Программы для автомобиля: топ полезных приложений для водителей

Приложения для автомобилистов на Android

Представляем вашему вниманию лучшие мобильные приложения для автомобилистов, которые упростят навигацию, подскажут, где находится ближайшая автомойка, научат, как общаться с инспектором ГИБДД, и помогут найти свободные парковочные места.

Любой водитель знает, что в текущих экономических условиях сложно просчитать будущие расходы на своё транспортное средство. Не легко и найти нужный адрес, если ты проживаешь в очень крупном городе. Не лишней окажется и находящаяся под рукой информация о штрафах. Словом, мобильные приложения для автомобилистов — это как никогда актуально. О лучших из них мы поговорим в этой подборке.

Содержание

• 1 Яндекс.Навигатор
• 2 Авто Расходы
• 3 Second Pilot
• 4 Штрафы ПДД
• 5 Car Finder AR
• 6 Алкотестер
• 7 Помощь водителю
• 8 HUD АнтиРадар
• 9 MultiGO
• 10 Fixy — Найти мой автомобиль
• 11 Номерограм – проверка авто по VIN-коду и госномеру
• 12 Экзамен ПДД 2021, Правила ПДД и Билеты ПДД
• 13 Заключение

Яндекс.

Навигатор

Яндекс Навигатор

Developer: Intertech Services AG

Price: Free

Яндекс.Навигатор — это бесплатный навигатор, который способен прокладывать маршруты с учетом пробок, аварий и ремонтных работ. Приложение работает не только в онлайн режиме, но и офлайн. Правда для этого придется дополнительно скачать на смартфон карту города или целого региона (в зависимости от целей поездки).

Яндекс.Навигатор поддерживает голосовое управление с помощью встроенного голосового помощника, который также может ответить во время поездки и на другие вопросы (например, подсказать, где ближайший магазин техники или какой штраф за превышение скорости). Приложение постоянно обновляется и пополняется новым функционалом, поэтому Яндекс.Навигатор — незаменимый помощник любого автомобилиста.

Авто Расходы

Авто Расходы Менеджер Автомобиля

Developer: Мой Капитал

Price: Free

Иногда бывает очень интересно узнать, сколько ты вкладываешь денег в свой автомобиль. Полезным это бывает и в случае планирования расходов на следующие месяцы. Помочь в выяснении такой щекотливой информации поможет приложение «Расходы на автомобиль».

Эта русифицированная программа распространяется бесплатно и служит для подсчета потраченных на автомобиль средств. В частности, сюда вводится информация о деньгах, которыми оплачены бензин, парковка и сервисное обслуживание. Работники такси смогут задействовать функцию «Доход».

Second Pilot

Second Pilot Скорость и ПДД

Developer: Venturezlab LLC

Price: Free

В идеале каждый водитель должен обладать напарником в виде штурмана. Его главной задачей является предупреждение о ремонтных работах, наличию по пути ДТП и расположению сотрудников ДПС. Но где найти такого человека, который свободен каждый день? К счастью, существуют полезные приложения, исполняющие роль штурмана. Одним из них является Second Pilot. Оно предупреждает о всех вышеописанных проблемах, которые способны встретиться на маршруте вашего следования.

Программа является плодом творения крупного сообщества, поэтому стабильное обновление базы данных гарантировано.

Штрафы ПДД

Штрафы ПДД — ГИБДД онлайн

Developer: Reactive Phone

Price: Free

Никто из нас не застрахован от нарушения правил дорожного движения. Зачастую это делается неумышленно. Порой водитель попросту не знает о том, какие правила стали более жесткими в новом году. Как хорошо, что сейчас информацию обо всех штрафах можно держать на своём смартфоне. Достаточно установить на Андроид или iOS приложение «Штрафы ПДД».

С помощью этой программы легко узнать, чем грозит остановка на тротуаре или превышение скорости. При этом не обязательно искать информацию вручную — приложение распознаёт голосовые запросы. Есть здесь и дополнительные функции, в число которых входит доступ к базе данных выписанных штрафов. Также с помощью этой утилиты можно узнать о том, не наложены ли на автомобиль какие-либо ограничения.

 

Car Finder AR

‎Find Your Car with AR

Developer: AugmentedWorks

Price: Free⁺

Если вы регулярно паркуетесь в разных точках города, то вам может быть знакома проблема поиска автомобиля. Решить её поможет приложение Car Finder AR. Действует оно очень просто. Вы паркуетесь, после чего программа запоминает координаты текущего местоположения. Когда вы закончите свои дела, останется лишь запустить утилиту — она обязательно покажет, как вернуться к вашему автомобилю.

Конечно, наиболее актуальна программа в крупных мегаполисах. В частности, она придет на помощь при парковке внутри многоэтажной автостоянки.

 

Алкотестер

‎Алкотестер

Developer: Andrej Podlubnyj

Price: Free

Само собой, это приложение не сможет определить содержание алкоголя в крови по вашему дыханию. Но оно поможет вам понять, есть ли шанс получить штраф при вводе соответствующих данных. В частности, необходимо указать ваш рост, вес, возраст и количество выпитого алкогольного напитка. Программа начнет подсчет, после чего предоставит диагноз. Хотя мы понимаем, что за руль не стоит садиться даже в том случае, если вы выпили лишь стакан пива.

 

Помощь водителю

Помощь водителю

Developer: VGDG Advanced Technology

Price: Free

Отличное приложение для тех, у кого имеются пробелы в знаниях правил дорожного движения. Программа призвана подсказать, кто прав в той или иной конфликтной ситуации. Например, в утилите присутствует информация о том, как именно следует общаться с инспектором.

Программа «Помощь водителю» подскажет, что делать после того, как машину увезли на штрафстоянку. В ней можно найти и подробные описания оформления различных протоколов. Претензии к программе можно предъявить только из-за редких обновлений. А еще у приложения есть проблемы с интерфейсом — он корректно отображается не на каждом смартфоне.

HUD АнтиРадар

Антирадар HUD Speed Lite

Developer: AIRBITS & Reactive Phone

Price: Free

Приложение, выполняющее сразу несколько полезных функций. Во-первых, это радат-детектор с функцией предупреждения о ближайших камерах фиксации ПДД. Во-вторых, это удобный спидометр, который напомнит о превышении ограничения скорости. В-третьих, приложение позволяет использовать смартфон как проекционный дисплей для вывода необходимой водителю информации.

Особенности программы:

• Функция цифрового спидометра — при превышении разрешенной скорости приложение подаст звуковой сигнал.
• Функция радар-детектора — в базу данных входит информация о камерах фиксации нарушения ПДД России, Беларуси, Украины и Казахстана.
• Отображение необходимых данных в проекции на лобовом стекле автомобиля.

MultiGO

MultiGO — Все АЗС

Developer: MultiGO

Price: To be announced

Цены на топливо неудержимо растут вверх, делая его одной из серьезных статей расхода в поездках. MultiGO помогает автовладельцу экономить, сравнивая и показывая цены на топливо на различных АЗС.В программе для более удобного и быстрого поиска есть фильтр с такими параметрами, как вид топлива, марка, поддерживаемые карты оплаты, наличие акций и бонусных программ. Помимо этого, сервис поможет в построении оптимального маршрута, поиске и бронировании гостиницы, вызове эвакуатора.

Одна из интересных функций приложения — режим «Маршрут СПРИНТ». Если в пути топливо внезапно закончится, программа подберет ближайшую заправочную станцию.

Fixy — Найти мой автомобиль

Fixy — Найти мой автомобиль

Developer: Zadoc Team

Price: Free

Это приложение выручит, если вы забыли, где забыли место парковки автомобиля. Оно особенно актуально для путешественников и тех, кто плохо ориентируется на местности. У программы максимально простой интерфейс. Работать с ней легко — припарковавшись, откройте программу и сохраните текущее местоположение транспорта.

В приложении можно сделать и снимок припаркованной машины. Кроме того, есть функция установки будильника — она пригодится, если используется платная стоянка. Чтобы найти свой транспорт, откройте программу и пройдите к машине, следуя появившейся на экране карте.

Номерограм – проверка авто по VIN-коду и госномеру

Номерограм – проверка авто

Developer: Авто Ассист

Price: Free

Не у каждого есть возможность купить машину у официального дилера. Приходится обращаться на рынок поддержанных автомобилей, где можно стать жертвой недобросовестного продавца или мошенника. Обезопасить себя можно при помощи приложения «Номерограм». Оно позволяет получить всю необходимую информацию о машине по ее номеру и VIN: пробег, количество продаж, ДТП. Также можно узнать, использовался ли транспорт для работы в такси. При помощи «Номерограм» можно быстро выяснить, обманывает ли вас продавец, скрывая важную информацию о машине.

Экзамен ПДД 2021, Правила ПДД и Билеты ПДД

Билеты ПДД и Экзамен ПДД 2022

Developer: Билеты ПДД

Price: Free

Правила дорожного движения нередко меняются, и автовладельцы не всегда могут своевременно ознакомиться со всеми изменениями, вступившими в силу. Приложение «Экзамен ПДД 2021» — карманный справочник по правилам ПДД, который пригодится в спорной ситуации. У программы простой и удобный интерфейс, есть поиск по правилам и всем темам.

Заключение

Современный смартфон может стать удобным и надежным помощником водителя. В Play Маркете найдется приложение практически под любую задачу.

Лучшие автомобильные приложения для Android

Приложения для смартфона, которые сделают ваше вождение более безопасным, облегченным и не таким скучным.

 

Самым неподходящим и нежелательным местом, где меньше всего вы должны использовать свой мобильный телефон, является ваш личный автомобиль, особенно, если вы находитесь за рулем. Большинство из нас знают и ни раз уже убедились, что мобильный телефон серьезно отвлекает внимание от дороги. К нашему можно сказать счастью, на данный момент времени существует множество приложений, которые были разработаны специально и именно для того, чтобы водитель, при движении на машине не отвлекая своего внимания, мог одновременно найти для себя определенную и нужную информацию, которая его интересует. В итоге, пользуясь такими приложениями ваша безопасность улучшается, а риски связанные с аварией уменьшаются. Вот самые лучшие программы для автомобилистов пользующихся телефонами Андроид.

 

Поиск АЗС, ресторанов, продуктовых магазинов по дороге домой

 

Недавнее обновление в приложении Google Maps добавило к мобильным картам еще одну новую функцию — «режим На автомобиле» (Driving). Управлять такой картой находясь за рулем, можно с помощью голосовых команд. Теперь пользоваться картами Гугл на смартфоне вы можете точно также, как это ранее делали на классическом спутниковом навигаторе. Кроме всего, теперь его пользователям доступен режим поиска близлежащих различных объектов на карте в расчете от вашего местонахождения, независимо от того, находитесь ли вы в режиме навигации, или в движении по маршруту, или нет. Например, во время движения по маршруту вы можете искать для себя рестораны, магазины, АЗС и другие типовые объекты, которые находятся недалеко от вас.

 

В качестве бонуса от Google, мы об этом уже выше упоминали, вы можете во время движения пользоваться голосовыми командами и управлять приложением. Например, чтобы активировать голосовое управление не отвлекаясь от дороги, вы должны просто произнести,- «Окей Гугл», программа тут-же придет в режим ожидания голосовых команд. Далее, голосом вы можете назвать то место, куда вы собираетесь отправиться и навигационная программа сама найдет вам этот адрес. Затем, также голосом, вы можете подать команду, т.е. произнести,- «Направление» (Directions) и программа так же быстро и сама активирует режим навигации по проложенному маршруту.

 

 

Получать предупреждение о дорожных событиях во время движения, а также сообщать о своем передвижении

В любом крупном городе нашей страны существует одна вечная проблема- это пробки. Казалось бы, нет ничего лучшего чем предупреждение об образовавшихся пробках на дорогах, о которых в своих приложениях предупреждают Яндекс и Гугл. Но на самом деле самым лучшим приложением во всем мире считается социальный навигатор Waze, который в отличие от выше указанных сервисов на много лучше справляется с навигацией за рулем по всей нашей стране.

 

Дело в следующем, информацию о пробках на дорогах Яндекс и Гугл-карты формируют на основе своих получаемых данных поступающих от водителей, которые во время движения и пользуются этими приложениями. Но все мы наверно знаем, что данная технология не так совершенна, ведь информация о скорости движения автомобилей передается в автоматическом режиме. Так же несовершенна и специфичность самих алгоритмов заложенных в этих навигационных сервисах. В итоге получается, что мы частенько сталкиваемся с ошибками на карте и с недостоверной предоставляемой информацией. А если говорить о случае с приложением Waze, то здесь информация о трафике на дорогах передается другими пользователями, что практически исключает все неточности. Происходит все точно также, как в социальных сетях, когда пользователи делятся друг с другом доступной им информацией. 

 

Приложение, которое превращает ваш телефон в информационно-развлекательную систему автомобиля

 

В настоящий момент в системе Google Play существует масса разных автомобильных приложений, которые выполнены в стиле информационно-развлекательной системы, они устанавливаются на многие новые современные машины. Но не все они далеко  идеальны и удобны. Но все-же, из огромного количества программ в Google Play лучшим приложением на сегодня является программа AutoMate. После установки такого приложения интерфейс вашего Android-смартфона моментально превратиться в полноценную информационно-развлекательную систему автомобиля.

 

Интерфейс самой программы создан так, чтобы водителю было удобно просматривать необходимую информацию не отвлекаясь на ее поиск. Например, вы можете читать и отвечать на входящее сообщение, управлять музыкальными треками или просматривать события в календаре. Если вы привыкли подключать свой телефон к стерео системе машины, то приложение само сможет прочитывать для вас полученные сообщения, чтобы не отвлекать вас от дороги.

Что самое удобное в этом интерфейсе для автомобиля, так это то, что вы можете пользоваться в нем картами Гугл а также другими необходимыми приложениями.

 

Найти место для бесплатной или дешевой парковки

 

Для водителей по Москве и другим крупным городам может стать головной болью сам поиск бесплатной и недорогой парковки. На помощь им придет приложение- «Бесплатная парковка». 

Эта программа для смартфона поможет найти более выгодное место для стоянки машины, что позволит вам сэкономить не только время, но и деньги. Кроме того, данное приложение поможет определить и узнать место, где вы оставили свой автомобиль, если вдруг по каким-то непонятным причинам вы это его забыли.

 

Ваш смартфон будет читать все уведомления, которые будут приходить на телефон во время движения на машине

 

Определенные приложения о которых мы рассказали выше, умеют сами читать и прочитывать вслух поступающие на ваш смартфон сообщения. Но такая функция в них реализованна не совсем идеально. Если вы желаете приобрести что-то более надежное и качественное, то установите на смартфон Андроид приложение ReadItToMe

 

Эта программа будет читать вслух все то, что будет приходить на ваш телефон. В этой программе можно настроить и такую функцию, а именно, в каком именно приложении и при каких именно поступивших сообщениях данная программа будет читать для вас текст (ведь наверно будет ни к чему, чтоб в приложении программа читала не нужный для вас текст). Вы можете настроить программу даже так, чтобы текст произносился в слух только при поступлении сообщений не от всех подряд абонентов, а только от определенных нужных вам контактов.  

Платная версия программы предоставляет возможность управлять голосом.

 

Превратите ваш телефон в видеорегистратор 

 

Многие водители начинают покупать себе видеорегистратор сразу после того, как попали в ДТП или в любой неприятный дорожный инцидент. Единственная проблема у многих водителей при приобретении видеорегистратора, это их стоимость. Не секрет, что качественные видео-устройства стоят немалых денег. Если же вы пожелали или захотели попробовать записывать видео во время движения, то тогда можно попробовать установить себе приложение CamOnRoad, которое может записывать видео при движении машины прямо с камеры вашего телефона.

 

Данная программа может записать видео в память вашего телефона и тогда, когда ваш телефон подключен к интернету, т.е. путем записи этого видео в облачное хранилище сразу на свой сервер. Разработчик этого приложения предлагает вам 2Гб памяти в облаке и в нормальном качестве (примерно 3 часа видео).  

Для зарегистрированных пользователей хранение их видео-роликов в облачном хранилище,- бесплатно. 

 

Но помимо функции видео регистратор, приложение работает еще как и навигатор. 

 

Подключите к диагностическому порту автомобиля беспроводной OBD-II адаптер и получите большое количество информации о вашей машине прямо на экран телефона

 

На страницах нашего интернет издания мы уже ни раз говорили о том, что подключив к диагностическому порту специальный адаптер, вы сможете узнать о своем автомобиле много полезной информации, а вместе с тем и провести диагностику всех электронных систем машины. 

 

С помощью простого и дешевого беспроводного адаптера OBD-II, а также вашего телефона вы сможете узнать, как быстро движется ваш автомобиль, какой у него расход топлива в реальном времени, а еще сможете видеть на экране телефона все предупреждения датчиков, которые горят и загораются на приборной панели автомобиля.. 

 

На самом деле в Google Play существует множество приложений, которые могут работать с беспроводным адаптером OBD-II. Например нам хотелось бы из них выделить приложение Dash — Drive Smart. Эта программа использует всю получаемую с компьютера машины информацию, она отслеживает ваши маршруты и дает вам на будующее советы, а именно, как можно сэкономить топливо, где удобнее проехать в магазин с лучшей эффективностю и т.д. и т.п.

 

Если же вы действительно хотите получить как можно больше информации из компьютера своей машины, то не поленитесь и скачайте приложение Torque Lite

Эта программа даст вам тонны диагностической информации о вашем автомобиле. 

Как программное обеспечение съедает автомобиль

Прогнозы сокращения мирового производства автомобилей из-за продолжающейся нехватки полупроводников продолжают расти. В январе аналитики прогнозировали, что в результате дефицита будет произведено на 1,5 миллиона автомобилей меньше; к апрелю это число неуклонно росло до более чем 2,7 миллиона единиц, а к маю — до более чем 4,1 миллиона единиц.

Нехватка полупроводников подчеркнула не только хрупкость автомобильной цепочки поставок, но и привлекла пристальное внимание к зависимости автомобильной промышленности от десятков скрытых компьютеров, встроенных в автомобили сегодня.

«Ни в какой другой отрасли не происходит таких быстрых технологических изменений, как в автомобильной промышленности», — говорит Зоран Филипи, заведующий кафедрой автомобильного машиностроения Международного центра автомобильных исследований Университета Клемсона. «Это обусловлено необходимостью соблюдения надвигающихся, все более строгих правил CO ₂ и критериев выбросов, при этом поддерживая беспрецедентные темпы развития автоматизации и информационно-развлекательных систем, а также оправдывая ожидания клиентов в отношении производительности, комфорта и полезности».

В ближайшие годы произойдут еще большие изменения, поскольку все больше автопроизводителей обязуются отказаться от своих автомобилей с двигателями внутреннего сгорания (ДВС) для достижения глобальных целей в области изменения климата, заменив их электромобилями (EV), которые в конечном итоге будут способны автономная работа.

Прошедшее десятилетие разработки автомобилей с ДВС свидетельствует о быстром прогрессе, которого они добились, а также о том, куда они движутся.

Диаграмма: Марк Монтгомери

«Когда-то программное обеспечение было частью автомобиля. Теперь программное обеспечение определяет стоимость автомобиля», — отмечает Манфред Брой, почетный профессор информатики Технического университета Мюнхена и ведущий специалист по программному обеспечению в автомобилях. «Успех автомобиля зависит от его программного обеспечения гораздо больше, чем от механической части». По его словам, почти все автомобильные инновации, производимые автопроизводителями или производителями оригинального оборудования (OEM), как их называют инсайдеры отрасли, теперь связаны с программным обеспечением.

Десять лет назад только автомобили премиум-класса содержали 100 микропроцессорных электронных блоков управления (ЭБУ), объединенных в сеть по всему корпусу автомобиля и выполняющих 100 миллионов строк кода или более. Сегодня автомобили высокого класса, такие как BMW 7-й серии, с передовыми технологиями, такими как передовые системы помощи водителю (ADAS), могут содержать 150 ЭБУ и более, в то время как пикапы, такие как Ford F-150, имеют 150 миллионов строк кода. Даже недорогие автомобили быстро приближаются к 100 ECU и 100 миллионам строк кода, поскольку все больше функций, которые когда-то считались роскошными опциями, таких как адаптивный круиз-контроль и автоматическое экстренное торможение, становятся стандартными.

Дополнительные функции безопасности, которые являются обязательными с 2010 года, такие как электронный контроль устойчивости, камеры заднего вида и автоматический экстренный вызов (eCall) в ЕС, а также более строгие стандарты выбросов, которым автомобили с ДВС могут соответствовать только с использованием еще более инновационной электроники и программного обеспечения. , привели к дальнейшему распространению ECU и программного обеспечения.

Консалтинговая фирма Deloitte Touche Tohmatsu Limited подсчитала, что по состоянию на 2017 год около 40% стоимости нового автомобиля приходится на электронные системы на основе полупроводников, что вдвое больше, чем в 2007 году. По оценкам, эта сумма приблизится к 50% к 2030 году. Кроме того, компания прогнозирует, что каждый новый автомобиль сегодня содержит полупроводники стоимостью около 600 долларов, состоящие из до 3000 чипов всех типов.

Суммарное количество ЭБУ и строк программного обеспечения лишь намекает на сложную электронную оркестровку и хореографию программного обеспечения, присутствующую в современных автомобилях. Наблюдая за тем, как они работают вместе, начинает проявляться необычайная сложность, которая должна быть невидимой с точки зрения водителя. Новые функции безопасности, комфорта, производительности и развлечения, коммерческий императив предлагать покупателям множество вариантов, что приводит к множеству вариантов для каждой марки и модели, а также переход от бензиновых и человеческих водителей к электрическим и искусственным водителям и сотням миллионы строк нового кода, которые нужно будет написать, проверить, отладить и защитить от хакеров, превращают автомобили в суперкомпьютеры на колесах и заставляют автомобильную промышленность адаптироваться. Но может ли?

Функции и варианты Drive Complexity

В течение последних двух десятилетий стремление обеспечить больше функций безопасности и развлечений превратило автомобили из простых транспортных средств в мобильные вычислительные центры. Вместо стоек серверов и высокоскоростных оптических соединений ЭБУ и жгуты проводов передают данные по всему автомобилю и за его пределы. А еще есть десятки миллионов строк кода, которые запускаются каждый раз, когда вы идете в продуктовый магазин.

Вард Антинян, эксперт по качеству программного обеспечения в Volvo Cars, который много писал о сложности программного обеспечения и систем, объясняет, что по состоянию на 2020 год «Volvo имеет расширенный набор из примерно 120 ECU, из которых она выбирает для создания системной архитектуры, присутствующей в каждом Volvo. средство передвижения. В общей сложности они содержат в общей сложности 100 миллионов строк исходного кода». Этот исходный код, по словам Антиняна, «содержит 10 миллионов условных операторов, а также 3 миллиона функций, которые вызываются примерно в 30 миллионах мест в исходном коде».

Количество и типы программного обеспечения, находящегося в каждом ECU, сильно различаются, в зависимости, среди прочего, от вычислительных возможностей ECU, функций, которыми управляет ECU, внутренней и внешней информации и сообщений, которые необходимо обрабатывать, и от того, являются ли они запускаются событием или временем, наряду с обязательными требованиями безопасности и другими нормативными требованиями. За последнее десятилетие все больше программного обеспечения ЭБУ было посвящено обеспечению эксплуатационного качества, надежности, безопасности и защищенности.

«Количество программного обеспечения, написанного для обнаружения неправомерных действий с целью обеспечения качества и безопасности, растет», — говорит Нико Хартманн, вице-президент ZF Software Solutions & Global Software Center в ZF Friedrichshafen AG, одном из крупнейших в мире поставщиков автомобильных компонентов. Если десять лет назад, возможно, треть программного обеспечения ЭБУ была предназначена для обеспечения качественной работы, то сейчас часто больше половины или даже больше, особенно в системах, критически важных для безопасности, утверждает Хартманн.

Какие ЭБУ и связанное с ними программное обеспечение в конечном итоге устанавливаются в Volvo, например, в его роскошный внедорожник XC90, которая имеет примерно 110 ЭБУ, зависит от нескольких факторов. У Volvo, как и у всех производителей автомобилей, есть варианты каждой модели, предлагаемые для продажи, предназначенные для разных сегментов рынка. Как отмечает Антинян, «человек, покупающий точно такую ​​же модель Volvo в Швеции, может отличаться от той, что продается в США». Существуют не только региональные нормативные режимы, которым должен соответствовать каждый автомобиль, но и каждый отдельный владелец может выбирать между несколькими дополнительными функциями двигателя, привода, безопасности или другими функциями, которые предлагает Volvo. Независимо от того, какая конфигурация стандартного, дополнительного и требуемого по закону оборудования будет выбрана, будет определяться точное количество и типы ЭБУ, программного обеспечения и соответствующей электроники, которые должны быть встроены в автомобиль, и все они должны иметь возможность бесперебойно работать вместе.

«Управление вариантами транспортных средств очень сложно для автопроизводителя, — говорит Антинян, — потому что оно касается всех». Например, существует естественная напряженность между отделом маркетинга, который хочет, чтобы различные типы транспортных средств обладали множеством функций для различных сегментов клиентов, и отделами проектирования и проектирования, которые хотели бы, чтобы меньше вариантов помогали поддерживать системную интеграцию, тестирование, проверку. и усилия по проверке управляемы. Каждое расширение функциональности подразумевает дополнительные датчики, приводы, ЭБУ и сопутствующее программное обеспечение и, следовательно, дополнительные усилия по интеграции для обеспечения их правильной работы.

По оценкам Deloitte, 40% или более бюджета на разработку автомобиля с начала его разработки до начала производства приходится на интеграцию систем, тестирование, проверку и валидацию. Отслеживание всей текущей, а также устаревшей электроники и программного обеспечения в каждой произведенной и проданной модели может оказаться геркулесовой задачей. Неудивительно, что эффективное управление сложностью вариантов является серьезной проблемой в автомобильной промышленности.

Также неудивительно, что подключение и питание всех блоков управления двигателем, датчиков и других электронных устройств требует большого количества проводов и ручных усилий, чтобы пропустить их через автомобиль. Тысячи вариантов жгутов проводов поддерживают индивидуальные настройки автомобиля и несколько физических сетевых шин для управления потоком сигнала через автомобиль.

Физическая электронная архитектура транспортного средства налагает больше ограничений на проектирование сети, с которыми необходимо бороться. Многие ЭБУ должны находиться рядом с датчиками и исполнительными механизмами, с которыми они взаимодействуют, например, ЭБУ для тормозных систем или управления двигателем. В результате жгут автомобильной сети, к которому можно присоединить тысячи компонентов, может содержать более 1500 проводов общей длиной 5000 метров и весом более 68 кг. Уменьшение веса и сложности жгутов проводов стало основной задачей автопроизводителей по мере роста количества электронных блоков управления, датчиков и связанных с ними электронных устройств.

Проблемы тестирования

Даже при значительных усилиях, времени и деньгах, затрачиваемых на обеспечение совместной работы всего разнообразного электронного оборудования, не все возможные комбинации сборки ЭБУ могут быть тщательно протестированы до начала производства. В то время как содержание безопасности транспортного средства, как правило, в основном фиксировано, сложность сборки ECU больше связана с дополнительным комфортом и удобством для потребителя или функциями производительности. В некоторых случаях из-за определенного сочетания дополнительных функций и функций «автомобиль, сходящий с конвейера, будет первым, когда будет протестирована конкретная конфигурация», — говорит Энди Уайделл, вице-президент ZF по планированию продуктов для автомобильных систем.

..»> Диаграмма: Марк Монтгомери; Источник: Deloitte Touche Tohmatsu Limited

Некоторые автопроизводители имеют сотни тысяч потенциальных комбинаций сборки отдельной модели автомобиля, если не больше. Чтобы протестировать вживую каждую комбинацию электроники, возможную в некоторых моделях автомобилей, «потребуется миллиард тестовых установок», — говорит он. Однако, как утверждает Уайделл, несколько комбинаций сборки ECU могут быть протестированы в лаборатории с использованием «макетных плат» OEM-производителями во время разработки автомобиля, без необходимости создавать уникальный автомобиль для каждого случая.

Даже для популярных моделей, прошедших тщательную проверку, ошибки, связанные с программным обеспечением, обычно обнаруживаются и исправляются после их продажи. Иногда коррекция нуждается в исправлении, что произошло с General Motors в связи с отзывом ее самого продаваемого автомобиля Chevy Silverado 2019 года, а также легких грузовиков GMC Sierra и Cadillac CT6.

Управление вариантами, отмечает Уайделл, усложняется тем, что «почти весь дизайн ЭБУ и программное обеспечение передаются поставщикам на аутсорсинг, а OEM-производители интегрируют ЭБУ» для создания единой системы с желаемой настраиваемой функциональностью. Whydell говорит, что отдельные поставщики часто не имеют четкого представления о том, как OEM-производители интегрируют ECU вместе. Точно так же OEM-производители имеют ограниченное представление о программном обеспечении, находящемся в ЭБУ, которые часто приобретаются как «черный ящик» для поддержки одной из нескольких функций, таких как информационно-развлекательная система, контроль кузова и соответствия, телематика, силовая передача или автоматизированные системы помощи водителю.

То, как мало программного обеспечения разрабатывается автопроизводителями, иллюстрируется комментариями, сделанными в 2020 году Гербертом Диссом, тогдашним генеральным директором Volkswagen Group, а ныне его председателем, когда он признал, что «от нас практически не исходит ни строчки программного кода». По оценкам VW, только 10% программного обеспечения в его автомобилях разрабатывается собственными силами. Остальные 90% вносят десятки поставщиков, а у некоторых OEM-производителей это число, как сообщается, достигает более 50.

Так много поставщиков программного обеспечения, каждый со своим собственным подходом к разработке, использующих свои собственные операционные системы и языки, очевидно, добавляет еще один уровень сложности, особенно при выполнении проверки и валидации. Это подтверждается недавним опросом разработчиков программного обеспечения по всей цепочке поставок автомобилей, проведенным Strategy Analytics и Aurora Labs, в котором задавались вопросы о том, насколько сложно было узнать, когда изменение кода в одном ECU влияет на другой. Около 37% опрошенных указали, что это было сложно, 31% указали, что это было очень сложно, 7% указали, что это чертовски близко к невозможности, а 16% указали, что это невозможно.

Автомобильные компании и их поставщики понимают, что они должны больше сотрудничать, чтобы лучше контролировать управление конфигурацией данных, чтобы предотвратить непредвиденные последствия из-за непредвиденных изменений кода ECU. Но оба признают, что есть еще путь.

Повышение уровня безопасности

Конечно, автопроизводители должны гарантировать, что программное обеспечение не только безопасно и надежно, но и защищено. Дистанционный захват Jeep Cherokee 2014 года выпуска в 2015 году исследователями безопасности стал тревожным сигналом для отрасли. Каждый поставщик и OEM-производитель теперь осознают угрозу слабой кибербезопасности; Сообщается, что у GM 90 инженеров, работающих полный рабочий день над разработкой мер противодействия кибербезопасности.

Однако десять лет назад «автомобильное программное обеспечение было разработано в первую очередь для обеспечения безопасности. Безопасность была на втором месте», — говорит Машрур Чоудхури, эксперт по кибербезопасности транспортных средств и директор Центра подключенной мультимодальной мобильности Министерства транспорта США в Университете Клемсона. Это следует отметить, поскольку большая часть программного обеспечения, разработанного десять или более лет назад, когда безопасность не была приоритетом, как сейчас, до сих пор используется в ЭБУ.

«Потенциальные поверхности для атак увеличиваются практически ежедневно».

Кроме того, за последнее десятилетие произошел взрывной рост внутренней и внешней связи транспортных средств. В 2008 году между электронными блоками управления роскошного автомобиля было обменено около 2500 сигналов данных. Антинян из Volvo говорит, что сегодня более 7000 внешних сигналов соединяют 120 ЭБУ автомобилей Volvo, а количество внутренних сигналов, которыми обмениваются автомобили, на два порядка больше. По оценкам консалтинговой фирмы McKinsey & Company, эта информация легко может превысить 25 гигабайт данных в час.

В связи с бурным развитием мобильных приложений и облачных сервисов за последние десять лет, не говоря уже об увеличении количества сложной электроники, встраиваемой в сами транспортные средства, «потенциальные поверхности для атак увеличиваются практически ежедневно», — говорит Чоудхури.

Правительства также приняли это к сведению и возложили на автопроизводителей ряд обязательств по кибербезопасности. К ним относится наличие сертифицированной системы управления кибербезопасностью (CSMS), которая требует от каждого производителя «демонстрировать структуру управления на основе рисков для обнаружения, анализа и защиты от соответствующих угроз, уязвимостей и кибератак».

Кроме того, OEM-производителям потребуется система управления обновлениями программного обеспечения, чтобы обеспечить безопасное управление беспроводными обновлениями программного обеспечения. Автопроизводителям также рекомендуется «вести базу данных операционных компонентов программного обеспечения, используемых в каждом автомобильном ECU, каждом собранном автомобиле, а также журнал истории обновлений версий, применяемых на протяжении всего срока службы автомобиля». Этот список материалов программного обеспечения может помочь автопроизводителям быстро определить, какие ЭБУ и конкретные автомобили будут затронуты данной кибер-уязвимостью.

The Soft Mechanic

Большинство водителей не обращают особого внимания на окружающие их электронные массивы, если только они не раздражают или не перестают работать. С ростом количества электронного контента за последнее десятилетие у водителей появилось множество возможностей обратить внимание на электронику своего автомобиля.

Согласно Отчету о дефектах и ​​отзывах автомобилей за 2020 год, составленному финансовой консалтинговой фирмой Stout Risius Ross, 2019 год стал рекордным: 15 миллионов автомобилей были отозваны из-за дефектов электронных компонентов. Половина отзывов была связана с дефектами программного обеспечения, это самый высокий показатель, зарегистрированный Stout с 2009 года..

Диаграмма: Марк Монтгомери; Источник: Stout Risius Ross

Почти 30% дефектов были связаны с интеграцией программного обеспечения, когда отказ возникает из-за взаимодействия программного обеспечения с другими электронными компонентами или системами в автомобиле. Mitsubishi Motors отозвала 60 000 внедорожников, потому что программная ошибка в их гидравлическом блоке ECU мешала работе нескольких систем безопасности.

Наконец, более 50 % дефектов связаны с отказом, который явно не был вызван программным дефектом, но исправленным средством было обновление программного обеспечения. Компания Ford Motor отозвала некоторые модели своих автомобилей Fusion и Escape, поскольку охлаждающая жидкость могла попасть в отверстия цилиндров их двигателей, что могло привести к необратимому повреждению их двигателей. Решение Форда заключалось в перепрограммировании программного обеспечения управления силовой передачей транспортных средств, чтобы уменьшить вероятность попадания охлаждающей жидкости в цилиндры двигателя. Данные Стаута показывают, что за последние пять лет количество случаев использования программного обеспечения для устранения проблем с аппаратным обеспечением автомобилей неуклонно росло.

«Средний объем отзыва снижается, как и средний возраст автомобилей, — говорит Нил Стейнкамп, управляющий директор Stout. «Производители используют технологии, чтобы быстрее обнаруживать дефекты», особенно те, которые связаны с электроникой. Дефекты, связанные с программным обеспечением, как правило, обнаруживаются в новых автомобилях, в то время как дефекты ЭБУ и других электронных компонентов, как правило, проявляются только по прошествии некоторого времени с момента появления автомобиля на рынке.

Stout Директор Роберт Левин отмечает, что в последнее время наблюдается рост дефектов компонентов, связанных с электроникой автомобиля, «переход от удобства владельца к компонентам, критически важным для безопасности». Например, в США было много случаев отзыва камер заднего вида, поскольку все автомобили, произведенные после 1 мая 2018 года, должны были обеспечивать водителям видимую зону размером 3 x 6 метров непосредственно позади автомобиля. Многие OEM-производители обнаруживают, что интеграция более сложного программного обеспечения камеры с другими системами безопасности транспортных средств оказывается сложной задачей.

Работа других новых систем безопасности автомобилей также не была гладкой. Исследование, проведенное Американской автомобильной ассоциацией (AAA) передовых систем помощи при вождении, которые могут помочь водителю либо с рулевым управлением, либо с торможением/ускорением, показало, что эти системы часто отключаются без предупреждения, мгновенно возвращая управление водителю. Его тесты показали, что какие-то проблемы возникали в среднем каждые 13 км, в том числе трудности с удержанием транспортного средства на своей полосе или слишком близкое приближение к другим транспортным средствам или ограждениям.

Повышение стоимости ремонта

Многие автовладельцы осознают возрастающую сложность своих автомобилей, когда им приходится платить за ремонт. Почти 60% затрат на оплату труда при устранении последствий аварии с участием автомобиля с расширенными функциями безопасности приходится на электронику автомобиля. Даже незначительное повреждение, скажем, треснутое лобовое стекло, которое раньше стоило от 210 до 220 долларов, выросло до 1650 долларов, если автомобиль оснащен установленной на лобовом стекле камерой для автоматического экстренного торможения, адаптивным круиз-контролем и системами предупреждения о выходе из полосы движения, 2018 Исследование ААА показывает. Расходы на калибровку всех этих систем, которая обычно выполняется вручную, являются основным фактором затрат.

Поскольку даже небольшая ошибка калибровки датчиков может резко снизить эффективность этих функций безопасности, «поставщики разработали системы автоматического выравнивания и автоматической калибровки, которые могут исключить или упростить ручной процесс», — говорит Уайделл из ZF, помогая повысить точность калибровки во время вождения. снижение затрат на ремонт.

Whydell также сообщает, что поставщики и OEM-производители изучают, как разместить датчики, которые, как правило, устанавливаются по периметру транспортного средства в местах, которые с меньшей вероятностью будут повреждены в случае аварии. AAA сообщает, что стоимость ремонта только ультразвуковой системы, расположенной в заднем бампере, которая обеспечивает помощь при парковке, составляет около 1300 долларов; если задние радарные датчики, используемые для мониторинга слепых зон и предупреждения о перекрестном движении, также будут повреждены, еще 2050 долларов США могут быть понесены в виде дополнительных расходов в связи с повреждением задней части.

Поскольку стоимость ремонта растет из-за электроники, страховая компания достигла точки, когда объявить транспортное средство полностью утерянным становится менее затратным. В недавнем отчете компании по управлению претензиями Mitchell International говорится, что ее данные показывают, что средний возраст транспортных средств, объявленных общими потерями, снижается из-за стоимости ремонта автомобильной электроники. Ожидается, что эта тенденция сохранится, поскольку «усложнение транспортных средств возрастает», говорится в отчете.

EV + AI = неуправляемая сложность

Автопроизводители попали в своеобразную головоломку. Согласно последнему отчету J.D. PowerU.S. Исследование надежности транспортных средств показало, что сегодня автомобили с двигателями внутреннего сгорания являются самыми надежными за последние 32 года. Они также более удобны, безопасны и меньше загрязняют окружающую среду. Тем не менее, чтобы удовлетворить растущую озабоченность правительства и общественности по поводу изменения климата во всем мире, производители вынуждены отказаться от своих сложных автомобилей с ДВС в пользу электромобилей, которые когда-нибудь должны быть способны к автономному вождению. в будущем.

Еще больше усложняет их дилемму то, что для разработки электромобилей производители должны перепрыгнуть через пропасть программного обеспечения.

В современных автомобилях «программное обеспечение, использующее современные архитектуры, становится неуправляемым», — отмечает Энди Уайделл из ZF. Другие также разделяют это убеждение. По данным консалтинговой фирмы McKinsey & Company, сложность программного обеспечения в автомобилях быстро превышает возможности его разработки и обслуживания. Сложность программного обеспечения выросла в четыре раза за последнее десятилетие, но производительность программного обеспечения поставщиков и OEM-производителей практически не выросла за то же время. Кроме того, в следующем десятилетии сложность программного обеспечения, вероятно, возрастет еще в три раза. Как производители автомобилей, так и поставщики изо всех сил пытаются сократить «разрыв между развитием и производительностью».

«Когда-то программное обеспечение было частью автомобиля. Теперь программное обеспечение определяет стоимость автомобиля».

Частично проблема заключается в поддержке неуклонно растущей кодовой базы. Один из лидеров автомобильной компании сообщил McKinsey, что при нынешних темпах поддержка программного обеспечения существующей кодовой базы будет потреблять все ее ресурсы НИОКР, если разрыв не будет ликвидирован. Фактически, Уайделл отмечает, что «в некоторых случаях автомобильная промышленность больше не рассматривает общее количество строк кода как меру сложности, а количество персонала, занимающегося программным обеспечением, которое OEM или поставщик нанимает для удовлетворения текущих и будущих потребностей».

Сокращение разрыва между разработкой и производительностью выглядит особенно пугающе, если, как говорит председатель Volkswagen Герберт Дайс, «на программное обеспечение будет приходиться 90% будущих инноваций в автомобиле». Владение необходимыми знаниями программного обеспечения будет основным ключом к успеху. Как сформулировал McKinsey: «Хотя автомобильные организации должны преуспевать на многих уровнях, чтобы выиграть игру программного обеспечения, привлечение и удержание лучших специалистов, вероятно, является наиболее важным аспектом». Неудивительно, что правильное использование программного обеспечения является «одной из вещей, которые не дают мне спать по ночам», — признается Уайделл из ZF. Это также не дает спать всем другим поставщикам и OEM-менеджерам.

OEM-производители с опозданием осознали, во многом благодаря концепции автомобиля Илона Маска, определяемой программным обеспечением, в форме Tesla, что их нынешние подходы к аутсорсингу необходимого программного обеспечения и электроники поставщикам, а затем их интеграции в автомобили с ДВС не работают для электромобили.

Функциональность и сложность децентрализованных архитектур ЭБУ, используемых в автомобилях с ДВС, «достигли своего предела», — цитирует Wards Auto слова Тамары Сноу, руководителя отдела исследований и передовых разработок поставщика автомобилей уровня 1 Continental AG. Это особенно верно, если для полного автономного вождения требуется примерно 500 миллионов или более строк кода.

«В некоторых случаях автомобильная промышленность больше не рассматривает общее количество строк кода как меру сложности, а количество сотрудников, занимающихся программным обеспечением, которое OEM или поставщик нанимает для удовлетворения текущих и будущих потребностей».

Новое программное обеспечение для транспортных средств и физическая архитектура потребуются для управления банками аккумуляторов вместо двигателя внутреннего сгорания и связанной с ним трансмиссии. Архитектура будет содержать всего несколько мощных, чрезвычайно быстрых компьютерных процессоров, выполняющих код, управляемый микросервисами, и взаимодействующих внутри с большим количеством датчиков по более легким жгутам проводов или даже по беспроводной сети, просто для начала. Внешняя коммуникация также будет в разы больше. И эти новые архитектуры, отмечает Хартманн из ZF, должны быть разработаны с низкими затратами и при постоянном сокращении временных циклов командами разработчиков программного обеспечения в OEM-производителях и поставщиках, которые будут изучать новые методы разработки программного обеспечения и систем.

Вероятно, самая большая проблема заключается в недостаточном опыте работы с программным обеспечением в управленческих пакетах, чтобы понять необходимость трансформации, утверждает Манфред Брой. Хотя сложность аппаратного обеспечения является наиболее заметным аспектом транспортного средства, Брой отмечает: «Что я считаю более важным, так это сложность программного обеспечения (которая в решающей степени зависит от выбора аппаратного обеспечения) и, в частности, стоимость программного обеспечения, которая совершенно неясна для понимания. OEM-производители и более важны из-за его долгосрочной эволюции». По его словам, офисы руководителей автомобильных компаний заполнены «людьми вчерашнего дня», но они по-прежнему у руля.

Зоран Филипи из Clemson поясняет: «Более ста лет OEM-производители концентрировались на совершенствовании двигателей внутреннего сгорания, отдавая остальные свои автомобили поставщикам, а затем интегрируя все компоненты вместе. Тот же подход был применен, когда электроника и программное обеспечение начали использоваться в транспортных средствах — они были просто еще одним «черным ящиком», который нужно было интегрировать в транспортное средство». Теперь, говорит он, «OEM и их поставщики должны перейти от подхода, ориентированного на аппаратное обеспечение, к менталитету, ориентированному на программное обеспечение, при этом продолжая поддерживать и улучшать автомобили с ДВС, используя существующие подходы, по крайней мере, еще одно десятилетие».

Петер Мертенс, бывший руководитель отдела исследований и разработок Audi AG и член правления, заявил в недавнем интервью CleanTechnica: «Немецкая автомобильная промышленность предоставляет свои самые важные новые продукты, которые определят, выживут ли они как компании в своей существующей структуре, для ответственность ложится на менеджеров, которые имеют наименьший опыт и знания о самой важной части — программном обеспечении».

Далее Мертенс говорит, что необходим способ отсеять руководителей, которые не подходят для их должности. «Проведите завтра оценку работы со всеми топ-менеджерами VW, Audi, Porsche, BMW и Daimler и попросите их написать небольшую игру или простой, но работающий вирус», — говорит он. «Если они не могут этого сделать, немедленно уволите их, потому что они не подходят для этой работы». Сколько останется, спрашивает Мертенс? Кровь, оставшаяся на полу, будет подсказкой.

Переосмысление автомобильного программного обеспечения и архитектуры электроники

Статья (PDF-520KB)

Двигатель был технологическим и инженерным ядром автомобиля 20-го века. Сегодня эту роль все чаще выполняют программное обеспечение, большие вычислительные мощности и усовершенствованные датчики; они позволяют внедрять большинство современных инноваций, от эффективности до подключения к автономному вождению, электрификации и новых решений для мобильности.

Будьте в курсе ваших любимых тем

Однако по мере роста важности электроники и программного обеспечения росла и сложность. Возьмем в качестве примера взрывное количество строк программного кода (SLOC), содержащихся в современных автомобилях. В 2010 году у некоторых автомобилей было около десяти миллионов SLOC; к 2016 году он увеличился в 15 раз, примерно до 150 миллионов строк. Стремительный рост сложности вызывает серьезные проблемы с качеством программного обеспечения, о чем свидетельствуют миллионы недавних отзывов автомобилей.

Автомобили, способные предложить все более высокий уровень автономности, считают, что качество и безопасность программного обеспечения и электроники транспортных средств являются ключевыми требованиями, гарантирующими безопасность. И это требует от отрасли переосмысления сегодняшних подходов к программному обеспечению транспортных средств, электрической и электронной архитектуре.

Решение неотложной отраслевой проблемы

По мере того как автомобильная промышленность переходит от аппаратных к программно-определяемым транспортным средствам, актуальность программного обеспечения для основных технологических тенденций быстро растет. Неудивительно, что участники цифровой автомобильной цепочки создания стоимости пытаются извлечь выгоду из инноваций, реализованных с помощью программного обеспечения и электроники (Иллюстрация 1). Компании-разработчики программного обеспечения и другие игроки цифровых технологий покидают свои нынешние позиции второго и третьего уровня, чтобы привлечь автопроизводителей в качестве поставщиков первого уровня. Они расширяют свое участие в «стеке» автомобильных технологий, переходя от функций и приложений к операционным системам. В то же время игроки традиционных электронных систем первого уровня смело вступают на территорию оригинальных функций и приложений технологических гигантов, а производители автомобилей премиум-класса перемещаются в области, расположенные ниже по стеку, такие как операционные системы, аппаратные абстракции и обработка сигналов в чтобы защитить сущность их технического различия и дифференциации.

Экспонат 1

Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему веб-сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Пожалуйста, напишите нам по адресу: [email protected]

Одним из следствий этих стратегических шагов является то, что архитектура транспортного средства станет сервисно-ориентированной архитектурой (SOA), основанной на универсальных вычислительных платформах. Разработчики добавят новые решения для подключения, приложения, элементы искусственного интеллекта, расширенную аналитику и операционные системы. Дифференциация больше не будет заключаться в традиционном аппаратном обеспечении автомобиля, а в пользовательском интерфейсе и элементах опыта, основанных на программном обеспечении и передовой электронике.

Автомобили завтрашнего дня перейдут на платформу новых фирменных дифференциаторов (Иллюстрация 2). Они, вероятно, будут включать в себя информационно-развлекательные инновации, возможности автономного вождения и интеллектуальные функции безопасности, основанные на «отказоустойчивом» поведении (например, система, способная выполнять свою ключевую функцию, даже если часть ее выходит из строя). Программное обеспечение будет двигаться дальше по цифровому стеку, чтобы интегрироваться с оборудованием в виде интеллектуальных датчиков. Стеки станут горизонтально интегрированными и получат новые уровни, которые переведут архитектуру в SOA.

Экспонат 2

Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему веб-сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Пожалуйста, напишите нам по адресу: [email protected]

В конечном счете, новое программное обеспечение и электронная архитектура станут результатом нескольких изменяющих правила игры тенденций, которые приводят к сложности и взаимозависимости. Например, новые интеллектуальные датчики и приложения создадут «взрыв данных» в транспортном средстве, с которым игрокам необходимо будет справиться, эффективно обрабатывая и анализируя данные, если они надеются сохранить конкурентоспособность. Модульная SOA и беспроводные обновления (OTA) станут ключевыми требованиями для поддержки сложного программного обеспечения в парках и включения новых бизнес-моделей функций по требованию. Информационно-развлекательные системы и, в меньшей степени, передовые системы помощи водителю (ADAS) будут все больше и больше становиться «приспособленными» по мере того, как все больше сторонних разработчиков приложений будут предоставлять контент для автомобилей. Требования к цифровой безопасности сместят акцент с чистой стратегии контроля доступа на интегрированную концепцию безопасности, предназначенную для прогнозирования, предотвращения, обнаружения и защиты от кибератак. Появление возможностей высокоавтоматизированного вождения (HAD) потребует конвергенции функций, превосходной вычислительной мощности и высокой степени интеграции.

Освоение передового опыта запуска программного обеспечения для автомобилей

Изучение десяти гипотез будущей электрической или электронной архитектуры

Путь вперед как для технологии, так и для бизнес-модели далеко не определен. Но на основе наших обширных исследований и мнений экспертов мы разработали десять гипотез относительно автомобильной электрической или электронной архитектуры завтрашнего дня и ее значения для отрасли.

Будет усиливаться консолидация электронных блоков управления (ЭБУ)

Вместо множества конкретных ЭБУ для определенных функций (текущая модель «добавь функцию, добавь коробку») отрасль перейдет к объединенной архитектуре ЭБУ автомобиля.

Хотите узнать больше об автомобильной и сборочной практике?

На первом этапе большая часть функций будет сосредоточена на консолидированных контроллерах доменов для основных доменов транспортных средств, которые частично заменят функции, которые в настоящее время выполняются в распределенных ECU. Эти разработки уже ведутся и появятся на рынке через два-три года. Эта консолидация особенно вероятна для стеков, связанных с функциональностью ADAS и HAD, в то время как более базовые функции транспортного средства могут сохранять более высокую степень децентрализации.

При переходе к автономному вождению виртуализация функциональных возможностей программного обеспечения и абстрагирование от аппаратного обеспечения станут еще более важными. Этот новый подход может материализоваться в нескольких формах. Один из сценариев — объединение аппаратных средств в стеки, отвечающие различным требованиям к задержке и надежности, например, высокопроизводительный стек, поддерживающий функции HAD и ADAS, и отдельный, управляемый временем стек с малой задержкой для базовых функций безопасности. В другом сценарии ECU заменяется одним резервным «суперкомпьютером», а в третьем от концепции блока управления полностью отказываются в пользу вычислительной сети интеллектуальных узлов.

Изменения обусловлены главным образом тремя факторами: затратами, новыми участниками рынка и спросом через HAD. Снижение затрат как на разработку функций, так и на необходимое вычислительное оборудование, включая коммуникационное оборудование, ускорит консолидацию. То же самое произойдет и с новыми участниками автомобильного рынка, которые, вероятно, изменят отрасль благодаря программно-ориентированному подходу к архитектуре транспортных средств. Растущий спрос на функции HAD и резервирование также потребует более высокой степени консолидации ЭБУ.

Несколько автопроизводителей премиум-класса и их поставщики уже активно занимаются консолидацией электронных блоков управления, предпринимая первые шаги по обновлению своей электронной архитектуры, хотя на данный момент не существует четкого отраслевого архетипа.

Промышленность ограничит количество стеков, используемых с определенным оборудованием

Консолидация будет сопровождаться нормализацией ограниченных стеков, что позволит разделить функции автомобиля и аппаратное обеспечение ECU, включая повышенную виртуализацию. Аппаратное обеспечение и встроенное микропрограммное обеспечение (включая операционную систему) будут зависеть от ключевых функциональных требований, не относящихся к транспортному средству, а не отнесены к функциональной области транспортного средства. Чтобы обеспечить разделение и сервис-ориентированную архитектуру, следующие четыре стека могут стать основой для будущих поколений автомобилей через пять-десять лет:

• Стек, управляемый временем. В этой области контроллер напрямую подключен к датчику или исполнительному механизму, в то время как системы должны поддерживать жесткие требования реального времени и малое время ожидания; планирование ресурсов основано на времени. Этот стек включает в себя системы, которые достигают самых высоких классов уровня целостности автомобильной безопасности, таких как классическая архитектура открытой автомобильной системы (AUTOSAR).
• Стек, управляемый событиями и временем. Этот гибридный стек сочетает в себе высокопроизводительные приложения безопасности, например, за счет поддержки функций ADAS и HAD. Приложения и периферийные устройства разделены операционной системой, а приложения планируются по времени. Внутри приложения планирование ресурсов может основываться на времени или приоритете. Операционная среда гарантирует, что критически важные для безопасности приложения работают в изолированных контейнерах, четко отделенных от других приложений внутри автомобиля. Текущий пример — адаптивный AUTOSAR.
• Стек, управляемый событиями. Этот стек сосредоточен на информационно-развлекательной системе, которая не является критической с точки зрения безопасности. Приложения четко отделены от периферийных устройств, а ресурсы планируются с использованием планирования наибольшего усилия или планирования на основе событий. Стек содержит видимые и часто используемые функции, которые позволяют пользователю взаимодействовать с транспортным средством, такие как Android, Automotive Grade Linux, GENIVI и QNX.
• Облачный (внешний) стек. Последний стек обеспечивает и координирует доступ к данным и функциям автомобиля извне. Стек отвечает за связь, а также за безопасность и проверку безопасности приложений (аутентификацию) и устанавливает определенный интерфейс автомобиля, включая удаленную диагностику.

Поставщики автомобилей и технологические игроки уже начали специализироваться на некоторых из этих пакетов. Яркими примерами являются информационно-развлекательные системы (событийно-ориентированный стек), где компании разрабатывают коммуникационные возможности, такие как трехмерная и расширенная навигация. Второй пример — искусственный интеллект и датчики для высокопроизводительных приложений, где поставщики объединяются с ведущими автопроизводителями для разработки вычислительных платформ.

В области управления временем AUTOSAR и JASPAR поддерживают стандартизацию этих стеков.

Расширенный уровень промежуточного программного обеспечения будет абстрагировать приложения от оборудования

По мере того, как автомобили продолжают превращаться в мобильные вычислительные платформы, промежуточное программное обеспечение позволит переконфигурировать автомобили и позволит устанавливать и обновлять их программное обеспечение. В отличие от сегодняшнего дня, когда промежуточное программное обеспечение в каждом ECU облегчает связь между блоками, в следующем поколении автомобилей оно будет связывать контроллер домена с функциями доступа. Промежуточный уровень программного обеспечения, работающий поверх аппаратного обеспечения ECU в автомобиле, обеспечит абстракцию и виртуализацию, SOA и распределенные вычисления.

Имеющиеся данные уже свидетельствуют о том, что производители автомобилей переходят к более гибким архитектурам, в том числе к всеобъемлющему промежуточному программному обеспечению. Адаптивная платформа AUTOSAR, например, представляет собой динамическую систему, включающую промежуточное ПО, поддержку сложной операционной системы и современные многоядерные микропроцессоры. Тем не менее, текущие разработки ограничены одним ECU.

В среднесрочной перспективе количество бортовых датчиков значительно возрастет

В следующих двух-трех поколениях автомобилей автопроизводители будут устанавливать датчики с аналогичными функциями, чтобы гарантировать наличие достаточной избыточности, связанной с безопасностью (Иллюстрация 3). Однако в долгосрочной перспективе автомобильная промышленность разработает специальные решения для датчиков, чтобы уменьшить количество используемых датчиков и их стоимость. Мы считаем, что комбинированное решение из радара и камеры может стать доминирующим в ближайшие пять-восемь лет. Поскольку возможности автономного вождения продолжают расти, внедрение лидаров будет необходимо для обеспечения избыточности как для анализа объектов, так и для локализации. Например, конфигурации для автономного вождения SAE International L4 (высокая автоматизация), скорее всего, первоначально потребуют от четырех до пяти лидарных датчиков, в том числе установленных сзади для работы в городе и почти 360-градусного обзора.

Экспонат 3

Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему веб-сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Пожалуйста, напишите нам по адресу: [email protected]

В долгосрочной перспективе мы видим разные возможные сценарии количества датчиков в транспортных средствах: дальнейшее увеличение, стабильные цифры или уменьшение. Какой сценарий воплотится в жизнь, зависит от регулирования, технической зрелости решений и возможности использовать несколько датчиков для разных вариантов использования. Нормативные требования могут, например, предписывать более пристальное наблюдение за водителем, что приводит к увеличению количества датчиков внутри транспортного средства. Можно ожидать, что в салоне автомобиля будет использоваться больше датчиков бытовой электроники. Датчики движения и мониторинг состояния здоровья по таким показателям, как частота сердечных сокращений и сонливость, а также распознавание лиц и отслеживание радужной оболочки — это лишь некоторые из возможных вариантов использования. Однако, поскольку увеличение или даже стабильное количество датчиков потребует более высокой стоимости материалов не только для самих датчиков, но и для автомобильной сети, стимулы для сокращения количества датчиков высоки. С появлением высокоавтоматизированных или полностью автоматизированных транспортных средств будущие передовые алгоритмы и машинное обучение могут повысить производительность и надежность датчиков. В сочетании с более мощными сенсорными технологиями можно ожидать уменьшения количества избыточных датчиков. Датчики, используемые сегодня, могут устаревать, поскольку их функции переходят к более функциональным датчикам (например, помощник при парковке на основе камеры или лидара может заменить ультразвуковые датчики).

Датчики станут умнее

Системная архитектура потребует интеллектуальных и интегрированных датчиков для управления огромными объемами данных, необходимых для высокоавтоматизированного вождения. В то время как высокоуровневые функции, такие как слияние датчиков и трехмерное позиционирование, будут выполняться на централизованных вычислительных платформах, циклы предварительной обработки, фильтрации и быстрого реагирования, скорее всего, будут находиться на периферии или выполняться непосредственно в датчике. По одной оценке, объем данных, которые автономный автомобиль будет генерировать каждый час, составляет четыре терабайта. Следовательно, интеллект будет перемещаться от ЭБУ к датчикам для выполнения базовой предварительной обработки, требующей малой задержки и низкой производительности вычислений, особенно если взвешивать затраты на обработку данных в датчиках по сравнению с затратами на передачу больших объемов данных в транспортном средстве. Избыточность для принятия решений в HAD, тем не менее, потребует конвергенции для централизованных вычислений, вероятно, на основе предварительно обработанных данных. Интеллектуальные датчики будут контролировать свою собственную функциональность, а резервирование датчиков повысит надежность, доступность и, следовательно, безопасность сенсорной сети. Чтобы обеспечить правильную работу датчика в любых условиях, потребуется новый класс приложений для очистки датчика, таких как средства для удаления льда и пыли или грязи.

Потребуется полная мощность и резервирование сети передачи данных

Критические с точки зрения безопасности и другие ключевые приложения, требующие высокой надежности, будут использовать полностью резервированные круги для всего, что жизненно важно для безопасного маневрирования, например, для передачи данных и подачи питания. Внедрение технологий электромобилей, центральных компьютеров и энергоемких распределенных вычислительных сетей потребует новых избыточных сетей управления питанием. Отказоустойчивые системы для поддержки проводного управления и других функций HAD потребуют проектирования систем с резервированием, что является значительным архитектурным улучшением по сравнению с современными отказоустойчивыми реализациями мониторинга.

«Автомобильный Ethernet» поднимется и станет основой автомобиля

Сегодняшние транспортные сети недостаточны для требований транспортных средств будущего. Повышение скорости передачи данных и требований к избыточности для HAD, безопасности и защиты в подключенных средах, а также потребность в межотраслевых стандартизированных протоколах, скорее всего, приведут к появлению автомобильного Ethernet в качестве ключевого средства реализации, особенно для избыточной центральной шины данных. Решения Ethernet потребуются для обеспечения надежной междоменной связи и удовлетворения требований в реальном времени за счет добавления расширений Ethernet, таких как аудио-видео мосты (AVB) и чувствительные ко времени сети (TSN). Участники отрасли и OPEN Alliance поддерживают внедрение технологии Ethernet, и многие автопроизводители уже сделали этот шаг.

Традиционные сети, такие как локальные взаимосвязанные сети и сети контроллеров, будут по-прежнему использоваться в автомобиле, но только для закрытых сетей нижнего уровня, например, в области датчиков и акторов. Такие технологии, как FlexRay и MOST, вероятно, будут заменены автомобильным Ethernet и его расширениями, AVB и TSN.

Мы ожидаем, что в будущем автомобильная промышленность также будет использовать будущие технологии Ethernet, такие как продукты с высокой пропускной способностью (HDBP) и 10-гигабитные технологии.

OEM-производители всегда будут строго контролировать подключение данных для функциональной безопасности и HAD, но будут открывать интерфейсы для доступа третьих сторон к данным

Центральные шлюзы подключения, передающие и принимающие критически важные для безопасности данные, всегда будут подключаться напрямую и исключительно к серверной части OEM, доступной для третьих лиц для доступа к данным, за исключением случаев, когда это требуется по закону. Однако в информационно-развлекательной сфере, обусловленной «приложением» автомобиля, новые открытые интерфейсы позволят поставщикам контента и приложений развертывать контент, в то время как OEM-производители будут поддерживать соответствующие стандарты как можно более строгими.

Сегодняшний бортовой диагностический порт будет заменен подключенными телематическими решениями. Физический доступ для технического обслуживания к автомобильной сети больше не требуется, но может осуществляться через серверные части OEM-производителей. OEM-производители предоставят порты данных в своих транспортных средствах для конкретных случаев использования, таких как отслеживание утерянного автомобиля или индивидуальное страхование. Однако устройства послепродажного обслуживания будут иметь все меньше и меньше доступа к внутренним сетям передачи данных автомобиля.

Крупные операторы автопарков будут играть более важную роль в пользовательском опыте и создавать ценность для конечных клиентов, например, предлагая разные автомобили для разных целей в рамках одной подписки (например, на выходные или на ежедневные поездки). Это потребует от них использования серверных частей различных OEM-производителей и начала консолидации данных по их автопаркам. Более крупные базы данных позволят операторам автопарков монетизировать консолидированные данные и аналитику, недоступные на уровне OEM.

Автомобили будут использовать облако для объединения бортовой информации с внешними данными

Неконфиденциальные данные (то есть данные, которые не являются личными или связанными с безопасностью) будут все чаще обрабатываться в облаке для получения дополнительной информации, хотя доступность для игроков, помимо OEM, будет зависеть от будущего регулирования и переговоров. По мере роста объемов данных аналитика данных станет критически важной для обработки информации и превращения ее в полезную информацию. Эффективность использования данных таким образом, чтобы обеспечить автономное вождение и другие цифровые инновации, будет зависеть от обмена данными между несколькими игроками. До сих пор неясно, как и кем это будет сделано, но крупные традиционные поставщики и технологические игроки уже создают интегрированные автомобильные платформы, способные обрабатывать этот новый массив данных.

Автомобили будут оснащены обновляемыми компонентами, поддерживающими двустороннюю связь

Бортовые тестовые системы

позволят автомобилям автоматически проверять обновления функций и интеграции, что позволит управлять жизненным циклом и расширять или разблокировать функции послепродажного обслуживания. Все ECU будут отправлять и получать данные от датчиков и исполнительных механизмов, извлекая наборы данных для поддержки инновационных вариантов использования, таких как расчет маршрута на основе параметров транспортного средства.

Возможности обновления

OTA являются необходимым условием для HAD; они также позволят использовать новые функции, обеспечат кибербезопасность и позволят автопроизводителям быстрее развертывать функции и программное обеспечение. На самом деле именно возможность OTA-обновления является движущей силой многих существенных изменений в архитектуре автомобиля, описанных ранее. Кроме того, для этой возможности также требуется комплексное решение для обеспечения безопасности на всех уровнях стека от транспортного средства до блоков управления двигателем в транспортном средстве. Это защитное решение еще предстоит разработать, и будет интересно посмотреть, как и кем это будет сделано.

Чтобы достичь возможности обновления, как у смартфона, отрасли необходимо преодолеть ограничительные дилерские контракты, нормативные требования и проблемы безопасности и конфиденциальности. Здесь также ряд автомобильных игроков объявили о планах развертывания предложений услуг OTA, включая беспроводные обновления для своих автомобилей.

Столкнувшись с цифровой революцией в области мобильности в качестве традиционного автомобильного игрока

OEM-производители стандарта

будут стандартизировать свои автопарки на платформах OTA, тесно сотрудничая с поставщиками технологий в этой области. По мере того, как связь с транспортными средствами и платформы OTA будут становиться все более важными, мы можем ожидать, что OEM-производители будут брать на себя больше ответственности в этом сегменте рынка.

Транспортные средства получат обновления программного обеспечения и функций, а также обновления безопасности в течение расчетного срока службы. Регулирующие органы, скорее всего, будут обеспечивать техническое обслуживание программного обеспечения для обеспечения безопасности конструкции транспортных средств. Обязанность обновлять и поддерживать программное обеспечение приведет к новым бизнес-моделям обслуживания и эксплуатации транспортных средств.

Оценка будущих последствий программного обеспечения транспортных средств и электронной архитектуры

В то время как тенденции, влияющие на автомобильную промышленность сегодня, порождают большие неопределенности, связанные с аппаратным обеспечением, будущее выглядит не менее разрушительным для программного обеспечения и электронной архитектуры. Возможны многие стратегические шаги: автопроизводители могли бы создавать отраслевые консорциумы для стандартизации архитектуры транспортных средств, цифровые гиганты могли бы внедрять бортовые облачные платформы, участники мобильности могли бы производить свои собственные автомобили или разрабатывать стеки транспортных средств и программные функции с открытым исходным кодом, а автопроизводители могли бы внедрять все более сложные подключенные и автономные автомобили.

Переход от продуктов, ориентированных на аппаратное обеспечение, к миру, ориентированному на программное обеспечение и услуги, особенно сложен для традиционных автомобильных компаний. Тем не менее, учитывая описанные тенденции и изменения, ни у кого в отрасли нет другого выбора, кроме как подготовиться. Мы видим несколько крупных стратегических толчков:

• Разделите циклы разработки транспортного средства и функций транспортного средства. OEM-производителям и поставщикам первого уровня необходимо определить, как разрабатывать, предлагать и развертывать функции, в значительной степени помимо циклов разработки транспортных средств, как с технической, так и с организационной точки зрения. Учитывая текущие циклы разработки транспортных средств, компаниям необходимо найти способ управлять инновациями в программном обеспечении. Далее им следует подумать о вариантах создания решений по дооснащению и модернизации (например, вычислительных блоков) существующих парков.
• Определите целевую добавленную стоимость для разработки программного обеспечения и электроники. OEM-производители должны определить отличительные особенности, для которых они могут установить контрольные точки. Кроме того, крайне важно четко определить целевую добавленную стоимость для собственной разработки программного обеспечения и электроники, а также определить области, которые становятся товаром или темами, которые могут быть реализованы только с поставщиком или партнером.
• Прикрепите четкий ценник к программному обеспечению. Отделение программного обеспечения от аппаратного обеспечения требует от OEM-производителей переосмысления своих внутренних процессов и механизмов независимой покупки программного обеспечения. В дополнение к традиционной настройке также важно проанализировать, как гибкий подход к разработке программного обеспечения может быть закреплен в процессах закупок. Здесь поставщики (первого, второго и третьего уровня) также играют решающую роль, поскольку им необходимо придавать четкую коммерческую ценность своему программному обеспечению и системным предложениям, чтобы они могли получить большую долю дохода.
• Разработка конкретной организационной структуры вокруг новой архитектуры электроники (включая соответствующие серверные части). Помимо изменения внутренних процессов для доставки и продажи передовой электроники и программного обеспечения, автомобильным игрокам — как OEM-производителям, так и поставщикам — следует также рассмотреть возможность изменения организационной структуры для тем, связанных с электроникой, связанной с транспортными средствами. В основном, новая «многоуровневая» архитектура предполагает потенциальное разрушение текущей «вертикальной» структуры и введение новых «горизонтальных» организационных единиц. Кроме того, им необходимо наращивать специальные возможности и навыки для своих собственных групп разработчиков программного обеспечения и электроники.
• Разработка бизнес-модели, основанной на характеристиках автомобилей как продукта (особенно для поставщиков автомобилей). Чтобы оставаться конкурентоспособными и получать справедливую долю стоимости в области автомобильной электроники, крайне важно проанализировать, какие функции добавляют реальную ценность будущей архитектуре и, следовательно, могут быть монетизированы.