ソフトウェア デファインド カーの実装における 5 つの重要な要素について説明した記事

#図 10 スマート カー向けの包括的なネットワーク セキュリティ防御

NetLinkSecurity

NetLink アクセス層は主に、DOS、PING タイプ、不正なパケット、スキャンブラスト、スプーフィング、イーサネットをターゲットとしたトロイの木馬などのネットワーク攻撃に対抗します。車とクラウドの連携メカニズムのアクティブなセキュリティ保護機能が必要であり、主にアクセス認証メカニズム、通信保護メカニズム、イーサネットファイアウォールメカニズム、侵入検知を含む保護戦略をクラウドシステムを通じてリアルタイムで構成できます。および防止 (IDPS) メカニズム。

車載ネットワーク セキュリティ

車載ネットワーク セキュリティは、主に車両 CAN/CAN FD および車両 Ethernet に対抗します。攻撃と侵入には、パケット監視、エラー挿入、パケットリプレイ、その他の攻撃が含まれます。保護戦略には、バス侵入検出メカニズム、イントラネット ファイアウォール メカニズム、機能ドメイン分離メカニズム、バス通信保護メカニズム、診断セキュリティ保護メカニズムが含まれます。

#主要 ECU セキュリティ

サービス セキュリティ

##サービス検出の条件では、サービス ブロードキャスト メッセージが必要なサービス ユーザーにのみ送信されるように、情報セキュリティ グループの分離メカニズムを設定します。

• サービス アクセスの観点では、サービス プロバイダーに対して設定します。情報セキュリティ アクセス制御メカニズムは、サービス ユーザーによって開始されたサービス リクエストを認証および許可します。
• サービス通信の観点から、SOA メッセージが採用すべき情報セキュリティは、実際のビジネス アプリケーション シナリオに基づいて決定されます。 SOA サービスの送信メカニズム;
• サービス監視の観点から、SOA サービスに関連する異常イベントを検出するためのサービス セキュリティ監視メカニズムとセキュリティ応答処理メカニズムをセットアップします。
• 3 プロセスの変更: アジャイル開発、反復リリース

車の機能は日々変化しており、その量は日を追うごとに変化しています。ソフトウェアコードが増加し、従来のウォーターフォール開発モデルが限界を迎え、顧客が最も緊急に必要とする機能を迅速に提供するには、ソフトウェア開発プロセスの変革が重要です。現在、アジャイル開発に目を向ける自動車部品サプライヤーが増えています。ソフトウェアとハ​​ードウェアの分離を実現するシステム アーキテクチャと、システム ソフトウェア、ミドルウェア、アプリケーション ソフトウェアの階層アーキテクチャに基づいて、ソフトウェア機能の迅速な反復とリリースが実現され、OEM が迅速に市場を占有することができます。

アジャイル開発プロセスの核心は、研究開発担当者のコラボレーション意識、責任意識、品質意識、学習意識、イノベーション意識を育成することにより、ソフトウェア研究開発チーム全体の研究開発能力を向上させ、ソフトウェア開発を効率的に行うことです。高品質のソフトウェア製品。機能開発は月次開発サイクルの反復開発モデルを採用しており、詳細設計とレビュー、機能開発とコード読み取り、コード品質検査と評価、テストケース設計と作成、機能機能共同デバッグ、機能統合レビュー、などのサブプロセス。各サブプロセスには、特定の出力 (設計文書、ソースコード、レビューレポート、テストケース、テストレポートなど) と定量的評価システム (設計文書の各章の完全性、増分コード測定レポート、レビュー意見の密度、テストケースのカバレッジ) があります。 ）、欠陥密度など）、各サブプロセスがソフトウェア開発の品質要件に従って達成されていることを確認し、ソフトウェア品質のトレーサビリティをサポートするためにすべてのドキュメントをアーカイブします。

バージョン リリースは、毎週のリリース サイクルによるソフトウェア バージョンの高速イテレーション モードを採用しており、ソフトウェアの基本機能と新機能を完全に検証するために、安定したブランチから毎週バージョンがリリースされます。解決済みの問題を解決するため、すべての問題に対して回帰テストを実施し、すべて合格したバージョンをリリースします。アジャイル開発のビジネス価値:

• #ユーザー エクスペリエンスを月単位でリリースできます。
• 脆弱性とパッチは毎週迅速にリリースされます。
• ソフトウェア バージョンは 1 時間ごとに更新され、コンポーネントと車両が同期的に統合され、自動的に検証されます (7 時間×24 時間無人)。

4 ツール チェーンのアップグレード: SOA に基づく車両サービス開発

SOA の全体的な考え方は、サービスを設計することです。モデルとさまざまな基本サービスが抽出され、階層分離を使用して適切な API インターフェイスが定義され、アプリケーションはサービス API インターフェイスを呼び出してビジネス ロジックを実装します。 API インターフェイス定義は、サービスを実装するハードウェア プラットフォーム、オペレーティング システム、プログラミング言語から独立しているため、さまざまなシステムに構築されたサービスが統一された普遍的な方法で対話できることが保証されます。

自動車業界にとって、SOA は新しく導入されたテクノロジーであり、効果的なプロセス、メソッド、ツール チェーンのセットが必要です。これら 3 つは相互に補完し合います。現在、業界には、非常に成熟した手法とツール チェーンのセットであるため、ほとんどの OEM と Tier1/Tier2 は検討段階にあります。以下の図は、サービスベースの機能開発プロセス手法を示しています。

図 12 サービスベースの関数開発プロセスの方法

最初に関数需要分析を実行し、シナリオ定義と機能設計、および対応する物理トポロジーとモジュール機能定義を出力し、サービス アーキテクチャ設計、サービス設計、通信設計を含むシステム設計を続行します。サービス定義は中国に基づいている必要があります。自動車製造業者協会が自動車関連の作業を定義するソフトウェアであり、グループによって発行された API インターフェイスのリファレンス仕様。

5 産業分業の高度化：合理的な分業、オープンなコラボレーション

未来のスマートカー時代に、原点として立ち向かう産業バリューチェーンが突破され始め、伝統的な自動車会社が次々に変革し、新興勢力が台頭しようと奮闘し、技術進歩は日を追うごとに変化し、国境を越えた企業がすべて業界に参入し、自動車産業の要素と形態が変化しています。産業競争は、新たな産業パターンの形成を促す一方で、新たな産業を生む「産業エコロジー」の出現など、静かに変化しつつある。スマートカー業界は、より多様化かつ複雑な方向に発展しており、これまで関与したことのない多くの新技術分野が導入されており、オープンな協力のみがWin-Winの結果を達成し、相互補完的な利点が相乗効果を形成することができます。

5.1 全体的な提案

上で述べたように、自動車産業は電動化、インテリジェンス、テクノロジーに向けて進化しています。ユーザーエクスペリエンスなどが自動車業界の急速な成長を促進します。スマート カーの漸進的な進歩に伴い、車両のソフトウェアとハ​​ードウェアの複雑さも増加し続けています。業界のソフトウェア デファインド カーへの移行は業界のコンセンサスとなっています。しかし、ソフトウェア デファインド カーはまだ初期段階にあります。ソフトウェアの大規模な導入は、設計から開発、統合、テスト、リリース、メンテナンスに至るまで、自動車業界に一連の課題をもたらしています。ソフトウェアとハ​​ードウェアの組み合わせの複雑さを適切に管理することによってのみ、消費者の体験ニーズを満たし続け、市場競争力を形成することができます。

階層分離は、ソフトウェアの再利用性を向上させ、ソフトウェアとハ​​ードウェアの開発の複雑さを軽減するための重要な手段であり、ソフトウェア デファインド カーに移行する唯一の方法でもあります。階層的なデカップリングにより、ソフトウェアとハ​​ードウェアを分離し、アプリケーションを基本プラットフォームから分離することができますが、それをどのように実装するかが重要な課題となっており、ソフトウェア デファインド カーの戦略目標と価値に直接影響します。技術的な観点から見ると、再利用を最大限に高め、開発、メンテナンス、長期的な進化を簡素化するために、アーキテクチャを階層化する方法とサービスを分割する方法が重要な課題です。ソフトウェア デファインド カーの価値を確実に最大化できるのは、合理的で安定した統一されたサービス部門だけです。産業チェーンの観点から見ると、すべての当事者の利益を最大限に確保するために、すべての関係者がどのように位置付け、分業し、協力するかが重要な課題であり、オープン性、協力、ウィンウィンがソフトウェアデファインドの迅速な導入の基礎となります。車。

全体的な推奨事項:

自動車産業チェーンにおける上流企業と下流企業間の協力と連携を、技術仕様の統一性や技術仕様の統一性の観点から強化する。業界の合理的な分業を推進し、スマートカーのソフトウェアとハ​​ードウェアのインターフェースの標準化を共同で推進し、アトミックなサービスとデバイスの抽象化レイヤーを構築し、アプリケーション、基本プラットフォーム、ハードウェアの階層的分離を達成し、SOAサービスアーキテクチャとインターフェースの標準化を確立し、モデル間および部品間のサプライヤーを最大限に活用するための統合、再利用、カスタマイズの削減、イノベーションの加速、およびスマート カー業界の協力効率の向上。同時に、業界チェーン内のすべての関係者の要求と利点を組み合わせて、階層構造に基づいて、完全な協力を達成するための合理的な分業が形成されます。

#具体的な提案:

• # デバイス抽象化レイヤーで、デバイスとポートの分離を実現し、ハードウェアの違いをシールドします。この層は業界によって共同で定義され、標準化されています。
• 基本プラットフォーム層では、基本的なソフトウェアとハ​​ードウェアが分離され、デバイスとドライバーの違いがシールドされます。 ;
• アトミック サービス レイヤーでは、ソフトウェアの再利用性を向上させるためにサービスとプラットフォームが分離されており、このレイヤーは業界によって共同で定義および標準化されています。 #アプリケーション/組み合わせにおいて サービス層は、アプリケーションとサービスの分離を実現し、車種間でアプリケーションを再利用し、エクスペリエンスを重視するため、OEM が主導することが推奨されます。

図 13 ソフトウェア デファインド自動車業界の協力に関する全体的な推奨事項

# #同時に、APIの標準化は、業界の競争、標準のオープン化、製品の競争の均質化を意味するものではありません。 OEM と部品サプライヤーは、主要テクノロジーにおける核となる競争力を階層的に構築し、効率性と規模を向上させるために協力して管理機能を構築し、排他的/先行者利益を確保するためにビジネス モデルに保護メカニズムを構築することで、最終的にユーザーと向き合うことができます。より付加価値の高い製品を。

同時に、異なるメーカーのハードウェア、ソフトウェア、プラットフォームは相互運用可能です。つまり、異なるモデルやコンポーネントが同じ言語を使用して、クロスドメインの通話、交換、およびサービスを実行できます。情報共有機能により、業界チェーン内のすべての企業に利益をもたらします。

OEM 向け:

管理の容易化: オブジェクト指向のソフトウェア管理モデル、ソフトウェア Onetrack への移行により、管理が容易になり、より複雑な車両ソフトウェア システムとサプライヤーに対応し、競争力を構築するための統合機能に集中できます。

• 市場投入までの時間の短縮: SOA に基づいた効率的なソフトウェア開発で、サービス API を事前に統合できます。モデルの起動速度を加速します。
• 部品サプライヤー向け:

カスタマイズの削減: 付加価値のない煩雑な作業を削減し、コストを削減します。開発および保守コスト;

• イノベーションの加速: 人材を解放してイノベーションに集中し、差別化されたテクノロジーと製品を構築します。
• ソフトウェア開発会社/開発者向け:

開始が容易: 理解しやすく、開発リソースを統合し、 ;

• さらなる機会: 国境を越えた人材からの新しい考え方を自動車業界に持ち込み、市場投入後の価値を継続的に活用し、実現の余地をさらに増やします。
• 5.2 OEM

オリジナル車両メーカーは、エンドユーザーと直接向き合い、ユーザーのニーズを満たす自動車製品を提供し、ソフトウェアとハ​​ードウェア、アプリケーション機能、エコロジーサービスを統合して、完成車の製造から長期旅行サービスまでの配送を完了します。

オリジナル車両メーカーは自動車のメーカーであるだけでなく、消費者にモバイル旅行関連サービスも提供しており、ソフトウェアの開発、構成、反復的なアップグレードを通じて、消費者の多様なニーズを満たすことができます。ユーザーの車の需要。ユーザーはソフトウェアを通じて自動車製品のさまざまな機能を設定でき、個人の好みに応じて旅行シーンを編集したり、特定のシーンの機能をダウンロードしたりすることもできます。この目的を達成するために、OEM は次のプラットフォームの構築と開発を完了する必要があります:

#1) ハードウェア プラットフォームの統合

ハードウェア プラットフォームはソフトウェア デファインド カーの基盤です。現在、さまざまな OEM によって計画されている主な電子および電気アーキテクチャには、集中機能ドメイン、クロスドメイン統合、および集中コンピューティング ドメインの地域アクセスの 3 つがあります。インテリジェント カーやソフトウェア デファインド カーのニーズを満たすために、中央コンピューティング ドメインと地域アクセスが将来の主流の電子および電気アーキテクチャになるでしょう。 OEM は、独自の条件に従って、各ドメインの機能と地域アクセス ハードウェアのインターフェイスを合理的に割り当てる必要があります。

2) ソフトウェア統合

元の自動車メーカーはソフトウェア統合機能を備え、「ソフトウェア センター」を構築する必要があります。 「ユーザーエクスペリエンスセンター」を設置し、車両ソフトウェア開発能力を向上させるための組織体制を確立します。

第 1 段階: 車両制御アプリケーション層のソフトウェアとユーザー エクスペリエンスに強く関連するソフトウェアに焦点を当て、ブランド特性を形成し、ユーザーの定着率を向上させます。ソフトウェア開発環境を構築し、AUTOSAR 仕様のインポートなどのソフトウェア開発プロセスに従って、開発レベルでアプリケーション層ソフトウェアとサプライヤー ハードウェアの分離を実現します。アプリケーション層ソフトウェアはカプセル化され、統合のためにサプライヤーに引き渡されます。アプリケーションのレイヤーを開く必要がなく、複数のハードウェア ベンダーを指定できます。同時に、エコロジカル サービス プロバイダーと協力して、サードパーティ ソフトウェアをアプリケーション層に組み込むことができます。アプリケーション層が独立して制御された後は、迅速に移植でき、開発効率が向上し、機能の継続的な反復と頻繁な更新の基盤がユーザーに提供されます。 OTA はコア チャネルであり、実装の第 1 段階はソフトウェア デファインド カーへの第一歩です。

第 2 段階: 構成ツールを購入することで、アプリケーション層と最下位層の統合を段階的に実現します。ハードウェア サプライヤーは、OEM での統合とフラッシュ用の「ホワイト ボックス」を提供します。ソフトウェアとハ​​ードウェアの真の分離を実現し、ハードウェアの調達範囲を拡大し、調達コストを削減します。ただし、基礎となる構成機能には OEM からの多額の投資が必要であり、OEM は自社の機能に基づいてゲームに参入するかどうかを検討します。

第 3 段階: ハードウェアとその基礎となるレイヤーの独立した開発に徐々に入ります。ハードウェアによって車両コストを削減し、コアチップを独自に選択し、ハードウェアプラットフォームの制限を打ち破り、コストと顧客エクスペリエンスに基づく車両構成と機能要件に基づいてソフトウェアモジュール移植を実行します。

3) オープンプラットフォームの構築

従来の自動車開発は自動車工場のエンジニアリング哲学に全面的に依存していたこれは、顧客を第一に考える最優先の開発モデルです。 Win-Win、共生、共創の新しいモデルに基づいて、オープンプラットフォームは新しい状況下でサプライヤー、車両、ユーザー間の関係を解決できます。

5.3 部品サプライヤー

従来の部品サプライヤーにとって、ソフトウェア デファインド自動車の開発トレンドの下で、OEM はソフトウェアとハ​​ードウェアの分離と SOA アーキテクチャの実装の助けを借りて、システム機能の開発においてますます発言権を持っています。自動車メーカーも一部の部品サプライヤー向けにアプリケーション機能の開発を徐々に担うことになるため、従来ハードウェアベースだったTier 1の変革と新たなソリューションの発見が急務となっている。