De auto ontwikkelt zich steeds meer tot een rijdende computer. De meeste innovaties in de automobielsector zijn al lang gebaseerd op elektronica en software. Ontwikkelingen op het vlak van mobiliteitsdiensten, autonoom of automatisch rijden, netwerken, infotainment of e-mobiliteit dragen hiertoe bij. Naarmate het aantal softwaregestuurde functies in de auto toeneemt, verandert ook de IT-architectuur in de auto steeds meer in de richting van gecentraliseerde, virtuele hogesnelheidscomputers.
Volkswagen was de eerste OEM die een softwaremanager in zijn directieteam opnam. Tegelijkertijd heeft het concern zijn softwareontwikkeling gebundeld in een zelfstandige bedrijfseenheid. Dit is een duidelijk signaal van de richting waarin de ontwikkeling van de auto zich beweegt. De functies in de auto raken steeds meer in een netwerk verbonden, er zijn steeds meer sensoren en elektronica. Het softwareaandeel in auto's neemt aanzienlijk toe. Volgens de directeur van Continental zal de verkoopwaarde van de software op een premium voertuig in 2023 ongeveer 40 procent van het totaal bedragen. Dit laat ook de ontwikkeling van de beroepscompetenties zien. Het percentage ingenieurs in de IT- en softwaresector zal bij OEM's stijgen tot 50%. De verschillende innovatiecycli van voertuigen en elektronicatoepassingen hebben ook gevolgen voor de ontwikkeling van elektronica.
Meer dan 100 regeleenheden, tot acht kilometer aan kabels: Personenauto's hebben zich ontwikkeld tot rollende netwerken. Volgens een onderzoek van het adviesbureau Invensity in Wiesbaden is 90% van de innovaties in de automobielsector reeds te vinden op het gebied van elektronica en software. De toename van softwarecomponenten in voertuigen roept vragen op over de voormalige softwarearchitectuur. Voertuigfabrikanten zijn daarom op zoek naar nieuwe manieren voor efficiënter softwarebeheer, snellere ontwikkeling van nieuwe functies, gegarandeerde schaalbaarheid en kostenverlaging door efficiëntere ontwikkelingsprocessen.
Elektronica en software vormen de basis voor nieuwe functies in het voertuig. De verscheidenheid aan functies en het aandeel van voertuigsoftware in de auto-elektronica nemen toe. Dit verhoogt de complexiteit van de systeem- en software-architecturen in de auto. Ook het aantal klantspecifieke uitrustingsvarianten maakt de systemen complexer. De hedendaagse voertuigen beschikken over meer dan 100 regeleenheden, die met behulp van computerprogramma's bepaalde functies van het voertuig besturen. Aangezien het aantal en de complexiteit van de softwarefuncties zullen blijven toenemen, bereiken de huidige software-architecturen hun grenzen. Volgens een onderzoek van Roland Berger wordt verwacht dat het kostenaandeel van elektronische componenten in verhouding tot alle onderdelen zal toenemen van de huidige ongeveer 16% tot ongeveer 35% in 2025. Bij een semi-autonome, elektrische auto bedragen de kosten van deze componenten dan meer dan $7.000 per voertuig.
Met de introductie van de softwaregestuurde auto ondergaat de hele waardeketen een ingrijpende verandering.
De toename van elektronica en software in auto's vormt een grote uitdaging voor de elektrische en elektronische (E/E) architectuur. Geautomatiseerd en autonoom rijden zal uiteindelijk de conventionele E/E-architectuur doorbreken. Het zal te maken krijgen met immense gegevensstromen en het volume, d.w.z. de installatieruimte, het gewicht, het aantal regeleenheden en de bandbreedte, zal enorm toenemen. Tot nu toe bestond de elektronica-architectuur in auto's uit gedecentraliseerde regeleenheden (ECU: electronic control unit), die afzonderlijke functies aanstuurden en waarin de hardware en software nauw waren geïntegreerd. De trend verschuift nu naar meer gecentraliseerde systemen met speciale controllers die in toenemende mate gevirtualiseerd zullen worden. Deze centrale regeleenheden voeren vervolgens verschillende functies uit op verschillende plaatsen in het voertuig. De hardware wordt daarbij steeds meer van de software losgekoppeld. In plaats van tot 120 aparte elektronische regeleenheden (ECU's) te omvatten, worden ze minder verdeeld en zullen ze meer gecentraliseerd zijn.
De komende jaren zullen de architecturen in eerste instantie worden onderverdeeld in zogenaamde domeinen, bestaande uit meerdere met elkaar versmolten computergroepen. Op langere termijn zullen deze verder worden gecentraliseerd in zonale clusters van krachtige computers. Om een constante connectiviteit te garanderen, zullen bepaalde functies ten slotte in de cloud worden ondergebracht. In de toekomstige architectuur zullen de regeleenheden in enkele krachtige computers (HPC) worden geconsolideerd. De IT-systeemarchitectuur verhuist naar het voertuig. Bij deze architectuur worden de hardware en de software steeds meer van elkaar gescheiden. Om extra regeleenheden te besparen, draaien virtuele regeleenheden op krachtige computers. Deze centrale architectuur houdt in dat veel rekenstappen al naar de sensoren en actuatoren migreren, waardoor intelligente sensoren en intelligente actuatoren ontstaan.
