軟體定義汽車(Software-Defined Vehicle)是指搭載了大量軟體和電子控制系統,以軟體為主導的汽車。傳統汽車通常依賴於硬體固定功能,而軟體定義汽車則更加強調軟體的靈活性和彈性,軟體在其中扮演著關鍵的角色。
軟體定義汽車特色
軟體定義汽車的重要性可從幾個層面來觀察。首先是彈性和可更新性,軟體定義汽車能夠利用軟體更新和升級來提供新功能和特性。軟體可以根據用戶的需求和市場的變化進行快速調整和改進,使車輛更加具有彈性和可持續的競爭力。
其次軟體定義汽車為實現自動駕駛技術和智能化功能提供了基礎。軟體可以控制和協調車輛的各種感知、決策和執行過程,實現更高的駕駛安全性和車輛性能。
另一個重點是連接性和互聯網功能。軟體定義汽車使車輛能夠連接到互聯網,從而實現車輛與外部世界的實時通信和數據交換。這種連接性使得車輛能夠提供諸如導航、娛樂、車載系統更新等功能,同時也為車輛的監控和診斷提供了更便捷的途徑。
目前,軟體定義汽車在自駕車和電動車領域得到了廣泛應用。許多汽車製造商和科技公司都投入了大量資源進行研發和創新,推動著軟體定義汽車技術的發展。而許多公司開發了專門的車載軟體平台,用於管理和運行軟體定義汽車中的各種應用程序和功能。這些平台提供了軟體開發工具、應用程序介面和服務,使開發人員能夠更容易地創建和整合車載軟體。
大量依賴軟體
圖一 : 軟體可以控制和協調車輛的各種感知、決策和執行過程,實現更高的駕駛安全性和車輛性能。 |
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軟體定義汽車的發展面臨一些主要挑戰,軟體定義汽車的連接性和數據交換使其面臨著安全風險和隱私問題。這包括車輛的系統安全性、防止遠程入侵和駭客攻擊、個人數據的保護等。確保軟體定義汽車的安全性和隱私性,以及免受未經授權侵入和惡意攻擊變得至關重要。
軟體定義汽車依賴於大量的軟體和電子控制系統,需要確保這些軟體的可靠性和穩定性。軟體錯誤和故障可能導致系統崩潰、功能失效,甚至可能對駕駛安全造成風險。因此,確保軟體的高品質和可靠性是一個重要的挑戰。
此外,軟體定義汽車需要符合各種認證標準和法規要求。這些要求涉及車輛的安全性、環境影響、通信標準等方面。確保軟體定義汽車符合相關的認證和法規要求,需要廠商在開發和製造過程中投入大量的時間和資源。
而整體軟體定義汽車涉及多個不同的系統和技術的整合,包括車輛內部的車載系統、軟體平台和外部的車聯網和基礎設施。確保這些系統和技術之間的互操作性和良好的整合是關鍵挑戰,需要解決軟體和硬體之間的相容性問題。
而只要是軟體,就需要定期進行軟體更新和升級,以提供新功能、修復漏洞和改進性能。這需要建立有效的軟體更新機制和支援系統,以確保軟體的及時更新和有效運行。
圖二 : 軟體定義汽車可以提供對新能源汽車系統的精細控制和優化。 |
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硬體需滿足高效能需求
軟體定義汽車對硬體零組件有一些特殊的需求,主要是為了支援車輛的高性能運算、連接性和安全性。最重要的首推高性能的處理器和運算能力,以處理複雜的感測數據、實現即時的決策和執行。這包括車載微控制器、高效能處理器、圖形處理器等,能夠提供足夠的運算資源支援軟體定義汽車的各種應用。
感測器和感知系統也是必須的,包括雷達、攝像頭、超聲波和激光雷達(LiDAR)等。這些感測器能夠感知車輛周圍的環境和障礙物,提供實時的數據用於決策和控制。而軟體定義汽車也需要支援多種通訊和連接性技術,包括車載網路、無線通訊、車聯網等。這些技術使車輛能夠與外部世界連接,實現數據交換、車聯網服務和車載系統更新。
由於會產生大量數據,因此軟體定義汽車需要具備強大的安全性和防護能力,以保護車輛系統免受未經授權的訪問和攻擊。這包括硬體安全模塊、安全通訊協議、加密和認證技術等,確保車輛系統的可靠性和安全性。另外耐用性高且可靠的硬體零組件,將能應對惡劣的室外環境條件和長時間運行的要求。這包括耐溫、耐壓、抗振動和抗腐蝕等特性,確保硬體能夠在各種情況下正常運行。
對於新能源汽車的重要性
軟體定義汽車可以提供對新能源汽車系統的精細控制和優化。例如,對於電動車(EV)來說,軟體可以控制電池管理系統,以最佳化電池的使用和節能效果。透過軟體的智能控制,新能源汽車可以實現更高的效能、更長的續航里程和更短的充電時間。
透過軟體控制可以優化車輛的能源利用,進一步提高新能源汽車的節能減排效果。軟體可以監測和控制車輛的能源消耗,優化動力系統的效率,降低能源浪費,減少對環境的不良影響。
新能源汽車往往搭載多種能源和動力系統,例如混合動力車(HEV)和插電式混合動力車(PHEV)。軟體定義汽車提供了整合這些系統的平台,使不同的動力源可以更加協同工作。透過動態調整和優化能源的分配,能提供更高的整體性能和效率。
軟體定義汽車也能使新能源汽車實現更高程度的智能化。軟體可以優化車輛的行駛模式、節能模式和能源回收等。同時,軟體還可以提供智能導航和充電管理功能,使用戶能夠更方便地控制和管理新能源汽車。
表一 軟體定義汽車相關解決方案供應商
廠商
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相關解決方案
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NXP
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車載處理器、通訊和連接性解決方案、車載娛樂系統、車聯網平台等。支援車輛的自動化、連接性和安全性。
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ST
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高性能處理器、嵌入式控制器、感測器、車載網路解決方案等。產品用於實現更安全、智能和連接的汽車系統。
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TI
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車載處理器、感測器、通訊解決方案、功率管理和電源管理
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Infineon
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車載微控制器、感測器、通訊解決方案、安全晶片
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Renesas
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提供車載微控制器和車載處理器,用於實現自駕車、車載安全和車聯網
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Qualcomm
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車載通訊模組、車載娛樂系統、車聯網技術
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MediaTek
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車載媒體處理器、車載無線通訊模組
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Xilinx
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車載運算平台、感測器處理、車載視覺
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NVIDIA
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NVIDIA DRIVE平台提供自駕車和軟體定義汽車所需的高性能運算和人工智慧處理能力。
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Intel
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解決方案包括運算平台、通訊模組、車載雲端服務等,支援軟體定義汽車的開發和部署。
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BlackBerry QNX
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QNX車載平台是廣泛使用的軟體基礎,提供了高效的操作系統和安全防護功能。
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Microsoft
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Azure雲端平台支援汽車製造商和軟體開發人員在車載應用程序和數據分析方面的開發和部署。
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Google
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Google通過其子公司Waymo在自駕車領域投入了大量資源和技術,解決方案包括自駕車軟體平台和感知系統,實現高度自動化和智能化的駕駛體驗。
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結語
軟體定義汽車在未來汽車產業中,具有巨大的潛力和影響力。隨著技術的進一步發展和應用的擴展,軟體定義汽車將繼續成為汽車創新和產業變革的關鍵驅動力之一。
而解決軟體定義汽車的挑戰,需要汽車製造商、軟體開發者、政府機構的合作。透過持續的創新、技術發展和制度建設,軟體定義汽車的潛力和發展前景將得到進一步的改善。