Noile mașini bazate pe software: conectivitate, siguranță și durată de viață mai mare

Fie că îți place, fie că nu, mașinile devin o colecție software capabilă nu doar să controleze fiecare componentă, ci și să crească durata de viață a produsului. Despre mașinile definite de software și viitorul industriei marcat de tehnologiile moderne.

Automobilul s-a născut acum mai bine de 100 de ani având la bază aceleași principii de funcționare și de producție ca astăzi: un șasiu cu patru roți, un motor amplasat sub capota din față sau în spatele mașinii, plus alte câteva sisteme de siguranță și confort, care au evoluat firesc. Producția în serie și-a stabilit propriile reguli, în suta asta de ani, iar de aici mai departe totul e istorie, însă modul în care trăiește un automobil propriul ciclu de viață s-a transformat mai mult decât produsul în sine. Paradoxal sau nu, s-ar putea să fim nevoiți să ne obișnuim cu o mașină care să fie nouă și după 10 ani.

Un autoturism modern are nevoie de aproximativ 12 – 13 ani pentru a-și duce existența de la momentul inițierii proiectului și până la producția ultimului exemplar. Întreg procesul s-a șlefuit în decenii, având la bază câteva realități: necesarul de timp pentru ca mașina să fie proiectată, inclusiv design, grup motopropulsor, instalații și tehnologii utilizate, adică circa cinci ani, și durata maximă de producție și de viață în showroom-urile dealerilor, altfel spus timpul în care mașina e la vânzare, astfel încât să fie atractivă și să nu fie depășită tehnologic, ceea ce înseamnă alți circa 7 – 8 ani. La jumătatea vieții medii de 7,5 ani, constructorii auto au inventat și așa numitul facelift (francezii îi spun Phase 2), în care sunt aduse unele mici îmbunătățiri pentru ca vehiculul să fie actualizat, măcar estetic. În general, sunt modificate farurile și grila, acolo unde se vede orice schimbare și costă puțin industrializarea ei, dar mai sunt introduse adesea tapițerii sau alte materiale noi, se lărgește gama de culori exterioare, apar jante cu design nou. Uneori se introduc și noi motoare ori echipamente îmbunătățite.

Întreg procesul de proiectare, design, producție este ceea ce se numește industrializarea unei mașini și este partea costisitoare a afacerii, înainte ca mașinile să se transforme în bani. Probabil că niciun alt bun de consum nu mai are nevoie de un timp atât de lung pentru ajunge să fie vândut, însă și profiturile generate de un automobil sunt incomparabile cu cele din alte industrii de retail.

Revoluție sau evoluție

Odată cu apariția Tesla și a altor automobile electrice, în paralel cu dezvoltarea tot mai rapidă a tehnologiilor de calcul și control montate la bordul mașinilor moderne, situația a început să se schimbe din ce în ce mai mult și din ce în ce mai repede, în industria auto. Altfel spus, regulile considerate până nu demult rigide, au început să se înmoaie, în timp ce alte legi, scrise sau nescrise, au început să se impună. Să plecăm însă de la o realitate: modelele Tesla încep să sfideze cutumele industriei auto și rămân populare deși undele au o vârstă considerabilă.

Tesla Model S a fost lansat în 2012, ca Model Year 2013, ceea ce înseamnă că mașina a împlinit deja 10 ani de când este pe piață. Modificările pe care le-a primit sunt minore din punct de vedere al designului, și relativ importante din punct de vedere al tehnologiei. Altfel spus, mașina arată aproape la fel ca acum 10 ani, dar ține pasul cu tehnologia în fiecare moment. Cea mai importantă parte de sub capota acestor mașini, grupul motopropulsor (inclusiv bateria) și software-ul care îl controlează, s-au modificat de cel puțin două ori, simțitor.

Model X nu este la fel de „bătrân” ca Model S, dar are deja opt ani de la debutul pe piață, în 2015, fiind consemnată o singură schimbare majoră de aspect, care de fapt a fost minoră, însă a trecut printr-o serie destul de lungă și substanțială de noutăți tehnologice. Cel mai interesant este faptul că atât cele două modele, cât și celelalte de la Tesla, care sunt și cele mai populare, se actualizează permanent, online. Sau folosind un termen la modă, Over-the-Air (OTA).

Model 3 are și el deja o vechime apreciabilă, de peste șase ani, și a primit abia în această toamnă un facelift, inclusiv unul tehnic, iar Model Y, care este, de fapt, un Model 3 transformat în SUV, a fost lansat în 2020 și va fi vândut mult și bine în forma actuală.

Trecând în revistă cele patru modele Tesla, putem să observăm un tipar pe care constructorul american începe să-l stabilească pentru toată industria auto (și n-ar fi singurul): cu un design atent creat, atemporal, și cu o industrializare care să permită modificări permanente de propulsie și mai ales de software, mașinile reușesc să trăiască o viață mult mai lungă decât ceea ce era industria auto obișnuită să susțină până nu demult.

Cine, ce și unde se schimbă în industria auto

Aceste schimbări marchează de fapt trecerea la așa numitele „Software Defined Cars”, care copiază la scară ceea ce se întâmplă în industria telefoanelor inteligente. Acestea au un design aproape identic la fiecare generație anuală, dar în schimb primesc noi și noi procesoare și sisteme de operare anual. În virtutea acestui model, mașinile transformate în computere pe roți vor fi cele care vor asigura trecerea de la propulsia cu combustie, la cea electrică, în următorul deceniu, în Europa, China și SUA, și probabil în două decenii în restul lumii.

Primele estimări ale evoluției automobilului și implicit a industriei auto arată că ciclul de viață al mașinilor bazate pe software va crește indiscutabil la peste 10 ani cu o limită maximă care va urca până la 15 ani. Asta înseamnă că, în mod practic, un model nou va trăi aproape dublu față de unul din generația anterioară, bazată pe cabluri și roți dințate. Evoluția tehnologică din industrie va permite constructorului, cu costuri mult mai mici, să facă modificări permanente de motoare și baterii, fără ca proiectarea să aibă nevoie de durate lungi de timp. În timp ce putem vorbi despre trecerea la o proiectare și dezvoltare continuă, actualizările OTA, inclusiv rechemările pentru cele mai multe dintre defecte, cele de software, vor avea și ele costuri mai reduse în acest nou ecosistem industrial.

Intervalul mare de existență a unui automobil va permite ca, de-a lungul acestuia, să fie făcute 3 – 4 facelifturi discrete, care înseamnă ba un motor nou, ba un software de ultimă generație, ba o schimbare discretă a liniei farurilor.

Over-the-Air, serviciu din ce în ce mai prezent în industria auto.

Efectele tehnologizării automobilului

Un detaliu al acestor actualizări aproape permanente de software este cel referitor la conectarea mașinilor tot mai puternică cu infrastructura, cu celelalte mașini și cu serviciile din cloud pe care constructorii încep să le ofere. În urmă cu mai bine de 10 ani, mărcile premium europene, Audi, BMW și Mercedes, lucrau deja împreună la celebrele sisteme de comunicații Car-2-X, Car-2-Car și Car-2-I. Dezvoltarea celebrului IoT (Internet of Things) a accelerat această cercetare, însă informațiile despre rezultatele acestor cercetări au început să fie tot mai puține. De ce? Pentru că tehnologia dezvoltată a devenit între timp tot mai comună și prezentă pe mașinile de azi. Avem o listă lungă de constructori auto care au dezvoltat parteneriate cu giganți ai IT-ului, atât pentru furnizarea de servicii de cloud, cât și de colectare și procesare a datelor colectate de senzorii ce fac parte din sistemele de asistență.

Colaborarea noastră cu Grupul Renault a îmbunătățit confortul, siguranța și conectivitatea pe șosea. Anunțul de astăzi va contribui la accelerarea transformării digitale a Grupului Renault prin reunirea expertizei noastre în cloud, AI și Android pentru a oferi o experiență sigură, extrem de personalizată, care să răspundă așteptărilor în continuă evoluție ale clienților.

spunea Sundar Pichai, CEO Google, la momentul semnării parteneriatului cu Renault. Francezii au împins de altfel acest parteneriat și în zona industrială, acolo unde au demarat proiectul Digital Twin, care creează o replică a fabricii în variantă digitală.
Android Automotive în mașinile Renault.

Alin Kani, vicepreședinte NVIDIA explica și el, când a semnat parteneriatul cu Volvo, ce însemnă intrarea IT-ului în mașini.

Volvo Cars este unul dintre primii noștri parteneri cu viziunea de a pune un computer de înaltă performanță în toată gama de vehicule. Ei cred că mașina va fi mai bună chiar din ziua în care o cumperi. Cu o arhitectură bazată pe software, putem continua să oferim noi servicii, noi aplicații de-a lungul vieții unei mașini.

Alin Kani

Lucrurile încep așadar să fie mai clare: mașina nu mai este o grămadă de fiare pe care un șofer învață să o conducă apoi o folosește timp de șapte ani, cu ajutorul unor mecanici pricepuți. Automobilul devine, chiar sub ochii noștri, un dispozitiv electronic inteligent, care trăiește de două ori mai mult și se întreține și repară cu ajutorul programatorilor, mai degrabă decât cu cel al mecanicilor.

Bani din software

Avantajele conexiunilor dintre mașini și infrastructură se văd însă și în siguranța pasagerilor și altor persoane, pentru că vehiculele vor ști să recunoască o ambulanță sau o mașină de poliție, astfel încât să nu se intersecteze la semafor sau să-i cedeze trecere pe șosea. Comunicarea cu sistemele de semnalizare a traficului va fi apoi următorul pas în controlul pe străzi. Dar deja intrăm în zona de SF a evoluției automobilului. Până atunci, însă, constructorii au descoperit că pot folosi conectivitatea în propriul beneficiu. Așa au apărut serviciile contra cost care se estimează că vor genera circa 300 de miliarde de euro la nivel global, în următorii 10 ani. Chiar dacă valorile acestor estimări se ajustează aproape zilnic, în jos, ceea ce dovedește că a existat un optimism exagerat la momentul primelor studii, realitatea arată că mecanismul acestui tip de activitate generatoare de venituri a fost pus deja în mișcare.

Consultanții de la McKinsey & Co arătau într-un studiu din 2021 că s-ar putea genera venituri medii per vehicul de 310 dolari din serviciile aferente conectivității, în timp ce economiile de costuri generate de această tehnologie vor fi de cel puțin 100 de dolari per vehicul. Până în 2030, mai spune studiul, 95% din automobilele vândute la nivel global vor fi conectate.

La rândul lor, cei de la Deloitte au ajuns la concluzia că 90% din piața de mașini noi va fi formată din vehicule bazate pe software, față de sub 3% cât reprezentau la începutul acestui deceniu. Compania anticipa încă de acum trei ani faptul că asistăm la o conturare a noilor arhitecturi și platforme, dar nu hardware, ci software, una care nu mai este bazată pe unități disparate de calcul, ci pe o structură centrală care coordonează componentele electronice din subordine.

Noile companii Auto – IT și Inteligența Artificială

Pentru a reuși să facă față acestei schimbări de concept în lumea automobilului, companiile auto s-au autodeclarat companii de tehnologie și au început să angajeze, încă de acum câțiva ani, plutoane întregi de programatori. Volkswagen, de exemplu, a fost prima mare companie auto care și-a fondat propria companie de software, botezată ulterior CARIAD, demarând la momentul respectiv angajări masive. Faptul că planurile nu au fost foarte bine puse la punct și mai ales realitatea dură care arată că o companie de tehnologie nu se naște peste noapte s-au dovedit mai târziu, când echipa de programatori a întârziat lansarea primului model electric din noua generație, ID.3, iar unul dintre marile proiecte ale grupului, Trinity, a fost amânat cu cel puțin doi ani din acest motiv.

Și BMW a ales acest drum al propriei echipe de programatori, în timp ce alții, așa cum scriam și mai sus, au ales drumul parteneriatelor. Dar finalul va fi, în cele din urmă, același: companiile auto vor deveni cei mai mari angajatori de ingineri software și mașinile vor fi – de fapt sunt deja – cele mai complexe bunuri electronice pe care le utilizăm în viața de zi cu zi, depășind laptopurile, telefoanele și tabletele sau TV-urile. Accentul care se pune deja este cel al vitezei cu care software-ul funcționează, se conectează și controlează vehiculul, pentru că, spre deosebire de laptop sau telefon, la un vehicul orice eroare sau întârziere de transmitere de date poate genera un pericol pentru pasageri sau pentru cei din trafic.

Mercedes a anunțat oficial că lansează pe piață primele automobile cu un nivel 3 de autonomie, unul intermediar, care presupune prezența unui șofer în spatele volanului, chiar dacă el, șoferul, va putea să vadă un film sau să citească o carte în timp ce mașina se descurcă singură. Însă Mercedes explică foarte clar că mașina folosește un număr uriaș de senzori și camere, este echipată cu procesoare care folosesc datele primite, dar asigură o bună funcționare prin conectarea în cloud. Niciuna dintre aceste activități n-ar fi posibilă cu un software care să aprindă un ecran de eroare din când în când.

Drive Pilot este dezvoltat pe o arhitectură de sistem sofisticată bazată pe redundanță cu mai multe tipuri diferite de senzori. Cred cu putere că redundanța este cheia pentru conducerea autonomă în siguranță.

spune Markus Schafer, CTO al Mercedes-Benz.

Dincolo de redundanța sistemelor de control, mașina se deplasează folosind un sistem GPS de înaltă precizie care trebuie să fie conectat permanent la sateliți și să comunice rapid poziția exactă. Și, da, Mercedes va oferi Drive Pilot, sistemul de conducere autonomă Level 3, contra cost, pe baza unui abonament, astfel că cercul se închide.

Legislație și reglementări noi

Dincolo de ceea ce se va afla sub capota mașinilor definite de software sau chiar datorită acestui element, noile vehicule mai au de trecut o barieră. Este vorba despre o nouă generație de reglementări, pentru că intră acum într-un nou teritoriu, care seamănă pe alocuri cu cel al aviației.

Națiunile lumii, legiuitorii și executivele încep să se confrunte cu noi dureri de cap din cauza mașinilor. Nu mai este destul că trebuia legiferată viteza maximă, prezența unor echipamente de siguranță și emisiile de poluanți, acum trebuie stabilite noi reguli pentru cine răspunde de un accident, în cazul unei mașini fără șoferi, care sunt drepturile și obligațiile serviciilor de comunicații ale mașinii, care sunt limitele și condițiile în care vehiculele folosesc sisteme de asistență. Legislația pentru software auto există și se dezvoltă, devine tot mai stufoasă, pentru că problemele sunt tot mai multe. Comerțul cu servicii la bord începe și el să fie reglementat, pentru a nu exista abuzuri, iar Inteligența Artificială ridica la rândul ei semne de exclamare politicienilor.

Capitolul de vehicule autonome, fără șofer sau cu șoferul dormind, este cel mai delicat, și marile state, începând cu Germania, SUA, China, au deja primele legi în acest sens, pentru că aici este vorba înainte de orice despre siguranță și despre asigurări, unde deja nu se mai joacă nimeni.

Industria câștigă, clienții vor plăti mai mult, dar se vor simți mai bine

Ce se schimbă, de fapt, în industria auto, odată cu apariția automobilelor definite de software? Este foarte posibil ca marile companii auto să producă tot mai puține mașini dar să câștige cel puțin la fel de mulți bani.

Noi vom cumpăra mai puține mașini, dar vom cheltui, ce să vezi, cel puțin la fel de mulți bani. Asta se va întâmpla pentru că ceea ce durează cel mai mult la un automobil, structura de oțel sau aluminiu, va rămâne în viață mult și bine, fără să mai fie nevoie să o ducem la fier vechi. În schimb, ceea ce va conta tot mai mult în modul în care folosim vehiculul, software-ul și motorul electric, va putea fi schimbat pe întreg parcursul vieții unui automobil. Evident, contra cost.

Foto principală: Continental