտրոնիկան և ծրագրային ապահովումը դառնում են ավելի կարևոր, դրանց բարդության մակարդակը նույնպես մեծանում է: Որպես օրինակ վերցրեք ժամանակակից մեքենաներում պարունակվող կոդերի (SLOC) տողերի աճող թիվը: 2010 թվականին որոշ մեքենաներ ունեին մոտավորապես տասը միլիոն SLOC; մինչև 2016 թվականը այս ցուցանիշն աճել է 15 անգամ՝ հասնելով մոտավորապես 150 միլիոն տող կոդի: Ձնահոսքի նման բարդությունը լուրջ խնդիրներ է առաջացնում ծրագրային ապահովման որակի հետ, ինչի մասին վկայում են նոր մեքենաների բազմաթիվ վերանայումները:

Մեքենաներն ունեն ինքնավարության բարձր մակարդակ։ Հետևաբար, ավտոմոբիլային արդյունաբերությունում աշխատող մարդիկ ծրագրային ապահովման և էլեկտրոնիկայի որակն ու անվտանգությունը համարում են մարդկանց անվտանգությունն ապահովելու հիմնական պահանջները: Ավտոմոբիլային արդյունաբերությունը պետք է վերանայի ծրագրային ապահովման և էլեկտրական և էլեկտրոնային ճարտարապետության ժամանակակից մոտեցումները:

Արդյունաբերության հրատապ խնդրի լուծում

Քանի որ ավտոմոբիլային արդյունաբերությունը շարժվում է ապարատային համակարգից դեպի ծրագրային ապահովման վրա հիմնված սարքերի, մեքենայի վրա ծրագրային ապահովման և էլեկտրոնիկայի միջին քանակը արագորեն աճում է: Այսօր ծրագրային ապահովումը կազմում է D սեգմենտի կամ ավելի մեծ մեքենայի մեքենաների ընդհանուր պարունակության 10%-ը (մոտ 1220 դոլար): Ծրագրային ապահովման միջին մասնաբաժինը սպասվում է 11%-ով։ Կանխատեսվում է, որ մինչև 2030 թվականը ծրագրակազմը կկազմի մեքենայի ընդհանուր բովանդակության 30%-ը (մոտ 5200 դոլար): Զարմանալի չէ, որ մարդիկ, ովքեր ներգրավված են մեքենաների մշակման ինչ-որ փուլում, փորձում են օգուտ քաղել ծրագրային ապահովման և էլեկտրոնիկայի միջոցով թույլատրված նորարարություններից:

McKinsey. ծրագրային ապահովման և էլեկտրոնիկայի ճարտարապետության վերաիմաստավորում ավտոմոբիլային ոլորտում

Ծրագրային ապահովման ընկերությունները և թվային այլ խաղացողներն այլևս չեն ցանկանում հետ մնալ: Նրանք փորձում են ներգրավել ավտոարտադրողներին որպես առաջին կարգի մատակարարներ: Ընկերություններն ընդլայնում են իրենց մասնակցությունը ավտոմոբիլային տեխնոլոգիաների փաթեթում՝ շարժվելով գործառույթներից և հավելվածներից դեպի օպերացիոն համակարգեր: Միաժամանակ էլեկտրոնային համակարգերի հետ աշխատելուն սովոր ընկերությունները համարձակորեն մտնում են տեխնոլոգիական հսկաների տեխնոլոգիաների ու հավելվածների տիրույթ։ Պրեմիում մեքենաների արտադրողները առաջ են շարժվում և զարգացնում են իրենց սեփական օպերացիոն համակարգերը, ապարատային աբստրակցիաները և ազդանշանի մշակումը, որպեսզի իրենց արտադրանքը եզակի դարձնեն իր բնույթով:

Վերոնշյալ ռազմավարությունը հետևանքներ ունի. Ապագայում կտեսնենք տրանսպորտային միջոցների սպասարկման վրա հիմնված ճարտարապետություն (SOA)՝ հիմնված ընդհանուր հաշվարկային հարթակների վրա: Մշակողները կավելացնեն շատ նոր բաներ՝ լուծումներ ինտերնետ հասանելիության ոլորտում, հավելվածներ, արհեստական ​​ինտելեկտի տարրեր, առաջադեմ վերլուծություն և օպերացիոն համակարգեր: Տարբերությունները կլինեն ոչ թե մեքենայի ավանդական ապարատում, այլ օգտատիրոջ միջերեսում և ինչպես է այն աշխատում ծրագրային ապահովման և առաջադեմ էլեկտրոնիկայի հետ:

Ապագայի մեքենաները կտեղափոխվեն նոր ֆիրմային մրցակցային առավելությունների հարթակ։

McKinsey. ծրագրային ապահովման և էլեկտրոնիկայի ճարտարապետության վերաիմաստավորում ավտոմոբիլային ոլորտում

Դրանք, հավանաբար, կներառեն տեղեկատվական ժամանցի նորամուծություններ, ինքնավար վարելու հնարավորություններ և խելացի անվտանգության առանձնահատկություններ, որոնք հիմնված են «անվտանգության դեմ» վարքագծի վրա (օրինակ՝ համակարգ, որը կարող է կատարել իր հիմնական գործառույթը, նույնիսկ եթե դրա մի մասը ձախողվի): Ծրագրային ապահովումը կշարունակի շարժվել թվային փաթեթով՝ դառնալով ապարատային մաս՝ խելացի սենսորների անվան տակ: Կույտերը կդառնան հորիզոնական ինտեգրված և կստանան նոր շերտեր, որոնք ճարտարապետությունը կտեղափոխեն SOA:

Նորաձևության միտումները փոխում են խաղի կանոնները. Նրանք ազդում են ծրագրային ապահովման և էլեկտրոնային ճարտարապետության վրա: Այս միտումները խթանում են տեխնոլոգիաների բարդությունն ու փոխկախվածությունը: Օրինակ՝ կստեղծվեն նոր խելացի սենսորներ և հավելվածներ «տվյալների բում» մեքենայի մեջ. Եթե ​​ավտոմոբիլային ընկերությունները ցանկանում են մնալ մրցունակ, նրանք պետք է արդյունավետ կերպով մշակեն և վերլուծեն տվյալները: SOA-ի մոդուլային թարմացումները և օդային (OTA) թարմացումները կդառնան հիմնական պահանջներ՝ նավատորմում բարդ ծրագրակազմն աջակցելու համար: Դրանք նաև շատ կարևոր են բիզնեսի նոր մոդելների ներդրման համար, որոնցում առանձնահատկությունները հայտնվում են ըստ պահանջի: Տեղեկատվական ժամանցային համակարգերի և, թեև ավելի փոքր չափով, առաջադեմ օգտագործման ավելացում կլինի վարորդի աջակցության համակարգեր (ADAS). Պատճառն այն է, որ ավելի ու ավելի շատ են երրորդ կողմի հավելվածների մշակողները, որոնք ապրանքներ են տրամադրում մեքենաների համար:

Թվային անվտանգության պահանջներից ելնելով, սովորական մուտքի վերահսկման ռազմավարությունը դադարում է հետաքրքիր լինել: Ժամանակն է անցնելու ինտեգրված անվտանգության հայեցակարգ, որը նախատեսված է կանխատեսելու, կանխելու, հայտնաբերելու և կիբեր հարձակումներից պաշտպանելու համար: Քանի որ բարձր ավտոմատացված վարման (HAD) հնարավորությունները ի հայտ են գալիս, մեզ անհրաժեշտ կլինի ֆունկցիոնալության սերտաճում, գերազանց հաշվողական հզորություն և ինտեգրման բարձր մակարդակ:

Հետազոտելով տասը վարկածներ ապագա էլեկտրական կամ էլեկտրոնային ճարտարապետության վերաբերյալ

Ե՛վ տեխնոլոգիայի, և՛ բիզնես մոդելի զարգացման ուղին դեռ հստակ սահմանված չէ: Սակայն հիմնվելով մեր լայնածավալ հետազոտության և փորձագիտական ​​կարծիքների վրա՝ մենք մշակել ենք տասը վարկած՝ կապված ապագա էլեկտրական կամ էլեկտրոնային մեքենաների ճարտարապետության և արդյունաբերության վրա դրա հետևանքների հետ:

Էլեկտրոնային կառավարման միավորների (ECU) համախմբումը գնալով ավելի տարածված կդառնա

Հատուկ գործառույթների համար մի քանի հատուկ ECU-ների փոխարեն (ինչպես ներկայիս «ավելացնել գործառույթ, ավելացնել պատուհան» ոճում), արդյունաբերությունը կտեղափոխվի ավտոմեքենայի միասնական ECU ճարտարապետության:

Առաջին փուլում ֆունկցիոնալության մեծ մասը կենտրոնացած կլինի դաշնային տիրույթի վերահսկիչների վրա: Տրանսպորտային միջոցների հիմնական տիրույթների համար դրանք մասամբ կփոխարինեն բաշխված ECU-ներում ներկայումս առկա ֆունկցիոնալությունը: Զարգացումներն արդեն ընթանում են։ Մենք պատրաստի արտադրանքը ակնկալում ենք շուկայում երկու-երեք տարի հետո։ Համախմբումը, ամենայն հավանականությամբ, տեղի կունենա ADAS և HAD գործառույթների հետ կապված կույտերում, մինչդեռ մեքենայի ավելի հիմնական գործառույթները կարող են պահպանել ապակենտրոնացման ավելի բարձր աստիճան:

Մենք շարժվում ենք դեպի ինքնավար վարում. Հետևաբար, ծրագրային ապահովման գործառույթների վիրտուալացումն ու ապարատից վերացումը կդառնա էական: Այս նոր մոտեցումը կարող է իրականացվել տարբեր ձևերով։ Հնարավոր է միավորել ապարատը դարակների մեջ, որոնք բավարարում են ուշացման և հուսալիության տարբեր պահանջներ: Օրինակ կարող է լինել բարձր արդյունավետության կույտը, որն աջակցում է HAD և ADAS ֆունկցիոնալությանը, և առանձին ցածր ուշացումով, ժամանակի վրա հիմնված կույտ հիմնական անվտանգության գործառույթների համար: Կամ կարող եք ECU-ն փոխարինել մեկ պահեստային «գերհամակարգչով»: Մեկ այլ հնարավոր սցենարն այն է, երբ մենք ամբողջությամբ հրաժարվում ենք կառավարման միավորի հայեցակարգից՝ հօգուտ խելացի հաշվողական ցանցի:

Փոփոխությունները հիմնականում պայմանավորված են երեք գործոնով՝ ծախսեր, շուկայի նոր մասնակիցներ և HAD-ի պահանջարկ: Գործառույթների մշակման և անհրաժեշտ հաշվողական սարքավորումների, ներառյալ կապի սարքավորումների, ծախսերի կրճատումը կարագացնի համախմբման գործընթացը: Նույնը կարելի է ասել ավտոմոբիլային շուկայի նորեկների համար, ովքեր, ամենայն հավանականությամբ, կխաթարեն արդյունաբերությունը՝ տրանսպորտային միջոցների ճարտարապետության ծրագրակենտրոն մոտեցմամբ: HAD ֆունկցիոնալության և ավելորդության աճող պահանջարկը կպահանջի նաև ECU-ի համախմբման ավելի բարձր աստիճան:

Որոշ պրեմիում ավտոարտադրողներ և նրանց մատակարարներ արդեն ակտիվորեն ներգրավված են ECU-ի համախմբման մեջ: Նրանք առաջին քայլերն են անում իրենց էլեկտրոնային ճարտարապետությունը թարմացնելու համար, թեև այս պահին նախատիպը դեռ չկա։

Արդյունաբերությունը կսահմանափակի հատուկ սարքավորումների համար օգտագործվող կույտերի քանակը

Համախմբման աջակցությունը նորմալացնում է կույտի սահմանը: Այն կառանձնացնի մեքենայի և ECU սարքավորման գործառույթները, որը ներառում է վիրտուալացման ակտիվ օգտագործումը: Սարքավորումը և որոնվածը (ներառյալ օպերացիոն համակարգը) կախված կլինեն հիմնական ֆունկցիոնալ պահանջներից, այլ ոչ թե մեքենայի ֆունկցիոնալ տիրույթի մաս լինելուց: Տարանջատում և սպասարկման վրա հիմնված ճարտարապետություն ապահովելու համար կույտերի քանակը պետք է սահմանափակվի: Ստորև ներկայացված են այն կույտերը, որոնք կարող են հիմք հանդիսանալ մեքենաների ապագա սերունդների համար 5-10 տարի հետո.

  • Ժամանակի վրա հիմնված կույտ: Այս տիրույթում կարգավորիչը ուղղակիորեն միացված է սենսորին կամ մղիչին, մինչդեռ համակարգերը պետք է ապահովեն իրական ժամանակի խիստ պահանջներ՝ պահպանելով ցածր ուշացում; ռեսուրսների պլանավորումը հիմնված է ժամանակի վրա: Այս փաթեթը ներառում է համակարգեր, որոնք հասնում են մեքենայի անվտանգության ամենաբարձր մակարդակին: Օրինակ է դասական Automotive Open Systems Architecture (AUTOSAR) տիրույթը:
  • Ժամանակի և իրադարձությունների վրա հիմնված բուրգ: Այս հիբրիդային փաթեթը համատեղում է բարձր արդյունավետության անվտանգության հավելվածները, օրինակ, ADAS-ի և HAD-ի աջակցությամբ: Հավելվածները և ծայրամասային սարքերը բաժանված են օպերացիոն համակարգով, մինչդեռ հավելվածները նախատեսված են ժամանակացույցով: Ծրագրի շրջանակներում ռեսուրսների պլանավորումը կարող է հիմնված լինել ժամանակի կամ առաջնահերթության վրա: Գործառնական միջավայրը ապահովում է, որ առաքելության համար կարևոր հավելվածները գործարկվեն մեկուսացված տարաներում՝ հստակորեն առանձնացնելով այդ հավելվածները մեքենայի այլ հավելվածներից: Լավ օրինակ է հարմարվողական AUTOSAR-ը:
  • Իրադարձությունների վրա հիմնված կույտ: Այս փաթեթը կենտրոնանում է տեղեկատվական-ժամանցային համակարգի վրա, որն անվտանգության համար կարևոր չէ: Հավելվածները հստակորեն անջատված են ծայրամասային սարքերից, և ռեսուրսները պլանավորվում են օպտիմալ կամ իրադարձությունների վրա հիմնված պլանավորման միջոցով: Ստեկը պարունակում է տեսանելի և հաճախ օգտագործվող գործառույթներ՝ Android, Automotive Grade Linux, GENIVI և QNX: Այս հատկանիշները թույլ են տալիս օգտվողին փոխազդել մեքենայի հետ:
  • Cloud stack. Վերջնական փաթեթը ներառում է տվյալների հասանելիությունը և համակարգում է դրանք, ինչպես նաև մեքենայի արտաքին գործառույթները: Այս կույտը պատասխանատու է հաղորդակցությունների, ինչպես նաև հավելվածի անվտանգության ստուգման (վավերականացման) համար և ստեղծում է հատուկ ավտոմոբիլային ինտերֆեյս, ներառյալ հեռավոր ախտորոշումը:

Ավտոմեքենաների մատակարարներն ու տեխնոլոգիաների արտադրողներն արդեն սկսել են մասնագիտանալ այս կույտերից որոշներում: Վառ օրինակ է տեղեկատվական-զվարճանքի համակարգը (իրադարձությունների վրա հիմնված կույտ), որտեղ ընկերությունները զարգացնում են հաղորդակցման հնարավորությունները՝ 3D և առաջադեմ նավիգացիա: Երկրորդ օրինակը արհեստական ​​ինտելեկտն է և բարձր արդյունավետությամբ հավելվածների զգայարանը, որտեղ մատակարարները միավորվում են հիմնական ավտոարտադրողների հետ՝ համակարգչային հարթակներ մշակելու համար:

Ժամանակի վրա հիմնված տիրույթում AUTOSAR-ը և JASPAR-ն աջակցում են այս կույտերի ստանդարտացմանը:

Middleware-ը կվերացրի հավելվածները սարքաշարից

Քանի որ տրանսպորտային միջոցները շարունակում են զարգանալ դեպի շարժական հաշվողական հարթակներ, միջին ծրագրակազմը թույլ կտա մեքենաներին վերակազմավորել և տեղադրել և թարմացնել դրանց ծրագրակազմը: Մեր օրերում յուրաքանչյուր ECU-ի միջին ծրագիրը հեշտացնում է սարքերի միջև հաղորդակցությունը: Հաջորդ սերնդի տրանսպորտային միջոցներում այն ​​կկապի տիրույթի վերահսկիչը մուտքի գործառույթների հետ: Մեքենայում օգտագործելով ECU սարքավորումը, միջին ծրագիրը կապահովի աբստրակցիա, վիրտուալացում, SOA և բաշխված հաշվարկ:

Արդեն ապացույցներ կան, որ ավտոմոբիլային արդյունաբերությունը շարժվում է դեպի ավելի ճկուն ճարտարապետություններ, ներառյալ միջին ծրագրերը: Օրինակ, AUTOSAR հարմարվողական հարթակը դինամիկ համակարգ է, որը ներառում է միջին ծրագրեր, բարդ օպերացիոն համակարգերի աջակցություն և ժամանակակից բազմամիջուկ միկրոպրոցեսորներ: Այնուամենայնիվ, այս պահին առկա զարգացումները սահմանափակվում են միայն մեկ ECU-ով:

Միջնաժամկետ հեռանկարում նավատորմի սենսորների թիվը զգալիորեն կավելանա

Մեքենաների հաջորդ երկու-երեք սերունդներում ավտոարտադրողները կտեղադրեն նմանատիպ գործառույթներով սենսորներ՝ ապահովելու անվտանգության հետ կապված պաշարների բավարար լինելը:

McKinsey. ծրագրային ապահովման և էլեկտրոնիկայի ճարտարապետության վերաիմաստավորում ավտոմոբիլային ոլորտում

Երկարաժամկետ հեռանկարում ավտոմոբիլային արդյունաբերությունը կմշակի հատուկ սենսորային լուծումներ՝ նվազեցնելու դրանց քանակը և արժեքը: Մենք կարծում ենք, որ ռադարի և տեսախցիկի համատեղումը կարող է լինել ամենատարածված լուծումը առաջիկա հինգից ութ տարիների ընթացքում: Քանի որ ինքնավար վարելու հնարավորությունները շարունակում են աճել, լիդարների ներդրումն անհրաժեշտ կլինի: Դրանք կապահովեն ավելորդություն ինչպես օբյեկտների վերլուծության, այնպես էլ տեղայնացման ոլորտում։ Օրինակ, SAE International L4 (բարձր ավտոմատացում) ինքնավար վարման կոնֆիգուրացիան սկզբում, հավանաբար, կպահանջի չորսից հինգ lidar սենսորներ, ներառյալ նրանք, որոնք տեղադրված են հետևի մասում՝ քաղաքի նավարկության և գրեթե 360 աստիճան տեսանելիության համար:

Դժվար է երկարաժամկետ հեռանկարում որևէ բան ասել տրանսպորտային միջոցների սենսորների քանակի մասին։ Նրանց թիվը կա՛մ կավելանա, կա՛մ կնվազի, կա՛մ նույնը կմնա։ Ամեն ինչ կախված է կանոնակարգերից, լուծումների տեխնիկական հասունությունից և տարբեր դեպքերում բազմաթիվ սենսորների օգտագործման հնարավորությունից: Կարգավորող պահանջները կարող են, օրինակ, մեծացնել վարորդի մոնիտորինգը՝ հանգեցնելով մեքենայի ներսում ավելի շատ սենսորների: Մենք կարող ենք ակնկալել տեսնել ավելի շատ սպառողական էլեկտրոնիկայի սենսորներ, որոնք օգտագործվում են մեքենայի սրահում: Շարժման սենսորները, առողջության մոնիտորինգը (սրտի հաճախությունը և քնկոտությունը), դեմքի և ծիածանաթաղանթի ճանաչումը հնարավոր օգտագործման դեպքերից միայն մի քանիսն են: Այնուամենայնիվ, սենսորների քանակն ավելացնելու կամ նույնիսկ իրերը նույնը պահելու համար նյութերի ավելի լայն տեսականի կպահանջվի ոչ միայն բուն սենսորներում, այլ նաև տրանսպորտային միջոցների ցանցում: Հետեւաբար, շատ ավելի շահավետ է նվազեցնել սենսորների քանակը: Բարձր ավտոմատացված կամ լիովին ավտոմատացված տրանսպորտային միջոցների գալուստով առաջադեմ ալգորիթմները և մեքենայական ուսուցումը կարող են բարելավել սենսորների աշխատանքը և հուսալիությունը: Ավելի հզոր և ընդունակ սենսորային տեխնոլոգիաների շնորհիվ անհարկի սենսորների կարիքն այլևս չի լինի: Այսօր օգտագործվող սենսորները կարող են հնանալ. կհայտնվեն ավելի ֆունկցիոնալ սենսորներ (օրինակ, տեսախցիկի վրա հիմնված կայանման օգնականի կամ լիդարի փոխարեն կարող են հայտնվել ուլտրաձայնային սենսորներ):

Սենսորները կդառնան ավելի խելացի

Համակարգի ճարտարապետներին անհրաժեշտ կլինեն խելացի և ինտեգրված սենսորներ՝ բարձր ավտոմատացված վարելու համար պահանջվող տվյալների հսկայական քանակությունը կառավարելու համար: Բարձր մակարդակի գործառույթները, ինչպիսիք են սենսորների միաձուլումը և XNUMXD դիրքավորումը, կաշխատեն կենտրոնացված հաշվողական հարթակներում: Նախամշակման, զտման և արագ արձագանքման օղակները հավանաբար կտեղակայվեն եզրին կամ կկատարվեն հենց սենսորի ներսում: Մեկ հաշվարկով տվյալների քանակը, որը ինքնավար մեքենան կստեղծի ամեն ժամում, ասում է չորս տերաբայթ: Հետևաբար, AI-ն ECU-ից կտեղափոխվի սենսորներ՝ հիմնական նախնական մշակում կատարելու համար: Այն պահանջում է ցածր ուշացում և ցածր հաշվողական կատարողականություն, հատկապես, երբ համեմատում եք սենսորներում տվյալների մշակման արժեքը և մեքենայում մեծ քանակությամբ տվյալների փոխանցման արժեքը: Ճանապարհային որոշումների ավելցուկը HAD-ում, այնուամենայնիվ, կպահանջի կոնվերգենցիա կենտրոնացված հաշվարկների համար: Ամենայն հավանականությամբ, այդ հաշվարկները կհաշվարկվեն նախապես մշակված տվյալների հիման վրա։ Խելացի սենսորները կվերահսկեն իրենց սեփական գործառույթները, մինչդեռ սենսորների ավելորդությունը կբարելավի սենսորային ցանցի հուսալիությունը, հասանելիությունը և, հետևաբար, անվտանգությունը: Բոլոր պայմաններում սենսորների պատշաճ կատարումն ապահովելու համար կպահանջվեն սենսորների մաքրման ծրագրեր, ինչպիսիք են սառցաբեկորները և փոշին ու կեղտը հեռացնող միջոցները:

Կպահանջվեն լիարժեք հզորություն և ավելորդ տվյալների ցանցեր

Հիմնական և անվտանգության համար կարևոր հավելվածները, որոնք պահանջում են բարձր հուսալիություն, կօգտագործեն լիովին ավելորդ ցիկլեր՝ անվտանգ մանևրելու համար անհրաժեշտ ամեն ինչի համար (տվյալների հաղորդակցություն, հզորություն): Էլեկտրական մեքենաների տեխնոլոգիաների ներդրում, կենտրոնական համակարգիչները և էներգիայի կարիք ունեցող բաշխված հաշվողական ցանցերը կպահանջեն նոր ավելորդ էներգիայի կառավարման ցանցեր: Սխալ հանդուրժող համակարգերը, որոնք աջակցում են լարային կառավարման և այլ HAD գործառույթների, կպահանջեն ավելորդ համակարգերի մշակում: Սա զգալիորեն կբարելավի անսարքությունների հանդուրժող մոնիտորինգի ժամանակակից իրականացումների ճարտարապետությունը:

«Automotive Ethernet»-ը կբարձրանա՝ դառնալու մեքենայի ողնաշարը

Այսօրվա ավտոմոբիլային ցանցերը բավարար չեն ապագա տրանսպորտի կարիքները բավարարելու համար: Տվյալների արագության բարձրացումը, HAD-ների համար ավելորդության պահանջները, միացված միջավայրում անվտանգության և պաշտպանության անհրաժեշտությունը և միջարդյունաբերական ստանդարտացված արձանագրությունների անհրաժեշտությունը, հավանաբար, կհանգեցնեն ավտոմոբիլային Ethernet-ի առաջացմանը: Այն կդառնա առանցքային ակտիվացնող, հատկապես ավելորդ կենտրոնական տվյալների ավտոբուսի համար: Ethernet լուծումներ կպահանջվեն տիրույթների միջև հուսալի հաղորդակցություն ապահովելու և իրական ժամանակի պահանջները բավարարելու համար: Դա հնարավոր կլինի Ethernet ընդլայնումների ավելացման շնորհիվ, ինչպիսիք են Audio Video Bridging (AVB) և ժամանակի զգայուն ցանցերը (TSN): Ոլորտի ներկայացուցիչները և OPEN Alliance-ն աջակցում են Ethernet տեխնոլոգիայի ընդունմանը: Շատ ավտոարտադրողներ արդեն արել են այս մեծ քայլը։

Ավանդական ցանցերը, ինչպիսիք են տեղական փոխկապակցման ցանցերը և վերահսկիչ ցանցերը, կշարունակեն օգտագործվել մեքենայում, բայց միայն փակ ցածր մակարդակի ցանցերի համար, ինչպիսիք են սենսորները: Տեխնոլոգիաները, ինչպիսիք են FlexRay-ը և MOST-ը, հավանաբար կփոխարինվեն ավտոմոբիլային Ethernet-ով և դրա AVB և TSN ընդլայնումներով:

Ապագայում մենք ակնկալում ենք, որ ավտոմոբիլային արդյունաբերությունը կօգտագործի նաև այլ Ethernet տեխնոլոգիաներ՝ HDBP (բարձր ուշացման թողունակության արտադրանք) և 10 Գիգաբիթ տեխնոլոգիաներ։

OEM-ները միշտ խիստ վերահսկողություն կունենան տվյալների միացման վրա՝ ապահովելու ֆունկցիոնալ անվտանգությունը և HAD-ը, բայց նրանք կբացեն ինտերֆեյսեր՝ երրորդ կողմերին տվյալների հասանելիություն թույլ տալու համար:

Կենտրոնական հաղորդակցության դարպասները, որոնք փոխանցում և ստանում են անվտանգության համար կարևոր տվյալներ, միշտ միանալու են անմիջապես OEM հետին պլանին: Տվյալների մուտքը բաց կլինի երրորդ կողմերի համար, երբ դա արգելված չէ կանոններով: Infotainment-ը մեքենայի «կցորդ» է: Այս ոլորտում ձևավորվող բաց ինտերֆեյսները թույլ կտան բովանդակության մատակարարներին և հավելվածներին տեղակայել իրենց արտադրանքը, մինչդեռ OEM-ները առավելագույնս պահպանում են ստանդարտները:

Ներկայիս ախտորոշիչ պորտը կփոխարինվի միացված հեռահաղորդակցական լուծումներով: Տրանսպորտային միջոցների ցանցի տեխնիկական սպասարկման հասանելիությունն այլևս չի պահանջվի, բայց հնարավոր կլինի հոսել OEM հետին մասերի միջոցով: OEM-ները կտրամադրեն տվյալների նավահանգիստներ մեքենայի հետևի մասում որոշակի օգտագործման դեպքերի համար (գողացված մեքենայի հետևում կամ անձնական ապահովագրություն): Այնուամենայնիվ, շուկայահանվող սարքերը գնալով ավելի քիչ մուտք կունենան ներքին տվյալների ցանցեր:

Խոշոր նավատորմի օպերատորներն ավելի մեծ դեր կխաղան օգտագործողների փորձի մեջ և արժեք կստեղծեն վերջնական հաճախորդների համար: Նրանք կկարողանան տարբեր տրանսպորտային միջոցներ առաջարկել տարբեր նպատակների համար նույն բաժանորդագրության շրջանակներում (օրինակ՝ ամենօրյա ճանապարհորդության կամ հանգստյան օրերին փախուստի համար): Նրանցից կպահանջվի օգտագործել բազմաթիվ OEM backend-ներ և համախմբել տվյալները իրենց նավատորմի մեջ: Խոշոր տվյալների բազաները այնուհետև նավատորմի օպերատորներին թույլ կտան դրամայնացնել համախմբված տվյալները և վերլուծությունները, որոնք հասանելի չեն OEM մակարդակում:

Մեքենաները կօգտագործեն ամպային ծառայություններ՝ օդանավի տեղեկատվությունը արտաքին տվյալների հետ համատեղելու համար

«Ոչ զգայուն» տվյալները (այսինքն՝ տվյալներ, որոնք կապված չեն ինքնության կամ անվտանգության հետ) ավելի ու ավելի կմշակվեն ամպի մեջ՝ լրացուցիչ տեղեկություններ ստանալու համար: Այս տվյալների առկայությունը OEM-ից դուրս կախված կլինի ապագա օրենքներից և կանոնակարգերից: Քանի որ ծավալները մեծանում են դա անհնար կլինի անել առանց տվյալների վերլուծության. Վերլուծությունը անհրաժեշտ է տեղեկատվության մշակման և կարևոր տվյալներ հանելու համար: Մենք հավատարիմ ենք ինքնավար վարելուն և թվային այլ նորարարություններին: Տվյալների արդյունավետ օգտագործումը կախված կլինի շուկայի բազմաթիվ խաղացողների միջև տվյալների փոխանակումից: Դեռևս պարզ չէ, թե ով և ինչպես է դա անելու։ Այնուամենայնիվ, խոշոր ավտոմոբիլային մատակարարները և տեխնոլոգիական ընկերությունները արդեն կառուցում են ինտեգրված ավտոմոբիլային հարթակներ, որոնք կարող են կառավարել այս նոր հարուստ տվյալները:

Մեքենաներում կհայտնվեն արդիականացվող բաղադրիչներ, որոնք կաջակցեն երկկողմանի հաղորդակցությանը

Ներքին փորձարկման համակարգերը տրանսպորտային միջոցներին թույլ կտան ավտոմատ կերպով ստուգել թարմացումների համար: Մենք կկարողանանք կառավարել մեքենայի կյանքի ցիկլը և նրա գործառույթները: Բոլոր ECU-ները կուղարկեն և կստանան տվյալներ սենսորներից և ակտուատորներից՝ առբերելով տվյալները: Այս տվյալները կօգտագործվեն նորարարությունների զարգացման համար։ Օրինակ կարող է լինել երթուղու կառուցումը, որը հիմնված է մեքենայի պարամետրերի վրա:

OTA թարմացման հնարավորությունը պարտադիր է HAD-ի համար: Այս տեխնոլոգիաների շնորհիվ մենք կունենանք նոր հնարավորություններ, կիբերանվտանգություն և գործառույթների և ծրագրերի ավելի արագ տեղակայում: Փաստորեն, OTA թարմացման հնարավորությունը շարժիչ ուժն է վերը նկարագրված շատ կարևոր փոփոխությունների հետևում: Բացի այդ, այս հնարավորությունը պահանջում է նաև անվտանգության համապարփակ լուծում կույտի բոլոր մակարդակներում՝ ինչպես մեքենայից դուրս, այնպես էլ ECU-ի ներսում: Այս լուծումը դեռ պետք է մշակվի: Հետաքրքիր կլինի տեսնել, թե ով և ինչպես կանի դա։

Կարո՞ղ են արդյոք մեքենաների թարմացումները տեղադրվել ինչպես սմարթֆոնի վրա: Արդյունաբերությունը պետք է հաղթահարի մատակարարների պայմանագրերում առկա սահմանափակումները, կարգավորող պահանջները և անվտանգության և գաղտնիության հետ կապված մտահոգությունները: Շատ ավտոարտադրողներ հայտարարել են OTA ծառայությունների առաջարկների, ներառյալ իրենց մեքենաների օդային թարմացումների կիրառման պլանների մասին:

OEM-ները ստանդարտացնելու են իրենց նավատորմերը OTA հարթակներում՝ սերտորեն համագործակցելով այս ոլորտում տեխնոլոգիական մատակարարների հետ: Մեքենայի ներսում կապի և OTA հարթակները շուտով շատ կարևոր կդառնան: OEM-ները հասկանում են դա և ձգտում են ավելի շատ սեփականություն ձեռք բերել շուկայի այս հատվածում:

Մեքենաները կստանան ծրագրային ապահովման, գործառույթների և անվտանգության թարմացումներ իրենց դիզայնի կյանքի համար: Կարգավորող մարմինները, հավանաբար, կապահովեն ծրագրային սպասարկում՝ մեքենայի դիզայնի ամբողջականությունն ապահովելու համար: Ծրագրային ապահովման թարմացման և պահպանման անհրաժեշտությունը կհանգեցնի ավտոմեքենաների սպասարկման և շահագործման նոր բիզնես մոդելների:

Ավտոմոբիլային ծրագրաշարի և էլեկտրոնային ճարտարապետության ապագա ազդեցության գնահատում

Ավտոմոբիլային արդյունաբերության վրա ազդող միտումները զգալի ապարատային անորոշություններ են ստեղծում: Այնուամենայնիվ, ծրագրային ապահովման և էլեկտրոնային ճարտարապետության ապագան խոստումնալից է թվում: Բոլոր հնարավորությունները բաց են արդյունաբերության համար. ավտոարտադրողները կարող են ստեղծել արդյունաբերական ասոցիացիաներ՝ տրանսպորտային միջոցների ճարտարապետությունը ստանդարտացնելու համար, թվային հսկաները կարող են ներդնել ամպային հարթակներ, շարժական խաղացողները կարող են արտադրել իրենց մեքենաները կամ մշակել մեքենաների կույտեր՝ բաց կոդով և ծրագրային ապահովման առանձնահատկություններով, ավտոարտադրողները կարող են ներկայացնել: գնալով ավելի բարդ ինքնավար մեքենաներ՝ ինտերնետ կապով:

Ապրանքները շուտով այլևս չեն լինի ապարատակենտրոն: Դրանք ուղղված կլինեն ծրագրային ապահովմանը: Այս անցումը դժվար կլինի ավտոմոբիլային ընկերությունների համար, որոնք սովոր են ավանդական ավտոմեքենաներ արտադրել։ Այնուամենայնիվ, հաշվի առնելով նկարագրված միտումներն ու փոփոխությունները, նույնիսկ փոքր ընկերությունները ընտրություն չեն ունենա: Նրանք պետք է պատրաստվեն։

Մենք տեսնում ենք մի քանի հիմնական ռազմավարական քայլեր.

  • Առանձին մեքենայի զարգացման ցիկլեր և տրանսպորտային միջոցների գործառույթներ: OEM-ները և XNUMX-ին մակարդակի մատակարարները պետք է որոշեն, թե ինչպես են մշակելու, առաջարկելու և տեղակայելու հնարավորություններ: Դրանք պետք է անկախ լինեն տրանսպորտային միջոցների մշակման ցիկլերից՝ ինչպես տեխնիկական, այնպես էլ կազմակերպչական տեսանկյունից: Հաշվի առնելով տրանսպորտային միջոցների զարգացման ընթացիկ ցիկլերը՝ ընկերությունները պետք է ուղի գտնեն ծրագրային ապահովման նորարարությունը կառավարելու համար: Բացի այդ, նրանք պետք է դիտարկեն առկա նավատորմի արդիականացման և արդիականացման տարբերակները (օրինակ՝ հաշվողական միավորները):
  • Սահմանեք թիրախային ավելացված արժեքը ծրագրային ապահովման և էլեկտրոնիկայի մշակման համար: OEM-ները պետք է բացահայտեն տարբերակիչ հատկանիշներ, որոնց համար նրանք կարող են սահմանել չափորոշիչներ: Բացի այդ, կարևոր է հստակորեն սահմանել թիրախային հավելյալ արժեքը սեփական ծրագրային ապահովման և էլեկտրոնիկայի մշակումների համար: Դուք նաև պետք է նշեք ոլորտները, որտեղ ապրանքների կարիք կլինի, և թեմաներ, որոնք պետք է քննարկվեն միայն մատակարարի կամ գործընկերոջ հետ:
  • Ծրագրաշարի համար հստակ գին սահմանեք: Ծրագրաշարը սարքաշարից անջատելու համար OEM-ները պետք է վերանայեն ներքին գործընթացներն ու մեխանիզմները՝ ուղղակիորեն ծրագրակազմ գնելու համար: Բացի ավանդական հարմարեցումից, կարևոր է նաև վերլուծել, թե ինչպես կարող է ծրագրային ապահովման մշակման արագաշարժ մոտեցումը կապված լինել գնումների գործընթացին: Սա այն վայրն է, որտեղ վաճառողները (առաջին, երկրորդ և երրորդ մակարդակ) նույնպես կարևոր դեր են խաղում, քանի որ նրանք պետք է հստակ բիզնես արժեք ապահովեն իրենց ծրագրային ապահովման և համակարգերի առաջարկներին, որպեսզի նրանք կարողանան գրավել եկամտի ավելի մեծ մասը:
  • Մշակել հատուկ կազմակերպչական դիագրամ նոր էլեկտրոնիկայի ճարտարապետության համար (ներառյալ backends): Ավտոարդյունաբերությունը պետք է փոխի ներքին գործընթացները՝ առաջադեմ էլեկտրոնիկա և ծրագրակազմ մատակարարելու և վաճառելու համար: Նրանք նաև պետք է հաշվի առնեն տարբեր կազմակերպչական կարգավորումներ տրանսպորտային միջոցների հետ կապված էլեկտրոնային թեմաների համար: Ըստ էության, նոր «շերտավոր» ճարտարապետությունը պահանջում է ներկայիս «ուղղահայաց» կարգաբերման հնարավոր խաթարում և նոր «հորիզոնական» կազմակերպչական միավորների ներդրում: Բացի այդ, անհրաժեշտություն կա ընդլայնել ծրագրային ապահովման և էլեկտրոնիկայի մշակողների կարողությունները և հմտությունները թիմերում:
  • Մշակել բիզնես մոդել ավտոմեքենայի առանձին բաղադրիչների համար որպես ապրանք (հատկապես մատակարարների համար): Չափազանց կարևոր է վերլուծել, թե որ հատկանիշներն իրական արժեք են ավելացնում ապագա ճարտարապետությանը և, հետևաբար, կարող են դրամայնացվել: Սա կօգնի ձեզ մնալ մրցունակ և գրավել ավտոմոբիլային էլեկտրոնիկայի արդյունաբերության արժեքի զգալի մասը: Հետագայում անհրաժեշտ կլինի գտնել նոր բիզնես մոդելներ ծրագրային ապահովման և էլեկտրոնային համակարգերի վաճառքի համար՝ լինի դա ապրանք, ծառայություն, թե բոլորովին նոր բան:

Երբ սկսվում է ավտոմոբիլային ծրագրերի և էլեկտրոնիկայի նոր դարաշրջանը, այն հիմնովին փոխում է ամեն ինչ բիզնես մոդելների, հաճախորդների կարիքների և մրցակցության բնույթի վերաբերյալ: Մենք հավատում ենք, որ սրանից մեծ գումարներ են աշխատելու։ Սակայն մոտալուտ փոփոխություններից օգտվելու համար արդյունաբերության բոլոր անդամները պետք է վերանայեն ավտոմեքենաների արտադրության իրենց մոտեցումը և խելամտորեն սահմանեն (կամ փոխեն) իրենց առաջարկները:

Այս հոդվածը մշակվել է Գլոբալ կիսահաղորդչային դաշինքի հետ համատեղ:

Source: www.habr.com

Добавить комментарий