Автомобильная электроника все чаще становится программно-определяемой системой.

Если вспомнить последние 50 лет, из всех продуктов, которые были массового производства, автомобиль был самым сложным, потому что он содержит механические, электромеханические и электронные системы. В последние годы автомобильная электронная система стала все более и более передовой, и начал заменять механические и электромеханические системы, и до сих пор находится в постоянном развитии.

Почти во всех автомобилях количество программного обеспечения, содержащегося в электронных устройствах, быстро растет, всего на небольшую сумму. Многие статьи утверждают, что продвинутый автомобиль содержит более 100 миллионов строк программного кода. Я не видел точно, что эти 100 миллионов строк кода содержат, но если кто-то имеет такие данные, это очень полезно. Существует никаких сомнений в том, что автомобильная электроника и программное обеспечение будет развиваться быстрыми темпами, как передовые системы помощи водителю (ADAS), подключение, сетевая безопасность, автономное вождение, и другие функции продолжают расти.

Мало что сказано о стратегии, сегментации, ключевых технологиях и других важных вопросах автомобильного программного обеспечения. Существует большая разница между оборудованием и программным обеспечением, которое может повлиять на успех всего автомобиля.

За последние два десятилетия автомобильное программное обеспечение прошло долгий путь. В 1990-е годы автомобили были в основном встроенным программным обеспечением, используемым для управления электроникой и простыми развлекательными системами. Несмотря на растущую сложность программного обеспечения, встроенные системы редко достигают миллиона строк кода. Автомобильные Oems и их поставщики уровня 1 разрабатывают свои собственные встроенные системы.

Это изменилось в конце 1990-х годов. По мере того, как возможности информационно-развлекательных и встроенных навигационных систем продолжают расти, сложным программным обеспечением должна управлять операционная система (ОС). Операционные системы привносят высокие технологии в автомобильное программное обеспечение, в том числе в NX, Green Hills, Wind River, Microsoft и многое другое. В последнее десятилетие программное обеспечение с открытым исходным кодом, такое как Linux, также становится все более важным в автомобильном программном обеспечении.

Концепция "Построить – сделать – рынок – использование"

На рисунке 2 показана разница между автомобильным оборудованием и программным обеспечением, при этом четыре этапа применимы к любому типу продукции или отрасли. "Создание" является стадией разработки и проектирования продукта; "Производство" относится к стадии производства продукта, включая все затраты на компоненты, производственные затраты и цепочку поставок; Третий этап – «маркетинг» продукта, включая рекламные, торговые и распределительные каналы. По сути, это относится ко всем мероприятиям и затратам на предоставление продукта клиентам. Четвертый этап – это «использование» заказчика, что достаточно долго для автомобильной промышленности.

Строительство производства маркетинга концепции я узнал, когда я был в Техасе инструментов (TI), потому что он был так широко используется в 70-х и 80-х годов. Во время моего времени в IHS Markit, я добавил "использование" фазы снова. Во многих докладах и демонстрациях я использовал свое глубокое понимание этих четырех этапов для анализа различных автомобильных сегментов, включая программное обеспечение, аккумуляторные электромобили (BEV), 3D-печать и так далее.

Аппаратная фаза

В верхней части рисунка 2 показаны ключевые особенности автомобильного оборудования в четырех различных фазах. Аппаратный этап "установления" определяет функции электронных устройств, которые играют все более заметную роль. Индустрия чипов предоставляет наиболее важные аппаратные компоненты и будет продолжать делать это в больших количествах. Аппаратная экосистема становится все более и более важной, поскольку она включает в себя все системы разработки и инструменты проектирования оборудования. Экосистемы, связанные с процессорными платформами в автомобильной электронике, также становятся все более важными. "Создание" фазы автомобильной техники стоит в миллионы или десятки миллионов долларов, но с сотнями тысяч единиц производства, стоимость одного транспортного средства является относительно низким.

"Производственный" этап является самым дорогостоящим, из-за стоимости всех аппаратных электронных компонентов, или БОМ, а также затрат на управление цепочкой поставок оборудования, производственным оборудованием и персоналом. В целом, на оборудование электронных компонентов приходится лишь небольшая часть общей стоимости автомобиля, и даже по мере падения стоимости каждого электронного компонента стоимость «производства» продолжает расти. Все электронные аппаратные системы в автомобиле, как правило, стоят от $ 3000 до $ 8000, с роскошными моделями стоимостью еще больше.

Аппаратный этап «маркетинга» варьируется в зависимости от компонента и типа системы. В большинстве случаев аппаратный этап «маркетинга» становится частью системы автомобильной электроники через поставщиков первого уровня.

Аппаратные функции оказывают все большее влияние на продажи автомобилей. Все функции, которые должны быть реализованы аппаратных функций будет иметь косвенное влияние на продажи. Новые функции, которые будут широко использоваться в будущем, включают ADAS, оборудование сетевой безопасности, модернизируемое оборудование и функции самостоятельного вождения.

"Использование" фазы автомобиля обычно длится от 10 до 15 лет, иногда даже дольше. Такой длительный срок службы требует превосходной надежности оборудования для снижения стоимости OEM и поставщика и отзыва. Именно в фазе «использования» поставщики на рынок запчастей имеют наибольшие возможности, особенно после того, как автомобиль прошел свою гарантию. Количество дорожно-транспортных происшествий также приносит бизнес-возможности, так как автомобили должны заменить свои электронные аппаратные системы.

Фаза программного обеспечения

Этап «создания» является наиболее сложной частью программного обеспечения и, как правило, является наиболее дорогостоящим в бизнесе программного обеспечения. Крупные программные проекты имеют длительный цикл разработки, который включает в себя сложный процесс тестирования и необходимость исправления ошибок как можно дешевле. Все крупные программные платформы имеют ошибки, и новые ошибки находятся на протяжении всего жизненного цикла программного обеспечения. С растущей озабоченностью по поводу сетевой безопасности, новый класс программных ошибок – уязвимости сетевой безопасности – появились в завершенный код, который хакеры могут использовать для атаки сетей. Большинство автомобильных программистов не являются экспертами в области технологий кибербезопасности, и они не знают, как избежать кода, который уязвим для взлома.

Фаза «сборки» программного обеспечения также требует очень сильной экосистемы для разработки новых программ и тестирования программного обеспечения. Автомобильная экосистема хорошо развита и теперь может быть разработана с использованием программного обеспечения с открытым исходным кодом.

Программное обеспечение "производство", как правило, самый дешевый этап, потому что большинство программного обеспечения, работающих на аппаратных системах является бесплатным. В то время как некоторые программы требуют лицензионных сборов, они обычно составляют лишь небольшую часть стоимости аппаратных компонентов. Программное обеспечение "производство" по существу загрузки программ в электронную систему автомобиля, и вы можете выбрать, когда и как загрузить программное обеспечение в систему.

"Маркетинг" фазы программного обеспечения варьируется в зависимости от сегмента рынка и типа системы. В большинстве случаев, программное обеспечение "маркетинг" фазы также требует уровня 1 поставщика, чтобы стать частью системы автомобильной электроники.

Функции программного обеспечения также оказывают все большее влияние на продажи автомобилей, и это косвенное влияние зависит от того, насколько хорошо реализован интерфейс человека и машины (HMI) или функциональность. Удобство использования программного обеспечения повлияет на растущее число функций, таких как возможности подключенных транспортных средств, модернизация OTA, функциональные обновления, ADAS и будущие возможности автономного вождения. Если программное обеспечение не практично, автомобиль не получит хороших отзывов от потенциальных пользователей, что может повлиять на будущие продажи. Отрицательные отзывы всегда были проблемой с передовыми информационно-развлекательными системами, и Apple и Google были успешными в решении этой проблемы с их недавно выпущенной информационно-развлекательной / смартфон интегрированной системы.

"Использование" фазы автомобиля обычно длится от 10 до 15 лет, иногда дольше во многих странах. Большое количество ошибок программного обеспечения должны быть исправлены в течение такого длительного времени службы. Для снижения гарантийных и отзывных расходов для Oems и поставщиков программного обеспечения для исправления ошибок и обновления версий программного обеспечения необходима недорогой технологии загрузки в полете (OTA).

На этапе «использования» программное обеспечение как услуга (SaaS) и облачные программные компании имеют большой потенциал роста; Архитектура системы безопасности, основанная на SaaS, имеет хорошую перспективу. Основная возможность на этапе "использования" рассматривается как исправление неисправных OTAs и функциональных обновлений программного обеспечения; Информационно-развлекательное содержание через SaaS растет; Автомобильные аварии также создают много возможностей для бизнеса, потому что новые аппаратные системы требуют нового программного обеспечения.

В будущем, с развитием высоких технологий, все больше и больше хороших программных платформ будут использоваться в автомобильной промышленности.