Software define vehicle (Các vấn đề hiện đại của kỹ thuật máy tính)

LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................. 3 1.Đặt vấn đề ..................................................................................................................... 3 2.Software define vehicle là gì? ...................................................................................... 3 3.Kiến trúc của software define vehicle. ......................................................................... 4 1. Ứng dụng người dùng .............................................................................................. 4 2. Thiết bị đo đạc ......................................................................................................... 4 3. Hệ điều hành nhúng ................................................................................................. 4 4. Phần cứng ................................................................................................................ 4 4.Các bước phát triển SDV .............................................................................................. 4 5.Lợi ích của SDV ........................................................................................................... 6 6.Những khó khăn và thử thách....................................................................................... 7 7.Ảnh hưởng và ý nghĩa của SDV ................................................................................... 8 8.Kết luận ......................................................................................................................... 9 Reference ....................................................................................................................... 10

ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TIỂU LUẬN SOFTWARE DEFINE VEHICLE

Giáo viên: Hoàng Gia Hưng Sinh Viên: Nguyễn Khắc Kiên MSSV: 20020679

Hà Nội ngày 29 tháng 11 năm 2023

Mục Lục

LỜI CẢM ƠN 3

1.Đặt vấn đề 3

2.Software define vehicle là gì? 3

3.Kiến trúc của software define vehicle 4

1 Ứng dụng người dùng 4

2 Thiết bị đo đạc 4

3 Hệ điều hành nhúng 4

4 Phần cứng 4

4.Các bước phát triển SDV 4

5.Lợi ích của SDV 6

6.Những khó khăn và thử thách 7

7.Ảnh hưởng và ý nghĩa của SDV 8

8.Kết luận 9

Reference 10

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, em gửi lời cảm ơn đến Trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội đã đưa môn học “Các vấn đề hiện đại của Kỹ thuật máy tính” vào chương trình giảng dạy Em cũng gửi lời cảm ơn đến giảng viên bộ môn – TS Hoàng Gia Hưng, thầy Hiếu và thầy Mạnh đã truyền đạt những kiến thức quý báu cho chúng em trong suốt thời gian học tập vừa qua Qua môn học, chúng em có những hiểu biết về các công nghệ và xu hướng hiện nay và cung cấp những kiến thức quan trọng để giúp

em có được định hướng rõ ràng hơn trong tương lai.Em xin chân thành cảm ơn!

1.Đặt vấn đề

Một đợt cải cách mới của ngành công nghiệp ô tô đang diễn ra với cuộc cách mạng về năng lượng, kết nối và trí tuệ là động lực cốt lõi Cuộc cách mạng kết nối cho phép dữ liệu tương tác và cuộc cách mạng trí tuệ nhân tạo thúc đẩy hiệu quả việc sử dụng dữ liệu Có thể

dự đoán rằng phương tiện thông minh sẽ trở thành cốt lõi của cuộc sống trong tương lai, kết nối giao thông thông minh, thành phố thông minh và năng lượng thông minh

Trong khi trước đây trải nghiệm của khách hàng về một ô tô chủ yếu được xác định bởi phần cứng, phần mềm hiện đang đảm nhận vai trò quan trọng hơn nhiều vai trò Khái niệm "software define vehicle " ngày càng trở nên phổ biến trong ngành công nghiệp ô tô Hai tác động đáng chú ý nhất của phương tiện được xác định bằng phần mềm là: thứ nhất, các chức năng mạng được tách rời khỏi các thiết bị phần cứng độc quyền, cho phép phát triển song song vật lý và kỹ thuật số của phương tiện trong khi phần mềm quyết định sự khác biệt; thứ hai, phần mềm được thương mại hóa, tối đa hóa vòng đời và vòng đời giá trị của phương tiện

Phương tiện được xác định bằng phần mềm (SDV) đề cập đến khả năng nâng cấp một chiếc ô tô trong suốt vòng đời của nó, thông qua kiến trúc tập trung, cập nhật và tích hợp các ứng dụng mới để nâng cao các chức năng của nó Đây là cuộc cách mạng tiếp theo mà nhiều nhà sản xuất ô tô đang chuẩn bị Những chiếc ô tô tương lai được xác định dựa trên phần mềm này sẽ hoạt động theo nguyên tắc giống như điện thoại thông minh nhưng theo cách phức tạp hơn nhiều! Công nghệ mới này sẽ trang bị cho các phương tiện của tập đoàn trong những năm tới

2.Software define vehicle là gì?

Software Defined Vehicle (SDV) hoặc "xe hơi được định nghĩa bằng phần mềm" là một khái niệm trong ngành công nghiệp ô tô mà công nghệ phần mềm đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát và quản lý các chức năng của xe hơi

Trong một xe hơi thông thường, các chức năng chủ yếu như lái xe, hệ thống định vị,

hệ thống giải trí, hệ thống an ninh, và các chức năng khác thường được điều khiển thông qua các module phần cứng riêng biệt và mã nguồn mở rộng hạn chế Tuy nhiên, trong SDV, có một sự phát triển đáng kể của các tính năng và chức năng điện tử trong xe thông qua việc sử dụng phần mềm Công nghệ phần mềm đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát, tối ưu hóa và tùy chỉnh các chức năng của xe Các module phần cứng trở nên linh hoạt hơn và có thể được cập nhật, nâng cấp, hoặc thay đổi qua phần mềm

3.Kiến trúc của software define vehicle

1 Ứng dụng người dùng

Ứng dụng người dùng là phần mềm và dịch vụ tương tác hoặc giao tiếp trực tiếp với trình điều khiển

và hành khách Chúng có thể bao gồm hệ thống thông tin giải trí, điều khiển xe, kỹ thuật số buồng lái, v.v

2 Thiết bị đo đạc

Các hệ thống ở lớp thiết bị đo đạc thường liên quan đến chức năng của phương tiện nhưng thường không yêu cầu sự can thiệp trực tiếp từ người lái xe Ví dụ bao gồm Nâng cao Hệ thống hỗ trợ người lái xe (ADAS) và bộ điều khiển phức tạp

3 Hệ điều hành nhúng

Cốt lõi của Phương tiện được xác định bằng phần mềm, hệ điều hành nhúng quản lý mọi thứ

từ sandboxing cho các hoạt động chung Chúng thường được xây dựng trên kiến trúc vi hạt nhân, cho phép các khả năng và chức năng của phần mềm được thêm vào hoặc loại bỏ theo mô-đun

4 Phần cứng

Lớp phần cứng bao gồm bộ điều khiển động cơ và con chip được nhúng trên đó hệ điều hành được cài đặt Tất cả các bộ phận vật lý khác của xe cũng rơi xuống thuộc thể loại này

4.Các bước phát triển SDV

Giai đoạn 1 – connected: Các dịch vụ băng thông thấp, bắt đầu thâm nhập xe điện và các tính

năng an toàn được đơn giản hóa, chẳng hạn như hỗ trợ đỗ xe Giai đoạn bổ sung các tính năng dựa trên công nghệ và phần mềm biệt lập này đã được tiến hành trong một vài năm Ở một mức độ lớn, các nhà sản xuất ô tô, với sự hỗ trợ non trẻ từ các công ty công nghệ, đã dẫn đầu những tiến bộ ban đầu trong giai đoạn này

Giai đoạn 2 - adaptive: Phần mềm của xe, chẳng hạn như hệ thống hỗ trợ người lái tiên tiến

và các tính năng kỹ thuật số của cabin có thể được cập nhật qua mạng Giai đoạn này mới bắt đầu xuất hiện và đang tạo ra những đột phá ban đầu trong lĩnh vực công nghệ cũng như mối quan hệ hợp tác giữa các công ty công nghệ và ô tô Giai đoạn này cũng được đặc trưng bởi nhiều công ty áp dụng phương pháp tiếp cận “tự làm”, dẫn đến các chương trình phát triển khác nhau tạo ra sự không tương thích về công nghệ thay vì tiêu chuẩn hóa, từ đó thúc đẩy sự phức tạp trong tích hợp

Giai đoạn 3 – Dynamic: Giai đoạn này còn vài năm nữa nhưng có công nghệ tiên tiến Những

chiếc xe trông giống AV hơn được tung ra thị trường với các tính năng lái tự động và an toàn tiên tiến Đổi mới phần mềm tập trung vào các khái niệm kiến trúc mới, trong số những thứ khác, cho phép người tiêu dùng tùy chỉnh phương tiện của họ tốt hơn với các chương trình và tính năng họ muốn, đồng thời có thể cập nhật các chức năng trong vòng vài phút khi họ đang lái xe Cả nhà sản xuất ô tô và công ty công nghệ sẽ cần chuẩn bị cho giai đoạn này bằng cách

áp dụng các lộ trình hiệu quả để phát triển và đổi mới công nghệ

Giai đoạn 4 – immersive: Giai đoạn cuối cùng được đánh dấu bằng việc mở rộng đáng kể

phạm vi chức năng của phương tiện, với đầy đủ các tính năng tự lái, thực tế ảo và AI, cùng các công nghệ mới khác, tạo ra cơ hội sử dụng và khả năng doanh thu mới SDV tích hợp liền mạch vào cuộc sống hàng ngày của một cá nhân, kiếm tiền từ thời gian lái xe bằng nhiều dịch

vụ đăng ký và theo yêu cầu khác nhau Đối với các công ty trong hệ sinh thái, việc chia sẻ doanh thu, thanh toán vi mô và các thỏa thuận chung khác sẽ được áp dụng để đơn giản hóa

và mở rộng quy mô triển khai các bản cập nhật phần mềm, nội dung tùy chỉnh cũng như menu chức năng và tính năng Tại thời điểm này, bản chất của quan hệ đối tác SDV và các quyết

định về ưu tiên và khác biệt hóa sản phẩm sẽ là một câu hỏi chiến lược hơn là câu hỏi kỹ thuật

Bốn giai đoạn này là một sự liên tục Tác động tích cực và sự đổi mới tăng lên theo từng giai đoạn, thúc đẩy những cải tiến về tính bền vững, an toàn, tính năng, hệ sinh thái và tính toàn diện

Ngày nay, hầu hết các phương tiện trên đường hầu như không được kết nối và việc di chuyển quãng đường giữa ô tô cũ và SDV sẽ là một thách thức đáng kể đối với cả các công ty

ô tô và công nghệ Bắt đầu ngay bây giờ bằng cách tìm ra vai trò phù hợp của họ trong môi trường mới này là rất quan trọng đối với cả hai ngành Trước đây, việc hợp tác bị hạn chế vì hầu hết các công ty đều cố gắng phát triển các giải pháp riêng lẻ để tự mình chiếm giữ các điểm kiểm soát tiềm năng Trong các giai đoạn tương lai, độ phức tạp của công nghệ và động lực của hệ sinh thái đang khiến việc hợp tác và cộng tác giữa các ngành trở nên cần thiết để

mở rộng quy mô, cải thiện độ an toàn và đáp ứng nhu cầu của khách hàng

5.Lợi ích của SDV

Phần mềm SDV đang chuyển đổi ngành công nghiệp ô tô bằng cách hợp lý hóa chức năng phần cứng Nó có thể tùy chỉnh một chiếc ô tô một cách nhanh chóng và hợp lý để đáp ứng các yêu cầu ngày càng tăng của người dùng

Một số lợi ích của SDV có thể kể tới như:

• Tăng cường an toàn: Bằng cách gửi dữ liệu tới hệ thống đám mây để phân tích theo thời gian thực, phần mềm SDV cho phép các phương tiện tương tác tốt hơn với môi trường xung quanh

• Tăng cường tính bền vững: SDV tồn tại lâu hơn các phương tiện truyền thống, điều này giúp loại bỏ nhu cầu về nguyên liệu thô và quy trình sản xuất bổ sung

• Linh hoạt hơn: SDV cho phép tính năng và chức năng của xe được điều chỉnh, cập nhật và nâng cấp thông qua phần mềm, giúp tạo ra trải nghiệm lái xe linh hoạt và tùy chỉnh hơn cho người dùng

• Bảo trì: Nhờ dữ liệu do SDV tạo ra, chủ sở hữu có thể chủ động bảo trì hoặc thay thế các bộ phận phần cứng bị lỗi và các công ty vận tải có thể tối ưu hóa việc định tuyến

• Cải thiện trải nghiệm người dùng: Với SDV, các nhà sản xuất ô tô có thể cung cấp giá trị cho người dùng bằng cách bán các bản nâng cấp chức năng thay vì bán xe mới, đồng thời người dùng có thể tận hưởng trải nghiệm lái xe tùy chỉnh

• Hiệu Suất và Tiết Kiệm Năng Lượng: Quản lý thông minh các tài nguyên phần cứng thông qua phần mềm có thể cải thiện hiệu suất và tiết kiệm năng lượng của xe, giúp giảm tiêu hao nhiên liệu và khí thải

• Tích Hợp và Tương Tác: SDV có khả năng tích hợp các hệ thống và chức năng khác nhau trong xe, từ hệ thống giải trí đến hệ thống lái tự động, tạo ra một môi trường tương tác thông minh trong xe hơi

• Môi Trường Mở và Hệ Sinh Thái Phần Mềm: SDV có thể tận dụng môi trường mở để phát triển và chia sẻ ứng dụng phần mềm, tạo ra một hệ sinh thái phần mềm đa dạng

và phong phú

Tóm lại, Software Defined Vehicles không chỉ mang lại sự thuận tiện và linh hoạt cho người dùng mà còn nâng cao hiệu suất và an toàn của xe hơi thông qua sự tích hợp và tối ưu hóa các tính năng và chức năng thông qua công nghệ phần mềm

6.Những khó khăn và thử thách

Mặc dù Software Defined Vehicles (SDVs) mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng đối mặt với một số thách thức và khó khăn, bao gồm:

• Bảo Mật và An Toàn: Một trong những thách thức lớn nhất của SDV là bảo mật Xe hơi ngày càng trở nên phức tạp với nhiều chức năng điện tử và kết nối internet, tạo ra điểm tiếp xúc tiềm ẩn với các cuộc tấn công mạng và việc xâm nhập hệ thống Việc đảm bảo an toàn và bảo mật cho các hệ thống này trở thành một thách thức đáng kể

• Quản lý Dữ liệu: SDVs sản sinh lượng lớn dữ liệu từ các cảm biến và hệ thống trong

xe Quản lý, lưu trữ và phân tích dữ liệu này một cách an toàn và hiệu quả là một thách thức, đặc biệt khi liên quan đến quyền riêng tư và tuân thủ các quy định về dữ liệu

• Tương Tác Hệ Thống: Tính tương tác giữa các hệ thống và chức năng trong xe đòi hỏi khả năng tương thích cao và quản lý tài nguyên hiệu quả Việc tích hợp các công nghệ khác nhau và đảm bảo chúng hoạt động một cách trơn tru là một thách thức lớn

• Chuẩn Giao Thức và Tiêu Chuẩn Hóa: Việc thiếu chuẩn giao thức chung có thể làm giảm tính tương thích và khả năng tương tác giữa các hệ thống phần mềm trên các loại

xe khác nhau

• Hiệu Suất và Tối Ưu Hóa: Quản lý hiệu suất của hệ thống phần mềm và tối ưu hóa tài nguyên phần cứng trong xe là một thách thức, đặc biệt khi phải đảm bảo rằng hệ thống vẫn hoạt động ổn định và hiệu quả ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt

• Chuyển Đổi Văn Hóa và Đào Tạo: Cần có sự chuyển đổi văn hóa trong ngành công nghiệp ô tô để thích ứng với việc tích hợp nhiều công nghệ phần mềm mới Đồng thời, đào tạo người dùng cuối và kỹ sư về SDVs cũng là một thách thức quan trọng

• Quản Lý Công Nghệ và Phát Triển Liên Tục: SDVs đòi hỏi sự liên tục cập nhật và phát triển công nghệ, cùng với việc quản lý sự thay đổi và sự phát triển liên tục trong môi trường công nghiệp ô tô

• Thách Thức Pháp Lý và Đạo Đức: Theo điều 8 Công ước Vienna về giao thông đường

bộ đã quy định: “Mỗi phương tiện di chuyển hoặc tổ hợp phương tiện đều phải có người điều khiển” và Điều 13: “Người điều khiển phương tiện trong mọi trường hợp phải có quyền kiểm soát phương tiện của mình… ” (Công ước Việt Nam, 1968) Ngoài ra, quy định R79 của UN/ECE, dựa trên công ước Việt Nam, chỉ cho phép lái tự động ở tốc độ thấp hơn (tối đa 10 km/h) Do đó, luật pháp hiện hành là trở ngại cho việc tự động hóa phương tiện và cần có những sửa đổi mới Một trong những khả năng của phương tiện giao thông tự hành có thể là việc vượt bên phải trên đường cao tốc nhiều làn Mặc dù đây có thể là cách sử dụng năng lực đường bộ hiệu quả hơn nhưng vẫn còn những lo ngại về việc các phương tiện không được trang bị tương tác với các phương tiện được trang bị vẫn còn là vấn đề và cần nghiên cứu thử nghiệm thêm Tóm lại, việc áp dụng công nghệ vào ô tô không chỉ mang lại lợi ích mà còn đem đến những thách thức và tác hại cần được quản lý một cách cẩn thận để đảm bảo rằng SDVs đem lại sự an toàn và tiện ích tốt nhất cho người sử dụng

7.Ảnh hưởng và ý nghĩa của SDV

SDV đang thúc đẩy một môi trường tăng cường hợp tác và đổi mới trong bối cảnh di động Các nhà sản xuất ô tô đang hợp tác với các công ty công nghệ, tận dụng kiến thức chuyên môn về phần mềm của họ để nâng cao hiệu suất, tính năng và trải nghiệm người dùng của xe Nhiều nhà cung cấp cơ sở hạ tầng cũng đang bị lôi kéo vào cuộc cách mạng SDV, nỗ lực tăng cường hỗ trợ kết nối cho các phương tiện tiên tiến này Sự cộng sinh này đang thúc đẩy các ranh giới của sự đổi mới, thúc đẩy sự phát triển và triển khai các giải pháp di động tiên tiến

Dữ liệu do SDV tạo ra có thể là mỏ vàng mang lại cơ hội hợp tác và đồng đổi mới giữa các ngành Ví dụ: dữ liệu giao thông thời gian thực từ SDV có thể là nguồn tài nguyên quý giá cho các nhà quy hoạch thành phố, hỗ trợ họ tối ưu hóa luồng giao thông, quy hoạch

cơ sở hạ tầng và giảm tắc nghẽn Tương tự, các công ty bảo hiểm có thể tận dụng dữ liệu này

để cung cấp bảo hiểm được cá nhân hóa, thay đổi căn bản các mô hình đánh giá rủi ro của họ

SDV cũng có tiềm năng biến đổi hoàn toàn giao thông công cộng Hãy tưởng tượng các đội xe đưa đón hoặc xe buýt tự động tối ưu hóa các tuyến đường dựa trên nhu cầu thời gian thực, cung cấp các giải pháp vận chuyển hiệu quả và linh hoạt Điều này có thể thay đổi đáng kể cách chúng ta sử dụng và tương tác với phương tiện công cộng, có khả năng giảm tắc nghẽn và làm cho thành phố của chúng ta an toàn hơn và bền vững hơn

Hơn nữa, sự gia tăng của SDV có thể thúc đẩy sự chuyển đổi từ quyền sở hữu ô tô cá nhân sang các mô hình Di động như một dịch vụ (MaaS) Các dịch vụ chia sẻ chuyến đi tiên tiến, được hỗ trợ bởi SDV tự động, có thể cung cấp các giải pháp di chuyển theo yêu cầu, giúp việc vận chuyển trở nên dễ tiếp cận và thuận tiện hơn bao giờ hết

Hiệu ứng gợn sóng của cuộc cách mạng SDV cũng sẽ được cảm nhận rõ ràng trong lĩnh vực năng lượng và viễn thông Nếu SDV chủ yếu là điện, điều này có thể thúc đẩy nhu cầu về điện, đòi hỏi phải tăng cường sản xuất điện và cơ sở hạ tầng sạc mạnh mẽ hơn Ngược lại, tiềm năng sử dụng năng lượng hiệu quả hơn trong SDV có thể giúp giảm nhu cầu năng lượng tổng thể Các nhà cung cấp viễn thông có thể tìm thấy những cơ hội mới khi SDV trở nên phụ thuộc vào dữ liệu hơn Nhu cầu về mạng truyền thông tốc độ cao, độ trễ thấp sẽ tăng lên, mở đường cho các dịch vụ chuyên biệt phục vụ nhu cầu riêng của SDV

Dữ liệu do SDV tạo ra sẽ tạo ra nhu cầu về các giải pháp AI và phân tích nâng cao Các công ty chuyên về các lĩnh vực này có thể chứng kiến nhu cầu ngày càng tăng đối với dịch vụ của họ và khám phá các cơ hội kinh doanh mới trong các lĩnh vực như quản lý giao thông và tối ưu hóa hiệu suất phương tiện

Cuối cùng, ngành hậu cần và giải trí có thể được chuyển đổi nhờ sự phát triển của SDV Các phương tiện giao hàng và xe tải tự động có thể tối ưu hóa tuyến đường, giảm tai nạn và nâng cao hiệu quả, có khả năng giúp tiết kiệm chi phí và tăng khả năng cạnh tranh trong lĩnh vực logistics Và xa hơn nữa, với việc SDV đảm nhận trách nhiệm lái xe, hành khách có thể có nhiều thời gian hơn để giải trí trong xe Sự thay đổi này mang đến cơ hội mới cho các công ty truyền thông và giải trí trong việc tạo ra nội dung và trải nghiệm phù hợp cho hành khách trên SDV

8.Kết luận

Software Defined Vehicles (SDVs) đánh dấu một bước tiến lớn trong ngành công nghiệp ô tô, chuyển đổi cách chúng ta nhìn nhận và sử dụng các phương tiện di chuyển hàng ngày Tích hợp công nghệ phần mềm vào xe hơi không chỉ mở ra những tiềm năng và lợi ích lớn mà còn đặt ra những thách thức và rủi ro cần phải được giải quyết

Lợi ích chính của SDV bao gồm sự linh hoạt, tính tùy chỉnh cao, cải thiện an toàn, hiệu suất và trải nghiệm người dùng Các tính năng như hỗ trợ lái xe tự động, giải trí thông minh, và quản lý năng lượng thông minh đang tạo ra sự thay đổi đáng kể trong cách chúng ta tương tác với và sử dụng xe hơi

Tuy nhiên, việc áp dụng công nghệ phần mềm vào ô tô cũng đặt ra những thách thức

về an ninh mạng, quản lý dữ liệu, bảo trì và sửa chữa, cũng như những vấn đề về quy định và đạo đức Sự phụ thuộc vào công nghệ có thể gây ra rủi ro nếu không được quản lý chặt chẽ và bảo vệ an toàn

Tóm lại, SDVs đang là một xu hướng quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô, mở ra

cơ hội lớn để cải thiện trải nghiệm lái xe và định hình tương lai của giao thông và di chuyển Tuy nhiên, để tận dụng hết tiềm năng của SDVs, cần có sự cân nhắc kỹ lưỡng và công việc cần được thực hiện để giải quyết các thách thức kỹ thuật, pháp lý và đạo đức đang đứng trước ngành công nghiệp ô tô

Reference

https://www.linkedin.com/pulse/introduction-software-defined-vehicles-boltearth/?trk=article-ssr-frontend-pulse_more-articles_related-content-card

https://www.bcg.com/publications/2023/rewriting-rules-of-software-defined-vehicles

https://www.renaultgroup.com/en/news-on-air/news/all-about-software-defined-vehicle/

https://www2.deloitte.com/cn/en/pages/consumer-business/articles/software-defined-cars-industrial-revolution-on-the-arrow.html

https://futurice.com/blog/rise-of-software-defined-vehicle

Hết