Yazılım Tanımlı Araç (Software Defined Vehicle – SDV) Nedir?

Günümüzde otomotiv kullanıcıları, gelişmiş güvenlik sistemleri, kullanıcı dostu bilgi-eğlence sistemleri ve bağlanabilirlik gibi birçok yeni teknolojiyi araçlarında görmek istemektedir. Araç Üreticileri (OEM’ler), bu talep edilen yeni özellikleri sunmak, artan yazılım karmaşıklığı ve sorunlarını ele almak, satış sonrası araç performansını iyileştirmek için yeni yollar arayarak iş fırsatlarını araştırmaktadır. Otonom sürüş, elektrifikasyon ve bağlantılı araç teknolojileri gibi devam eden mega trendler, yazılıma yapılan yatırımların önemli ölçüde artmasını zorunlu kılmaktadır. Bu dönüşüm, geleneksel olarak mekanik odaklı olan otomotiv endüstrisini yeniden şekillendirerek yazılımın önemini artırmakta ve Yazılım Tanımlı Araç (Software Defined Vehicle – SDV) kavramını ortaya çıkarmaktadır.

Yazılım Tanımlı Araç (SDV), araç işlevlerini yönetmede ve kontrol etmede yazılımın merkezi bir rol oynadığı modern bir araç mimarisidir. Geleneksel araçlar, belirli işlevlere sahip elektronik kontrol ünitelerine (ECU) bağımlıyken, SDV’ler havadan (OTA) güncellemeleri, bulut bağlantısı ve merkezi bilgisayar gibi teknolojileri kullanarak sürekli iyileştirme, özelleştirme ve yeni özelliklerin dinamik olarak sunulmasına olanak sağlar.

Yazılım Tanımlı Araçların Geleneksel Araçlardan Farkları Nelerdir?

SDV’ler, geleneksel araçlardan şu yönleri ile farklıdır:

• Araç E/E Mimarilerinin Değişimi:
  Yazılım kullanımının artması ile birlikte daha fazla işlem gücüne ihtiyaç duyulmaktadır. Ancak, geleneksel yöntemle her bir araç fonksiyonuna özel Elektronik Kontrol Üniteleri eklemek, geliştirme sürecini karmaşıklaştırır ve güncellemeleri zorlaştırır. Bu nedenle, yeni nesil araç yazılım mimarileri, işlem gücünü daha az sayıda bölge denetleyicisiyle merkezileştirmeyi hedeflemekte ve dağıtılmış mimarilerden merkezi ve işlem gücü yüksek bilgisayarlara geçişi gerektirmektedir.

• Servis Odaklı Mimariye (Service Oriented Architectures – SOA) Geçiş:
  Havadan (OTA) yazılım güncellemelerini gerçekleştirebilmek için, statik ve sinyal tabanlı geleneksel yazılım mimarisi, daha modüler ve diğer birimlerden bağımsız (Loose Coupling) Servis Odaklı Mimariye (SOA) dönüşmelidir. SOA, farklı yazılım bileşenleri arasında modülerlik ve birlikte çalışabilirlik (Interoperability) sağlayarak kesintisiz yazılım güncellemeleri için gerekli altyapıyı sunar.

• Middleware ile Donanım ve Yazılım Soyutlaması (abstraction):
  SDV mimarileri, yazılımı donanımdan soyutlayarak middleware aracılığıyla yazılım güncellemelerini mümkün kılar. Bu yaklaşım, geliştirme sürecini sadeleştirirken ölçeklenebilirlik (scalability) ve yeniden kullanılabilirlik (reusability) sağlar.

• Masaüstünden Buluta Agile Geçiş:
  Geliştirme süreçleri, Sürekli Entegrasyon ve Sürekli Dağıtım (CI/CD) gibi Agile yöntemlere taşınmaktadır. Bu, hızlı ve güvenli OTA yazılım güncellemeleri sağlamak için kritik bir gerekliliktir. Ayrıca, bulut tabanlı yazılım geliştirme, dağıtılmış ekiplerin yazılım araçlarına erişimini kolaylaştırırken hesaplama gücü sağlar ve filo verilerine erişimi optimize eder.

Model-Tabanlı Tasarım ve Yazılım Tanımlı Araç (SDV) Geliştirme Sürecindeki Rolü

Son yirmi yılda, gömülü yazılım geliştirmede önemli bir rol oynayan MBD, ASPICE ve ISO 26262 gibi standartlara uygun olarak gerçek zamanlı, deterministik yazılımların geliştirilmesini ve teslim edilmesini sağlamıştır.

MBD araç geliştirme süreçlerini erkene çeker (shift-left) ve otomasyon ile verimliliği artırma fırsatı sunar. MathWorks, Model-Tabanlı Tasarım iş akışları, erken doğrulama, yazılım yeniden kullanımı ve araç entegrasyonu yoluyla SDV ekiplerinin ürün teslim sürelerini hızlandırmasına ve otomotiv gereksinimlerini karşılamasına olanak tanıyacak şekilde evrilmiştir.

Sinyal Tabanlı ve Servis Odaklı Uygulamaları Tasarlayın, Simüle Edin ve Dağıtın

Mühendisler, MathWorks çözümlerini kullanarak sinyal tabanlı ve servis odaklı mimariler için yazılım uygulamaları geliştirebilir, AUTOSAR Classic ve Adaptive platformlarını destekleyebilir. Geliştiriciler, mevcut bileşenleri AUTOSAR Classic ve Adaptive platformları arasında yeniden kod üreterek taşıyabilir, böylece geliştirme sürecini optimize eder ve yazılım yeniden kullanımını en üst düzeye çıkarır. Ayrıca, bu uygulamaları ticari veya şirket içi middleware ile entegre ederek, üretime hazır C/C++ kodu oluşturabilirler.

Otomasyonu Artırın ve Masaüstünden Buluta Ölçekleyin

Bulut teknolojisi, yazılım derleme ve simülasyon süreçlerini hızlandırarak, büyük veri setlerini işleyerek ve dağıtılmış yazılım ekiplerinin iş birliğini kolaylaştırarak ölçeklenebilirliği artırır. MathWorks çözümlerini kullanarak mühendisler, Jenkins®, GitLab® Actions ve Azure® DevOps gibi CI/CD sistemleriyle entegre olabilir, AWS® S3 ve Azure Blob gibi bulut tabanlı veri işleme sistemlerini kullanabilir, buluta ölçeklenebilir simülasyonlar çalıştırabilir, GPU’lar üzerinde derin öğrenme modellerini hızlandırabilir ve bulut tabanlı yazılım depoları (cloud-based software repositories) ile iş birliği içinde geliştirme yapabilir.

Sanal Araç Simülasyonu ile Yazılım Entegrasyonunu Geliştirme Süreçlerinde Öne Çekin

Düzenli OTA yazılım güncellemeleriyle, prototip donanım kullanarak yazılım test etmek günümüzde verimli bir yöntem olmaktan çıkmıştır. Yazılım sürümlerinin gecikmesini önlemek için entegrasyon testleri de otomatikleştirilmelidir. Model-in-the-Loop (MIL) ve Software-in-the-Loop (SIL) simülasyonlarını sürekli entegrasyon (CI) sürecine entegre etmek, yazılımın erken ve sürekli olarak test edilmesini sağlar. Mühendisler, MathWorks çözümlerini kullanarak sanal araç modellerini otomatik olarak oluşturabilir, sanal ECU’lar geliştirebilir ve simülasyonları sürekli entegrasyon hatlarına (continuous integration pipelines) entegre edebilir.

Sonuç

SDV yazılım geliştirme süreci, araç mimarisinde köklü bir değişimi gerektirmekte ve yeni nesil geliştirme araçlarının kullanımını zorunlu kılmaktadır. MathWorks’ün mimari tanımlama, middleware entegrasyonu, masaüstünden buluta geçiş ve ileri sanallaştırma tekniklerine yaptığı yatırımlar, otomotiv endüstrisinin güvenli yazılım geliştirmesini hızlandırmasına ve yeni nesil SDV’lerin hızla hayata geçirilmesine yardımcı olmaktadır.