मॅकिन्से: ऑटोमोटिव्हमधील सॉफ्टवेअर आणि इलेक्ट्रॉनिक्स आर्किटेक्चरचा पुनर्विचार

ऑटोमोबाईलने हार्डवेअर-चालित ते सॉफ्टवेअर-चालित त्याचे संक्रमण सुरू ठेवल्याने, ऑटोमोटिव्ह उद्योगातील स्पर्धेचे नियम नाटकीयरित्या बदलत आहेत.

इंजिन हे 20 व्या शतकातील ऑटोमोबाईलचे तांत्रिक आणि अभियांत्रिकी केंद्र होते. आज, ही भूमिका अधिकाधिक सॉफ्टवेअर, अधिक संगणकीय शक्ती आणि प्रगत सेन्सर्सद्वारे भरली आहे; बहुतेक नवकल्पनांमध्ये हे सर्व समाविष्ट असते. कारच्या कार्यक्षमतेपासून, इंटरनेटवर त्यांचा प्रवेश आणि स्वायत्त ड्रायव्हिंगची शक्यता, इलेक्ट्रिक मोबिलिटी आणि नवीन गतिशीलता उपायांपर्यंत सर्व काही या गोष्टींवर अवलंबून आहे.

तथापि, इलेक्ट्रॉनिक्स आणि सॉफ्टवेअर अधिक महत्त्वाचे होत असल्याने, त्यांची जटिलता देखील वाढते. आधुनिक कारमध्ये समाविष्ट असलेल्या लाइन ऑफ कोड (SLOC) च्या वाढत्या संख्येचे उदाहरण घ्या. 2010 मध्ये, काही वाहनांमध्ये अंदाजे दहा दशलक्ष SLOC होते; 2016 पर्यंत, हा आकडा 15 पटीने वाढून अंदाजे 150 दशलक्ष कोड ओळींवर पोहोचला होता. हिमस्खलन सारखी जटिलता सॉफ्टवेअर गुणवत्तेसह गंभीर समस्या निर्माण करते, नवीन कारच्या असंख्य पुनरावलोकनांद्वारे पुरावा.

कारमध्ये स्वायत्ततेची पातळी वाढली आहे. म्हणून, ऑटोमोटिव्ह उद्योगात काम करणारे लोक लोकांच्या सुरक्षिततेची खात्री करण्यासाठी सॉफ्टवेअर आणि इलेक्ट्रॉनिक्सची गुणवत्ता आणि सुरक्षितता मुख्य आवश्यकता मानतात. ऑटोमोटिव्ह उद्योगाला सॉफ्टवेअर आणि इलेक्ट्रिकल आणि इलेक्ट्रॉनिक आर्किटेक्चरच्या आधुनिक पद्धतींचा पुनर्विचार करण्याची आवश्यकता आहे.

उद्योग समस्या सोडवणे

ऑटोमोटिव्ह उद्योग हार्डवेअर-चालित वरून सॉफ्टवेअर-चालित उपकरणांकडे वळत असताना, वाहनावरील सॉफ्टवेअर आणि इलेक्ट्रॉनिक्सचे सरासरी प्रमाण वेगाने वाढत आहे. आज, डी सेगमेंट किंवा मोठ्या कारसाठी (अंदाजे $10) कारच्या एकूण सामग्रीपैकी 1220% सॉफ्टवेअर बनवते. सॉफ्टवेअरचा सरासरी हिस्सा 11% वाढण्याची अपेक्षा आहे. असा अंदाज आहे की 2030 पर्यंत एकूण वाहन सामग्रीच्या 30% (सुमारे $5200) सॉफ्टवेअरचा वाटा असेल. हे आश्चर्यकारक नाही की कार विकासाच्या काही टप्प्यात सामील असलेले लोक सॉफ्टवेअर आणि इलेक्ट्रॉनिक्सद्वारे सक्षम केलेल्या नवकल्पनांचा फायदा घेण्याचा प्रयत्न करीत आहेत.

सॉफ्टवेअर कंपन्या आणि इतर डिजिटल प्लेयर्स यापुढे मागे राहू इच्छित नाहीत. ते वाहन उत्पादकांना प्रथम श्रेणीचे पुरवठादार म्हणून आकर्षित करण्याचा प्रयत्न करत आहेत. कंपन्या ऑटोमोटिव्ह टेक्नॉलॉजी स्टॅकमध्ये त्यांचा सहभाग वाढवत आहेत वैशिष्ट्ये आणि ऍप्लिकेशन्समधून ऑपरेटिंग सिस्टम्सकडे वळत आहेत. त्याच वेळी, इलेक्ट्रॉनिक प्रणालींसह काम करण्याची सवय असलेल्या कंपन्या टेक दिग्गजांकडून तंत्रज्ञान आणि अनुप्रयोगांच्या क्षेत्रात धैर्याने प्रवेश करत आहेत. प्रीमियम कार उत्पादक पुढे जात आहेत आणि त्यांची उत्पादने अद्वितीय बनवण्यासाठी त्यांची स्वतःची ऑपरेटिंग सिस्टम, हार्डवेअर अॅब्स्ट्रॅक्शन्स आणि सिग्नल प्रोसेसिंग विकसित करत आहेत.

वरील धोरणाचे परिणाम आहेत. भविष्यात सामान्य संगणकीय प्लॅटफॉर्मवर आधारित वाहन सेवा-देणारं आर्किटेक्चर (SOA) दिसेल. विकसक बर्‍याच नवीन गोष्टी जोडतील: इंटरनेट प्रवेश, अनुप्रयोग, कृत्रिम बुद्धिमत्तेचे घटक, प्रगत विश्लेषणे आणि कार्यप्रणाली. फरक कारच्या पारंपारिक हार्डवेअरमध्ये नसतील, परंतु वापरकर्ता इंटरफेसमध्ये आणि ते सॉफ्टवेअर आणि प्रगत इलेक्ट्रॉनिक्ससह कसे कार्य करते.

भविष्यातील कार नवीन ब्रँडेड स्पर्धात्मक फायद्यांच्या व्यासपीठावर जातील.

यामध्ये कदाचित इन्फोटेनमेंट नवकल्पनांचा समावेश असेल, स्वायत्त ड्रायव्हिंग क्षमता आणि "अयशस्वी-सुरक्षित" वर्तनावर आधारित बुद्धिमान सुरक्षितता वैशिष्ट्ये (उदा. एक सिस्टीम ज्याचा काही भाग अयशस्वी झाला तरीही त्याचे मुख्य कार्य करण्यास सक्षम आहे). स्मार्ट सेन्सर्सच्या नावाखाली हार्डवेअरचा भाग बनण्यासाठी सॉफ्टवेअर डिजिटल स्टॅकच्या खाली सरकत राहील. स्टॅक क्षैतिजरित्या एकत्रित होतील आणि नवीन स्तर प्राप्त होतील जे आर्किटेक्चरला SOA मध्ये हलवेल.

फॅशन ट्रेंड खेळाचे नियम बदलतात. ते सॉफ्टवेअर आणि इलेक्ट्रॉनिक आर्किटेक्चरवर प्रभाव टाकतात. हे ट्रेंड तंत्रज्ञानाची जटिलता आणि परस्परावलंबन चालवतात. उदाहरणार्थ, नवीन स्मार्ट सेन्सर आणि अनुप्रयोग तयार होतील वाहनात "डेटा बूम".. ऑटोमोटिव्ह कंपन्यांना स्पर्धात्मक राहायचे असल्यास, त्यांनी डेटावर प्रभावीपणे प्रक्रिया करणे आणि त्याचे विश्लेषण करणे आवश्यक आहे. मॉड्युलर SOA अद्यतने आणि ओव्हर-द-एअर (OTA) अद्यतने फ्लीट्समधील जटिल सॉफ्टवेअरला समर्थन देण्यासाठी मुख्य आवश्यकता बनतील. ते नवीन व्यवसाय मॉडेल्सच्या अंमलबजावणीसाठी देखील खूप महत्वाचे आहेत ज्यामध्ये वैशिष्ट्ये मागणीनुसार दिसतात. इन्फोटेनमेंट सिस्टीमचा वाढता वापर होईल आणि काही प्रमाणात प्रगत असले तरी चालक सहाय्य प्रणाली (ADAS). याचे कारण असे की वाहनांसाठी उत्पादने पुरवणारे थर्ड पार्टी अॅप डेव्हलपर अधिकाधिक आहेत.

डिजिटल सुरक्षा आवश्यकतांमुळे, पारंपारिक प्रवेश नियंत्रणाचे धोरण मनोरंजक नाही. वर स्विच करण्याची वेळ आली आहे एकात्मिक सुरक्षा संकल्पना, सायबर हल्ल्यांचा अंदाज, प्रतिबंध, शोध आणि संरक्षण करण्यासाठी डिझाइन केलेले. उच्च स्वयंचलित ड्रायव्हिंग (एचएडी) क्षमता उदयास येत असताना, आम्हाला कार्यक्षमतेचे अभिसरण, उच्च संगणकीय शक्ती आणि उच्च पातळीचे एकत्रीकरण आवश्यक असेल.

भविष्यातील इलेक्ट्रिकल किंवा इलेक्ट्रॉनिक आर्किटेक्चरबद्दल दहा गृहितकांचा शोध

तंत्रज्ञान आणि व्यवसाय मॉडेल या दोन्हीसाठी विकासाचा मार्ग अद्याप स्पष्टपणे परिभाषित केलेला नाही. परंतु आमच्या विस्तृत संशोधन आणि तज्ञांच्या मतांवर आधारित, आम्ही भविष्यातील इलेक्ट्रिक किंवा इलेक्ट्रॉनिक वाहन आर्किटेक्चर आणि उद्योगासाठी त्याचे परिणाम यासंबंधी दहा गृहितके विकसित केली आहेत.

इलेक्ट्रॉनिक कंट्रोल युनिट्स (ECU) चे एकत्रीकरण अधिक सामान्य होईल

विशिष्ट कार्यांसाठी एकाधिक विशिष्ट ECU च्या ऐवजी (सध्याच्या "फंक्शन जोडा, विंडो जोडा" शैलीमध्ये), उद्योग युनिफाइड वाहन ECU आर्किटेक्चरकडे जाईल.

पहिल्या टप्प्यात, बहुतेक कार्यक्षमता फेडरेशन डोमेन कंट्रोलर्सवर केंद्रित असेल. कोर वाहन डोमेनसाठी, ते सध्या वितरित ECU मध्ये उपलब्ध कार्यक्षमतेची अंशतः पुनर्स्थित करतील. विकासाची कामे आधीच सुरू आहेत. आम्ही दोन ते तीन वर्षांत तयार उत्पादन बाजारात येण्याची अपेक्षा करतो. ADAS आणि HAD फंक्शन्सशी संबंधित स्टॅकमध्ये एकत्रीकरण होण्याची शक्यता असते, तर अधिक मूलभूत वाहन कार्ये उच्च प्रमाणात विकेंद्रीकरण राखून ठेवू शकतात.

आम्ही ऑटोनॉमस ड्रायव्हिंगकडे वाटचाल करत आहोत. त्यामुळे सॉफ्टवेअर फंक्शन्सचे व्हर्च्युअलायझेशन आणि हार्डवेअरमधून अॅब्स्ट्रॅक्शन आवश्यक होईल. ही नवीन पद्धत वेगवेगळ्या प्रकारे लागू केली जाऊ शकते. स्टॅकमध्ये हार्डवेअर एकत्र करणे शक्य आहे जे भिन्न विलंबता आणि विश्वासार्हता आवश्यकता पूर्ण करतात. एक उदाहरण उच्च-कार्यक्षमता स्टॅक असू शकते जे HAD आणि ADAS कार्यक्षमतेला समर्थन देते आणि कोर सुरक्षा कार्यांसाठी स्वतंत्र कमी-विलंब, वेळ-चालित स्टॅक असू शकते. किंवा तुम्ही ECU ला एका बॅकअप "सुपर कॉम्प्युटर" ने बदलू शकता. दुसरी संभाव्य परिस्थिती अशी आहे की जेव्हा आपण स्मार्ट कॉम्प्युटिंग नेटवर्कच्या बाजूने कंट्रोल युनिटची संकल्पना पूर्णपणे सोडून देतो.

हे बदल प्रामुख्याने तीन घटकांद्वारे चालवले जातात: खर्च, नवीन बाजारातील प्रवेश आणि HAD ची मागणी. फीचर डेव्हलपमेंटची किंमत आणि आवश्यक कॉम्प्युटिंग हार्डवेअर, कम्युनिकेशन उपकरणांसह, एकत्रीकरण प्रक्रियेला गती देईल. ऑटोमोटिव्ह मार्केटमध्ये नवीन प्रवेश करणाऱ्यांसाठीही असेच म्हणता येईल जे वाहन आर्किटेक्चरसाठी सॉफ्टवेअर-केंद्रित दृष्टिकोनाने उद्योगात व्यत्यय आणण्याची शक्यता आहे. HAD कार्यक्षमता आणि रिडंडन्सीच्या वाढत्या मागणीसाठी ECU एकत्रीकरणाची उच्च डिग्री देखील आवश्यक असेल.

काही प्रीमियम ऑटोमेकर्स आणि त्यांचे पुरवठादार आधीच ECU एकत्रीकरणामध्ये सक्रियपणे सहभागी आहेत. ते त्यांचे इलेक्ट्रॉनिक आर्किटेक्चर अद्ययावत करण्यासाठी पहिली पावले उचलत आहेत, जरी या क्षणी अद्याप कोणताही नमुना नाही.

उद्योग विशिष्ट उपकरणांसाठी वापरल्या जाणार्‍या स्टॅकची संख्या मर्यादित करेल

एकत्रीकरण समर्थन स्टॅक मर्यादा सामान्य करते. हे वाहन आणि ECU हार्डवेअरचे कार्य वेगळे करेल, ज्यामध्ये व्हर्च्युअलायझेशनचा सक्रिय वापर समाविष्ट आहे. हार्डवेअर आणि फर्मवेअर (ऑपरेटिंग सिस्टीमसह) वाहनाच्या कार्यात्मक डोमेनचा भाग होण्याऐवजी मुख्य कार्यात्मक आवश्यकतांवर अवलंबून असतील. पृथक्करण आणि सेवा-देणारं आर्किटेक्चर सुनिश्चित करण्यासाठी, स्टॅकची संख्या मर्यादित असणे आवश्यक आहे. खाली असे स्टॅक आहेत जे 5-10 वर्षांत कारच्या भावी पिढ्यांसाठी आधार बनू शकतात:

• वेळ-चालित स्टॅक. या डोमेनमध्ये, कंट्रोलर थेट सेन्सर किंवा अ‍ॅक्ट्युएटरशी जोडलेला असतो, तर सिस्टमने कमी विलंबता राखून कठोर रिअल-टाइम आवश्यकतांचे समर्थन केले पाहिजे; संसाधन वेळापत्रक वेळ आधारित आहे. या स्टॅकमध्ये वाहनांच्या सुरक्षिततेची सर्वोच्च पातळी गाठणाऱ्या प्रणालींचा समावेश होतो. क्लासिक ऑटोमोटिव्ह ओपन सिस्टम आर्किटेक्चर (AUTOSAR) डोमेनचे उदाहरण आहे.
• वेळ आणि इव्हेंट चालित स्टॅक. हा हायब्रीड स्टॅक ADAS आणि HAD साठी समर्थनासह उच्च-कार्यक्षमता सुरक्षा अनुप्रयोग एकत्र करतो, उदाहरणार्थ. ॲप्लिकेशन्स आणि पेरिफेरल्स ऑपरेटिंग सिस्टीमद्वारे वेगळे केले जातात, तर ऍप्लिकेशन्स वेळ-शेड्यूल असतात. अर्जामध्ये, संसाधन शेड्युलिंग वेळ किंवा प्राधान्यावर आधारित असू शकते. ऑपरेटिंग वातावरण हे सुनिश्चित करते की मिशन-क्रिटिकल ऍप्लिकेशन्स वेगळ्या कंटेनरमध्ये चालतात, हे ऍप्लिकेशन वाहनातील इतर ऍप्लिकेशन्सपासून स्पष्टपणे वेगळे करतात. अनुकूल ऑटोसार हे एक चांगले उदाहरण आहे.
• इव्हेंट चालित स्टॅक. हा स्टॅक इन्फोटेनमेंट सिस्टमवर लक्ष केंद्रित करतो, जो सुरक्षिततेसाठी गंभीर नाही. ऍप्लिकेशन्स पेरिफेरल्समधून स्पष्टपणे दुप्पट केले जातात आणि इष्टतम किंवा इव्हेंट-आधारित शेड्यूलिंग वापरून संसाधने शेड्यूल केली जातात. स्टॅकमध्ये दृश्यमान आणि वारंवार वापरलेली कार्ये आहेत: Android, Automotive Grade Linux, GENIVI आणि QNX. ही वैशिष्ट्ये वापरकर्त्याला वाहनाशी संवाद साधण्याची परवानगी देतात.
• ढग स्टॅक. अंतिम स्टॅक डेटा ऍक्सेस कव्हर करतो आणि त्याचे समन्वय करतो आणि बाहेरून वाहन कार्य करतो. हा स्टॅक संप्रेषण, तसेच अनुप्रयोग सुरक्षा सत्यापन (प्रमाणीकरण) साठी जबाबदार आहे आणि रिमोट डायग्नोस्टिक्ससह विशिष्ट ऑटोमोटिव्ह इंटरफेस स्थापित करतो.

ऑटोमोटिव्ह पुरवठादार आणि तंत्रज्ञान निर्मात्यांनी यापैकी काही स्टॅकमध्ये विशेषज्ञ बनण्यास सुरुवात केली आहे. एक प्रमुख उदाहरण म्हणजे इन्फोटेनमेंट सिस्टम (इव्हेंट-चालित स्टॅक), जिथे कंपन्या संप्रेषण क्षमता विकसित करत आहेत - 3D आणि प्रगत नेव्हिगेशन. दुसरे उदाहरण म्हणजे कृत्रिम बुद्धिमत्ता आणि उच्च-कार्यक्षमता ऍप्लिकेशन्ससाठी संवेदना, जेथे पुरवठादार संगणकीय प्लॅटफॉर्म विकसित करण्यासाठी प्रमुख ऑटोमेकर्ससह एकत्र येत आहेत.

वेळ-चालित डोमेनमध्ये, AUTOSAR आणि JASPAR या स्टॅकच्या मानकीकरणास समर्थन देतात.

मिडलवेअर हार्डवेअरमधील अॅप्लिकेशन्स अमूर्त करेल

मोबाइल कंप्युटिंग प्लॅटफॉर्मकडे वाहने विकसित होत राहिल्याने, मिडलवेअर वाहनांना पुन्हा कॉन्फिगर करण्यास आणि त्यांचे सॉफ्टवेअर स्थापित आणि अद्यतनित करण्यास अनुमती देईल. आजकाल, प्रत्येक ECU मधील मिडलवेअर उपकरणांमधील संप्रेषण सुलभ करते. वाहनांच्या पुढील पिढीमध्ये, ते डोमेन कंट्रोलरला ऍक्सेस फंक्शन्सशी लिंक करेल. कारमधील ECU हार्डवेअर वापरून, मिडलवेअर अॅब्स्ट्रॅक्शन, व्हर्च्युअलायझेशन, SOA आणि वितरित संगणन प्रदान करेल.

ऑटोमोटिव्ह उद्योग मिडलवेअरसह अधिक लवचिक आर्किटेक्चरकडे जात असल्याचे पुरावे आधीच आहेत. उदाहरणार्थ, AUTOSAR अडॅप्टिव्ह प्लॅटफॉर्म ही डायनॅमिक सिस्टीम आहे ज्यामध्ये मिडलवेअर, कॉम्प्लेक्स ऑपरेटिंग सिस्टम सपोर्ट आणि आधुनिक मल्टी-कोर मायक्रोप्रोसेसर समाविष्ट आहेत. तथापि, याक्षणी उपलब्ध घडामोडी केवळ एका ECU पर्यंत मर्यादित आहेत.

मध्यम कालावधीत, ऑनबोर्ड सेन्सर्सची संख्या लक्षणीय वाढेल

वाहनांच्या पुढील दोन ते तीन पिढ्यांमध्ये, सुरक्षितता-संबंधित राखीव पुरेशा आहेत याची खात्री करण्यासाठी ऑटोमेकर्स समान कार्ये असलेले सेन्सर स्थापित करतील.

दीर्घकालीन, ऑटोमोटिव्ह उद्योग त्यांची संख्या आणि खर्च कमी करण्यासाठी समर्पित सेन्सर उपाय विकसित करेल. आम्हाला विश्वास आहे की रडार आणि कॅमेरा एकत्र करणे हा येत्या पाच ते आठ वर्षांत सर्वात लोकप्रिय उपाय असू शकतो. स्वायत्त ड्रायव्हिंग क्षमता वाढत असल्याने, लिडरचा परिचय आवश्यक असेल. ते ऑब्जेक्ट विश्लेषणाच्या क्षेत्रात आणि स्थानिकीकरणाच्या क्षेत्रात रिडंडंसी प्रदान करतील. उदाहरणार्थ, SAE इंटरनॅशनल L4 (उच्च ऑटोमेशन) स्वायत्त ड्रायव्हिंग कॉन्फिगरेशनसाठी सुरुवातीला चार ते पाच लिडर सेन्सर आवश्यक असतील, ज्यात शहराच्या नेव्हिगेशनसाठी मागील बाजूस बसवलेले आणि जवळपास 360-डिग्री दृश्यमानता समाविष्ट आहे.

दीर्घकाळात वाहनांमधील सेन्सर्सच्या संख्येबद्दल काहीही सांगणे कठीण आहे. एकतर त्यांची संख्या वाढेल, कमी होईल किंवा तशीच राहील. हे सर्व नियमांवर, उपायांची तांत्रिक परिपक्वता आणि वेगवेगळ्या प्रकरणांमध्ये एकाधिक सेन्सर वापरण्याची क्षमता यावर अवलंबून असते. नियामक आवश्यकता, उदाहरणार्थ, ड्रायव्हर मॉनिटरिंग वाढवू शकतात, ज्यामुळे वाहनाच्या आत अधिक सेन्सर होऊ शकतात. वाहनाच्या आतील भागात वापरलेले अधिक ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्स सेन्सर पाहण्याची आम्ही अपेक्षा करू शकतो. मोशन सेन्सर्स, हेल्थ मॉनिटरिंग (हृदय गती आणि निद्रानाश), फेशियल आणि आयरीस रेकग्निशन ही काही संभाव्य वापर प्रकरणे आहेत. तथापि, सेन्सर्सची संख्या वाढवण्यासाठी किंवा गोष्टी समान ठेवण्यासाठी, केवळ सेन्सर्समध्येच नव्हे तर वाहनांच्या नेटवर्कमध्ये देखील विस्तृत सामग्रीची आवश्यकता असेल. म्हणून, सेन्सर्सची संख्या कमी करणे अधिक फायदेशीर आहे. अत्यंत स्वयंचलित किंवा पूर्णपणे स्वयंचलित वाहनांच्या आगमनाने, प्रगत अल्गोरिदम आणि मशीन लर्निंग सेन्सरची कार्यक्षमता आणि विश्वासार्हता सुधारू शकतात. अधिक शक्तिशाली आणि सक्षम सेन्सर तंत्रज्ञानाबद्दल धन्यवाद, यापुढे अनावश्यक सेन्सरची आवश्यकता भासणार नाही. आज वापरलेले सेन्सर अप्रचलित होऊ शकतात - अधिक कार्यशील सेन्सर दिसून येतील (उदाहरणार्थ, कॅमेरा-आधारित पार्किंग सहाय्यक किंवा लिडरऐवजी, अल्ट्रासोनिक सेन्सर दिसू शकतात).

सेन्सर्स अधिक स्मार्ट होतील

अत्यंत स्वयंचलित ड्रायव्हिंगसाठी आवश्यक असलेल्या मोठ्या प्रमाणात डेटा व्यवस्थापित करण्यासाठी सिस्टम आर्किटेक्चरला बुद्धिमान आणि एकात्मिक सेन्सर्सची आवश्यकता असेल. सेन्सर फ्यूजन आणि XNUMXD पोझिशनिंग सारखी उच्च-स्तरीय कार्ये केंद्रीकृत संगणकीय प्लॅटफॉर्मवर चालतील. प्रीप्रोसेसिंग, फिल्टरिंग आणि जलद प्रतिसाद लूप कदाचित काठावर असतील किंवा सेन्सरमध्येच केले जातील. एका अंदाजानुसार एक स्वायत्त कार दर तासाला चार टेराबाइट्स किती डेटा जनरेट करेल. त्यामुळे, प्राथमिक पूर्व-प्रक्रिया करण्यासाठी AI ECU मधून सेन्सर्सकडे जाईल. यासाठी कमी विलंब आणि कमी संगणकीय कार्यप्रदर्शन आवश्यक आहे, विशेषत: जेव्हा तुम्ही सेन्सरमधील डेटावर प्रक्रिया करण्याच्या खर्चाची आणि वाहनामध्ये मोठ्या प्रमाणात डेटा प्रसारित करण्याच्या खर्चाची तुलना करता. तथापि, HAD मधील रस्त्यांच्या निर्णयांच्या रिडंडंसीसाठी केंद्रीकृत संगणनासाठी अभिसरण आवश्यक असेल. बहुधा, ही गणना पूर्व-प्रक्रिया केलेल्या डेटाच्या आधारे केली जाईल. स्मार्ट सेन्सर त्यांच्या स्वतःच्या कार्यांचे निरीक्षण करतील, तर सेन्सर रिडंडंसी सेन्सर नेटवर्कची विश्वासार्हता, उपलब्धता आणि त्यामुळे सुरक्षा सुधारेल. सर्व परिस्थितींमध्ये योग्य सेन्सर कार्यप्रदर्शन सुनिश्चित करण्यासाठी, सेन्सर क्लिनिंग ऍप्लिकेशन्स जसे की डीसर आणि डस्ट आणि डर्ट रिमूव्हर्स आवश्यक असतील.

पूर्ण शक्ती आणि अनावश्यक डेटा नेटवर्क आवश्यक असतील

मुख्य आणि सुरक्षितता-गंभीर अनुप्रयोग ज्यांना उच्च विश्वासार्हतेची आवश्यकता असते ते सुरक्षित युक्ती (डेटा कम्युनिकेशन्स, पॉवर) साठी आवश्यक असलेल्या प्रत्येक गोष्टीसाठी पूर्णपणे निरर्थक चक्र वापरतील. इलेक्ट्रिक वाहन तंत्रज्ञानाचा परिचय, केंद्रीय संगणक आणि पॉवर-हंग्री डिस्ट्रिब्युटेड कॉम्प्युटिंग नेटवर्क्सना नवीन रिडंडंट पॉवर मॅनेजमेंट नेटवर्क्सची आवश्यकता असेल. वायर्ड कंट्रोल आणि इतर HAD फंक्शन्सना सपोर्ट करणार्‍या फॉल्ट-टॉलरंट सिस्टम्सना रिडंडंट सिस्टम्सच्या विकासाची आवश्यकता असेल. हे आधुनिक दोष-सहिष्णु देखरेख अंमलबजावणीच्या आर्किटेक्चरमध्ये लक्षणीय सुधारणा करेल.

"ऑटोमोटिव्ह इथरनेट" कारचा कणा बनणार आहे

आजचे ऑटोमोटिव्ह नेटवर्क भविष्यातील वाहतुकीच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी पुरेसे नाहीत. वाढलेले डेटा दर, HADs साठी रिडंडंसी आवश्यकता, कनेक्ट केलेल्या वातावरणात सुरक्षितता आणि संरक्षणाची आवश्यकता आणि क्रॉस-इंडस्ट्री प्रमाणित प्रोटोकॉलची आवश्यकता यामुळे ऑटोमोटिव्ह इथरनेटचा उदय होण्याची शक्यता आहे. विशेषत: रिडंडंट सेंट्रल डेटा बससाठी हे एक मुख्य सक्षमकर्ता बनेल. डोमेन दरम्यान विश्वसनीय संप्रेषण प्रदान करण्यासाठी आणि रिअल-टाइम मागण्या पूर्ण करण्यासाठी इथरनेट सोल्यूशन्स आवश्यक असतील. ऑडिओ व्हिडिओ ब्रिजिंग (AVB) आणि वेळ-संवेदनशील नेटवर्क (TSN) सारख्या इथरनेट विस्तारांच्या जोडणीमुळे हे शक्य होईल. उद्योग प्रतिनिधी आणि ओपन अलायन्स इथरनेट तंत्रज्ञानाचा अवलंब करण्यास समर्थन देतात. अनेक वाहन निर्मात्यांनी आधीच हे मोठे पाऊल उचलले आहे.

पारंपारिक नेटवर्क जसे की स्थानिक इंटरकनेक्ट नेटवर्क आणि कंट्रोलर नेटवर्क हे वाहनामध्ये वापरले जातील, परंतु फक्त बंद केलेल्या निम्न-स्तरीय नेटवर्कसाठी जसे की सेन्सर. FlexRay आणि MOST सारख्या तंत्रज्ञानाची जागा ऑटोमोटिव्ह इथरनेट आणि त्याचे विस्तार AVB आणि TSN ने घेतली जाईल.

भविष्यात, आम्ही अपेक्षा करतो की ऑटोमोटिव्ह उद्योग इतर इथरनेट तंत्रज्ञान - HDBP (उच्च-विलंब बँडविड्थ उत्पादने) आणि 10-गीगाबिट तंत्रज्ञान देखील वापरेल.

कार्यात्मक सुरक्षितता आणि HAD सुनिश्चित करण्यासाठी OEM चे डेटा कनेक्टिव्हिटीवर नेहमीच कडक नियंत्रण असते, परंतु ते तृतीय पक्षांना डेटामध्ये प्रवेश करण्याची परवानगी देण्यासाठी इंटरफेस उघडतील.

केंद्रीय संप्रेषण गेटवे जे सुरक्षितता-गंभीर डेटा प्रसारित करतात आणि प्राप्त करतात ते नेहमी थेट OEM बॅकएंडशी कनेक्ट होतील. जेव्हा हे नियमांद्वारे प्रतिबंधित नसेल तेव्हा डेटामध्ये प्रवेश तृतीय पक्षांसाठी खुला असेल. इन्फोटेनमेंट हे वाहनाला एक "संलग्नक" आहे. या क्षेत्रात, उदयोन्मुख मुक्त इंटरफेस सामग्री प्रदाते आणि अनुप्रयोगांना त्यांची उत्पादने तैनात करण्यास अनुमती देतील तर OEM ते शक्य तितक्या चांगल्या मानकांचे पालन करतात.

आजचे ऑन-बोर्ड डायग्नोस्टिक पोर्ट कनेक्टेड टेलिमॅटिक्स सोल्यूशन्सद्वारे बदलले जाईल. वाहन नेटवर्कसाठी देखभाल प्रवेशाची यापुढे आवश्यकता राहणार नाही, परंतु OEM बॅकएंडमधून प्रवाहित होण्यास सक्षम असेल. OEM काही विशिष्ट वापर प्रकरणांसाठी (चोरी वाहन ट्रॅकिंग किंवा वैयक्तिक विमा) वाहनाच्या मागील बाजूस डेटा पोर्ट प्रदान करतील. तथापि, आफ्टर-मार्केट उपकरणांना अंतर्गत डेटा नेटवर्कमध्ये कमी आणि कमी प्रवेश असेल.

मोठ्या फ्लीट ऑपरेटर वापरकर्त्याच्या अनुभवामध्ये मोठी भूमिका बजावतील आणि अंतिम ग्राहकांसाठी मूल्य निर्माण करतील. ते एकाच सबस्क्रिप्शनमध्ये (उदाहरणार्थ, रोजच्या प्रवासासाठी किंवा वीकेंड गेटवेजसाठी) वेगवेगळ्या उद्देशांसाठी वेगवेगळी वाहने देऊ शकतील. त्यांना एकाधिक OEM बॅकएंड वापरणे आणि त्यांच्या फ्लीट्समध्ये डेटा एकत्रित करणे आवश्यक असेल. मोठे डेटाबेस नंतर फ्लीट ऑपरेटरना OEM स्तरावर उपलब्ध नसलेला एकत्रित डेटा आणि विश्लेषणे कमाई करण्यास अनुमती देतील.

बाह्य डेटासह ऑन-बोर्ड माहिती एकत्रित करण्यासाठी कार क्लाउड सेवा वापरतील

"असंवेदनशील" डेटा (म्हणजे, ओळख किंवा सुरक्षिततेशी संबंधित नसलेला डेटा) अतिरिक्त माहिती मिळविण्यासाठी क्लाउडमध्ये वाढत्या प्रमाणात प्रक्रिया केली जाईल. OEM च्या बाहेर या डेटाची उपलब्धता भविष्यातील कायदे आणि नियमांवर अवलंबून असेल. जसजसे खंड वाढतात डेटा विश्लेषणाशिवाय हे करणे अशक्य होईल. माहितीवर प्रक्रिया करण्यासाठी आणि महत्त्वाचा डेटा काढण्यासाठी विश्लेषण आवश्यक आहे. आम्ही स्वायत्त ड्रायव्हिंग आणि इतर डिजिटल नवकल्पनांसाठी वचनबद्ध आहोत. डेटाचा प्रभावी वापर एकाधिक बाजारातील खेळाडूंमधील डेटाच्या सामायिकरणावर अवलंबून असेल. हे कोण आणि कसे करेल हे अद्याप स्पष्ट नाही. तथापि, प्रमुख ऑटोमोटिव्ह पुरवठादार आणि तंत्रज्ञान कंपन्या आधीच एकात्मिक ऑटोमोटिव्ह प्लॅटफॉर्म तयार करत आहेत जे डेटाची ही नवीन संपत्ती हाताळू शकतात.

अपग्रेड करण्यायोग्य घटक कारमध्ये दिसतील जे द्वि-मार्गी संप्रेषणास समर्थन देतील

ऑन-बोर्ड चाचणी प्रणाली वाहनांना स्वयंचलितपणे अद्यतनांची तपासणी करण्यास अनुमती देईल. आम्ही वाहनाचे जीवनचक्र आणि त्याची कार्ये व्यवस्थापित करण्यात सक्षम होऊ. सर्व ECU सेन्सर्स आणि अॅक्ट्युएटर्सकडून डेटा पाठवतील आणि प्राप्त करतील, डेटा पुनर्प्राप्त करतील. हा डेटा नवकल्पना विकसित करण्यासाठी वापरला जाईल. वाहन पॅरामीटर्सवर आधारित मार्ग तयार करणे हे एक उदाहरण आहे.

HAD साठी OTA अपडेट क्षमता आवश्यक आहे. या तंत्रज्ञानासह, आमच्याकडे नवीन वैशिष्ट्ये, सायबर सुरक्षा आणि वैशिष्ट्ये आणि सॉफ्टवेअरची जलद तैनाती असेल. खरं तर, वर वर्णन केलेल्या अनेक महत्त्वाच्या बदलांमागे OTA अपडेट क्षमता ही प्रेरक शक्ती आहे. याव्यतिरिक्त, या क्षमतेसाठी स्टॅकच्या सर्व स्तरांवर सर्वसमावेशक सुरक्षा उपाय आवश्यक आहे—वाहनाच्या बाहेर आणि ECU आत दोन्ही. हा उपाय अजून विकसित व्हायचा आहे. ते कोण आणि कसे करणार हे पाहणे रंजक ठरणार आहे.

स्मार्टफोनप्रमाणे कार अपडेट्स इन्स्टॉल करता येतील का? उद्योगाला पुरवठादार करार, नियामक आवश्यकता आणि सुरक्षा आणि गोपनीयतेच्या समस्यांमधील मर्यादांवर मात करणे आवश्यक आहे. अनेक वाहन निर्मात्यांनी त्यांच्या वाहनांसाठी ओव्हर-द-एअर अपडेट्ससह OTA सेवा ऑफर आणण्याची योजना जाहीर केली आहे.

OEM या क्षेत्रातील तंत्रज्ञान प्रदात्यांसोबत जवळून काम करून OTA प्लॅटफॉर्मवर त्यांचे फ्लीट प्रमाणित करतील. इन-व्हेइकल कनेक्टिव्हिटी आणि ओटीए प्लॅटफॉर्म लवकरच खूप महत्त्वाचे बनतील. OEM ला हे समजले आहे आणि ते या मार्केट सेगमेंटमध्ये अधिक मालकी मिळवू पाहत आहेत.

वाहनांना त्यांच्या डिझाइन लाइफसाठी सॉफ्टवेअर, वैशिष्ट्य आणि सुरक्षा अद्यतने प्राप्त होतील. वाहनाच्या डिझाइनची अखंडता सुनिश्चित करण्यासाठी नियामक अधिकारी कदाचित सॉफ्टवेअर देखभाल प्रदान करतील. सॉफ्टवेअर अद्ययावत आणि देखरेख करण्याची गरज वाहन देखभाल आणि ऑपरेशनसाठी नवीन व्यवसाय मॉडेल्सकडे नेईल.

ऑटोमोटिव्ह सॉफ्टवेअर आणि इलेक्ट्रॉनिक आर्किटेक्चरच्या भविष्यातील प्रभावाचे मूल्यांकन करणे

ऑटोमोटिव्ह उद्योगावर परिणाम करणारे ट्रेंड महत्त्वपूर्ण हार्डवेअर-संबंधित अनिश्चितता निर्माण करत आहेत. तथापि, सॉफ्टवेअर आणि इलेक्ट्रॉनिक आर्किटेक्चरचे भविष्य आशादायक दिसते. उद्योगासाठी सर्व शक्यता खुल्या आहेत: ऑटोमेकर्स वाहन आर्किटेक्चरचे मानकीकरण करण्यासाठी उद्योग संघटना तयार करू शकतात, डिजिटल दिग्गज ऑन-बोर्ड क्लाउड प्लॅटफॉर्म लागू करू शकतात, मोबिलिटी प्लेयर्स स्वतःची वाहने तयार करू शकतात किंवा ओपन सोर्स कोड आणि वैशिष्ट्यांसह सॉफ्टवेअरसह वाहन स्टॅक विकसित करू शकतात, ऑटोमेकर्स सादर करू शकतात. इंटरनेट कनेक्टिव्हिटीसह अधिकाधिक अत्याधुनिक स्वायत्त कार.

उत्पादने लवकरच हार्डवेअर-केंद्रित राहणार नाहीत. ते सॉफ्टवेअर ओरिएंटेड असतील. पारंपारिक मोटारगाड्यांचे उत्पादन करण्याची सवय असलेल्या ऑटोमोबाईल कंपन्यांसाठी हे संक्रमण कठीण होणार आहे. तथापि, वर्णन केलेले ट्रेंड आणि बदल लक्षात घेता, लहान कंपन्यांनाही पर्याय राहणार नाही. त्यांना तयारी करावी लागेल.

आम्ही अनेक मुख्य धोरणात्मक पायऱ्या पाहतो:

• स्वतंत्र वाहन विकास चक्र आणि वाहन कार्ये. OEM आणि टियर XNUMX पुरवठादारांनी हे ठरवले पाहिजे की ते वैशिष्ट्ये कशी विकसित करतील, ऑफर करतील आणि तैनात करतील. तांत्रिक आणि संस्थात्मक दृष्टिकोनातून ते वाहन विकास चक्रांपासून स्वतंत्र असले पाहिजेत. सध्याचे वाहन विकास चक्र पाहता, कंपन्यांना सॉफ्टवेअर इनोव्हेशन व्यवस्थापित करण्याचा मार्ग शोधणे आवश्यक आहे. याव्यतिरिक्त, त्यांनी विद्यमान फ्लीट्ससाठी अपग्रेड आणि अपग्रेड (जसे की गणना युनिट्स) च्या पर्यायांचा विचार केला पाहिजे.
• सॉफ्टवेअर आणि इलेक्ट्रॉनिक्स विकासासाठी लक्ष्य जोडलेले मूल्य परिभाषित करा. OEM ने भिन्न वैशिष्ट्ये ओळखणे आवश्यक आहे ज्यासाठी ते बेंचमार्क सेट करू शकतात. याव्यतिरिक्त, त्यांच्या स्वतःच्या सॉफ्टवेअर आणि इलेक्ट्रॉनिक्स विकासासाठी लक्ष्य जोडलेले मूल्य स्पष्टपणे परिभाषित करणे महत्वाचे आहे. तुम्ही उत्पादनांची आवश्यकता असणारे क्षेत्र आणि केवळ पुरवठादार किंवा भागीदाराशी चर्चा केली पाहिजे असे विषय देखील ओळखले पाहिजेत.
• सॉफ्टवेअरसाठी स्पष्ट किंमत सेट करा. हार्डवेअरमधून सॉफ्टवेअर डीकपल करण्यासाठी, OEM ने थेट सॉफ्टवेअर खरेदी करण्यासाठी अंतर्गत प्रक्रिया आणि यंत्रणांवर पुनर्विचार करणे आवश्यक आहे. पारंपारिक सानुकूलनाव्यतिरिक्त, सॉफ्टवेअर डेव्हलपमेंटचा चपळ दृष्टिकोन खरेदी प्रक्रियेत कसा जोडला जाऊ शकतो याचे विश्लेषण करणे देखील महत्त्वाचे आहे. येथेच विक्रेते (टियर वन, टियर टू आणि टियर थ्री) देखील महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात कारण त्यांना त्यांच्या सॉफ्टवेअर आणि सिस्टम ऑफरिंगला स्पष्ट व्यवसाय मूल्य प्रदान करणे आवश्यक आहे जेणेकरून ते महसूलाचा मोठा वाटा मिळवू शकतील.
• नवीन इलेक्ट्रॉनिक्स आर्किटेक्चरसाठी (बॅकएंडसह) विशिष्ट संस्था आकृती विकसित करा. ऑटो उद्योगाला प्रगत इलेक्ट्रॉनिक्स आणि सॉफ्टवेअर वितरीत करण्यासाठी आणि विकण्यासाठी अंतर्गत प्रक्रिया बदलण्याची आवश्यकता आहे. त्यांना वाहन-संबंधित इलेक्ट्रॉनिक विषयांसाठी विविध संस्थात्मक सेटिंग्ज देखील विचारात घेणे आवश्यक आहे. मूलभूतपणे, नवीन "स्तरित" आर्किटेक्चरसाठी सध्याच्या "उभ्या" सेटअपमधील संभाव्य व्यत्यय आणि नवीन "क्षैतिज" संस्थात्मक युनिट्सचा परिचय आवश्यक आहे. याव्यतिरिक्त, संघांमध्ये सॉफ्टवेअर आणि इलेक्ट्रॉनिक्स विकसकांच्या क्षमता आणि कौशल्यांचा विस्तार करण्याची आवश्यकता आहे.
• वैयक्तिक वाहन घटकांसाठी उत्पादन म्हणून (विशेषतः पुरवठादारांसाठी) व्यवसाय मॉडेल विकसित करा. भविष्यातील आर्किटेक्चरमध्ये कोणती वैशिष्ट्ये वास्तविक मूल्य जोडतात आणि त्यामुळे कमाई केली जाऊ शकते याचे विश्लेषण करणे महत्वाचे आहे. हे तुम्हाला स्पर्धात्मक राहण्यास आणि ऑटोमोटिव्ह इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगातील मूल्याचा महत्त्वपूर्ण वाटा मिळविण्यास मदत करेल. त्यानंतर, सॉफ्टवेअर आणि इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली विकण्यासाठी नवीन व्यवसाय मॉडेल शोधणे आवश्यक आहे, मग ते उत्पादन, सेवा किंवा पूर्णपणे नवीन काहीतरी असेल.

ऑटोमोटिव्ह सॉफ्टवेअर आणि इलेक्ट्रॉनिक्सचे नवीन युग सुरू होत असताना, ते व्यवसाय मॉडेल, ग्राहकांच्या गरजा आणि स्पर्धेचे स्वरूप याविषयी सर्व काही मूलभूतपणे बदलते. आम्हाला विश्वास आहे की यातून भरपूर पैसे कमावले जातील. परंतु येऊ घातलेल्या बदलांचा फायदा घेण्यासाठी, उद्योगातील प्रत्येकाने ऑटो मॅन्युफॅक्चरिंगच्या त्यांच्या दृष्टिकोनावर पुनर्विचार केला पाहिजे आणि त्यांच्या ऑफरना सुज्ञपणे सेट करा (किंवा बदला).

हा लेख ग्लोबल सेमीकंडक्टर अलायन्सच्या सहकार्याने विकसित करण्यात आला आहे.

स्त्रोत: www.habr.com