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¿Qué es un vehículo definido por software?
Definición de vehículo definido por software
Un vehículo definido por software (SDV) es un vehículocuya funcionalidad y comportamiento están determinados principalmente por el software, en lugar del hardware. A diferencia de los coches tradicionales, construidos en torno a una estructura mecánica, los SDV utilizan software para habilitar la funcionalidad del vehículo.
Los SDV están transformando la forma en que la industria automotriz diseña, desarrolla, fabrica y da soporte a los vehículos. Al igual que la transición tecnológica que se produjo con el paso de los teléfonos móviles a los smartphones, los SDV evolucionarán y mejorarán constantemente gracias a las continuas actualizaciones de software. Este cambio representa una importante evolución en la industria automotriz, allanando el camino para nuevos avances tecnológicos comolos vehículos autónomos (AV).
Índice
Componentes clave y arquitectura de los vehículos definidos por software
Los vehículos tradicionales dependen de una compleja red de unidades de control electrónico (ECU) para funciones como los sensores de estacionamiento o las alertas del tablero. Estos sistemas fragmentados, cada uno con su propio hardware y firmware, dificultan la integración y las actualizaciones.
Un vehículo definido por software consolida la potencia informática en arquitecturas centralizadas y zonales, lo que reduce significativamente el número de ECU y mejora la conectividad con los servicios en la nube.
Capa de software
La capa de software es el corazón del vehículo definido por software, ya que potencia diversos sistemas que gestionan y controlan la funcionalidad del vehículo. Los componentes clave de la capa de software incluyen lo siguiente:
- El sistema operativo integrado (SO) actúa como el cerebro del SDV, gestionando todo, desde las funciones críticas hasta las operaciones generales.
- El middlewarefacilita la comunicación y el intercambio de datos entre las aplicaciones y el sistema operativo.
- Las aplicaciones proporcionan experiencias al conductor y al pasajero. Algunos ejemplos son los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS), la navegación, el infoentretenimiento a bordo y la conectividad del vehículo.
Capa de hardware
Si bien el software ocupa un lugar central en los SDV, un hardware potente es fundamental para el funcionamiento básico del vehículo. El hardware incluye, entre otros, los siguientes elementos:
- Motor, transmisión, otros componentes del tren motriz
- Sensores, incluidas cámaras y radares, y las unidades de control electrónico (ECU) que gestionan diversos sistemas eléctricos.
- Chasis, suspensión y otros componentes de la carrocería.
Los sistemas informáticos de alto rendimiento son necesarios para procesar la ingente cantidad de datos recogidos por los sensores y ejecutar las aplicaciones de software.
Arquitectura general
La arquitectura del vehículo definida por software va más allá del vehículo físico e incluye lo siguiente:
- Los equipos de telecomunicaciones y la conectividad permitenel intercambio de datos en tiempo real entre el vehículo y la nube.
- Los servidores de los fabricantes de vehículos almacenan datos de los vehículos, gestionan las actualizaciones de software y proporcionan capacidades de copia de seguridad críticas.
- Las infraestructuras circundantes, incluidas las unidades en carretera y los sistemas de ciudades inteligentes, interactúan con el vehículo para proporcionar datos o funcionalidades.
Ventajas y retos de los vehículos definidos por software
El cambio de los vehículos tradicionales centrados en el hardware a los vehículos definidos por software y las tecnologías que impulsan este avance ofrecen tanto ventajas interesantes como retos importantes. Si bien los SDV representan un gran avance en el sector, superar estos retos es fundamental para garantizar un futuro seguro y fiable para esta tecnología.
Ventajas de SDV
- Rendimiento y eficiencia mejorados: el software puede supervisar constantemente los parámetros del motor, mejorar la eficiencia del combustible o la batería y optimizar la dinámica de conducción.
- Mayor seguridad: los sistemas ADAS, equipados con sofisticados programas informáticos, pueden reaccionar más rápidamente en situaciones críticas, lo que se traduce en una mayor seguridad en las carreteras.
- Experiencia personalizada: el software puede adaptar la experiencia de conducción a las preferencias individuales, incluyendo paneles de control personalizados, iluminación ambiental y sistemas de infoentretenimiento en el vehículo para el conductor o los pasajeros.
- Mantenimiento predictivo: el software puede supervisar el estado del vehículo y predecir posibles problemas antes de que se conviertan en problemas graves, lo que ahorra tiempo y dinero al propietario del vehículo.
Desafíos de SDV
- Complejidad del software: La gran cantidad de código necesario para gestionar un SDV es inmensa, lo que aumenta el riesgo de errores y vulnerabilidades.
- Amenazas a la ciberseguridad: a medida que los SDV están cada vez más conectados y centrados en el software, la ciberseguridad se vuelve más compleja con cada interfaz añadida. Es esencial contar con medidasde ciberseguridad robustaspara proteger los vehículos de los ciberataques.
- Ciclos de desarrollo comprimidos: El ciclo tradicional de desarrollo de vehículos, de cuatro a cinco años, dará paso a un desarrollo continuo y a ciclos de lanzamiento más cortos para mantener el ritmo de la competencia cada vez más intensa.
- Preocupaciones sobre la privacidad de los datos: La gran cantidad de datos recopilados por los SDV suscita preocupaciones sobre la privacidad de los datos. Se necesitan regulaciones claras y prácticas sólidas de seguridad de los datos para garantizar la confianza de los usuarios.
Implementación de vehículos definidos por software
Si bien los vehículos definidos por software (SDV) prometen una menor complejidad del sistema y una mayor flexibilidad, también plantean nuevos retos, entre los que se incluyen ciclos de desarrollo comprimidos, mayores superficies de ataque a la ciberseguridad y la necesidad de una coordinación más estrecha entre proveedores y socios tecnológicos.
El informe técnico de Keysight examina la evolución técnica de los SDV, detallando la transición a arquitecturas informáticas zonales, marcos de software orientados a servicios y mecanismos de actualización inalámbrica (OTA). Además, Explore cómo DevOps, DevSecOps y los enfoques de diseño modular pueden ayudar a abordar los plazos acelerados, al tiempo que subraya la necesidad de una mayor experiencia en software y metodologías modernizadas de diseño, desarrollo y pruebas .
Ventajas de los vehículos definidos por software
Características de seguridad y protección
Los vehículos definidos por software mejoran la seguridad y la protección al permitir actualizaciones inalámbricas que aportan mejoras de seguridad y correcciones de errores a través del software, en lugar de tener que retirar físicamente los vehículos. Los SDV también proporcionan información basada en datos, ya que recopilan datos de diversos sensores para mejorar las funciones de seguridad, como la prevención de colisiones o el control de tracción.
Una ciberseguridad sólida es fundamental para generar confianza y aceptación entre el público. Las funciones de seguridad críticas, como el frenado automático de emergencia (AEB), pueden aislarse de funciones no esenciales, como los sistemas de infoentretenimiento, lo que reduce el riesgo de que los ataques informáticos afecten a las funciones de seguridad básicas. Los sistemas operativos seguros, los protocolos de comunicación y las plataformas basadas en la nube refuerzan aún más la protección mediante la detección de amenazas en tiempo real y las actualizaciones de seguridad continuas .
En general, los SDV ofrecen un marco más flexible y resistente para mejorar la seguridad y la protección de los vehículos, allanando el camino hacia unas carreteras más seguras.
Rendimiento y eficiencia del vehículo
Los vehículos definidos por software ofrecen un mayor rendimiento y eficiencia gracias a un software inteligente que supervisa y optimiza continuamente el motor, la transmisión y otros sistemas para lograr una aceleración más rápida, una conducción más suave y un aumento potencial de la potencia. Los fabricantes de equipos originales pueden lanzar actualizaciones de ajuste remoto para optimizar el rendimiento en diferentes condiciones de conducción o mejorar la potencia mediante actualizaciones de software. Los conductores se benefician de perfiles de software personalizados que ajustan la configuración del vehículo para lograr un mayor ahorro de combustible, una conducción más deportiva o un mejor rendimiento general.
Los SDV aumentan la eficiencia de los vehículos mediante el análisis de los patrones de conducción y las condiciones de la carretera para optimizar el consumo de combustible o ampliar la autonomíade los vehículos eléctricos e es mediante una gestión más inteligente de la batería. El mantenimiento predictivo utiliza los datos de los sensores para identificar posibles problemas antes de que se produzcan fallos, lo que reduce el tiempo de inactividad. Al trasladar la funcionalidad del hardware al software, los SDV también pueden reducir el número de componentes físicos, lo que disminuye el peso del vehículo y mejora la eficiencia. Los SDV transforman los vehículos en sistemas adaptables, ajustados para obtener un mejor rendimiento y eficiencia a lo largo de su vida útil.
Vehículos autónomos y sistemas de transporte
Se espera que los vehículos definidos por software desempeñen un papel importante en el avance de los vehículos autónomos y la remodelación de los sistemas de transporte. Al desplazar la innovación del hardware al software, los SDV facilitan ciclos de desarrollo más rápidos para los sistemas de los vehículos y una rápida iteración de los algoritmos de conducción autónoma mediante actualizaciones de software, lo que acelera el camino hacialos vehículos autónomos (AV)de nivel 4 y 5 de la SAE (). La arquitectura de software modular permite a los fabricantes de automóviles ofrecer funciones escalables, desde la conducción asistida hasta la conducción totalmente autónoma, en la misma plataforma de hardware para satisfacer las diversas necesidades de los consumidores y las normativas de seguridad de las diferentes regiones.
Los vehículos definidos por software también pueden transformar sistemas de transporte completos. La movilidad bajo demanda, incluidos los servicios de transporte compartido y de alquiler de vehículos, puede aprovechar el software SDV para gestionar flotas de vehículos, optimizar rutas y personalizar las experiencias de los usuarios. Los vehículos autónomos equipados con software de vehículo a vehículo (V2V) o de vehículo a infraestructura (V2I) pueden comunicarse con su entorno para mejorar el flujo del tráfico, reducir la congestión y acortar los tiempos de desplazamiento. Estos avances favorecen el paso de la propiedad de automóviles ala movilidad como servicio (MaaS), lo que permite nuevos modelos de negocio, como las suscripciones de vehículos, los seguros basados en el uso y otros servicios de transporte innovadores.
Historia y perspectivas futuras de los vehículos definidos por software
El concepto de vehículos definidos por software no es totalmente nuevo, pero ganó popularidad en la década de 2010. A medida que los vehículos incorporaban cada vez más software, desde la gestión del motor hasta los sistemas básicos de infoentretenimiento, estos avances sentaron las bases para el modelo SDV actual.
A menudo se atribuye a Tesla la popularización del concepto de vehículo definido por software (SDV) gracias al uso de actualizaciones de software por aire (OTA). Aunque Tesla puede ser pionera en este campo, los fabricantes de automóviles de todo el sector están desarrollando rápidamente estrategias de SDV para satisfacer la demanda de los consumidores de mejoras continuas en las funciones. A medida que los SDV evolucionan, se espera que desempeñen un papel central en la transformación más amplia de la industria automotriz.
Tendencias del sector y avances tecnológicos
El ecosistema SDV se basa en la innovación y la colaboración. Los fabricantes de equipos originales están ampliando su desarrollo de software y sus asociaciones con líderes tecnológicos como Amazon y Google. Las colaboraciones con fabricantes de chips como NVIDIA y Qualcomm están permitiendo una mayor potencia de procesamiento para sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS).
El mayor énfasis en el software ha facilitado la estandarización de las plataformas de hardware en diferentes modelos de vehículos, lo que ha optimizado el proceso de desarrollo y acelerado la innovación en materia de software. La conectividad en la nube permite funciones como actualizaciones de tráfico en tiempo real y diagnósticos remotos, mientras que la inteligencia artificial (IA) está mejorando los sistemas ADAS, personalizando las experiencias dentro del vehículo e incluso contribuyendo al avance hacia los vehículos autónomos de los niveles 4 y 5 de la SAE.
Desarrollos e innovaciones futuros
El futuro de los vehículos definidos por software promete una innovación continua, incluyendo:
- Advanced : los vehículos se adaptan a las preferencias del conductor mediante software y reconocimiento biométrico para personalizar la configuración de los asientos, la temperatura, el sistema de infoentretenimiento y las recomendaciones de ruta.
- Mantenimiento predictivo: la supervisión continua del sistema permite a los vehículos detectar problemas de forma temprana y recomendar de forma proactiva el servicio.
- ComunicaciónVehicle-to-Everything (V2X): la interacción en tiempo real con otros vehículos, semáforos e infraestructuras mejora el flujo del tráfico, la seguridad y optimiza las rutas.
- Ciberseguridad mejorada: los avances en cifrado, detección de intrusiones y comunicaciones seguras protegen los SDV.
- Movilidad como servicio (MaaS): los SDV podrían favorecer el paso de la propiedad de automóviles a la movilidad bajo demanda, permitiendo un transporte personalizado y basado en suscripciones.
Estos avances permiten vislumbrar el futuro de los SDV. A medida que evolucione la tecnología de software, surgirán nuevas funciones que cambiarán radicalmente el diseño, el funcionamiento y la experiencia de los vehículos.
Soluciones de Keysight para vehículos definidos por software
El papel de Keysight en el desarrollo de vehículos definidos por software
El cambio a los SDV marca una transformación del diseño de vehículos centrado en el hardware a uno impulsado por el software, lo que permite actualizaciones continuas, un rendimiento mejorado, experiencias personalizadas y la integración de ADAS. La validación continua a lo largo del proceso de desarrollo, conocida como TestOps, es una parte fundamental de esta transición. Las pruebas rigurosas de estos sistemas complejos son fundamentales para verificar su seguridad y determinarán si los vehículos autónomos son lo suficientemente seguros como para circular por las carreteras.
Keysight se asocia con desarrolladores de SDV para proporcionar soluciones que prueban y validan el software que constituye el núcleo de estos vehículos de última generación. Keysight ofrece:
- Soluciones de prueba y validación diseñadas específicamente para SDV.
- Emulación de situaciones de tráfico complejas y condiciones de conducción para pruebas de ADAS y conducción autónoma.
- Pruebas de comunicaciones OTA y V2X
- Pruebas y conocimientos especializados en ciberseguridad para ayudar a los fabricantes de automóviles a identificar y solucionar las vulnerabilidades del software de sus vehículos.
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Vehículos definidos por software - Preguntas frecuentes
Los vehículos definidos por software ofrecen la oportunidad de mejorar el rendimiento y la eficiencia, la mejora de la seguridad del vehículo y de la carretera, la evolución de las capacidades del vehículo una experiencia de conducción más personalizada y un mantenimiento predictivo. A medida que los vehículos de los vehículos se basan cada vez más en el software, se pueden realizar más del vehículo en lugar de tener que finalizarlo cuando se produce.
Entre los retos que plantea el desarrollo y los vehículos definidos por software incluyen la enorme cantidad y complejidad del software, las amenazas a la ciberseguridad, la privacidad de los datos, el cambio a hardware y software modulares y la falta de conocimientos técnicos en la mano de obra. modular y la falta de conocimientos técnicos de la mano de obra. Muchos de estos retos se están abordando actualmente y no se espera que frenen el avance de los vehículos de los SDV.
Los vehículos definidos por software están transformando la forma en que la industria automovilística aborda el diseño, el desarrollo, la fabricación y la asistencia de los vehículos. Los vehículos tradicionales ofrecen funciones y características limitadas, mientras que los vehículos definidos por software evolucionan y se adaptan constantemente mediante actualizaciones de software. Esta transformación impulsada por el software se considera una evolución significativa en la industria del automóvil, que allana el camino para nuevos avances tecnológicos como los vehículos autónomos.
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