Как стать автором
Обновить
0
НПП ИТЭЛМА
Компоненты для роботизированного транспорта

Как разработчики софта могут захватить автоиндустрию

Время на прочтение 12 мин
Количество просмотров 2K
Автор оригинала: Egil Juliussen
image


Первые семь записей в этой таблице были рассмотрены в предыдущей статье. Остальные программные платформы обобщены, они обозначены красным цветом в первом столбце.

Примечание: AUTOSAR=AUTomotive Open System ARchitecture; AGL=Automotive Grade Linux; CS=Кибербезопасность; ECU=Электронный блок управления; NCAP=Европейская программа оценки новых автомобилей; SoC=Системы на чипе; SW=ПО; TSP=Поставщик телематических услуг; UN=ООН.


Автопроизводителям нужны продуманные стратегии в области программного обеспечения. Растущее количество функциональных возможностей ПО в новых моделях автомобилей потребует от производителей повышения уровня квалификации в этой области, и, тем не менее, кое-чего автомобильной промышленности не хватает.

Экспертиза и опыт в области программного обеспечения становятся ключевыми компетенциями, которых не хватает в автомобильной промышленности. Растущий объем функциональных возможностей ПО в новых моделях автомобилей потребует от OEM-производителей, Tier-1 поставщиков и разработчиков ПО повышения уровня квалификации. Разработка программных платформ – это необходимая стратегия, позволяющая идти в ногу с бумом рынка ПО, вызванным повышением спроса на автомобили с сетевой функциональностью, информационно-развлекательные системы с множеством приложений и многочисленные функции ADAS.

В этой статье я подведу черту под своим обзором проблем и возможностей автомобильной промышленности. Для этого мы рассмотрим программные платформы для automotive, состояние рынка и технологические тренды. Это третья часть из серии статей, выходивших в течение месяца – все они были сфокусированы на программных платформах.

Прежде всего, позвольте мне подытожить нынешнее состояние рынка актуальных программных платформ в автомобильной промышленности – для этого представлена таблица выше.

Программные платформы, обновляемые по воздуху


Технология обновления программного обеспечения по воздуху (OTA) пришла из высокотехнологичной отрасли, и такие системы становятся неотъемлемой частью рынка автомобильного ПО. Автомобильной индустрии особенно важно работать с ключевыми платформами с возможностью обновления по воздуху – и Tier-1 поставщики должны занимать лидирующие позиции на этом рынке.

Ведущим поставщиком систем с возможностью обновления по воздуху является компания Harman (в связи с приобретением Red Bend и Symphony-Teleca в 2015 году). Также после покупки Movimento в 2017 году в этот сегмент рынка вышла компания Aptiv. Также существует ряд других Tier-1 поставщиков, предоставляющих OTA-решения через приобретение или сотрудничество с высокотехнологичными поставщиками. В этот ряд входят GM, Ford, BMW и Tesla, и возможно в будущем к ним присоединятся и другие OEM-поставщики. Обновления программного обеспечения у Tesla основаны на решениях компании Harman. Tesla лидирует в области OTA – в настоящее время компания выпускает порядка 10 больших обновлений для своих ECU каждый год (не считая многочисленные обновления для системы автопилота).

Некоторые автопроизводители разрабатывают свои собственные OTA-платформы, как правило, объединяя собственные наработки и доступные технологии из уже существующих решений. Программная платформа Redbend OTA компании Harman считается лидером в области удаленного обновления программного обеспечения для автомобильной промышленности.

Также сейчас появляется новая технология обновления по воздуху, и она позиционирует OTA как ПО для управления жизненным циклом с фокусом на фазах разработки и использования. Таким образом, функциональность OTA будет интегрирована с платформами для разработки ПО как часть их средств для технического обслуживания. Пример компании, пользующейся этим подходом – Aurora Labs. Стратегия заключается в том, чтобы использовать OTA платформу в качестве инструмента программного прогнозирования, помогающего выявлять и исправлять ошибки в программном обеспечении. Эта тенденция также выдвигает OTA-платформы на рынок сервисных услуг.

Платформы кибербезопасности


ПО для кибербезопасности должно защищать различные системы, представленные в автомобиле. В автомобилях с сетевой функциональностью исключительно важны компоненты, отвечающие за сетевое взаимодействие. Для их защиты необходимо специальное ПО (и встроенные аппаратные компоненты), отвечающее за обеспечение кибербезопасности. Кроме того, сетевые устройства могут быть оснащены ПО для защиты данных, обрабатываемых различными системами автомобиля. Самые критически важные ECU также имеют встроенное ПО для защиты данных. Существует множество компаний в области кибербезопасности, которые концентрируются на автомобильной промышленности (и многие из них совсем недавно были стартапами). Примерами таких компаний являются Argus (приобретенная компанией Continental), GuardKnox, Karamba, Iredeto, Regulus Cyber, SafeRide Technologies и Trillium Secure.

Argus считается лидером рынка автомобильной кибербезопасности. Решения от Regulus Cyber включают в себя защиту от GPS-спуфинга (который становится все более серьезной проблемой). Решения от SafeRide обеспечивают защиту автомобильных Ethernet-сетей.

Также необходимо отметить важность решений в области кибербезопасности, представляющих собой облачные SaaS-платформы – обычно их называют операционными центрами кибербезопасности (SOC — Security Operation Center). Облачные SaaS-платформы могут использоваться и без автомобильных клиентов кибербезопасности для автопарков. Upstream Security является одной из ведущих компаний, предоставляющих подобные услуги в автомобильной промышленности. Некоторые компании, предлагающие клиентам программное обеспечение для кибербезопасности, также предлагают SaaS-платформы, которые взаимодействуют с их автомобильными программными клиентами и/или аппаратным обеспечением.

Платформы для ECU, используемых в салоне


Салонные ECU объединяют функции дисплеев салонных приборов и информационно-развлекательные функции в единую систему. Системы с этими блоками управления могут включать в себя несколько дисплеев – таких как дисплеи приборов, а также центральный и HUD-дисплеи. Информационно-развлекательные системы включают в себя несколько подсистем: автомобильный звук, разнообразные пользовательские интерфейсы (ручки, сенсорные экраны, распознавание речи) и интеграцию приложений для смартфонов. Телематические системы, вероятно, будут внедряться в топовые версии.

Такая интеграция требует более мощных программных платформ и построена на высокопроизводительных аппаратных платформах с системами на чипах. Преимущество такой интеграции заключается в устранении нескольких ECU и подсистем, что обеспечит экономию затрат на аппаратное обеспечение, меньшее количество деталей и поставщиков, а также экономию веса и места.

В большинстве своем, программные платформы для салонных ECU основаны на платформах для информационно-развлекательных систем (таких как операционные системы, OTA-системы, решения для кибербезопасности, голосовые помощники, системы интеграции приложений для смартфонов и других). ОС по определению должна обслуживать критически важные для безопасности системы – этого требует сертификация по стандарту ISO 26262. В случае, если будет использоваться Linux, то потребуется внедрение гипервизора и установка дополнительной, сертифицированной ОС.

Отрасль салонных ECU только развивается, так как масштабное производство началось лишь в 2017 году. Потенциал роста программных платформ и SoC-чипов значителен (после 2025 года могут выпускаться десятки миллионов единиц таких устройств).

Одним из первых лидеров на рынке блоков управления для салонов была компания Visteon (наряду с Aptiv, первой вышедшей на этот рынок). Также к серийному производству своих продуктов в этой области готовы многие Tier-1 поставщики: Bosch, Continental, Harman, Marelli и Panasonic.

Программные платформы для ADAS


Системы ADAS включают в себя множество функций, которые помогают водителям во время езды. В системах ADAS учитываются уровни автономности SAE: от 0 до 3. В нулевом уровне никакой автоматизации нет, он подразумевает только предупреждающие функции (например, помощь при парковке, предупреждения о слепых зонах, выезде с полосы и возможных столкновениях, а также отслеживание состояния водителя). Функции нулевого уровня доступны почти во всех автомобилях, продаваемых в большинстве стран.

Функции первого уровня обеспечивают помощь водителю и выполняют ограниченное управление автомобилем. Тремя основными функциями этого уровня являются адаптивный круиз контроль, центрирование в полосе движения и полуавтоматическая парковка. Второй уровень подразумевает частичную автоматизацию, но водитель все еще обязан постоянно следить за автомобилем. К функциям второго уровня относят помощь при езде в пробках и частичный автопилот. Третий уровень преимущественно состоит из продвинутых систем автопилота для различных условий езды (таких как магистрали, низкоскоростные городские районы и автоматическая парковка). Водитель может отвлекаться от процесса управления, но он должен быть готов взять управления на себя в течение нескольких секунд, если этого потребует система третьего уровня.

Все функции систем ADAS определяются ПО, получающим данные с камер, радаров и ультразвуковых датчиков. Для систем 2 и 3 уровня разрабатывают бюджетные лидары.

Очень важным фактором в разговоре о росте рынка систем ADAS являются регуляции, так как ООН утвердила всеобъемлющие стандарты безопасности. Эти стандарты внедряются многими региональными NCAP-организациями. Европейские организации по оценке новых автомобилей действуют по весьма агрессивному графику.

Изначально на рынке создавались блоки управления для систем ADAS с прицелом на интеграцию функциональности 0 и 1 уровней. Основной же фокус в работе над такими ECU сделан на функциях 2 и 3 уровней, для которых используются различные системы на чипах и объемные программные платформы.

Если вам нужна подробная информация о внедрении ADAS, IHS Markit располагает историческими и прогностическими данными о OEM-производителях и моделях устройств в контексте всех функций ADAS (включая сведения о датчиках, приложениях и поставщиках).

Программные платформы для беспилотных автомобилей


Программные платформы для беспилотных транспортных средств будут обладать множеством функций, а также будут достаточно сложными. ПО для виртуальных водителей, вероятно, будет нуждаться в самых сложных платформах с огромной кодовой базой. Разработкой программных платформ для беспилотного транспорта занимается множество компаний. Для того, чтобы получить представление о многих игроках на этом рынке, в этой статье приведена картина ключевых компаний и связей между ними. Эта картина была собрана в начале мая 2020 года, и многое уже изменилось. Этой осенью схема будет обновлена.

Программное обеспечение для наборов датчиков — это еще одна область разработки программных платформ, тесно связанная с ПО для виртуальных водителей. Эти платформы включают в себя множество технологий ИИ. Многие компании занимаются разработкой, тестированием и усовершенствованием функциональности наборов датчиков, компонентов платформы или базовых алгоритмов. Большинство компаний, производящих программное обеспечение для виртуальных водителей также занимаются разработкой программных платформ для наборов датчиков.

Также многие ожидают, что на рынке будут очень важны программные платформы для удаленного управления беспилотными транспортными средствами. Удаленное управление обязательно к использованию в Калифорнии в тех автомобилях, где нет водителя-человека, следящего за безопасностью езды (и многие другие регионы копируют эту политику). Среди компаний, занимающихся технологиями удаленного управления, можно выделить Phantom Auto, Ottopia, Designated Driver и DriveU.

Программному обеспечению для беспилотных транспортных средств потребуется современная операционная система, которая обеспечит управление всем программным и аппаратным обеспечением, в том числе многочисленными датчиками. Ны рынке ОС для беспилотного транспорта хорошими позициями обладает QNX, и именно ее для своих решений выбрали Nvidia и многие другие.

Важно помнить, что большинство OEM-производителей хотят иметь свою собственную версию программной платформы для беспилотного транспорта. Это стандартный подход в автомобильной промышленности, и, скорее всего, он распространится и на программные платформы для беспилотного транспорта. Остается один вопрос – будут ли Tier-1 поставщики заниматься программными платформами для OEM-производителей (и если будут, то сколько игроков будет на этом рынке?)

Сегмент программных платформ для беспилотных транспортных средств разнообразен, состоит из множества аспектов и очень быстро развивается. Когда информации будет больше, об этой теме стоит написать отдельную статью.

Перспективы стоимости ПО в сфере automotive


Оценка стоимости автомобильного программного обеспечения часто перерастает в форму искусства, и проводить ее ничуть не проще, чем для ПО в других отраслях. Давайте сначала посмотрим на общую картину – сколько будет стоить разработка всего нового ПО для автомобиля? Допустим, кодовая база такого проекта будет составлять 100 млн. строк. Значит, нам нужно вычислить стоимость написания одной строки кода. Данных о различных сегментах рынка разработки ПО очень много. Думаю, наиболее полезными (в контексте ПО для automotive) будут данные из поста Фила Купмена, опубликованного в октябре 2010.

В этом посте говорится, что стоимость строки кода для встраиваемого ПО составляет от 15 до 40 долларов. За 40 долларов вы получаете надежный, хорошо продуманный код, подходящий для промышленного использования, который может быть применен в автомобильной промышленности. Поскольку этим данным уже почти десять лет, стоимость, вероятно, увеличилась, но я буду отталкиваться от цифры в 40 долларов. Значит, разработка системы, подходящей для использования в автомобилях, с кодовой базой в 100 млн. строк будет стоить 4 миллиарда долларов. Очевидно, из этого следует, что многие хотят переиспользовать и обновлять автомобильные программные платформы настолько, насколько это возможно.

Следующий аспект оценки затрат на программное обеспечение – это роялти за ПО в расчете на одного клиента, включенные в ежегодные продажи автомобилей. Как правило, эти роялти составляют несколько долларов (или меньше) за проданную единицу. Роялти за использование ОС (такой, как QNX) будет варьироваться от 10 и менее долларов (для телематических систем) до 15 долларов (для информационно-развлекательных систем). Сюда не включаются расходы на обслуживание и обновление ПО – они обычно оговариваются отдельно, в рамках проекта разработки.

Стоимость разработки автомобильного ПО варьируется в зависимости от сегмента ECU. Разработка ПО для информационно-развлекательных систем – обычное дело, для большинства новых моделей это необходимость. Высококлассная информационно-развлекательная система для новой модели будет стоить около $20 млн. за программное обеспечение и столько же за аппаратное обеспечение. Средний срок разработки составит 2-3 года, (включая все испытания и верификацию).

Что насчет стоимости ПО для беспилотного транспорта? Пока мы многого не знаем ввиду того, что многие аспекты неясны. Как бы то ни было, инвестиции венчурных фондов в эту отрасль уже превысили 20 миллиардов долларов, хотя пока не все эти деньги потрачены.

В отрасли беспилотного транспорта будут использоваться несколько программных платформ, которые будут приносить роялти с продаж (а также сервисные сборы за SaaS-сервисы до самого конца их срока жизни). Суммы роялти на рынке ПО для беспилотного транспорта будут стоить значительно больше – от 150 до 300 долларов за каждое транспортное средство. Впрочем, основная прибыль с ПО для беспилотных транспортных средств будет приходить за счет ежемесячных сервисных сборов SaaS-сервисов, собираемых со всех беспилотных транспортных средств на дороге. Ежегодные сборы будут примерно равны первоначальным роялти. Сборы за SaaS-сервисы могут быть пересчитаны в зависимости от пробега – тогда стоимость для каждого отдельного транспортного средства будет ниже.

Заключение


OEM-производители, способные использовать и сочетать программные платформы и опыт третьих сторон и опыт со своими собственными решениями, станут победителями в долгосрочной перспективе быстроразвивающегося рынка транспорта, определяемого ПО (учитывая множество инноваций, поступающих от высокотехнологичных фирм-производителей программного обеспечения.)

OEM-производители хотят иметь больше контроля над ПО, поскольку оно определяет большинство функций автомобилей (и то, как пользователи взаимодействуют со своими автомобилями). Впрочем, OEM-производители должны полагаться на модульные программные платформы и инновации, которые создают поставщики ПО.

Бизнес-модель автомобильного ПО смещается в сторону услуг и отношений на базе SaaS-платформ. Это хорошо для поставщиков ПО, так как их доходы пропорциональны доходам от использования автомобилей (которые могут быть в 10 раз больше, чем ежегодные продажи). Но OEM-производителям потребуется снижение общих расходов за счет создания более надежного ПО. OEM-производители также ожидают, что функциональность обновляемого ПО будет приносить больший доход на протяжении всего срока службы программного обеспечения (как это уже делает Tesla).





image

Вакансии
НПП ИТЭЛМА всегда рада молодым специалистам, выпускникам автомобильных, технических вузов, а также физико-математических факультетов любых других высших учебных заведений.

У вас будет возможность разрабатывать софт разного уровня, тестировать, запускать в производство и видеть в действии готовые автомобильные изделия, к созданию которых вы приложили руку.

В компании организован специальный испытательный центр, дающий возможность проводить исследования в области управления ДВС, в том числе и в составе автомобиля. Испытательная лаборатория включает моторные боксы, барабанные стенды, температурную и климатическую установки, вибрационный стенд, камеру соляного тумана, рентгеновскую установку и другое специализированное оборудование.

Если вам интересно попробовать свои силы в решении тех задач, которые у нас есть, пишите в личку.



О компании ИТЭЛМА
Мы большая компания-разработчик automotive компонентов. В компании трудится около 2500 сотрудников, в том числе 650 инженеров.

Мы, пожалуй, самый сильный в России центр компетенций по разработке автомобильной электроники. Сейчас активно растем и открыли много вакансий (порядка 30, в том числе в регионах), таких как инженер-программист, инженер-конструктор, ведущий инженер-разработчик (DSP-программист) и др.

У нас много интересных задач от автопроизводителей и концернов, двигающих индустрию. Если хотите расти, как специалист, и учиться у лучших, будем рады видеть вас в нашей команде. Также мы готовы делиться экспертизой, самым важным что происходит в automotive. Задавайте нам любые вопросы, ответим, пообсуждаем.

Теги:
Хабы:
+5
Комментарии 0
Комментарии Комментировать

Публикации

Информация

Сайт
www.itelma.ru
Дата регистрации
Дата основания
1994
Численность
1 001–5 000 человек
Местоположение
Россия

Истории