Dans mon article précédent, j'ai écrit sur l'importance croissante des logiciels automobiles et utilisé le concept de conception-construction-marketing-utilisation pour montrer en quoi le logiciel diffère du matériel. Le point de cet article est qu'une stratégie de plate-forme logicielle est le meilleur moyen de réussir sur le marché des logiciels automobiles.
Il est notoire que le développement de logiciels est très difficile à planifier et à mettre en œuvre - il est particulièrement difficile d'estimer le temps passé à créer de gros produits logiciels. Cet état de fait traîne depuis les années 1960, tout cela est décrit en détail dans le livre "The Mythical Man-Month". Il s'agit d'un livre de Fred Brooks, il a été publié en 1975 et mis à jour en 1995. Les problèmes de la fin du processus de développement logiciel peuvent être formulés par la loi de Brooks: si vous ne respectez pas le délai, des ressources humaines supplémentaires ne feront qu'augmenter le temps de développement.
Dans cet article, nous examinons l'état actuel du marché des plates-formes logicielles automobiles. Toute plate-forme logicielle repose sur le matériel nécessaire pour exécuter des programmes. Je couvrirai les segments du marché des logiciels automobiles et fournirai des exemples de produits importants. Mais d'abord, nous devons comprendre ce que sont les plates-formes logicielles, et également considérer leurs avantages et leurs inconvénients.
Présentation de la plateforme
Une plateforme est une technologie qui vous permet de créer des produits similaires les uns aux autres, en utilisant les résultats des développements passés. Dans le cadre d'une stratégie de mise en œuvre de plate-forme, de nombreux produits ou familles de produits peuvent être développés à un coût bien moindre que le développement de chaque produit individuellement. L'industrie automobile utilise largement des châssis communs avec une variété de moteurs, d'intérieurs et de facteurs de forme. Les plates-formes BEV sont en train de devenir une tendance importante dans l'industrie automobile. De plus, cette approche est très courante dans l'industrie informatique - vous pouvez souvent trouver des plates-formes de différents niveaux (du processeur et du matériel aux plates-formes logicielles et applicatives).
L'utilisation de plates-formes logicielles est devenue une stratégie clé dans tous les segments de l'industrie informatique - des ordinateurs centraux et des mini-ordinateurs aux ordinateurs personnels et aux tablettes PC. Les plates-formes logicielles sont également l'épine dorsale du marché des smartphones et sont devenues un moteur clé derrière iOS et Android. Les plates-formes logicielles gagnent également en importance dans l'industrie automobile et sont particulièrement importantes sur le marché émergent des véhicules dépendant des logiciels.
Les plates-formes logicielles présentent également des inconvénients. Leur implémentation nécessite l'écriture de grandes quantités de code, et elles sont souvent plus lentes. Ils peuvent également augmenter les exigences matérielles. Cependant, dans la plupart des cas, les avantages l'emportent sur les inconvénients.
Une plate-forme logicielle est généralement un ensemble de nombreux modules logiciels permettant de mettre en œuvre des fonctionnalités spécifiques. Cependant, il peut également s'agir de petits programmes utilisés sur de plus grandes plates-formes. Ainsi, les plates-formes logicielles peuvent varier considérablement en taille et en complexité de code. L'aspect clé est la réutilisation des modules logiciels pour réduire les coûts de développement et de maintenance, ainsi que pour augmenter le niveau de fiabilité en réduisant le nombre total d'erreurs logicielles.
La clé de l'utilisation et de la mise en œuvre des plates-formes logicielles sont les API qui vous permettent de créer une structure de bloc modulaire et de fournir une communication entre les modules ou différentes plates-formes. Les API pour des segments de marché logiciels spécifiques, en cas de succès, forment un écosystème de modules logiciels complémentaires qui augmentent considérablement le coût et l'utilisation de la plate-forme au fil du temps.
Plateformes logicielles automobiles
Les plates-formes logicielles du marché automobile connaissent une croissance rapide et ont un impact majeur sur l'ensemble de l'industrie des logiciels automobiles, la croissance devant se poursuivre au cours de la prochaine décennie. Le tableau ci-dessous résume l'état des principales plates-formes logicielles utilisées dans l'industrie automobile. Il existe de nombreuses autres plates-formes - elles ne sont pas couvertes dans cet article en raison du manque de détails sur leur développement. Les sections suivantes donnent un aperçu de chacune des plates-formes logicielles répertoriées dans le tableau.
OS
Tous les calculateurs automobiles ont besoin d'un logiciel qui contrôlera les différents composants matériels ainsi que les applications qui seront exécutées par l'unité de contrôle.
Toutes les unités de contrôle automobiles nécessitent un logiciel pour contrôler les différents programmes qui contrôlent les composants matériels et les applications que tous les calculateurs sont conçus pour prendre en charge. Le consortium automobile a développé et continue d'étendre les capacités de la plate-forme AUTOSAR. AUTOSAR est une architecture logicielle en couches avec des API standard pour les applications exécutées par des calculateurs. Il dispose également d'une interface indépendante compatible avec la plupart des architectures de microprocesseurs utilisées dans l'industrie automobile. AUTOSAR est la plate-forme logicielle leader de l'industrie pour les systèmes d'assistance au conducteur et d'autres applications ECU traditionnelles. Cependant, AUTOSAR ne peut pas gérer les blocs avec une base de code complexe et étendue comme le font les systèmes d'infodivertissement.
Tout cela a ouvert la porte aux systèmes d'exploitation, qui ont commencé à être utilisés dans l'industrie de haute technologie appliquée aux systèmes automobiles. Les systèmes d'exploitation ont été les premières plates-formes logicielles de haute technologie à avoir un impact majeur sur l'industrie automobile. Les systèmes d'exploitation de haute technologie sont utilisés dans les systèmes d'infodivertissement et de télématique modernes. Des systèmes d'exploitation complexes sont également utilisés dans les calculateurs, les systèmes ADAS évoluent également dans cette direction.
Certaines unités de contrôle ont des exigences de sécurité accrues et nécessitent des systèmes qui ont passé la certification (par exemple ISO 26262). Actuellement, aucune des versions Linux n'a de telles certifications. Ces blocs utilisent QNX, Green Hills et d'autres systèmes d'exploitation similaires dotés de certificats de sécurité.
Les systèmes d'infodivertissement représentent le niveau de développement le plus élevé pour les systèmes utilisant le système d'exploitation. Sur le marché des plates-formes OS, il y a une bataille entre QNX et diverses versions de Linux - versions compatibles AGL, Android et GENIVI. Android de Google se développe à pas de géant. Le succès d'Android découle de la création de l'Open Automotive Alliance (OAA) en 2014. L'alliance comprend actuellement 60 marques, y compris des équipementiers de premier plan tels que Chrysler, Fiat, Ford, GM, Honda, Hyundai, Mazda, Mercedes-Benz, Nissan, Renault, Toyota et VW.
La plate-forme OS comporte généralement de nombreux programmes intégrés liés au soi-disant middleware nécessaire pour fournir une variété de fonctionnalités. Le middleware est une sorte de colle logicielle. Ce logiciel fournit diverses applications avec accès à des services non disponibles à partir du noyau du système d'exploitation. L'intergiciel va des utilitaires aux interfaces matérielles pour les composants automobiles. Les IHM et les interfaces utilisateur sont également souvent appelées middleware.
Hyperviseur OS
Un hyperviseur est une petite plate-forme logicielle permettant de gérer plusieurs systèmes d'exploitation et leurs applications.
Cette plate-forme peut également être appelée un moniteur de machine virtuelle (VMM). La virtualisation est utilisée dans l'industrie informatique depuis les années 1960 et est une technologie clé pour les centres de données. Les hyperviseurs sont de plus en plus importants dans les logiciels automobiles, car ils résolvent une série de problèmes et peuvent être une solution rentable.
Deux exemples illustrent les avantages des hyperviseurs. Premier exemple: un moniteur de sauvegarde, qui doit être installé sur tous les véhicules vendus aux États-Unis, est un composant de systèmes aux exigences de sécurité accrues. Deuxième exemple: un affichage dans un système d'infodivertissement peut être un support de sauvegarde idéal pour afficher des informations, mais Linux ne peut pas être utilisé dans ce schéma car il ne possède pas les certifications de sécurité nécessaires. La solution pourrait être un hyperviseur qui intègre Linux avec QNX, Green Hills ou tout autre système d'exploitation avec des certifications de sécurité.
L'intégration du combiné d'instruments et de l'infodivertissement est un autre exemple de situation dans laquelle un hyperviseur est la solution. De plus, les hyperviseurs peuvent être utilisés en combinaison avec des unités de commande électroniques spécifiques.
Systèmes télématiques
Les systèmes télématiques ont des plates-formes logicielles intégrées qui interagissent avec les services SaaS qui fonctionnent avec des données télématiques. Les systèmes télématiques embarqués utilisent des systèmes d'exploitation, et QNX est le leader sur ce segment de marché (en raison du fait que QNX est utilisé dans OnStar). Les principaux fournisseurs de niveau 1 intègrent des logiciels et du matériel dans les systèmes télématiques. Plusieurs des fournisseurs de premier niveau de systèmes d'infodivertissement sont également des fournisseurs de premier plan de systèmes télématiques.
Les plates-formes logicielles de télématique SaaS appartiennent à des fournisseurs de services télématiques (TSP) (tels que OnStar, SiriusXM, Verizon Telematics et WirelessCar). OnStar n'est utilisé que dans les véhicules de GM, mais d'autres fournisseurs ont un certain nombre de clients OEM. Le système WirelessCar est actuellement en grande partie détenu par VW, et l'injection de ressources supplémentaires est susceptible d'élargir sa position sur le marché.
Les fournisseurs de services télématiques commencent à tirer parti des ressources cloud de Microsoft, AWS et Google alors que les entreprises déploient des plates-formes SaaS pour la fonctionnalité de voiture en réseau.
Systèmes d'infodivertissement
Les systèmes d'infodivertissement de haute technologie sont les systèmes automobiles les plus sophistiqués de la production en série. Ils ont généralement des systèmes d'affichage sophistiqués intégrés avec des systèmes de son et de navigation et une gamme d'applications différentes.
Il existe des systèmes capables de se connecter à des systèmes télématiques, des groupes d'instruments et des HUD. Les systèmes d'infodivertissement ont également une interface utilisateur étendue pour contrôler et interagir avec le conducteur ou le passager. De nombreux systèmes d'infodivertissement fournissent une connectivité à une plate-forme logicielle pour utiliser les smartphones et diverses applications en conjonction avec les assistants personnels virtuels (VPA) décrits ci-dessous. Les systèmes d'infodivertissement utilisent également largement les technologies logicielles en direct et de cybersécurité, qui seront également abordées dans les sections suivantes.
Ainsi, plusieurs plates-formes logicielles différentes peuvent être utilisées conjointement avec un système d'infodivertissement. La plate-forme logicielle clé dans ce schéma est le système d'exploitation, car c'est lui qui contrôle indirectement tous les logiciels liés au système d'infodivertissement. Dans ces systèmes, la part de marché principale est occupée par différents systèmes d'exploitation du groupe Linux, en particulier, Android prend de plus en plus d'importance. Cependant, le choix du système d'exploitation pour le système d'infodivertissement varie considérablement en fonction de l'OEM.
En outre, de nombreuses plates-formes d'infodivertissement utilisent des systèmes logiciels de navigation - dans environ 25% (la part dépend du pays). Les plates-formes logicielles de navigation sont généralement fournies par des sociétés spécialisées dans la navigation dans les secteurs automobile et autres. Les fournisseurs de niveau 1 peuvent également fournir des logiciels de navigation.
La plupart des systèmes d'infodivertissement modernes utilisent des écrans et la taille moyenne de l'écran augmente chaque année. Les écrans sont désormais intégrés dans environ 60% des systèmes d'infodivertissement. Certains systèmes haut de gamme utilisent même des accélérateurs graphiques pour améliorer les performances de sortie d'affichage.
Intégration des smartphones et des applications mobiles
De nos jours, le smartphone fait désormais partie intégrante de la vie du conducteur. De nombreux conducteurs souhaitent utiliser des applications de leurs smartphones dans leurs systèmes d'infodivertissement afin de réduire la distraction de l'appareil. Plusieurs OEM ont développé des plates-formes pour intégrer des applications mobiles dans des systèmes d'infodivertissement. Cependant, la popularité de CarPlay et d'Android Auto d'Apple a éclipsé tout le monde. De nombreux systèmes d'infodivertissement prennent en charge CarPlay et Android Auto pour pouvoir interagir avec la plupart des smartphones modernes. Baidu CarLife est principalement utilisé en Chine, et le système y occupe une position très forte car Android Auto n'est pas disponible en Chine.
La popularité de CarPlay et d'Android Auto est motivée par deux facteurs principaux: une interface utilisateur familière et un grand nombre d'applications spécifiques à la voiture pour les deux plates-formes. Cependant, les applications iOS et Android ne fonctionnent pas comme les applications CarPlay ou Android par elles-mêmes. Ces applications doivent être modifiées pour fonctionner avec une plateforme spécifique. Les plus populaires sont les applications avec des cartes, des données de stationnement et de trafic, de la musique, des podcasts, des livres audio, des actualités, des messages et un calendrier.
Plus de 500 modèles de voitures de 65 constructeurs automobiles différents fonctionnent avec CarPlay. Android Auto fonctionne dans à peu près le même nombre de véhicules de 60 constructeurs automobiles.
Assistants personnels virtuels
Les assistants vocaux, ou assistants personnels virtuels (VPA), ont fait leurs preuves dans l'industrie automobile. De nombreux conducteurs utilisent des assistants vocaux dans leurs smartphones ou appareils domestiques. Les OEM ont essayé de créer leurs propres assistants, mais les plates-formes de haute technologie avec des assistants vocaux ont pris le relais. Les principaux développeurs d'assistants vocaux sont les mêmes entreprises qui dominent le marché de la maison intelligente et des smartphones: Amazon et leur Alexa, Google et leur assistant, Apple et Siri. Les progrès de l'IA et des technologies de reconnaissance vocale ont façonné la demande d'assistants vocaux, car ils aident les conducteurs à être moins distraits.
Il existe deux façons d'utiliser les assistants vocaux dans la voiture: via l'intégration de l'application mobile dans CarPlay ou Android Auto, ou via une plate-forme logicielle distincte avec un assistant dans le système d'infodivertissement de la voiture. Le leader des assistants intégrés est Alexa, l'assistant d'Android occupant une solide deuxième place. Siri d'Apple est principalement utilisé dans CarPlay car Apple est le leader du marché de l'intégration de smartphones. Alexa et Google Assistant sont également utilisés pour intégrer des applications mobiles.
Abonnez-vous aux chaînes:
@TeslaHackers - une communauté de pirates informatiques russes Tesla, formation sur la location et la dérive sur Tesla
@AutomotiveRu - Actualités de l'industrie automobile, psychologie du matériel et de la conduite
À propos d'ITELMA
Lisez d'autres articles utiles: