O carro está evoluindo cada vez mais para um computador móvel sobre rodas. Já faz muito tempo que a maioria das inovações no setor automobilístico tem se baseado em torno de eletrônicos e de software. O desenvolvimento de serviços de mobilidade, direção autônoma ou automatizada, conexão, entretenimento informativo e mobilidade eletrônica contribuíram para isso. Com a quantidade de funções controladas por software no automóvel, transforma-se também a arquitetura de TI do veículo em supercomputadores centralizados, virtuais e de alta velocidade.
A Volkswagen foi a primeira OEM a designar uma equipe de gestão de software em seu conselho administrativo. Ao mesmo tempo, a empresa concentrou o seu desenvolvimento de software em uma unidade de negócios independente. Isso representa um sinal claro sobre a direção que o desenvolvimento dos automóveis está tomando. As funções do automóvel são cada vez mais interligadas e há, cada vez mais, sensores e eletrônicos. A proporção de software em um automóvel está crescendo de forma significativa. Segundo o diretor da empresa Continental, o valor de venda do software em um veículo premium será de aproximadamente 40% em 2023, dado indicado também pelo desenvolvimento das áreas profissionais. Nos OEMs, a porcentagem de engenheiros na área de TI e software irá aumentar para 50%. Além disso, os diferentes ciclos de inovação dos veículos e das aplicações eletrônicas trazem consequências para o desenvolvimento da tecnologia de eletrônicos.
Mais de 100 dispositivos de controle até 8 quilômetros de cabeamento: os automóveis de uso pessoal tornaram-se verdadeiras redes sobre rodas. Segundo uma pesquisa da empresa de consultoria Invensity de Wiesbaden, cerca de 90% das inovações no setor automobilístico encontram-se na área de eletrônicos e de software atualmente. O aumento dos componentes de software nos veículos impõe um questionamento à arquitetura de software atual. Portanto, os fabricantes de automóveis estão em busca de novas possibilidades para administrar o software de forma mais eficiente, desenvolver novas funções de modo mais rápido, garantir escalabilidade e reduzir custos por meio de processos de desenvolvimento mais eficazes.
O software e os eletrônicos são a base para as novas funções de um veículo. Com o aumento da variedade de softwares e funções, aumenta também a complexidade da arquitetura do software e do sistema no automóvel. Além disso, a quantidade de variantes de equipamentos que podem ser especificadas pelo cliente torna o sistema ainda mais complexo. Os veículos de hoje possuem mais de 100 dispositivos de controle, nos quais os programas de computador controlam determinadas funções do carro. Dado esse aumento na quantidade e complexidade das funções do software, as arquiteturas de software comuns acabam por esbarrar em um limite. De acordo com uma pesquisa da Roland Berger, espera-se um crescimento na proporção atual do custo dos componentes eletrônicos em relação a todos os outros componentes: de 16%, irá aumentar para aproximadamente 35% até 2025. No caso da direção semiautônoma, esses componentes dos automóveis elétricos constituem mais de 7 mil dólares por veículo.
A introdução de automóveis controlados por software gera transformações significativas ao longo de toda a cadeia de suprimentos.
O crescimento de sistemas eletrônicos e o uso de softwares no automóvel representam um grande desafio para a denominada arquitetura elétrica e eletrônica (arquitetura EE). No mais tardar, a direção automatizada e autônoma irá transformar a arquitetura EE tradicional, que será confrontada com enormes fluxos de dados e aumentará significativamente em volume (área de montagem, peso, quantidade de dispositivos de controle, banda larga). Até o momento, as arquiteturas eletrônicas em carros consistia em dispositivos de controle descentralizados (ECU: Electronic Control Unit) que comandavam as funções individuais às quais o hardware e o software estavam integrados. Atualmente, a tendência aponta para sistemas centralizados com controladores dedicados, que podem ser virtualizados cada vez mais. Assim, esses dispositivos de controle realizam diversas funções de diferentes áreas no veículo e hardware e software são desassociados um do outro de forma mais intensa. Em vez de englobar 120 unidades de controle eletrônicas (ECU) individuais, estas são distribuídas em menor quantidade e centralizadas de forma mais intensa.
Em primeiro lugar, nos próximos anos, as arquiteturas serão estruturadas nos chamados domínios, compostos por diversos grupos de cálculos mesclados entre si. No longo prazo, elas serão centralizadas ainda mais em clusters regionais de supercomputadores. Por fim, serão estabelecidas determinadas funções para uma conectividade constante na nuvem. Na arquitetura do futuro, as unidades de controle serão consolidadas em um supercomputador (HPC). As arquiteturas de sistema de TI estão migrando para o automóvel e permitem que o hardware fique cada vez mais dissociado do software. Para economizar dispositivos de controle adicionais, são operados dispositivos de controle virtuais nos supercomputadores. Por meio dessa arquitetura centralizada, muitas etapas de cálculo já estão migrando para os sensores e atuadores, criando assim sensores e atuadores inteligentes.
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