Автомобильное программное обеспечение доклад
Обновлено: 02.07.2024
В то же время количество любителей усовершенствовать своего железного коня, оснастить его собственноручно сделанным компьютером или уникальными электронными тюнингованными штучками также растет по экспоненте, в полном соответствии с числом автолюбителей на земном шаре.
Представьте себе, что ежедневно в мире появляются сотни новых автомобильных аудио-, видеосистем; навигационных систем устройств связи, наконец, неисчислимое множество автомобильных аксессуаров и приспособлений. Наконец, не стоит забывать, какое количество только что изобретенных революционных технологий появляется впервые именно в составе автомобильной техники, и уж только после этого внедряется в другие сферы жизнедеятельности человека.
Из этого следует неожиданный, но вполне логичный вывод: нельзя объять необъятное и охватить все интересные автомобильные тематики.
Любая технология, перерастая свой детский и юношеский периоды становления, стремится к достижению "человеческого" уровня взаимодействия с пользователем. Так было, например, с компьютерами: от тумблеров и перфокарты, отмечавших каждый бита программы, к клавиатурам, мышкам, сенсорным экранам, пультам ДУ и устройствам голосового управления; от разноцветных лампочек на пульте, диких взвизгов динамика до 3-мерных экранов и полной визуализации общения ПК с человеком.
Цифровые автомобили будущего - по крайней мере, разрабатываемые ныне концепты таких автомобилей, движутся в направлении развития интеллекта бортовой электроники. Одним из наиболее интересных событий весенне-летнего сезона 2005 в плане развития будущего цифровых автомобилей стала представленный компанией Intel в рамках конференции IDF Spring 2005 концепция разработки технологий, которые позволят наделить электронные устройства будущего "цифровым интеллектом". Основная изюминка концепции - в создании технологий, максимально интуитивных, интеллектуальных, близких человеку:
В рамках Форума Intel для разработчиков впервые был продемонстрирован мобильный концепт-ПК, интегрированный во внедорожник Land Rover. На этом примере было продемонстрировано, как с помощью док-станции можно запросто установить компьютер или извлечь его из автомобиля. Концептуальный мобильный ПК подключается без проводов к автомобильной аудиосистеме через звуковой адаптер с интерфейсом Bluetooth и позволяет использовать функции GPS для навигации автомобиля. Впрочем, это далеко не полный перечень возможностей концепции цифрового автомобиля Intel. Бортовая система оснащена сенсорным экраном со встроенными динамиками, не нуждается в клавиатуре, хотя, и возможно подключение проводной или беспроводной клавиатуры по желанию пользователя. Здесь же - сменный DVD-проигрыватель, навигационная система GPS, встроенные видеокамеры для слежения за ситуацией на дороге, объемные микрофоны, полный комплект вычислительных и коммуникационных возможностей, включая поддержку беспроводных сетей.
Уникальный проект, разработанный специалистами московского офиса Intel и компании Multimedia Club при участии компании Sony, основан на модифицированном автомобиле BMW 8 серии. Мозговым центром цифрового автомобиля стал персональный компьютер Shuttle XPC на базе процессора Intel Pentium 4, в котором использована одна из передовых технологий – специальная система охлаждения, позволяющая существенно снизить габариты ПК и производимый им шум.
В салоне машины установлен суперсовременный мультимедийный комплекс на основе технологии Intel Centrino для мобильных ПК. Комплекс предоставляет водителю и пассажирам широкий круг возможностей - от прослушивания музыки и просмотра видеофильмов до скоростного доступа в интернет и указания маршрута движения с помощью навигационной GPS-системы. Мультимедиа-комплекс цифрового автомобиля управляется с помощью сенсорного экрана или голосовых команд.
В концепт-каре также установлена беспроводная точка доступа, которая позволяет связаться с "мозговым центром" автомобиля с расстояния до 50 метров. Связавшись с установленным в машине мультимедиа-комплексом при помощи ПК или ноутбука, можно обновить имеющийся в автомобиле контент. Управлять установленной в машине аппаратурой могут и пассажиры, для этого нужно лишь подключиться к бортовой мультимедиа-системе автомобиля с помощью карманного ПК или смартфона. Наконец, интегрированная Web-камера обеспечивает передачу изображения в реальном времени, что позволяет, находясь в пути, организовать видеоконференцию.
В ближайшие десятилетия могут быть реализованы такие идеи: встроенная в автомобиль система связи, управляемая с помощью голосовых команд через объемные микрофоны, которая сможет переводить разговор с людьми в других странах на другой язык в реальном времени. Система навигации, предупреждающая приятным голосом о проблемах с дорожным трафиком и рекомендующая способы объезда пробок. Чтобы реализовать эти удобные и привлекательные возможности в новых продуктах, нужно пересмотреть как общий подход к разработке компьютерных платформ, так и отношения производителей цифровой техники с разработчиками автомобильной техники. Именно на это в ближайшие годы будут нацелены усилия многих R&D отделов компаний индустрии.
Уже с 2007 года воздушные подушки безопасности, благодаря разработкам фирмы Siemens VDO Automotive AG, смогут срабатывать не только от удара, но и от звука. В ходе исследований компания разработала специальный сенсор, который следит за вибрациями ходовой части автомобиля. Таким образом, столкновение фиксируется раньше, и его серьезность оценивается сенсором в течение нескольких миллисекунд, после чего включается выброс необходимых подушек безопасности и фиксируется ремень безопасности.
Сенсор Crash Impact Sound Sensor (CISS), способный "услышать" аварию, до установки в автомобиль проходит испытание миллионы раз. Принцип его действия основан на том, что при столкновении различной тяжести звуковые волны также различны. В комбинации с информацией об ускорении они дают электронике четкую картинку происходящего.
Сейчас трудно сказать в каких автомобилях будут использоваться эти разработки. Известно, что Siemens VDO поставляет аварийные сенсоры автопроизводителям всего мира с 1996 года, и новые сенсоры CISS обещают стать достаточно востребованным средством безопасности. В дальнейших планах Siemens VDO - разработка "зрячего автомобиля", который сможет избегать инцидентов благодаря наличию интеллектуальных видео сенсоров.
Наиболее совершенные современные автомобили оборудованы сложными механизмами торможения, где при нажатии педали газа водитель задействует систему магнитных сенсоров, регистрирующую угловую скорость нажатия, а линейное движение преобразуется во вращательное. Данные, преобразованные в электрический сигнал, используются для контроля двигателя и тормоза. Все хорошо, но такие системы достаточно сложны, дороги и все же требуют значительного времени для переключения. Новая идея, разработанная инженерами института Fraunhofer Institute for Integrated Circuits (IIS) заключается в мгновенном преобразовании отклонения педали газа в электрические сигналы, что позволяет сгенерировать сигналы для компьютерной системы контроля в цифровом виде, исключив необходимость в трансмиссионных механизмах. Специальный 3D cенсор, расположенный под педалью газа, измеряет магнитное поле в трех пространственных осях одновременно с точностью до 0,1°. Уже известно, что новой разработкой заинтересовалась компания BMW, которая уже производит испытания системы на своих автомобилях.
Практически с момента изобретения автомобиля одной из важнейших проблем безопасности были и остаются угонщики. В последнее время с этой проблемой частично справляются интегрированные системы слежения с помощью системы глобального позиционирования GPS. В случае угона достаточно сообщить соответствующим службам, которые займутся розыском угнанного автомобиля с хитроумно запрятанной в труднодоступном месте системой GPS.
Впрочем, сейчас не редкость и предложения для самостоятельного отслеживания местонахождения машины. Например, система от компании OnStar, для подключения к которой достаточно просто нажать кнопку на встроенном мобильном телефоне. Система позволяет получать устные указания о направлении движения или определять местонахождение автомобиля после аварии. Более того, может быть послан сигнал для открытия дверей, дистанционного включения световой или звуковой сигнализации для помощи владельцам автомобиля на огромных парковках.
Совсем недавно из Израиля сообщили о разработке голосовой системы для путешествий в Интернете во время вождения автомобиля. Проект Maestro претендует на разработку первого полностью автоматизированного средства использования Интернет посредством голосового интерфейса. Для работы используется только микрофон и динамики, оставляя свободными руки водителя. Компьютеру можно задавать вопрос и выслушивать его ответ, задать наводящие вопросы по навигации в заданном районе, указать название ресторана и получить его координаты, и так далее. Система выполнена на базе двух стандартных модулей распознавания речи от Microsoft и собственно модуля Maestro, управляющего процессом. При поступлении запроса Maestro задействует ПО для распознавания голоса, затем - модуль для формирования запроса, и далее вводит полученную фразу в поисковую систему, например, Google. Ответ возвращается в Maestro, который преобразует текст в произносимую синтезатором фразу для водителя.
Пока неизвестно, будет ли востребована интересная разработка, ведущаяся сейчас в стенах лабораторий Intel, автолюбителями будущего, но раз уж им все равно будет необходим беспроводной Интернет, вполне актуален вариант определения местоположения с использованием триангуляции по сигналам сетей Wi-Fi или GSM.
Как известно, достаточно случаев, система позиционирования, основанная на использовании традиционного спутникового GPS, не способна функционировать в условиях плотной многоэтажной застройки мегаполисов. Беспроводные сети лишены этого недостатка, плюс, помимо широты и долготы также способны определять высоту пользователя над уровнем моря.
Сельская Пригород Плотная В помещении
местность застройка
Сравнение характеристик систем позиционирования (точность, доступность, время определения)
Специалисты Intel видят своей целью создание универсальной системы для всего земного шара. Преимущества такой технологии очевидны: отпадает нужда в использовании дополнительного GPS чипа, все делается с помощью уже имеющихся компонентов Wi-Fi и вычислительной мощности процессора, снижается цена. Можно также упомянуть бостонскую компанию Skyhook Wireless, которая уже представляет сервис использования сетей Wi-Fi в качестве систем позиционирования в некоторых плотно застроенных районах США.
Наряду с мощными, интегрированными в автомобиль универсальными компьютерными многофункциональными системами, многие полезные для автомобилиста функции может выполнять простой мобильный телефон. Точнее, телефон, по виду напоминающий мобильный, но оснащенный дополнительной автолюбительской функцией.
К примеру, слайдер LG-SV900, поставляемый на южнокорейский рынок компанией LG Electronics совместно с оператором SK Telecom. Мобильный интересен встроенным GPS приемником с гораздо более высокой точностью определения местоположения, нежели реализованной у других "навигационных" телефонов, а также наличием детальной картой Южной Кореи. Все это сочетается со встроенным FM-трансмиттером, передающим звуковой сигнал на аудиосистему автомобиля. С обеих сторон корпуса этой модели разместились информационные светодиоды, показывающие правильное направление движения по заданным координатам.
Подобная модель телефона - SPH-S1100, также выпускается компанией Samsung Electronics. Телефон SPH-S1100 также обладает встроенной картой автодорог и приемником GPS, позволяя водителю получать информацию о движении в реальном времени, и пользоваться системой навигации как если бы это была навигационная система в автомобиле.
Компания Audi пошла в этом направлении еще дальше. По заявлению представителей компании, в автомобилях Audi A6 и A8, благодаря поддержке профиля A2DP (Advanced Audio Distribution Profile) технологии Bluetooth, в обязательном порядке будет реализована интеграция мобильного телефона в бортовой комплекс машины. Уже точно известно, что один из вариантов комплектации автомобиля Audi A6 Avant, у которого A2DP уже встроен, будет поставляться в комплекте с телефоном Samsung D600. Пользуясь системой приборной панели автомобиля, будет обеспечена возможность просмотра телефонной книги телефона, списка звонков, а также передача музыки с телефона на стереосистему автомобиля. Более того, прямо с приборной панели можно будет набрать номер и поговорить с абонентом по громкой связи, в то время как телефон остается лежать в кармане.
Персональный электронный штурман, установленный над приборной панелью, стоит по нынешним временам достаточно немного, зато позволяет избежать множества пробок и заторов, а также выбрать оптимальный маршрут следования в малознакомой местности. Возможно, со временем карманные компьютеры с GPS приемниками, используемые ныне повсеместно в качестве бортовых навигационных систем, станут обязательным элементов экипировки каждого автомобиля, однако в настоящее время покупка такого устройства в комплекте с картами местности - пожалуй, самый быстрый и наименее хлопотный способ приобщиться к глобальному позиционированию автомобиля.
Так, система iCN 520 от компании Navman интересна наличием обновленной версии навигационного программного обеспечения SmartST 2005 Navigation, предоставляющей водителю возможность находить адрес с помощью названий населенных мест, почтового индекса, названий улиц - вплоть до упоминания местных достопримечательностей.
Что интересно, карты для Navman iCN 520 с большим реализмом в 2-мерном или 3-мерном режиме передают контуры местности, более наглядно отображают постройки, леса, железные дороги и другие детали.
Система Garmin GPSMAP 376C, включает в себя GPS-навигатор, спутниковое радио и метеорологическое устройство.
Система самодиагностики машин
В своей работе исследователи помещали автомобиль Isuzu на автоматический вибратор, моделирующий выбоины и неровности при обычной поездке. Сенсоры подсоединялись к раме машины, к рулевому управлению и другим ее частям для того, чтобы измерять уровень создаваемых вибраций. После этого было смоделировано повреждение, заключавшееся в выпадении болта, соединяющего рычаг управления с поворотным кулаком.
Интегрированные системы от Siemens VDO
Основным аспектом Siemens VDO при разработке данного автомобильного набора стало взаимодействие между водителем и системами. Фактически, это будет общение между человеком и машиной.
Так, система Siemens VDO pro pilot постоянно следит за дорожной обстановкой со всех сторон автомобиля, тем самым, гарантируя водителю информирование о любой потенциальной опасности. Например, помощник смены полосы движения, следящий за движением позади автомобиля, сможет предупредить водителя о небезопасности совершения им данного маневра. Аналогичная радарная система обеспечивает безопасное открывание дверей, информируя о приближающихся сзади велосипедистах, людях, роллерах или машинах.
Помощник слежения за дорогой использует видеокамеру с уникальным программным обеспечением, которая регистрирует уход машины с занимаемой полосы и предупреждает об этом водителя путем вибрации руля. Другая система – слежения за дорожными знаками – будет предупреждать водителя о том, что он едет слишком быстро. Далее, система адаптивного контроля за движением Siemens VDO измеряет расстояние между данной и едущей впереди машиной. Благодаря своей низкой стоимости и высокой эффективности, последняя технология может найти широкое распространение для всех классов автомобилей.
Еще одна система помощи водителю позволяет ему лучше видеть при движении ночью. Она включает в себя ИК-камеру, регистрирующую объекты на расстояниях до 150 метров, и тепловизионную камеру – для более далеких дистанций. Полученное цифровое изображение может отображаться на вспомогательном дисплее.
Наконец, еще одна система поможет водителю произвести парковку. Используя ультразвуковые датчики, она ищет подходящее место сбоку от дороги. Как только такое место найдено, система автоматически берет рулевое управление на себя. После этого водителю только остается нажимать педали газа и тормоза согласно подаваемым системой инструкциям.
Интеграция перечисленных систем также даст дополнительные выгоды. Например, навигационная система в совокупности с помощником смены полосы движения помогут более точно вести машину. Еще одним преимуществом интегрированного подхода является использование сенсоров для множества применений одновременно.
Измеритель диаметра, измеритель эксцентриситета, автоматизация, ГИС, моделирование, разработка программного обеспечения и электроники, БИМ
Требуется множество микропроцессоров, обрабатывающих 100 миллионов строк кода, чтобы обеспечивать работу машины премиум-класса (2009 год). И это в скором времени станет еще сложнее. Система авионики в F-22 Raptor, реактивном истребителе военно-воздушных сил США, состоит примерно из 1,7 миллиона строк программного кода. F-35 Joint Strike Fighter, появившийся в 2010 году, требует около 5,7 миллионов строк кода для работы бортовых систем. А новому Boeing 787 Dreamliner требуется около 6,5 миллионов строк программного кода для работы систем бортового электронного оборудования. Впечатляет, не правда ли? Но если вы недавно купили автомобиль премиум-класса, он, вероятно, содержит около 100 миллионов строк программного кода. Так говорит Манфред Брой, профессор информатики в Техническом университете Мюнхена, ведущий эксперт по программному обеспечению в автомобилях. Все это ПО запускается на 70-100 микропроцессорных электронных блоках управления (ECU), распределенных по всему кузову вашего автомобиля.
Альфред Катценбах, директор по управлению информационными технологиями в Daimler, сказал, что для радионавигационной системы в нынешнем Mercedes-Benz S-класса требуется более 20 миллионов строк кода. В автомобиле содержится почти столько же ECU, сколько в новом Airbus A380 (без учета развлекательной системы на борту). Программное обеспечение в автомобилях будет расти не только в количестве. Сложность ПО с каждым разом увеличивается все сильнее. В конце прошлого года исследовательская фирма Frost & Sullivan подсчитала, что для машин в ближайшем будущем потребуется от 200 до 300 миллионов строк программного кода.
Даже в бюджетных автомобилях теперь есть от 30 до 50 ECU, встроенных в кузов, двери, приборную панель, крышу, багажник, сиденья. Их можно найти практически где угодно. Все зависит от фантазии проектировщиков автомобиля. Это значит, что большинство новых автомобилей обрабатывают десятки миллионов строк программного кода, контролируя все, начиная от ваших тормозов и заканчивая громкостью радио.
Я недавно испытал эту сложность на себе. В прошлом году я купил новый автомобиль и был поражен, когда открыл руководство пользователя. В нем было 500 страниц. Еще 200 страниц объясняли работу GPS и радиосистем. Одной из новых рекламируемых функций было увеличение отдела для перчаток, но размеры, вероятно, были указаны где-то внутри бесконечного руководства.
Моя новая машина идет в комплекте с передними и боковыми подушками безопасности. Дюжины датчиков обеспечивают электронный контроллер подушки безопасности данными. Эти датчики должны работать годами при любых температурах — и в суровый мороз в Миннесоте и под жарким летним солнцем в Аризоне.
Количество программного обеспечения в автомобилях в наше время поражает.
Первый серийный ECU автомобильного микрокомпьютера представлял собой однофункциональный контроллер. Его использовали для электронного зажигания в 1977 году в General Motors в автомобиле Oldsmobile Toronado. В 1978 году GM предложили поставить свой Cadillac Trip Computer на Cadillac Seville. Компьютер представлял собой модифицированный микропроцессорный чип Motorola 6802. Он отображал информацию о скорости, топливе, поездке и двигателе. Однако микросхема выполняла другую функцию: GM использовали ее для проверки того, насколько хорошо микропроцессор может управлять несколькими функциями, такими как впрыск топлива, электронная синхронизация зажигания и круиз-контроль.
К 1981 году GM использовали микропроцессорное управление двигателем в производстве легковых автомобилей. Они обрабатывали около 50 000 строк кода. Другие автомобильные компании быстро последовали их примеру.
Voelcker отметил, что логика управляющего программного обеспечения анализирует сотни входных данных каждые 10 миллисекунд, включая нагрузку на автомобиль, работу двигателя, параметры аккумулятора и температуру в высоковольтных электрических компонентах.
Из-за сложности кода возникают проблемы с надежностью. IBM утверждает, что примерно 50 процентов гарантийных расходов на автомобили в настоящее время связаны с электроникой и их встроенным программным обеспечением. По данным на 2005 год автопроизводителям в Соединенных Штатах это обошлось примерно в 350 долларов за один автомобиль, а европейским автопроизводителям в 250 долларов.
В 2005 году Toyota отозвала 160 000 своих гибридов Prius 2004 года выпуска и некоторые модели начала 2005 года из-за программной проблемы — автомобили глохли или внезапно останавливались. Время, необходимое для ремонта программного обеспечения, оценивалось примерно в 90 минут на одно транспортное средство — около 240 000 рабочих часов. Это обошлось им дорого.
Только в прошлом году было несколько отзывов автомобилей, связанных с проблемами программного обеспечения. Например, в мае 2008 года Chrysler отозвал 24 535 своих Jeep Commanders 2006 года из-за проблемы в программном обеспечении автоматической трансмиссии. Затем в июне Volkswagen отозвал около 4000 своих Passats и Passat Wagons 2008 года и около 2500 Tiguans из-за проблемы в программном обеспечении модуля управления двигателем. Эта проблема может привести к неожиданному увеличению оборотов двигателя в минуту при включении кондиционирования воздуха. В ноябре GM отозвала 12 662 из своих автомобилей Cadillac CTS 2009 года из-за проблемы с программным обеспечением в системе обнаружения пассажиров, которая могла отключить подушку безопасности пассажира, сидящего спереди, когда она должна быть включена, или включить ее, когда она должна быть отключена. Тем не менее, стоит отдать должное разработчикам автомобильного ПО, так как отзывов автомобилей из-за программного обеспечения не так много.
Более широкое использование программного обеспечения не только повлияло на стоимость гарантии на автомобиль, но и усложнило ремонт автомобилей. Страховым компаниям легче объявить полную гибель автомобиля, поврежденного в результате несчастного случая, чем отремонтировать его.
По словам бывшего автомобильного инженера, с которым я беседовал, примерно треть всего программного обеспечения в автомобилях посвящена одной лишь диагностике. Но даже несмотря на всю эту диагностическую информацию, автомеханики часто не могут определить точную причину проблемы.
Broy сказал мне, что более 50 процентов ECU, которые механики заменяют в автомобилях, технически не содержат ошибок: у них нет проблем ни с аппаратным, ни с программным обеспечением. Механики заменяют ECU просто потому, что не могут починить машину иначе.
По словам Броя, в не столь отдаленном будущем, когда у вас возникнут проблемы с компьютерной системой в автомобиле, вы отправитесь в гараж, где ваш автомобиль будет подключен к сети. Cторонние OEM-специалисты смогут скачать данные, сделать анализ, а затем загрузить исправление программного обеспечения.
По словам Voelcker, он не удивится, если увидит, что бортовые системы, такие как BMW Assist, Ford Sync и GM OnStar, начнут регулярно передавать параметры рабочих данных обратно в централизованные системы, которыми управляют производители автомобилей. А производители в свою очередь будут анализировать данные для деталей, выходящих за пределы спецификации или для ПО, нуждающегося в обновлении. Водителя автоматически проинформируют о том, что автомобиль необходимо отвезти в ремонт.
Помимо контроля за состоянием своих внутренних деталей, автомобили начинают анализировать мир вокруг них. «Мы вступаем в эпоху, когда помимо того, что мы знаем, что происходит внутри автомобиля, мы используем такие вещи, как радары для обнаружения присутствия внешних объектов, лазеры для измерения расстояния у круиз-контроля, а также видео и ультразвук для обнаружения объектов позади тебя, — говорит Little. «Тенденция будет заключаться в том, чтобы извлекать информацию, которая относится к вашему автомобилю и к другим транспортным средствам. Затем эта информация будет использоваться для повышения безопасности. Например, автомобили перед вами сообщат вашему автомобилю, есть ли на шоссе лед или произошла ли авария.
Little говорит: «Мы отказываемся от маленьких частей контроля в обмен на безопасность. В какой момент вы и я будем готовы сказать: «Хорошо. Я не собираюсь вести машину, пусть она везет меня.
Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!
Современные технологии- программное обеспечение автомобиля
Во многом это касается и средств передвижения или, проще говоря, автомобилей. Современные машины настолько напичканы электроникой, что порой задумываешься, а зачем здесь, собственно, водитель.
Программное обеспечение автомобиля 21 века уже на этом этапе развития настолько многофункционально, что одно касание пальца сидящего за рулем человека позволяет выполнить сложнейшую операцию и создать в салоне условия для наиболее приятного путешествия.
Это касается и систем безопасности современных транспортных средств, то есть программного обеспечения, которое отвечает за правильное функционирование важнейших составляющих каждой машины – двигателя, тормозов, подвески и т.д.
Насколько безопасна автоматическая система?
Однако все ли так просто и безопасно, можно ли полностью довериться автоматической системе, главной задачей которой является облегчение процесса управления автомобилем водителем? Ответ абсолютно не однозначен.
Возможно, кого то удивит тот факт, что программное обеспечение современной машины составляют строки кода, которых примерно в 2,5 раза больше, чем в одной из самых популярных компьютерных ОС современности – Windows 7.
Какой из этого можно сделать вывод? Очень простой – очевидно, что при столь грандиозном объеме данных могут случатся ошибки, которые, впоследствии, будут влиять на неправильную работу всего автомобиля.
В качестве примера приведем случай, который случился с Toyota Prius. Не будем вникать во все тонкости работы системы автоматического управления двигателем, отметит только, что в случае ошибки системы полупроводники, встроенные в установку, перегреваются, а это приводит к тому, что автомобиль внезапно может остановится. Чтобы обновить всю систему, понадобится посетить сервисный центр.
2a.jpg
Производители электрокаров
Самый популярный сегодня производитель электрокаров в мире, компания Tesla, на практике использует более усовершенствованный метод: обновить систему можно дистанционно, с помощью беспроводной связи. Но здесь следует внимательно прислушаться к мнению экспертов, которые практически в один голос утверждают, что данный способ не настолько безопасен, как может показаться изначально. Почему?
Дело в том, что в таком случае, хороший хакер может получить доступ к автоматике транспортного средства используя обычный ноутбук. Ярким тому подтверждением стал эксперимент компьютерных специалистов Чарли Миллера и Криса Валасека, который они продемонстрировали на конференции Black Hat. Хакеры смоделировали взлом электроники автомобиля и показали, к чему это может привести.
Хорошо, что это был только научный пример и никто не пострадал. Набрав скорость и достигнув 80 км/час, автомобиль внезапно перестал отвечать на команды, тормоза полностью отказали, а при нажатии на педаль акселератора, машину резко завернуло вправо.
Самое удивительное случилось после этого: программное обеспечение, которое и принесло вред автоматической системе управления автомобилем, молниеносно удалилось, поэтому внешне все это выглядело, как несчастный случай. Э
тот эксперимент хакеров показал, что не все так идеально в мире современной автоэлектроники и автопроизводителям еще предстоит много поработать над тем, чтобы представить оптимальное сочетание комфорта и безопасности при использовании электронных бортовых систем автомобиля.
Ключевые слова: ASPICE, программное обеспечение, жизненный цикл, SPICE, автомобильная промышленность, сертификация уровня
В настоящее время современные автомобили известны своими улучшенными характеристиками и качеством, а также обладают высокой ценностью благодаря применению инновационных технологий. Качество программного обеспечения, дистанционное обновление, интеграция программных функций различных поставщиков, а главное — самостоятельная разработка программного обеспечения производителями машин, станут важнейшими факторами успеха [1]. Так, например, электронные блоки управления (ЭБУ), применяемые в автомобилях, становятся все более зависимыми от использования программного обеспечения.
Согласно исследованиям, размер программного обеспечения в современном автомобиле составляет от 40 до 90 мегабайт. Несмотря на это, спрос на программное обеспечение для автомобилей постоянно увеличивается. В настоящее время 85 % функциональности современных транспортных средств управляются программным обеспечением. [2] Это вызывает ряд проблем, связанных с аппаратным и программным взаимодействием, безопасностью, проблем из-за неисправности систем и прочего. Приоритетной становится задача управления качеством, при все более возрастающих требований к программному обеспечению, с помощью которого функционирует современный транспорт.
Одним из подходов к решению этих проблем является использование и повторное применение стандартизированных процессов и использование лучших практик отрасли. Сегодня, все больше производителей автомобилей уделяют внимание программным возможностям своих поставщиков и оценке качества их процессов, а также качеству программных продуктов как до, так и на протяжении всего жизненного цикла.
Многие производители автомобилей используют различные подходы для оценки возможностей и зрелости поставщиков программного обеспечения. [3] Заказчики и их способы оценки уровня поставщиков представлены в таблице 1.
Заказчик
Способ оценки уровня зрелости поставщика
ISO/IEC TR 15504
Внутреннее анкетирование, SW-CMM 1.1
В связи с этим возникла необходимость создания общей структуры оценки поставщиков в автомобилестроении, результатом которого стала разработка автомобильного стандарта (A-SPICE).
Рис. 1. V-Модель стандарта ASPICE
На данной модели содержатся процессы, сгруппированые по общим темам — таким как приобретение, поставка и логистика — в так называемые области процессов. ASPICE описывает жизненный цикл программных продуктов с тремя различными областями процесса:
- Основные процессы жизненного цикла — приобретение (ACQ), снабжение (SPL) и две группы разработки: системная инженерия (SYS) и программная инженерия (SWE). [5, с.13]
- Организационные процессы жизненного цикла — управление (MAN), повторное использование (REU): управление проектами и рисками, измерения, улучшение процессов и управление операционным повторным использованием. [5, с.15]
- Поддержка процессов жизненного цикла — поддержка (SUP): обеспечение качества, проверка, документирование, управление конфигурацией, управление запросами на изменение и управление разрешением проблем. [5, с.14]
Поскольку каждый заказчик обладает собственным набором требований к поставщику, требуется соблюдение различных уровней данного стандарта, именно таким образом демонстрируется приверженность поставщика к управлению улучшением процессов и обеспечению успешных поставок.
Существует 6 уровней сертификации ASPICE. Ниже представлен краткий обзор того, что обозначают различные сертификаты уровня ASPICE.
0 — Незавершенный процесс (Incomplete process). Процессы разработки программного обеспечения не завершены [5, с.15]. Это может значить, что оценка процесса разработки программного обеспечения не достигла всех своих целей проектирования, нет документации по встроенному программному обеспечению или другие элементы являются неполными.
1 — Выполненный процесс (Performed process). Процесс достигает поставленной цели [5, с. 15]. Критически безопасные процессы разработки программного обеспечения завершены и задокументированы. Это обозначает, что программное обеспечение компании работает и все необходимые результаты работы задокументированы.
2 — Управляемый процесс (Managed process). Процессы разработки программного обеспечения полностью управляются, контролируются и поддерживаются [5, с.15]. Скачок от 1 до 2, вероятно, является самым большим в уровнях сертификации. Сертификация уровня 2 обозначает, что компания обучила программистов и успешно реализовывает процесс управления. Они полностью документируют необходимую информацию и готовы внедрять и поддерживать свою продукцию.
3 — Установленный процесс (Established process). Сертификация уровня 3 обозначает, что процессы компании определены и установлены, то есть процессы сертификации уровня 2 были реализованы в течение некоторого времени [5, с.16].
4 — Предсказуемый процесс (Predictable process). Процессы уровня 3 могут быть предсказаны. Этот уровень обозначает, что компания выполняет свои процессы достаточно долго, чтобы они могли предсказать, каким образом они будут работать [5, с.16].
5 — Постоянное улучшение процесса (Innovating process). Уровень 5 показывает, что компания полностью понимает и контролирует свои процессы и может оптимизировать их [5, с.16].
Данная модель оценки процессов [4] схематично показана на Рис.2.
Рис. 2. Модель уровня оценки процессов согласно ASPICE
Чтобы получить сертификат, эксперт должен посетить компанию и изучить ее продукцию. Для того, чтобы получить сертификационный уровень 1, эксперт, проводящий оценку, должен иметь возможность подтвердить, что продукты поставщика достигли поставленных целей и были тщательно задокументированы. Для уровней 2–5 эксперт проводит собеседования с сотрудниками и менеджерами и изучает процессы компании в действии.
В заключении следует отметить, что современная автомобильная промышленность требует повышенное внимание к качеству производимых продуктов. Соблюдение требований стандарта ASPICE позволяет как заказчику, так и поставщику, быть уверенными в качестве производимых продуктов, а также позволяет контролировать и проводить корректирующие действия на всех стадия жизненного цикла продукта. Кроме того, возможно снижение рисков возникновения ошибок и снижение затрат на их дальнейшее устранение.
2. Han Van Loon, “Process Assessment and ISO/IEC 15504 (A Reference Book)”, Second Edition, Springer, ISBN: 978–0387231723, June 2007
Основные термины (генерируются автоматически): ASPICE, программное обеспечение, жизненный цикл, автомобильная промышленность, внутреннее анкетирование, процесс, сертификация уровня, A-SPICE, ACQ, BMW.
Читайте также: