Los automóviles se están convirtiendo cada vez más en ordenadores móviles sobre ruedas. Desde hace mucho, la mayoría de innovaciones del sector automovilístico se basan en la electrónica y el software. A ello contribuyen los desarrollos como los servicios de movilidad, la conducción autónoma o automática, la conectividad, el infoentretenimiento o la movilidad electrónica. Y junto con la cifra de funciones del vehículo controladas por el software, la arquitectura de TI del automóvil también está evolucionando hacia un ordenador virtual y central de alto rendimiento.
Volkswagen fue uno de los primeros fabricantes de equipos originales que introdujo un comité dedicado al software en su equipo directivo. Al mismo tiempo, el grupo concentró el desarrollo de su software en una unidad empresarial propia. Esto es una señal clara de hacia dónde se dirige el desarrollo del automóvil. En adelante, las funciones en el automóvil estarán cada vez más conectadas y cada vez habrá más sensores y electrónica. El porcentaje de software en el vehículo aumentará notablemente. Según el director del grupo Continental, en el año 2023, el valor de venta del software de un vehículo de la gama premium será de aproximadamente el 40 %. Esto también muestra cómo se desarrollarán las áreas profesionales. En las instalaciones de los fabricantes de equipos originales, el porcentaje de ingenieros en los ámbitos de la TI y el software aumentará hasta el 50 %. Los diversos ciclos de innovación de vehículos y aplicaciones electrónicas también han afectado al desarrollo de la electrónica.
Más de 100 equipos de control, hasta ocho kilómetros de cable: los turismos se han convertido en redes sobre ruedas. Según un estudio llevado a cabo por la consultora Invensity de Wiesbaden, actualmente el 90 % de las innovaciones automovilísticas ya provienen de los ámbitos de la electrónica y el software. No obstante, el aumento del número de componentes de software en el vehículo pone contra las cuerdas a la arquitectura de software actual. Por ende, los fabricantes de vehículos buscan nuevas formas de gestionar el software de manera más eficiente, desarrollar funciones nuevas con mayor celeridad, garantizar la escalabilidad y reducir los costes mediante procesos de desarrollo más eficientes.
La electrónica y el software conforman la base de las nuevas funciones de los vehículos. La diversidad de funciones y el porcentaje de software del vehículo en la electrónica del automóvil van en ascenso. Esto hace aumentar la complejidad de las arquitecturas de sistema y de software en el automóvil. El número de variantes de equipamiento específicas para cada cliente también hace que los sistemas sean todavía más complejos. Hoy en día, los vehículos cuentan con más de 100 equipos de control, en los que los programas informáticos controlan determinadas funciones del automóvil. Debido a que la cifra y la complejidad de las funciones de software seguirá aumentando, las arquitecturas de software con las que contábamos hasta ahora ya están llegando a su límite. Según un estudio realizado por Roland Berger, se prevé que el coste de los componentes electrónicos en relación con el resto de componentes aumentará del actual 16 % hasta aproximadamente un 35 % de aquí a 2025. En el caso de un automóvil eléctrico y parcialmente autónomo, estos componentes cuestan más de 7000 dólares por vehículo.
La introducción del automóvil controlado por software conlleva cambios notables a lo largo de toda la cadena de valor.
El hecho de que en los vehículos encontremos cada vez más sistemas electrónicos y más software pone a la arquitectura eléctrica y electrónica (E/E) contra las cuerdas. La llegada de la conducción automática y autónoma dejará k.o. a la arquitectura E/E. Esta deberá enfrentarse a enormes flujos de datos, y su volumen (espacio de montaje, peso, número de controles, ancho de banda...) crecerá desmesuradamente. Hasta ahora, la arquitectura electrónica del vehículo estaba compuesta por equipos de control descentralizados (ECU: Electronic Control Unit), que controlan funciones individuales y en los cuales se integran en muy poco espacio el hardware y el software. La tendencia actual avanza hacia los sistemas centralizados con controladores dedicados que se virtualizarán cada vez más. Estos equipos de control centralizados ejecutarán varias funciones de diferentes ámbitos en el vehículo. Siguiendo este curso, el hardware y el software se desacoplarán más el uno del otro. En lugar de requerir hasta 120 unidades de control electrónicas (ECU) independientes, estas estarán menos distribuidas y más centralizadas.
Primero, durante los próximos años, las arquitecturas se estructurarán en los denominados dominios, que están compuestos por varios grupos computacionales distintos fusionados. A largo plazo, se centralizarán más en clústers zonales de ordenadores de alto rendimiento. Y, por último, determinadas funciones se alojarán en la cloud para garantizar una conectividad constante. En la arquitectura del futuro, las unidades de control se consolidarán en unos pocos ordenadores de alto rendimiento (HPC). La arquitectura de sistema de TI se trasladará al vehículo. En el caso de esta arquitectura, el hardware se separará cada vez más del software. Y para evitar tener que instalas unidades de control adicionales, en el ordenador de alto rendimiento se ejecutarán equipos de control virtuales. Gracias a esta arquitectura centralizada, muchos de los pasos de computación ya se están trasladando a los sensores y actuadores, creando así sensores inteligentes y actuadores inteligentes.
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