Αυτοκίνητη πρόοδος ανάπτυξης λογισμικού

Η αυτοκίνητη ηλεκτρονική έχει γίνει όλο και περισσότερο ένα λογισμικό-καθορισμένο σύστημα.

Εάν σκέφτεστε τα τελευταία 50 έτη, όλων των προϊόντων που έχουν παραχθεί μαζικά, το αυτοκίνητο είναι το πιό σύνθετο, επειδή περιέχει τα μηχανικά, ηλεκτρομηχανικά, και ηλεκτρονικά συστήματα. Τα τελευταία χρόνια, το αυτοκίνητο ηλεκτρονικό σύστημα έχει γίνει όλο και περισσότερο προηγμένο, και έχει αρχίσει να αντικαθιστά τα μηχανικά και ηλεκτρομηχανικά συστήματα, και είναι ακόμα στη συνεχή ανάπτυξη.

Αυτό σημαίνει ότι, αργά ή γρήγορα, η αυτοκίνητη ηλεκτρονική θα γίνει η περιπλοκότερη παραγμένη μαζικά ηλεκτρονική συσκευή, μια διάκριση που μπορεί ήδη να είχε κερδίσει. Ενώ τα τμήματα αεροσκαφών μπορούν να είναι πιό σύνθετα, και οι υπερυπολογιστές μπορούν να έχουν πιό περίπλοκος την ηλεκτρονική, δεν είναι πουθενά κοντά στις δεκάδες των εκατομμυρίων παραχθε'ντων ετησίως.

Σχεδόν σε όλα τα αυτοκίνητα, το ποσό περιεκτικότητας σε λογισμικό που περιλαμβάνεται στις ηλεκτρονικές συσκευές αυξάνεται γρήγορα, ακριβώς από ένα μικρό ποσό. Πολλά άρθρα υποστηρίζουν ότι ένα προηγμένο αυτοκίνητο περιέχει περισσότερες από 100 εκατομμύριο γραμμές κώδικα λογισμικού. Δεν έχω δει ακριβώς τι εκείνες οι 100 εκατομμύριο γραμμές κώδικα περιέχουν, αλλά εάν κάποιος έχει εκείνο το είδος στοιχείων, είναι πολύ χρήσιμος. Υπάρχει καμιά αμφιβολία ότι το αυτοκίνητο περιεχόμενο ηλεκτρονικής και λογισμικού θα εξελιχθεί γρήγορα ως προηγμένα συστήματα βοήθειας οδηγών (ADAS), συνδετικότητα, ασφάλεια δικτύων, αυτόνομη οδήγηση, και άλλα χαρακτηριστικά γνωρίσματα συνεχίζουν να αυξάνονται.

Λίγα λέγονται για τη στρατηγική, την κατάτμηση, τις βασικές τεχνολογίες και άλλα σημαντικά ζητήματα του αυτοκίνητου λογισμικού. Υπάρχει μια μεγάλη διαφορά μεταξύ του υλικού και του λογισμικού, τα οποία μπορούν να έχουν επιπτώσεις στην επιτυχία του ολόκληρου αυτοκινήτου.

Στις προηγούμενες δύο δεκαετίες, το αυτοκίνητο λογισμικό έχει έρθει ένας μακροχρόνιος τρόπος. Στη δεκαετία του '90 τα αυτοκίνητα ήταν κυρίως ενσωματωμένο λογισμικό, που χρησιμοποιήθηκε για να ελέγξει την οδηγώντας ηλεκτρονική και τα απλά συστήματα ψυχαγωγίας. Παρά την αύξηση της πολυπλοκότητας λογισμικού, τα ενσωματωμένα συστήματα φθάνουν σπάνια σε εκατομμύριο γραμμές κώδικα. Αυτοκίνητο Oems και η σειρά τους 1 προμηθευτές αναπτύσσουν τα ενσωματωμένα συστήματά τους.

Αυτός που αλλάζουν στα τέλη της δεκαετίας του 1990. Δεδομένου ότι οι ικανότητες του infotainment και των ενσωματωμένων συστημάτων ναυσιπλοΐας συνεχίζουν να αυξάνονται, το σύνθετο λογισμικό πρέπει να ρυθμιστεί από ένα λειτουργικό σύστημα (OS). Τα λειτουργικά συστήματα φέρνουν την υψηλή τεχνολογία στο αυτοκίνητο λογισμικό, συμπεριλαμβανομένου QNX, τους πράσινους λόφους, τον ποταμό αέρα, τη Microsoft και περισσότεροι. Στην τελευταία δεκαετία, το λογισμικό ανοιχτού κώδικα όπως Linux έχει γίνει επίσης όλο και περισσότερο σημαντικό στο αυτοκίνητο λογισμικό.

«Χτίστε - κάνετε - την αγορά - χρησιμοποιήστε» την έννοια

Το σχήμα 2 παρουσιάζει τη διαφορά μεταξύ του αυτοκίνητων υλικού και του λογισμικού, με τέσσερις φάσεις εφαρμόσιμες σε οποιοδήποτε τύπο προϊόντος ή βιομηχανίας. «Η καθιέρωση» είναι το στάδιο ανάπτυξης και σχεδίου του προϊόντος «Η κατασκευή» αναφέρεται στο στάδιο παραγωγής ενός προϊόντος, συμπεριλαμβανομένων όλων των συστατικών δαπανών, του κόστους παραγωγής και της αλυσίδας εφοδιασμού Ο τρίτου σταδίου «εμπορεύεται» του προϊόντος, συμπεριλαμβανομένης της διαφήμισης, τις πωλήσεις και τους διαύλους διανομής. Στην ουσία, αναφέρεται σε όλες τις δραστηριότητες και τις δαπάνες το προϊόν στους πελάτες. Το τέταρτο στάδιο είναι η «χρήση» του πελάτη, η οποία είναι αρκετά μακροχρόνια για τη αυτοκινητοβιομηχανία.

Η έννοια κατασκευή-κατασκευάζω-μάρκετινγκ έμαθα πότε ήμουν στη Texas Instruments (Tj) επειδή τόσο ευρέως χρησιμοποιήθηκε στη δεκαετία του '70 και τη δεκαετία του '80. Κατά τη διάρκεια του χρόνου μου στο Markit ΤΟΥ, πρόσθεσα τη φάση «χρήσης» πάλι. Σε πολλές εκθέσεις και επιδείξεις, χρησιμοποίησα τη βαθιά κατανόηση αυτών των τεσσάρων σταδίων μου για να αναλύσω τα διαφορετικά αυτοκίνητα τμήματα, συμπεριλαμβανομένου του λογισμικού, ηλεκτρικά οχήματα μπαταριών (BEV), τρισδιάστατη εκτύπωση, και ούτω καθεξής.

Φάση υλικού

Η κορυφή του σχήματος 2 παρουσιάζει κύρια χαρακτηριστικά του υλικού αυτοκινήτων σε τέσσερις διαφορετικές φάσεις. Το στάδιο «καθιερώσεων» υλικού καθορίζει τις λειτουργίες των ηλεκτρονικών συσκευών, οι οποίες παίζουν έναν όλο και περισσότερο προεξέχον ρόλο. Η βιομηχανία τσιπ παρέχει τα σημαντικότερα τμήματα υλικού, και θα συνεχίσει να κάνει έτσι στους μεγάλους αριθμούς. Το οικοσύστημα υλικού γίνεται όλο και περισσότερο σημαντικό επειδή περιλαμβάνει όλα τα συστήματα ανάπτυξης και τα εργαλεία σχεδίου υλικού. Τα οικοσυστήματα που συνδέονται με τις πλατφόρμες επεξεργαστών στην αυτοκίνητη ηλεκτρονική είναι επίσης όλο και περισσότερο σημαντικά. Η φάση «συγκέντρωσης» αυτοκίνητων δαπανών υλικού στα εκατομμύρια ή τις δεκάδες των εκατομμυρίων των δολαρίων, αλλά με τις εκατοντάδες χιλιάδες των μονάδων παραχθεισών, το κόστος ανά όχημα είναι σχετικά κατώτερη.

Η φάση «κατασκευής» είναι η ακριβότερη, λόγω του κόστους όλων των ηλεκτρονικών τμημάτων υλικού, ή BOM, και το κόστος τη αλυσίδα εφοδιασμού υλικού, κατασκευαστικός τον εξοπλισμό, και το προσωπικό. Το υλικό γενικό, ηλεκτρονικό συστατικών αποτελεί μόνο ένα μικρό μέρος του συνολικού κόστους ενός αυτοκινήτου, και ακόμη και δεδομένου ότι το κόστος των πτώσεων κάθε ηλεκτρονικών συστατικών, το κόστος «» συνεχίζει να αυξάνεται. Όλα τα ηλεκτρονικά συστήματα υλικού σε ένα αυτοκίνητο κοστίζουν χαρακτηριστικά μεταξύ $3.000 και $8.000, με τα πρότυπα πολυτέλειας που κοστίζουν ακόμα περισσότερους.

Η φάση «μάρκετινγκ» υλικού ποικίλλει από τον τύπο συστατικών και συστημάτων. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η φάση «μάρκετινγκ» υλικού γίνεται μέρος του αυτοκίνητου συστήματος ηλεκτρονικής μέσω της σειράς 1 προμηθευτές.

Οι λειτουργίες υλικού έχουν όλο και περισσότερη επιρροή στις αυτοκινητικές πωλήσεις. Όλες οι λειτουργίες που πρέπει να πραγματοποιηθούν από τις λειτουργίες υλικού θα έχουν την έμμεση επιρροή στις πωλήσεις. Τα νέα χαρακτηριστικά γνωρίσματα που θα χρησιμοποιηθούν ευρέως στο μέλλον περιλαμβάνουν ADAS, το υλικό ασφάλειας δικτύων, το βελτιώσιμο υλικό, και τα μόνος-οδηγώντας χαρακτηριστικά γνωρίσματα.

Η φάση «χρήσης» του αυτοκινήτου διαρκεί συνήθως 10 έως 15 έτη, μερικές φορές ακόμα περισσότερο. Μια τέτοια μακριά ζωή υπηρεσιών απαιτεί την άριστη αξιοπιστία υλικού για να μειώσει την εξουσιοδότηση cOem και προμηθευτών και να υπενθυμίσει τις δαπάνες. Είναι στη φάση «χρήσης» ότι οι προμηθευτές στην αγορά μερών έχουν τη μέγιστη ευκαιρία, ειδικά αφότου έχει περάσει το αυτοκίνητο την εξουσιοδότησή του. Ο αριθμός τροχαίων φέρνει επίσης τις εμπορικές ευκαιρίες, δεδομένου ότι τα αυτοκίνητα πρέπει να αντικαταστήσουν τα ηλεκτρονικά συστήματα υλικού τους.

Φάση λογισμικού

Η φάση «συγκέντρωσης» είναι το δυσκολότερο μέρος του λογισμικού και είναι συνήθως η δαπανηρότερη στην επιχείρηση λογισμικού. Τα μεγάλα προγράμματα λογισμικού έχουν έναν μακροχρόνιο κύκλο ανάπτυξης, ο οποίος περιλαμβάνει μια δύσκολη εξεταστική διαδικασία και την ανάγκη να καθοριστούν τα ζωύφια όσο το δυνατόν πιό φτηνά. Όλες οι μεγάλες πλατφόρμες λογισμικού έχουν τα ζωύφια, και τα νέα ζωύφια βρίσκονται σε όλο τον κύκλο ζωής του λογισμικού. Με την αυξανόμενη ανησυχία σχετικά με την ασφάλεια δικτύων, μια νέα κατηγορία ζωύφιων λογισμικού -- αδυναμίες στην ασφάλεια δικτύων -- έχει προκύψει στον ολοκληρωμένο κώδικα που οι χάκερ θα μπορούσαν να εκμεταλλευτούν για να επιτεθούν στα δίκτυα. Οι περισσότεροι προγραμματιστές αυτοκινήτων δεν είναι εμπειρογνώμονες στην τεχνολογία cybersecurity, και δεν ξέρουν πώς να αποφύγουν τον κώδικα που είναι τρωτός στη χάραξη.

Το λογισμικό «χτίζει» τη φάση απαιτεί επίσης ένα πολύ ισχυρό οικοσύστημα για να αναπτύξει τα νέα προγράμματα και να εξετάσει το λογισμικό. Το αυτοκίνητο οικοσύστημα αναπτύσσεται καλά και μπορεί τώρα να αναπτυχθεί χρησιμοποιώντας το λογισμικό ανοιχτού κώδικα.

Το λογισμικό «που κατασκευάζει» είναι συνήθως η φτηνότερη φάση, επειδή το μεγαλύτερο μέρος του λογισμικού που τρέχει στα συστήματα υλικού είναι ελεύθερο. Ενώ κάποιο λογισμικό απαιτεί τα τέλη αδείας, αποτελούν χαρακτηριστικά μόνο ένα μικρό μέρος του κόστους των τμημάτων υλικού. Το λογισμικό «που κατασκευάζει» φορτώνει ουσιαστικά τα προγράμματα στο ηλεκτρονικό σύστημα του αυτοκινήτου, και μπορείτε να επιλέξετε όταν και πώς να φορτώσετε το λογισμικό στο σύστημα.

Η φάση «μάρκετινγκ» λογισμικού ποικίλλει από τον τύπο τομέα αγοράς και συστημάτων. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η φάση «μάρκετινγκ» λογισμικού απαιτεί επίσης μια σειρά 1 προμηθευτής για να γίνει μέρος του αυτοκίνητου συστήματος ηλεκτρονικής.

Τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα λογισμικού ασκούν επίσης αυξανόμενη επίδραση στις πωλήσεις αυτοκινήτων, και αυτός ο έμμεσος αντίκτυπος εξαρτάται από πόσο καλά η ανθρώπου-μηχανής διεπαφή (HMI) ή η λειτουργία εφαρμόζεται. Η δυνατότητα χρησιμοποίησης λογισμικού έχει επιπτώσεις σε έναν αυξανόμενο αριθμό χαρακτηριστικών γνωρισμάτων, όπως οι συνδεδεμένες ικανότητες οχημάτων, βελτιώσεις OTA, λειτουργικές βελτιώσεις, ADAS και μελλοντικές αυτόνομες οδηγώντας ικανότητες. Εάν το λογισμικό δεν είναι πρακτικό, το αυτοκίνητο δεν θα πάρει τις καλές αναθεωρήσεις από τους δυνητικούς χρήστες, οι οποίες θα μπορούσαν να έχουν επιπτώσεις στις μελλοντικές πωλήσεις. Οι αρνητικές αναθεωρήσεις είναι πάντα ένα ζήτημα με τα προηγμένα συστήματα infotainment, και το μήλο και Google είναι επιτυχή να αντιμετωπίσουν αυτό το ζήτημα με το πρόσφατα απελευθερωμένο ενσωματωμένο infotainment/smartphone σύστημά τους.

Η φάση «χρήσης» ενός αυτοκινήτου διαρκεί συνήθως 10 έως 15 έτη, μερικές φορές μακρύτερα σε πολλές χώρες. Ένας μεγάλος αριθμός ζωύφιων λογισμικού πρέπει να καθοριστεί κατά τη διάρκεια μιας τέτοιας μακριάς ζωής υπηρεσιών. Για να μειώσει την εξουσιοδότηση και να υπενθυμίσει τις δαπάνες για Oems και τους προμηθευτές λογισμικού, χαμηλού κόστους κατά την πτήση μεταφορτώνει την τεχνολογία (OTA) απαιτείται για να καθορίσει τα ζωύφια και να ενημερώσει τις εκδόσεις λογισμικού.

Στη φάση «χρήσης», το λογισμικό ως υπηρεσία (SaaS) και οι επιχειρήσεις λογισμικού σύννεφων έχουν το μεγάλο αναπτυξιακό δυναμικό Η αρχιτεκτονική συστημάτων ασφαλείας βασισμένη σε SaaS έχει μια καλή προοπτική. Η κύρια ευκαιρία στη φάση «χρήσης» βλέπει όπως καθορίζοντας ελαττωματικό OTAs και λειτουργικές ενημερώσεις λογισμικού Η περιεκτικότητα σε Infotainment μέσω SaaS αυξάνεται Τα τροχαία δημιουργούν επίσης πολλές εμπορικές ευκαιρίες επειδή τα νέα συστήματα υλικού απαιτούν το νέο λογισμικό.

Στο μέλλον, με την ανάπτυξη της υψηλής τεχνολογίας, όλο και περισσότερες καλές πλατφόρμες λογισμικού θα χρησιμοποιηθούν στην αυτοκινητική βιομηχανία.