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Qu'est-ce qu'un véhicule défini par logiciel ?
Définition du véhicule défini par logiciel
Un véhicule défini par logiciel (SDV) est un véhiculedont les fonctionnalités et le comportement sont principalement déterminés par un logiciel plutôt que par du matériel. Contrairement aux voitures traditionnelles construites autour d'une structure mécanique, les SDV utilisent des logiciels pour permettre le fonctionnement du véhicule.
Les SDV transforment la manière dont l'industrie automobile conçoit, développe, fabrique et assure le service après-vente des véhicules. À l'instar de la transition technologique qui a vu les téléphones portables évoluer vers les smartphones, les SDV vont constamment évoluer et s'améliorer grâce à des mises à jour logicielles continues. Ce changement représente une évolution majeure dans l'industrie automobile, ouvrant la voie à d'autres avancées technologiques telles queles véhicules autonomes (AV).
Table des matières
Composants clés et architecture des véhicules définis par logiciel
Les véhicules traditionnels s'appuient sur un réseau complexe d'unités de contrôle électronique (ECU) pour des fonctions telles que les capteurs de stationnement ou les alertes du tableau de bord. Ces systèmes fragmentés, chacun doté de son propre matériel et micrologiciel, rendent l'intégration et les mises à jour difficiles.
Un véhicule défini par logiciel consolide la puissance de calcul dans des architectures centralisées et zonales, réduisant considérablement le nombre d'ECU et améliorant la connectivité avec les services cloud.
Couche logicielle
La couche logicielle est le cœur du véhicule défini par logiciel, qui permet à divers systèmes de gérer et de contrôler les fonctionnalités du véhicule. Les principaux composants de la couche logicielle sont les suivants :
- Le système d'exploitation embarqué (OS) agit comme le cerveau du SDV, gérant tout, des fonctions critiques aux opérations générales.
- Le middlewarefacilite la communication et les échanges de données entre les applications et le système d'exploitation.
- Les applications offrent des expériences au conducteur et aux passagers. Parmi les exemples, citons les systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS), la navigation, l'infodivertissement embarqué et la connectivité des véhicules.
Couche matérielle
Si les logiciels occupent une place centrale dans les véhicules autonomes, un matériel puissant est essentiel au fonctionnement de base du véhicule. Le matériel comprend, sans s'y limiter, les éléments suivants :
- Moteur, transmission, autres composants du groupe motopropulseur
- Les capteurs, y compris les caméras et les radars, et les unités de contrôle électronique (ECU) qui gèrent les différents systèmes électriques.
- Châssis, suspension et autres composants de la carrosserie
Des systèmes informatiques à haute performance sont nécessaires pour traiter la grande quantité de données collectées par les capteurs et exécuter les applications logicielles.
Architecture globale
L'architecture logicielle du véhicule va au-delà du véhicule physique et comprend les éléments suivants :
- Les équipements de télécommunication et la connectivité permettentl'échange de données en temps réel entre le véhicule et le cloud.
- Les serveurs des constructeurs automobiles stockent les données des véhicules, gèrent les mises à jour logicielles et fournissent des capacités de sauvegarde essentielles.
- Les infrastructures environnantes, notamment les unités routières et les systèmes de ville intelligente, interagissent avec le véhicule pour fournir des données ou des fonctionnalités.
Avantages et défis des véhicules définis par logiciel
Le passage des véhicules traditionnels axés sur le matériel aux véhicules définis par logiciel et les technologies qui rendent cette avancée possible offrent à la fois des avantages passionnants et des défis considérables. Si les SDV représentent un bond en avant pour l'industrie, il est essentiel de surmonter ces défis afin de garantir un avenir sûr, sécurisé et fiable pour cette technologie.
Avantages SDV
- Performances et efficacité améliorées: le logiciel peut surveiller en permanence les paramètres du moteur, améliorer l'efficacité du carburant ou de la batterie et optimiser la dynamique de conduite.
- Sécurité améliorée: les systèmes ADAS équipés de logiciels sophistiqués peuvent réagir plus rapidement dans les situations critiques, ce qui rend les routes plus sûres.
- Expérience personnalisée: les logiciels peuvent adapter l'expérience de conduite aux préférences individuelles, notamment grâce à des tableaux de bord personnalisés, un éclairage d'ambiance et un système d'infodivertissement embarqué pour le conducteur ou les passagers.
- Maintenance prédictive: un logiciel peut surveiller l'état du véhicule et prédire les problèmes potentiels avant qu'ils ne deviennent majeurs, ce qui permet au propriétaire du véhicule d'économiser du temps et de l'argent.
Les défis du SDV
- Complexité logicielle: la quantité de code nécessaire pour gérer un SDV est immense, ce qui augmente le risque de bogues et de vulnérabilités.
- Menaces liées à la cybersécurité: à mesure que les véhicules autonomes deviennent plus connectés et centrés sur les logiciels, la cybersécurité devient plus complexe à chaque interface ajoutée. Des mesuresde cybersécurité robustessont essentielles pour protéger les véhicules contre les cyberattaques.
- Cycles de développement raccourcis : Le cycle traditionnel de développement des véhicules, qui dure quatre à cinq ans, va évoluer vers un développement continu et des cycles de lancement plus courts afin de suivre le rythme d'une concurrence de plus en plus intense.
- Problèmes liés à la confidentialité des données: la grande quantité de données collectées par les SDV soulève des questions relatives à la confidentialité des données. Des réglementations claires et des pratiques rigoureuses en matière de sécurité des données sont nécessaires pour garantir la confiance des utilisateurs.
Mise en œuvre de véhicules définis par logiciel
Si les véhicules définis par logiciel (SDV) promettent une réduction de la complexité des systèmes et une plus grande flexibilité, ils introduisent également de nouveaux défis, notamment des cycles de développement raccourcis, des surfaces d'attaque en matière de cybersécurité élargies et la nécessité d'une coordination plus étroite entre les fournisseurs et les partenaires technologiques.
Le livre blanc de Keysight examine l'évolution technique des SDV, en détaillant la transition vers des architectures informatiques zonales, des cadres logiciels orientés services et des mécanismes de mise à jour par liaison radio (OTA). Il explore en outre comment les approches DevOps, DevSecOps et de conception modulaire peuvent contribuer à répondre à l'accélération des délais, tout en soulignant la nécessité d'une expertise logicielle plus approfondie et de méthodologies modernisées de conception, de développement et de test .
Avantages des véhicules définis par logiciel
Caractéristiques de sécurité et de sûreté
Les véhicules définis par logiciel améliorent la sécurité et la sûreté en permettant des mises à jour à distance qui apportent des améliorations en matière de sécurité et corrigent les bogues via un logiciel, plutôt que de rappeler physiquement les véhicules. Les SDV fournissent également des informations basées sur les données en collectant des données provenant de divers capteurs afin d'améliorer les fonctions de sécurité telles que la prévention des collisions ou le contrôle de la traction.
Une cybersécurité solide est essentielle pour gagner la confiance du public et favoriser l'adoption. Les fonctions de sécurité critiques, telles que le freinage d'urgence automatique (AEB), peuvent être isolées des fonctions non essentielles, comme les systèmes d'infodivertissement, ce qui réduit le risque de piratage affectant les fonctionnalités de sécurité essentielles. Des systèmes d'exploitation, des protocoles de communication et des plateformes cloud sécurisés renforcent encore la protection grâce à la détection des menaces en temps réel et à des mises à jour de sécurité continues .
Dans l'ensemble, les SDV offrent un cadre plus flexible et plus résilient pour améliorer la sécurité et la sûreté des véhicules, ouvrant ainsi la voie à des routes plus sûres.
Performances et efficacité des véhicules
Les véhicules définis par logiciel offrent des performances et une efficacité accrues grâce à un logiciel intelligent qui surveille et optimise en permanence le moteur, la transmission et d'autres systèmes pour une accélération plus rapide, une conduite plus souple et une puissance potentiellement accrue. Les équipementiers peuvent publier des mises à jour de réglage à distance afin d'optimiser les performances pour différentes conditions de conduite ou d'améliorer la puissance grâce à des mises à jour logicielles. Les conducteurs bénéficient de profils logiciels personnalisés qui ajustent les réglages du véhicule pour une meilleure économie de carburant, une conduite plus sportive ou des performances globales accrues.
Les SDV améliorent l'efficacité des véhicules en analysant les habitudes de conduite et les conditions routières afin d'optimiser la consommation de carburant ou d'augmenter l'autonomiedes véhicules électriques à grâce à une gestion plus intelligente de la batterie. La maintenance prédictive utilise les données des capteurs pour identifier les problèmes potentiels avant qu'ils ne surviennent, réduisant ainsi les temps d'immobilisation. En transférant les fonctionnalités du matériel vers les logiciels, les SDV peuvent également réduire le nombre de composants physiques, allégeant ainsi le poids des véhicules et améliorant leur efficacité. Les SDV transforment les véhicules en systèmes adaptables, réglés avec précision pour offrir de meilleures performances et une plus grande efficacité tout au long de leur durée de vie.
Véhicules autonomes et systèmes de transport
Les véhicules définis par logiciel devraient jouer un rôle majeur dans le développement des véhicules autonomes et la refonte des systèmes de transport. En déplaçant l'innovation du matériel vers les logiciels, les SDV facilitent l'accélération des cycles de développement des systèmes automobiles et l'itération rapide des algorithmes de conduite autonome grâce à des mises à jour logicielles, accélérant ainsi la voie versl'edes véhicules autonomesde niveau 4 et 5 selon la SAE. L'architecture logicielle modulaire permet aux constructeurs automobiles d'offrir des fonctionnalités évolutives, de la conduite assistée à la conduite entièrement autonome, sur la même plateforme matérielle afin de répondre aux divers besoins des consommateurs et aux réglementations de sécurité dans différentes régions.
Les véhicules définis par logiciel peuvent également transformer l'ensemble des systèmes de transport. La mobilité à la demande, notamment les services de VTC et d'autopartage, peut tirer parti du logiciel SDV pour gérer les flottes de véhicules, optimiser les itinéraires et personnaliser l'expérience utilisateur. Les véhicules autonomes équipés de logiciels de communication entre véhicules (V2V) ou entre véhicules et infrastructures (V2I) peuvent communiquer avec leur environnement afin d'améliorer la fluidité du trafic, de réduire les embouteillages et de raccourcir les temps de trajet. Ces avancées favorisent le passage de la propriété automobile àla mobilité en tant que service (, ou MaaS), permettant ainsi l'émergence de nouveaux modèles commerciaux tels que les abonnements automobiles, les assurances basées sur l'utilisation et d'autres services de transport innovants.
Histoire et perspectives d'avenir des véhicules définis par logiciel
Le concept de véhicules définis par logiciel n'est pas entièrement nouveau, mais il a pris de l'ampleur dans les années 2010. À mesure que les véhicules intégraient de plus en plus de logiciels, de la gestion du moteur aux systèmes d'infodivertissement de base, ces avancées ont jeté les bases du modèle SDV actuel.
Tesla est souvent considéré comme le pionnier de la popularisation du concept de véhicule défini par logiciel (SDV) grâce à son utilisation des mises à jour logicielles par liaison radio (OTA). Si Tesla est peut-être le précurseur, les constructeurs automobiles de l'ensemble du secteur développent rapidement des stratégies SDV afin de répondre à la demande des consommateurs en matière d'améliorations continues des fonctionnalités. À mesure que les SDV évoluent, ils devraient jouer un rôle central dans la transformation plus large de l'industrie automobile.
Tendances sectorielles et avancées technologiques
L'écosystème SDV est porté par l'innovation et la collaboration. Les équipementiers développent leurs activités de développement logiciel et renforcent leurs partenariats avec des leaders technologiques tels qu'Amazon et Google. Les collaborations avec des fabricants de puces comme NVIDIA et Qualcomm permettent d'augmenter la puissance de traitement des systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS).
L'accent mis sur les logiciels a facilité la standardisation des plateformes matérielles entre les différents modèles de véhicules, rationalisant ainsi le processus de développement et accélérant l'innovation logicielle. La connectivité cloud permet des fonctionnalités telles que les mises à jour du trafic en temps réel et les diagnostics à distance, tandis que l'intelligence artificielle (IA) améliore les systèmes ADAS, personnalise l'expérience à bord des véhicules et soutient même les progrès vers les véhicules autonomes de niveaux 4 et 5 de la SAE.
Développements et innovations futurs
L'avenir des véhicules définis par logiciel promet des innovations continues, notamment :
- Personnalisation Advanced : Les véhicules s’adaptent aux préférences du conducteur grâce à un logiciel et à la reconnaissance biométrique permettant de personnaliser les réglages des sièges, la température, le système d’infodivertissement et les recommandations d’itinéraire.
- Maintenance prédictive : la surveillance continue du système permet aux véhicules de détecter les problèmes à un stade précoce et de recommander de manière proactive des interventions d'entretien.
- CommunicationVehicle-to-Everything (V2X): l'interaction en temps réel avec les autres véhicules, les feux de circulation et les infrastructures améliore la fluidité du trafic, la sécurité et l'optimisation des itinéraires.
- Cybersécurité renforcée: les progrès réalisés en matière de cryptage, de détection des intrusions et de communication sécurisée protègent les SDV.
- Mobilité en tant que service (MaaS) : les SDV pourraient favoriser le passage de la propriété automobile à la mobilité à la demande, permettant ainsi un transport personnalisé, basé sur un abonnement.
Ces développements donnent un aperçu de l'avenir des véhicules autonomes. À mesure que la technologie logicielle évoluera, de nouvelles fonctionnalités apparaîtront, modifiant fondamentalement la conception, le fonctionnement et l'expérience des véhicules.
Solutions Keysight pour les véhicules définis par logiciel
Le rôle de Keysight dans le développement de véhicules définis par logiciel
Le passage aux SDV marque une transformation de la conception des véhicules, qui passe d'une approche centrée sur le matériel à une approche axée sur les logiciels, permettant des mises à jour continues, des performances améliorées, des expériences personnalisées et l'intégration de l'ADAS. La validation continue tout au long du processus de développement, connue sous le nom de TestOps, est un élément essentiel de cette transition. Il est essentiel de tester rigoureusement ces systèmes complexes afin de vérifier leur sécurité et de déterminer si les véhicules autonomes sont suffisamment sûrs pour circuler sur les routes.
Keysight s'associe aux développeurs SDV pour fournir des solutions qui testent et valident les logiciels au cœur de ces véhicules de nouvelle génération. Keysight propose :
- Solutions de test et de validation spécialement conçues pour les SDV
- Émulation de situations de circulation complexes et de conditions de conduite pour les essais ADAS et de conduite autonome
- Tests de communications OTA et V2X
- Tests et expertise en matière de cybersécurité pour aider les constructeurs automobiles à identifier et à corriger les vulnérabilités des logiciels équipant leurs véhicules.
Découvrez les cas d'utilisation connexes
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Véhicules définis par logiciel - Foire aux questions
Les véhicules définis par logiciel offrent la possibilité d'améliorer performance et de l'efficacité, de l'amélioration de la sécurité du véhicule et de la route, de l'évolution des capacités du véhicule, une expérience de conduite plus personnalisée et une maintenance prédictive. À mesure que les véhicules logiciels, davantage de capacités peuvent être réalisées tout au long de la durée de vie du du véhicule plutôt que d'être finalisées au moment de sa production.
Les défis liés au développement et à la mise en Les défis posés par le développement et la mise en œuvre de véhicules définis par logiciel sont notamment la quantité et la complexité des logiciels, les menaces de cybersécurité, les préoccupations en matière de confidentialité des données, le passage à un matériel et à des logiciels modulaires et le manque d'expertise technique au sein de la population active. logiciels modulaires et le manque d'expertise technique au sein de la main-d'œuvre. Bon nombre de ces défis sont en train d'être relevés et ne devraient pas freiner l'avancement des des SDV.
Les véhicules définis par logiciel transforment la façon dont l'industrie automobile aborde la conception, le développement, la fabrication et l'assistance des véhicules. Les véhicules traditionnels offrent des fonctionnalités et des caractéristiques limitées, tandis que les véhicules définis par logiciel restent en constante évolution et adaptables grâce à des mises à jour logicielles permanentes. Cette transformation axée sur les logiciels est considérée comme une évolution significative de l'industrie automobile, ouvrant la voie à d'autres avancées technologiques telles que les véhicules autonomes.
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