Ontwikkeling van softwaregedefinieerde voertuigen (SDV's)

Introductie

De auto-industrie ondergaat een ingrijpende transformatie nu traditionele voertuigen evolueren naar Software-Defined Vehicles (SDV's): intelligente, verbonden platforms die worden aangestuurd door software in plaats van hardware. In tegenstelling tot conventionele voertuigen, waar functionaliteit nauw verbonden was met fysieke componenten, zijn SDV's gebouwd op een flexibele voertuigsoftwarearchitectuur die dynamische functie-updates, Over-the-Air (OTA)-updates, verbeterde personalisatie en realtime responsiviteit mogelijk maakt.

Naarmate automotive E/E-architecturen verschuiven van domeingebaseerde naar zonegebaseerde modellen, integreren SDV's edge computing, AUTOSAR Adaptive Platform en AI-gestuurde technologieën om te voldoen aan de groeiende vraag naar veiligheid, connectiviteit en autonomie. Deze paradigmaverschuiving brengt nieuwe uitdagingen en kansen met zich mee in de softwareontwikkeling voor automotive. OEM's en leveranciers moeten geavanceerde SDV-ontwikkeltools, agile methodologieën en robuuste oplossingen voor requirementsmanagement implementeren om veiligheid, compliance en schaalbaarheid te garanderen.

In dit artikel wordt de volledige levenscyclus van Software-Defined Vehicle Development besproken, van architectuur en technologieën tot naleving, uitdagingen en best practices. Ook wordt dieper ingegaan op de manier waarop OEM's en leveranciers de overstap naar intelligente, softwaregerichte mobiliteit succesvol kunnen maken.

Wat is een Software-Defined Vehicle (SDV)?

Een Software-Defined Vehicle (SDV) is een modern autosysteem waarbij voertuigfuncties voornamelijk worden aangestuurd, ingeschakeld en verbeterd via software. In tegenstelling tot traditionele voertuigen, waar de meeste functionaliteiten al tijdens de productie werden vastgelegd, stellen SDV's fabrikanten in staat om op afstand nieuwe functies, bugfixes en prestatieverbeteringen door te voeren gedurende de levenscyclus van het voertuig via Over-the-Air (OTA) updates.

Evolutie van traditionele voertuigen naar SDV's

De verschuiving van mechanische en hardwaregerichte systemen naar softwaregerichte architecturen markeert een grote transformatie in de autotechniek. Traditionele voertuigen werkten op gescheiden elektronische regeleenheden (ECU's) die nauw verbonden waren met specifieke hardware. SDV's daarentegen vertrouwen op een gecentraliseerde of zonale voertuigsoftwarearchitectuur, aangestuurd door automotive middleware en high-performance computing-platforms, wat continue innovatie en schaalbaarheid van functies mogelijk maakt.

De opkomst van verbonden, intelligente en adaptieve autosystemen

SDV's staan ​​centraal in de revolutie van connected voertuigen en maken gebruik van edge computing, Vehicle-to-Everything (V2X)-communicatie en kunstmatige intelligentie om voorspellend onderhoud, autonome rijmogelijkheden en realtime systeemresponsiviteit mogelijk te maken. Deze connectiviteit stelt voertuigen in staat zich aan te passen aan gebruikersvoorkeuren, omgevingsomstandigheden en veranderende verkeersveiligheidsvoorschriften.

Het belang van SDV's in de toekomst van de auto-industrie

Naarmate de verwachtingen van consumenten verschuiven naar gepersonaliseerde, softwarerijke rijervaringen, worden SDV's een hoeksteen van de volgende generatie mobiliteit. Ze maken snellere marktintroducties, herbruikbaarheid van software, verbeterde cyberbeveiliging en monetisatie van digitale diensten mogelijk. Voor OEM's en leveranciers is het omarmen van SDV's cruciaal om concurrerend te blijven in een markt die snel wordt gedreven door innovatie, automatisering en volledige levenscyclusintegratie van software.

Kernconcepten van SDV-ontwikkeling

Voertuigsoftwarearchitectuur in SDV-ontwikkeling

De kern van elk Software-Defined Vehicle (SDV) wordt gevormd door een robuuste en schaalbare softwarearchitectuur voor voertuigen, die definieert hoe softwarecomponenten samenwerken met hardware, netwerken en externe systemen. Naarmate voertuigen verschuiven van hardwaregestuurd naar softwaregericht, wordt een moderne architectuur essentieel voor de ondersteuning van realtime functionaliteit, OTA-updates (Over-the-Air) en flexibiliteit in functionaliteit.

Gecentraliseerde versus zonale architectuur

Traditionele voertuigen gebruiken een gedistribueerde ECU-architectuur, waarbij elke regeleenheid een specifieke functie afhandelt (bijvoorbeeld remmen, infotainment). Dit model leidt echter tot complexiteit en beperkte schaalbaarheid.

SDV's daarentegen maken gebruik van een gecentraliseerde architectuur, waarbij high-performance computing-units meerdere domeinen beheren, of een zonale architectuur, waarbij ECU's worden gegroepeerd op basis van fysieke zones (voorkant, achterkant, enz.). Zonale architecturen verminderen de complexiteit van de bedrading, verbeteren de modulariteit en versterken de ondersteuning voor realtime edge computing.

Ontkoppeling van hardware en software

Een van de bepalende principes van SDV-ontwikkeling is het loskoppelen van hardware en software. Deze scheiding stelt OEM's en Tier 1-leveranciers in staat om onafhankelijk voertuigcomponenten te upgraden of te onderhouden zonder het hele systeem te verstoren. Dit bevordert de herbruikbaarheid van software, eenvoudiger onderhoud en schaalbaarheid van de levenscyclus.

Dankzij deze abstractie kunnen ontwikkelaars platformonafhankelijke applicaties implementeren, waardoor de afhankelijkheid van specifieke ECU's of hardwareleveranciers wordt verminderd en innovatie in het softwaregedefinieerde voertuigecosysteem wordt versneld.

Rol van middleware en voertuigbesturingssystemen

Automotive middleware en realtime voertuigbesturingssystemen (OS) spelen een cruciale rol bij het mogelijk maken van communicatie, beveiliging en coördinatie tussen diverse softwaremodules en hardwarelagen. Oplossingen zoals AUTOSAR Adaptive Platform vormen de basis voor veiligheidskritische en dynamische toepassingen in SDV's, ondersteunen ISO 26262-naleving en naadloze integratie van AI-gestuurde systemen, V2X en OTA-frameworks.

Middleware zorgt voor een betrouwbare gegevensuitwisseling, terwijl het besturingssysteem realtime planning, geheugenbeheer en cyberbeveiliging afdwingt. Deze functies zijn essentieel voor de flexibele ontwikkeling van softwaregedefinieerde voertuigen.

Automotive E/E-architectuur en SDV's

De elektrische/elektronische (E/E) architectuur van moderne voertuigen speelt een fundamentele rol bij de overgang naar Software-Defined Vehicles (SDV's). Traditionele gedistribueerde systemen, ooit voldoende voor hardwaregerichte voertuigen, zijn niet langer geschikt om te voldoen aan de groeiende eisen van connectiviteit, autonomie en realtime software-uitvoering. Tegenwoordig heroverwegen OEM's hun E/E-ontwerp om aan te sluiten bij de schaalbaarheid en flexibiliteit die nodig zijn voor de ontwikkeling van de volgende generatie SDV's.

Wat zijn moderne E/E-architecturen?

Legacy E/E-architecturen bestaan ​​uit tientallen elektronische regeleenheden (ECU's), elk bestemd voor specifieke functies zoals aandrijflijnregeling, infotainment of ADAS. Deze geïsoleerde systemen zijn vaak vastbedraad en inflexibel, wat software-updates en innovatie beperkt.

Moderne SDV-centrische E/E-architecturen consolideren functies in minder, krachtigere rekeneenheden die meerdere domeinen kunnen beheren via gecentraliseerde controle en snelle communicatienetwerken. Deze verschuiving maakt naadloos beheer van de softwarelevenscyclus mogelijk, verbetert de systeembeveiliging en vermindert de hardwarecomplexiteit.

Verschuiving naar domein- en zonale controllers

Ter ondersteuning van modulariteit en efficiënte communicatie passen autofabrikanten domeingebaseerde en zonale architecturen toe:

• Domeincontrollers groeperen ECU's op functie (bijvoorbeeld chassis, infotainment, ADAS), waardoor de implementatie van software en besturingslogica worden vereenvoudigd.
• Met zonecontrollers wordt de systeemindeling opnieuw ingedeeld op basis van de fysieke locatie (bijvoorbeeld linksvoor, rechtsachter), waardoor er minder kabelbomen nodig zijn, het gewicht afneemt en er snellere gegevensoverdracht in het voertuig mogelijk is.

Deze ontwikkeling sluit perfect aan bij de behoefte van SDV's aan schaalbaarheid, realtimeverwerking en eenvoudigere OTA-updates (Over-the-Air).

Integratie van Edge Computing in SDV-ontwikkeling

Om te voldoen aan de eisen voor lage latentie en hoge betrouwbaarheid in autonome en verbonden omgevingen, is edge computing nu een belangrijk onderdeel van de E/E-architectuur. Door data lokaal in het voertuig te verwerken, in plaats van uitsluitend op de cloud te vertrouwen, kunnen SDV's razendsnel beslissingen nemen, AI-gebaseerde functies aansturen en Vehicle-to-Everything (V2X)-communicatie ondersteunen.

Edge computing zorgt bovendien voor betere gegevensprivacy, verbetert de fouttolerantie en ondersteunt cruciale toepassingen zoals voorspellend onderhoud, adaptieve controlesystemen en live traceerbaarheid van voertuiggedrag.

De overstap naar gecentraliseerde, zonale en edge-geïntegreerde E/E-architecturen is essentieel om het volledige potentieel van softwaregedefinieerde voertuigontwikkeling te benutten. Naarmate voertuigfuncties steeds meer softwaregestuurd worden, is investeren in robuust E/E-ontwerp essentieel om veiligheid, prestaties en flexibiliteit in de levenscyclus te waarborgen.

Belangrijkste technologieën die SDV-ontwikkeling mogelijk maken

De ontwikkeling van Software-Defined Vehicles (SDV's) is afhankelijk van diverse geavanceerde technologieën die schaalbaarheid, flexibiliteit en intelligentie gedurende de gehele levenscyclus van het voertuig mogelijk maken. Van fundamentele softwarestandaarden zoals AUTOSAR Adaptive tot moderne innovaties zoals Over-the-Air (OTA) updates en kunstmatige intelligentie, deze technologieën vormen de kern van de volgende generatie automotive softwareontwikkeling.

AUTOSAR Adaptief Platform

Omdat SDV's dynamische software-updates, hoge rekenkracht en communicatie met externe netwerken vereisen, is het AUTOSAR Adaptive Platform essentieel geworden. In tegenstelling tot het AUTOSAR Classic Platform, dat statische realtime functies op microcontrollers ondersteunt, is het Adaptive Platform ontworpen voor krachtige ECU's en ondersteunt het:

• Servicegeoriënteerde architectuur (SOA)
• Dynamische software-implementatie
• POSIX-gebaseerde besturingssystemen

Verschil: AUTOSAR Classic vs. Adaptive

Waarom adaptieve AUTOSAR essentieel is voor SDV's

Het AUTOSAR Adaptive Platform maakt naadloze integratie van AI-gebaseerde functies mogelijk, ondersteunt OTA-updatemechanismen en garandeert ISO 26262-naleving, waardoor het ideaal is voor de snel evoluerende softwareomgevingen in SDV's. Het ondersteunt ook edge computing en V2X-communicatie, waardoor het perfect aansluit op de behoeften van moderne voertuigsoftwarearchitectuur.

Over-the-Air (OTA)-updates

Eén van de belangrijkste kenmerken van SDV's is de mogelijkheid om software op afstand in realtime bij te werken. Hierdoor is er minder behoefte aan fysieke servicebezoeken en neemt de operationele efficiëntie toe.

Belangrijkste voordelen van OTA-updates in SDV's:

• Realtime softwarelevering en -onderhoud
• Bugfixes en functieverbeteringen zonder hardwarewijzigingen
• Lagere terugroepkosten en verbeterde voertuigbeschikbaarheid
• Beveiligingspatches worden op afstand geïmplementeerd, waardoor kwetsbaarheden tot een minimum worden beperkt

OTA-functionaliteit biedt directe ondersteuning voor de volledige dekking van de levenscyclus van vereisten, omdat software na de implementatie continu kan worden doorontwikkeld op basis van feedback, analyses of nieuwe nalevingsvereisten.

Kunstmatige intelligentie in softwaregedefinieerde voertuigen

Kunstmatige intelligentie (AI) verandert de manier waarop voertuigen waarnemen, beslissen en handelen. Bij SDV's speelt AI een cruciale rol bij het mogelijk maken van:

• Voorspellend onderhoud door het analyseren van sensorgegevens om storingen te voorspellen
• Autonome besluitvorming in ADAS en zelfrijdende systemen
• Personalisatie in de cabine voor comfort, veiligheid en gebruikerservaring
• Optimalisatie van energie-efficiëntie door middel van realtime gedragsleren

AI-integratie wordt ondersteund door edge computing, middlewareplatforms en realtime besturingssystemen en vereist een strikte afstemming op de functionele veiligheidsnormen voor de automobielindustrie.

AUTOSAR Adaptive, OTA-updates en AI-technologieën vormen samen de digitale ruggengraat van software-defined vehicle development. Ze stellen autofabrikanten in staat om over te stappen van statische voertuigproductie naar dynamische, softwaregestuurde innovatie, wat zorgt voor wendbaarheid, schaalbaarheid en voertuigwaarde op de lange termijn.

Voordelen van softwaregedefinieerde voertuigarchitectuur

De overstap naar een Software-Defined Vehicle (SDV)-architectuur stelt OEM's en leveranciers in staat de beperkingen van traditionele hardwaregerichte ontwerpen te overwinnen. Door software van hardware te scheiden en gecentraliseerde of zonale computermodellen te implementeren, ontsluiten SDV's talloze technische en zakelijke voordelen gedurende de gehele levenscyclus van automotive softwareontwikkeling.

Schaalbaarheid en herbruikbaarheid van software

Een van de belangrijkste voordelen van SDV-architectuur is de schaalbaarheid en herbruikbaarheid van software. Ontwikkelaars kunnen modulaire, herbruikbare softwarecomponenten bouwen die op verschillende voertuigplatforms en -varianten werken, waardoor duplicatie en time-to-market worden verminderd.

Deze modulariteit maakt het volgende mogelijk:

• Snellere implementatie van nieuwe functies in meerdere modellen
• Minder ontwikkelings- en validatie-inspanning
• Vereenvoudigd onderhoud en updates
• Verbeterde vereisten voor herbruikbaarheid en configuratiebeheer

Dergelijk hergebruik past bij flexibele strategieën voor de ontwikkeling van vereisten en draagt ​​bij aan consistente softwareprestaties op schaal.

Realtime functie-upgrades en OTA-ondersteuning

De Software-Defined Vehicle-architectuur ondersteunt OTA-updates (Over-the-Air), waardoor autofabrikanten realtime functie-upgrades, bugfixes en compliancepatches na productie kunnen implementeren. Deze mogelijkheid verbetert de betrouwbaarheid en de waarde op lange termijn van voertuigen, terwijl fysieke terugroepacties en servicekosten worden geminimaliseerd.

Dankzij robuuste OTA-ondersteuning maken SDV's het volgende mogelijk:

• Continue levering van softwareverbeteringen
• Live verbetering van veiligheid, UX en systeemprestaties
• Flexibele reactie op cyberbeveiligingsbedreigingen en wetswijzigingen
• Uitlijning met volledige dekking van de levenscyclus van vereisten

Verbeterde voertuigpersonalisatie en levenscycluswaarde

Moderne consumenten eisen voertuigen die zich aanpassen aan hun voorkeuren. SDV-architecturen maken personalisatie in de auto mogelijk, van rijmodi en infotainmentinstellingen tot AI-gestuurde comfort- en veiligheidsfuncties.

Belangrijke voordelen van personalisatie zijn:

• AI-gebaseerd leren voor individueel gebruikersgedrag
• Aanpasbare softwarepakketten en -diensten
• Activering van functies na verkoop en upgrades op abonnementsbasis
• Uitgebreide waarde door realtime traceerbaarheid en prestatieanalyses

Hierdoor wordt niet alleen de bestuurderservaring verbeterd, maar kunnen OEM's ook terugkerende inkomsten genereren en hun aanbod op een concurrerende markt differentiëren.

De softwaregedefinieerde voertuigarchitectuur is een katalysator voor innovatie in de auto-industrie. Het biedt ongeëvenaarde schaalbaarheid, maakt OTA-gebaseerd softwarelevenscyclusbeheer mogelijk en ondersteunt dynamische voertuigpersonalisatie, waarmee de basis wordt gelegd voor intelligente, aanpasbare en klantgerichte mobiliteitsoplossingen.

Uitdagingen en oplossingen in de SDV-ontwikkelingscyclus

De overgang naar Software-Defined Vehicles (SDV's) brengt zowel innovatie als complexiteit met zich mee. Naarmate voertuigen intelligenter, meer verbonden en autonomer worden, staan ​​ontwikkelteams voor cruciale uitdagingen op het gebied van realtime prestaties, complexiteit van de softwarestack, compliance en cybersecurity. Het overwinnen van deze obstakels vereist de implementatie van robuuste softwareoplossingen voor requirements engineering, tools voor lifecycle management en veilige, schaalbare platforms.

Realtime prestatie- en veiligheidsvereisten

SDV's moeten tijdgevoelige taken zoals remmen, rijstrookbehoud en ADAS-responsen uitvoeren met realtime betrouwbaarheid. Deze functies zijn cruciaal voor de veiligheid en moeten voldoen aan strenge functionele veiligheidsnormen voor de automobielindustrie, zoals ISO 26262.

Uitdagingen:

• Zorgen voor deterministische uitvoering in dynamische omgevingen
• Het in evenwicht brengen van softwarecomplexiteit met timingbeperkingen
• AI integreren zonder de veiligheid in gevaar te brengen

Oplossingen:

• Gebruik van real-time besturingssystemen (RTOS)
• Implementatie van het adaptieve AUTOSAR-platform
• Robuuste traceerbaarheid van vereisten en testvalidatieprocessen

Het beheren van complexiteit in softwarestacks

Naarmate SDV's evolueren, groeit het aantal softwarelagen, van middleware en AI-modellen tot embedded applicaties en cloudinterfaces, exponentieel.

Uitdagingen:

• Orkestreren van duizenden softwarecomponenten over ECU's
• Het handhaven van een consistente dekking van de levenscyclus van vereisten
• Zorgen voor compatibiliteit tussen domeinen en platforms

Oplossingen:

• Modulair architectuurontwerp en modelgebaseerde ontwikkeling
• End-to-end tools voor het beheer van de levenscyclus van vereisten
• Integratie van ALM-platforms om ontwikkeling, testen en validatie op schaal te beheren

Naleving van regelgeving (ISO 26262, ASPICE)

Het voldoen aan wettelijke normen is een onontkoombaar gegeven in de automobielindustrie. Ontwikkelaars moeten zorgen voor functionele veiligheid (ISO 26262), procesvolwassenheid (ASPICE) en consistente kwaliteit gedurende de gehele levenscyclus.

Uitdagingen:

• Gelijktijdig met de evoluerende normen
• Aantonen van auditklare documentatie en traceerbaarheid
• Softwareontwikkeling afstemmen op veiligheidsprocessen

Oplossingen:

• Implementeer requirements engineering-tools met ingebouwde compliance-sjablonen
• Automatiseer traceerbaarheidsmatrices en validatieworkflows
• Gebruik platforms zoals Visure Requirements ALM om de ontwikkeling af te stemmen op ISO- en ASPICE-normen

Cyberbeveiligingsproblemen en V2X-kwetsbaarheden

Omdat SDV's constant verbonden zijn met cloudservices en externe netwerken, is cyberbeveiliging een steeds groter probleem. Voertuigen moeten worden beschermd tegen bedreigingen voor Vehicle-to-Everything (V2X)-communicatie, ECU's en datasystemen.

Uitdagingen:

• Bescherming van in-voertuignetwerken en interfaces tegen indringing
• Het beveiligen van OTA-updates en edge-verwerkingsknooppunten
• Zorgen voor naleving van normen zoals ISO/SAE 21434

Oplossingen:

• Integreer cybersecurityvereisten vanaf de vroege ontwikkelingsfasen
• Voer continu dreigingsmodellering en risicobeoordelingen uit
• Maak gebruik van veilige opstartmechanismen, encryptie en IDS (Intrusion Detection Systems)

Het aanpakken van de uitdagingen in SDV-ontwikkeling vereist een holistische aanpak, die robuust requirements management, realtime architectuur, veiligheidscompliance en cybersecuritystrategieën combineert. Met de juiste requirements engineering software, ALM-platforms en best practices kunnen OEM's en leveranciers vol vertrouwen veilige, compliant en hoogwaardige software-defined vehicles ontwikkelen.

Best practices en tools voor SDV-ontwikkeling

Om succesvol te zijn in de snel evoluerende wereld van Software-Defined Vehicle (SDV)-ontwikkeling, moeten automotiveteams agile methodologieën, modelgebaseerde systemen (MBSE) en end-to-end requirements lifecycle management omarmen. Deze best practices, gecombineerd met robuuste Application Lifecycle Management (ALM)-tools, stellen OEM's en leveranciers in staat om de levering te versnellen, compliance te waarborgen en de complexiteit te beheersen gedurende de gehele levenscyclus van automotive softwareontwikkeling.

Agile en modelgebaseerde ontwikkeling

Moderne SDV's vereisen iteratieve ontwikkelcycli die nauw aansluiten op de veranderende hardware- en softwarevereisten. Agile ontwikkeling stelt teams in staat snel te reageren op veranderingen, functies te prioriteren en integratieknelpunten te verminderen.

Belangrijkste voordelen van Agile Development in SDV's:

• Ondersteunt frequente software-releases en OTA-updates
• Verbetert de samenwerking binnen teams en de cross-functionele integratie
• Verbetert de respons op veiligheids-, regelgevings- en marktvraag

Tegelijkertijd biedt Model-Based Systems Engineering (MBSE) een visuele, systeemgerichte benadering voor het beheren van complexe onderlinge afhankelijkheden in de elektrische, mechanische en softwaredomeinen.

Voordelen van MBSE voor SDV-architectuur:

• Faciliteert vroege validatie van vereisten en systeemgedragingen
• Verbetert de ontwerpnauwkeurigheid en consistentie in het hele voertuig
• Vermindert risico's door modellen te simuleren en te testen vóór implementatie

Samen vormen Agile- en MBSE-benaderingen een robuuste, schaalbare basis voor requirements engineering, ontwerpvalidatie en compliancemanagement in SDV-projecten.

SDV ALM-hulpmiddelen en vereistenbeheer (Visure)

Gezien de enorme omvang van SDV-softwarestacks is het beheren van de volledige levenscyclus, van vereisten tot testen en compliance, een grote uitdaging. Gespecialiseerde Application Lifecycle Management (ALM)-platformen zoals Visure Requirements ALM spelen hierbij een cruciale rol.

Waarom ALM-tools essentieel zijn voor SDV-ontwikkeling:

• Centraliseer alle vereisten, risico's, testcases en traceerbaarheidslinks
• Maak realtime samenwerking mogelijk tussen verspreide teams
• Ondersteuningsvereisten voor versiebeheer, basislijnen en hergebruik
• Zorg voor end-to-end traceerbaarheid en validatie voor naleving van ISO 26262, ASPICE en ISO/SAE 21434

Met Visure profiteren automobielorganisaties van:

• AI-gestuurde kwaliteitscontroles van vereisten
• Geïntegreerde ondersteuning voor op modellen gebaseerde ontwikkeltools
• Naadloze aansluiting op versiebeheer- en testmanagementsystemen
• Verbeterde controle over de volledige SDV-ontwikkelingscyclus

Het implementeren van agile werkwijzen, MBSE en krachtige requirements management-platforms zoals Visure zijn cruciaal om de complexiteit van software-defined vehicle development te beheersen. Deze best practices garanderen innovatie, compliance en schaalbaarheid en ondersteunen tegelijkertijd de volledige dekking van de requirements lifecycle in de huidige connected en softwaregedreven automotive-omgeving.

Digitale tweeling en realtime simulatie in SDV's

Naarmate Software-Defined Vehicles (SDV's) complexer worden, wordt het steeds moeilijker om hun betrouwbaarheid, prestaties en compliance te garanderen. Digital twin-technologie en realtime simulatie spelen hierbij een cruciale rol bij het mogelijk maken van virtuele validatie, het verminderen van fysieke prototyping en het versnellen van productlevering gedurende de gehele levenscyclus van automotive softwareontwikkeling.

De rol van digitale tweelingen bij testen en validatie

Een digitale tweeling is een realtime, virtuele weergave van een fysiek voertuig of systeem, die het gedrag, de sensoren, de softwarelogica en de interacties ervan repliceert. Bij de ontwikkeling van SDV's worden digitale tweelingen gebruikt om het volgende te modelleren en simuleren:

• Voertuigdynamiek en systeemreacties
• Ingebouwde software en ECU-interacties
• Veiligheidskritische functies en autonoom gedrag
• Omgevings- en gebruikersgestuurde scenario's

Voordelen van digitale tweelingen voor SDV's:

• Vroegtijdige identificatie van ontwerpfouten vóór de hardware-implementatie
• Continue validatie van eisen en testcases
• Veiliger testen van randgevallen voor ADAS en autonome functies
• Minder afhankelijkheid van kostbare fysieke testomgevingen

Digitale tweelingen maken validatie en verificatie van automobielvereisten mogelijk in gesimuleerde omgevingen. Hiermee wordt de volledige levenscyclus van vereisten gedekt en worden de risico's in de downstream-ontwikkeling verminderd.

Versnel de time-to-market met behulp van simulatie

Met realtime simulatie kunnen OEM's en leveranciers de softwareontwikkeling, integratie en complianceprocessen versnellen. Simulaties stellen teams in staat om prestaties te evalueren, problemen op te lossen en de functionele veiligheid te verifiëren zonder te wachten op de beschikbaarheid van hardware.

Belangrijkste voordelen van simulatie bij SDV-ontwikkeling:

• Parallelle hardware-/softwareontwikkeling en -integratie
• Kortere iteratiecycli met behulp van virtuele testomgevingen
• Snelle validatie van functionele, prestatie- en veiligheidsvereisten
• Verhoogde efficiëntie bij het voldoen aan normen zoals ISO 26262 en ASPICE

Simulatiegestuurde ontwikkeling verbetert bovendien de traceerbaarheid, waardoor teams vereisten kunnen koppelen aan testscenario's en resultaten. Dit is cruciaal voor vereistenbeheer, auditgereedheid en certificering.

Digital twin-technologie en realtime simulatie zijn essentiële hulpmiddelen voor agile requirements development in SDV's. Ze stellen automotive teams in staat om complexe systemen vroegtijdig en continu te testen, valideren en optimaliseren, wat resulteert in lagere ontwikkelingskosten, een snellere time-to-market en een verbeterde productkwaliteit.

Compliance en levenscyclusbeheer bij SDV-ontwikkeling

Het waarborgen van compliance en het behouden van controle over de volledige softwarelevenscyclus zijn fundamentele pijlers voor succesvolle Software-Defined Vehicle (SDV)-ontwikkeling. Naarmate voertuigen autonomer, meer verbonden en veiligheidskritisch worden, moeten OEM's en leveranciers zich houden aan strenge industrienormen zoals ISO 26262 voor functionele veiligheid en Automotive SPICE (ASPICE) voor procescapaciteit, terwijl ze tegelijkertijd complexe, veranderende eisen gedurende de ontwikkelingscyclus beheren.

Voldoen aan de ISO 26262- en ASPICE-vereisten

ISO 26262 is de wereldwijde norm voor functionele veiligheid in automobielsystemen. Deze norm stelt strenge eisen aan traceerbaarheid, gevarenanalyse en validatieprocessen gedurende de gehele levenscyclus van SDV's om risico's in veiligheidskritische functies te beperken.

Op vergelijkbare wijze definieert ASPICE (Automotive SPICE) volwassenheidsmodellen voor softwareontwikkelingsprocessen in de automobielindustrie, waarbij gedisciplineerde requirements engineering, testdekking en procesconsistentie vereist zijn.

Belangrijkste compliance-uitdagingen bij SDV's:

• Het handhaven van de afstemming tussen veiligheidseisen en software-implementatie
• Snelle software-iteraties beheren zonder de validatie in gevaar te brengen
• Het genereren van auditklare documentatie in alle fasen van de levenscyclus

Oplossingen:

• Implementatie van software voor het beheer van de levenscyclus van vereisten met ingebouwde ondersteuning voor ISO 26262 en ASPICE
• Het benutten van traceerbaarheidsmatrices om vereisten in kaart te brengen met risico's, tests en verificatieactiviteiten
• Met behulp van platforms zoals Visuele vereisten ALM om nalevingsdocumentatie, versiebeheer en impactanalyse te automatiseren

Het beheren van de end-to-end softwarelevenscyclus

De aard van SDV's vereist volledige dekking van de levenscyclus van vereisten, van het verzamelen en specificeren tot validatie, verificatie, implementatie en onderhoud. Naarmate software na productie verder evolueert via OTA-updates (Over-the-Air), wordt het beheer van end-to-end traceerbaarheid en versiebeheer cruciaal.

Aanbevolen werkwijzen voor SDV-levenscyclusbeheer:

• Implementeer een geïntegreerd Application Lifecycle Management (ALM)-platform om vereisten, risico's, testcases en wijzigingsverzoeken te verenigen
• Schakel versiebeheer van vereisten en configuratiebeheer in voor meerdere SDV-varianten
• Zorg voor realtime samenwerking tussen hardware-, software- en systeemengineeringteams
• Gebruik AI-gestuurde tools om de kwaliteit van de vereisten te verbeteren en herbewerking te verminderen

Met de juiste hulpmiddelen en processen kunnen ontwikkelteams live traceerbaarheid realiseren, snellere besluitvorming faciliteren en naleving handhaven gedurende de SDV-ontwikkelingscyclus.

Om te voldoen aan de eisen van moderne automotive systemen, is naleving van ISO 26262 en ASPICE, gecombineerd met robuust requirements lifecycle management, ononderhandelbaar. Door gebruik te maken van speciaal ontwikkelde tools zoals Visuele vereisten ALMOEM's en leveranciers kunnen de ontwikkeling stroomlijnen, naleving automatiseren en volledige controle over de evoluerende software in softwaregedefinieerde voertuigen garanderen.

Toekomstige trends in softwaregedefinieerde voertuigen

Nu de auto-industrie zich ontwikkelt naar een toekomst waarin software centraal staat, zal de volgende golf van Software-Defined Vehicle (SDV)-ontwikkeling worden gevormd door transformatieve technologieën en nieuwe bedrijfsmodellen. De integratie van cloud-native architecturen, 5G en software-monetisatiestrategieën zal bepalen hoe OEM's en Tier 1-leveranciers waarde leveren, innovatie opschalen en concurreren in een steeds meer verbonden mobiliteitsecosysteem.

Software-monetisatie in de automobielindustrie

Met SDV's zijn autofabrikanten niet langer beperkt tot eenmalige voertuigverkopen. In plaats daarvan kunnen ze terugkerende inkomstenstromen ontsluiten via softwaregebaseerde diensten, abonnementen en functieontgrendelingen via Over-the-Air (OTA) updates.

Opkomende monetisatiemodellen zijn onder meer:

• In-cabin-abonnementen voor infotainment, navigatie en prestatie-tuning
• Feature-as-a-Service (FaaS): Betalen per gebruik voor autonoom rijden of parkeerhulp
• Diensten voor diagnose op afstand en voorspellend onderhoud
• Gegevensmonetisatie via cloudgebaseerde analyses

Deze verschuiving vereist een robuust proces voor het beheer van de levenscyclus van vereisten ter ondersteuning van versiebeheer van functies, naleving en personalisatie op grote schaal.

Opkomst van SDV-ecosystemen en samenwerkingsplatforms

De complexiteit van SDV's vraagt ​​om geïntegreerde, open ontwikkelecosystemen waar OEM's, leveranciers, technologieproviders en ontwikkelaars in realtime samenwerken. De toekomst van SDV-ontwikkeling ligt in platformgebaseerde ecosystemen die het volgende combineren:

• Gedeelde softwareontwikkelingskits (SDK's)
• Middleware-standaardisatie (bijv. AUTOSAR Adaptive)
• Cloudgebaseerde ALM- en requirementsmanagementtools
• Digitale tweelingframeworks voor gezamenlijke simulatie en validatie

Deze samenwerkingsomgevingen versnellen de agile ontwikkeling van vereisten, verminderen duplicatie en bevorderen de herbruikbaarheid van software voor verschillende merken en modellen.

De rol van cloud-native architecturen en 5G

Cloud-native architecturen en edge computing stellen SDV's in staat om software-implementatie, analyse en opslag in realtime over wagenparken te schalen. In combinatie met 5G-connectiviteit kunnen voertuigen toepassingen met ultralage latentie ondersteunen, zoals:

• Voertuig-naar-Alles (V2X)-communicatie
• Realtime HD-mapping en omgevingsperceptie
• Diagnose op afstand en debuggen via de ether
• AI-gestuurde rijhulpsystemen en autonome functies

Deze innovaties zullen de traceerbaarheid, veiligheid en responsiviteit fundamenteel verbeteren en tegelijkertijd het volledige beheer van de SDV-levenscyclus ondersteunen.

De toekomst van Software-Defined Vehicles is nauw verbonden met cloudinnovatie, samenwerking tussen sectoren en de monetisatie van software-defined features. Naarmate deze trends versnellen, zal het succes van SDV-programma's afhangen van schaalbare architecturen, veilige connectiviteit en krachtige softwareoplossingen voor requirements engineering die end-to-end traceerbaarheid en snelle innovatie mogelijk maken.

Conclusie

De opkomst van Software-Defined Vehicles (SDV's) markeert een fundamentele verschuiving in de manier waarop moderne voertuigen worden ontworpen, onderhouden en ervaren. Van evoluerende softwarearchitecturen voor voertuigen en gecentraliseerde E/E-systemen tot geavanceerde technologieën zoals AUTOSAR Adaptive, Over-the-Air (OTA)-updates en AI-gestuurde mogelijkheden, SDV-ontwikkeling vereist een nieuwe aanpak, een aanpak die flexibiliteit, schaalbaarheid en compliance omarmt.

Om deze transformatie succesvol te kunnen doorlopen, hebt u robuuste software voor requirements engineering, uitgebreid beheer van de levenscyclus van requirements en hulpmiddelen nodig die flexibele requirementsontwikkeling, live traceerbaarheid en end-to-end naleving van normen zoals ISO 26262 en ASPICE ondersteunen.

Naarmate SDV-ecosystemen groeien en cloud-native architecturen centraal komen te staan, moeten ontwikkelteams vertrouwen op geïntegreerde platformen om de complexiteit te beheren, de kwaliteit te waarborgen en innovatie te versnellen.

Bekijk de gratis proefperiode van 30 dagen bij Visure Solutions, het toonaangevende Requirements Engineering Platform dat is ontwikkeld ter ondersteuning van de volledige SDV-levenscyclus, aangestuurd door AI en vertrouwd door veiligheidsgerelateerde industrieën over de hele wereld.