Vehículos definidos por software (VDS): tecnologías clave y aplicaciones
Introducción
Qué es un Vehículo Definido por Software (VDS)
El término Vehículo Definido por Software (VDS), o Software Defined Vehicle (SDV) en inglés, es un nuevo e innovador enfoque en el diseño, fabricación y funcionamiento de los vehículos. Su principal característica (y diferencia respecto a los vehículos tradicionales, donde las funciones están principalmente controladas por módulos software y hardware independientes) es que el software es un componente central en la arquitectura global del vehículo con influencia, no sólo en el control de componentes específicos, sino también en la interacción entre distintos elementos para lograr mayores prestaciones.
El concepto de VDS no es completamente nuevo, pero su implementación ha avanzado significativamente gracias a nuevas funcionalidades derivadas de los avances que se han producido en el campo de los sensores y los actuadores, las comunicaciones, el hardware y la algoritmia (como es la ingeniería de control y la Inteligencia Artificial, cada vez más interrelacionadas).
El software ha estado presente desde hace mucho tiempo en los vehículos, pero normalmente limitado a un número reducido de funciones específicas, como la tracción, el frenado, el entretenimiento o la navegación, entre otros. Sin embargo, con el tiempo, el aumento de funciones y de capacidades tecnológicas han hecho posible una mayor interacción entre los distintos sensores, actuadores, y con el propio entorno e infraestructura.
Como consecuencia de todo ello, ha aumentado la presencia de componentes de software destinados a controlar, monitorizar e informar del estado del vehículo. Del mismo modo, la interconexión entre estos elementos es cada vez mayor y requiere de una concepción y un diseño holístico para todo el vehículo.
Gracias a la versatilidad del software, los VDS integran múltiples sistemas y aplicaciones que pueden renovarse y mejorarse continuamente a través de actualizaciones. Este enfoque permite que los vehículos evolucionen con el tiempo, incorporando nuevas funcionalidades sin necesidad de modificar el hardware.
Además, los VDS también aprovechan el potencial de tecnologías emergentes como la Inteligencia Artificial (IA), el Internet de las Cosas (IoT), el 5G o el aprendizaje automático (Machine Learning) para mejorar aspectos tan importantes como la seguridad, la eficiencia energética y la experiencia del usuario (UX).
Comparativa de los VDS frente a los vehículos tradicionales
La principal diferencia entre un VDS y un vehículo tradicional radica en el enfoque y la gestión de sus funciones. En un vehículo tradicional, la mayoría de las funcionalidades están controladas por hardware específico e independiente, es decir, sistemas electrónicos y mecánicos integrados de forma rígida.
Por su parte, en un VDS, el software es el componente central que define y controla la mayoría de las funcionalidades del vehículo, aumentando el grado de interrelación entre todas ellas gracias a los sistemas de comunicación. Este enfoque permite una mayor flexibilidad y una mejora en la respuesta del vehículo.
En los vehículos tradicionales, las actualizaciones y mejoras generalmente requieren cambios físicos en los componentes del vehículo. Esto puede ser costoso y llevar mucho tiempo. En contraste, los VDS permiten actualizaciones y mejoras a través de software, que pueden implementarse de manera remota y rápida, similar a las actualizaciones de software en dispositivos móviles.
Esta capacidad de actualización continua y remota no solo reduce los costes, sino que también permite a los fabricantes y propietarios de vehículos mantener los sistemas al día con las últimas tecnologías y mejoras de seguridad. Esta capacidad no está exenta de riesgos, y plantea importantes retos en el diseño para asegurar que el producto cumple con los requisitos de robustez y seguridad.
Además, los VDS facilitan la introducción de nuevas tecnologías, permitiendo el desarrollo de funcionalidades avanzadas, como la conducción autónoma, la personalización de la experiencia del usuario y la optimización del rendimiento del vehículo en tiempo real. En cambio, los vehículos tradicionales tienen limitaciones significativas debido a su arquitectura rígida y dependiente del hardware.
Otra diferencia clave es la capacidad de los VDS para recopilar datos en tiempo real, lo que puede permitir la mejora de las distintas funcionalidades, ya sea en futuras actualizaciones o en productos futuros.
Arquitectura del VDS
La arquitectura del Vehículo Definido por Software (VDS) es una estructura compleja que permite la integración y operación eficiente de diversas funcionalidades vehiculares a través del software y de los módulos de comunicación. Esta arquitectura tiene varios componentes clave:
1) Plataforma hardware del vehículo: La base del VDS es una plataforma de hardware robusta que incluye procesadores de alto rendimiento, sensores avanzados, actuadores distribuidos, módulos de comunicación y sistemas de almacenamiento. Este hardware es capaz de ejecutar los módulos software en tiempo real, asegurar la comunicación entre los diferentes elementos mediante el envío de las órdenes pertinentes a los actuadores, y almacenar y enviar los datos necesarios.
2) Plataforma software: la arquitectura software cuenta con distintas capas a diferentes niveles según su dependencia del hardware subyacente:
- Sistema operativo y servicios del sistema: es la capa más cercana al hardware, encargado de ejecutar los servicios necesarios para realizar la funcionalidad programada. Esta capa se comunica con los servicios básicos de ciberseguridad, comunicaciones, gestión de la memoria del dispositivo, acceso a puertos de entrada y salida, entre otras.
- Capa de virtualización o middleware: actúa como intermediario entre la capa dependiente del hardware y la capa de aplicación, encargada de las diferentes funcionalidades. Este componente gestiona la comunicación, la sincronización y el intercambio de datos entre diferentes módulos y aplicaciones, asegurando una operación coherente.
- Capa de aplicación: la capa de aplicación es la encargada de ejecutar la función del componente (por ejemplo, tracción, frenado, dirección). Al estar encima de la capa de virtualización la programación de la funcionalidad es independiente de las características hardware del componente.
3) Plataforma hardware externa al vehículo: La conectividad es otro pilar fundamental, permitiendo la comunicación constante entre el vehículo, la infraestructura y otros dispositivos. Esto incluye la conectividad a Internet, redes 5G, V2X (vehículo a todo), y servicios en la nube, que posibilitan la actualización continua del software y el acceso a servicios remotos.
Plataformas de desarrollo y ecosistemas abiertos
Por otro lado, es importante indicar que las plataformas de desarrollo abiertas y los ecosistemas colaborativos son fundamentales para el éxito del VDS. Estas plataformas permiten a los desarrolladores acceder a un conjunto de herramientas y recursos que facilitan la creación de aplicaciones innovadoras para los vehículos.
Dentro del ecosistema de desarrollo del VDS, AUTOSAR (AUTomotive Open System ARchitecture) se destaca como una plataforma clave ampliamente adoptada. AUTOSAR es un estándar abierto que promueve la interoperabilidad entre los diferentes componentes de software y hardware en el sector automoción, permitiendo a fabricantes y proveedores colaborar y desarrollar aplicaciones de manera más eficiente.
Con dos variantes principales, Classic y Adaptive, AUTOSAR abarca, tanto los sistemas tradicionales en tiempo real, como las aplicaciones de nueva generación, siendo los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS) y la conducción autónoma sus dos principales exponentes.
Classic AUTOSAR es particularmente adecuado para funciones críticas que requieren alta confiabilidad y seguridad, mientras que Adaptive AUTOSAR está diseñado para entornos dinámicos y aplicaciones más flexibles, como las que requieren conexión a redes 5G o procesos de actualización OTA (Over-The-Air).
Además de AUTOSAR, existen otras opciones de plataformas y sistemas operativos en el mercado que destacan por sus enfoques especializados:
- Rust: Se trata de un lenguaje de programación seguro y eficiente, ha ganado popularidad en el desarrollo de sistemas automotrices debido a su gestión de memoria y rendimiento. Esto lo hace especialmente atractivo para componentes críticos donde la seguridad y la eficiencia son esenciales.
- FreeRTOS y SAFERTOS: Son sistemas operativos en tiempo real que también se emplean en la industria del automóvil. FreeRTOS, una plataforma de código abierto, es adecuada para aplicaciones que requieren control de tiempo real en dispositivos con recursos limitados. SAFERTOS, derivado de FreeRTOS, está certificado para cumplir con altos estándares de seguridad, siendo ideal para aplicaciones críticas en las que la certificación y la seguridad son imprescindibles.
La combinación de estas plataformas y herramientas permite a los desarrolladores de VDS seleccionar las opciones que mejor se adapten a sus necesidades en términos de rendimiento, seguridad y flexibilidad, impulsando así la innovación en el sector automoción.
Historia y evolución
La evolución del VDS es un reflejo del continuo avance del hardware de control, los sensores, los actuadores y la algoritmia a lo largo de los años. Esta mejora de las capacidades ha permitido el diseño de sistemas cada más complejos y con mayor interrelación entre las distintas funcionalidades (percepción, navegación, tracción, frenado, control vehicular, por nombrar algunas).
En la década de 1970, los primeros sistemas electrónicos en vehículos gestionaban funciones específicas como el motor y las emisiones. En los años 90, la tecnología de microprocesadores permitió sistemas más complejos y conectados, incluyendo control de tracción y el ABS.
Con el cambio de milenio, la conectividad y la digitalización transformaron la industria del automóvil. La integración del software en los sistemas que gestionan los vehículos permitió la irrupción de servicios y aplicaciones avanzadas, como los sistemas de asistencia al conductor (ADAS), que mejoran la seguridad y la experiencia de conducción.
Estos sistemas han evolucionado desde tecnologías aisladas a soluciones cada vez más integradas, impulsadas por avances en sensores, cámaras, y algoritmos de procesamiento de datos en tiempo real. Gracias a estos ADAS, los vehículos modernos ofrecen un mayor nivel de seguridad y comodidad, acercándose además a los distintos niveles de automatización de la conducción autónoma.
Así pues, tal y como hemos visto en esta introducción, los VDS representan un cambio de paradigma donde la arquitectura hardware y software del vehículo se interrelaciona para dar lugar a un sistema funcional complejo que contempla múltiples componentes comunicándose entre sí y actuando de manera coordinada.
Beneficios de los VDS
Ya hemos visto qué es un Vehículo Definido por Software, cuál es su arquitectura básica y qué diferencias tiene con un vehículo tradicional. Veamos ahora qué beneficios aporta al concepto de vehículo este cambio de enfoque centrado en el software, antes de profundizar en las tecnologías clave del VDS y las aplicaciones que éstas ofrecen.
Mayor seguridad
Los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS) y las tecnologías de conducción autónoma están transformando la seguridad en carretera al reducir el riesgo de accidentes mediante la integración de sistemas de percepción avanzada y control distribuido.
Entre los ADAS más comunes se encuentran:
- Control de crucero adaptativo (Adaptive Cruise Control): Ajusta la velocidad automáticamente para mantener una distancia segura con el vehículo de delante.
- Sistemas de asistencia de estacionamiento: Emplean sensores y cámaras para facilitar maniobras de aparcamiento de manera segura y precisa.
- Frenado automático de emergencia (AEB): Diseñado para activar los frenos en caso de que se detecte una posible colisión, ayudando a prevenir accidentes o reducir su gravedad.
- Sistemas de mantenimiento y cambio de carril: Ayudan al conductor a mantener el vehículo dentro de su carril o alertan cuando se produce una desviación involuntaria.
- Detección de ángulo muerto (Blind Spot Detection): Capaz de alertar al conductor sobre vehículos o peatones en áreas difíciles de ver.
Los sistemas de percepción avanzada emplean sensores, cámaras, radares y LiDAR para monitorizar el entorno del vehículo en tiempo real, detectando objetos, peatones y vehículos cercanos con alta precisión. Esta información se transmite a los sistemas de control distribuidos, los cuales gestionan funciones críticas de seguridad, como el frenado, la dirección y la aceleración, con una respuesta rápida y coordinada para garantizar la estabilidad y la seguridad en situaciones de riesgo.
Si bien la Inteligencia Artificial (IA) ha comenzado a aplicarse en los sistemas de percepción, aún queda un largo camino para que se extienda a los componentes de seguridad en su totalidad. A medida que la IA y el aprendizaje automático evolucionen, se espera que estos avances puedan integrarse en todos los sistemas, mejorando de manera continua las prestaciones y la capacidad de respuesta de los vehículos.
Eficiencia operativa
Los VDS ofrecen una eficiencia operativa superior al permitir la optimización continua del rendimiento del vehículo a partir de la mayor información disponible del vehículo y del entorno, y del control de los diferentes componentes. Además, gracias a la actualización de software en tiempo real, los fabricantes pueden monitorizar el estado del vehículo y mejorar la funcionalidad del vehículo sin necesidad de intervención física.
Esto reduce los tiempos de inactividad y los costes de mantenimiento, permitiendo una gestión más eficiente de los recursos y una mejora constante en el rendimiento de componentes tan importantes del vehículo como, por ejemplo, el motor. Esto se consigue mediante diagnósticos predictivos que anticipan y previenen fallos antes de que ocurran.
Personalización y actualizaciones
Otra ventaja de los VDS es la capacidad de personalización y actualización constante. Los usuarios pueden personalizar las funcionalidades de sus vehículos según sus necesidades específicas, ya sea mediante aplicaciones o ajustes de software. Además, las actualizaciones OTA (Over-the-Air) permiten que los vehículos reciban nuevas características y sin necesidad de visitas al taller. Como hemos indicado previamente, esta funcionalidad trae consigo importantes retos en el diseño del vehículo y sus subsistemas. No se deben olvidar las restricciones de seguridad existentes en automoción.
Conectividad avanzada
Como veremos más adelante, los VDS están equipados con sensores y actuadores capaces de recoger y enviar datos a la infraestructura en la que opera el vehículo para que éstos sean procesados en tiempo real.
Esta conectividad avanzada permite la comunicación constante entre el vehículo, otros dispositivos y la infraestructura, facilitando servicios como la navegación en tiempo real, la gestión de flotas y la actualización continua del software. Además, la conectividad transforma el concepto que hasta ahora teníamos de viaje, ofreciendo entretenimiento, servicios de información y asistencia personalizada durante el trayecto.
Tecnologías clave del VDS y aplicaciones
Sistemas de percepción avanzados
Estos sistemas son esenciales para los VDS, ya que permiten la monitorización en tiempo real del entorno. Entre los distintos sensores disponibles, destacan las cámaras, radares, ultrasonidos y LiDAR, junto con algoritmos de procesamiento, para generar una percepción detallada y precisa del entorno del vehículo.
Estos sistemas, no sólo detectan y rastrean objetos, vehículos y peatones, sino que también identifican características de la carretera, como líneas de carril y señales de tráfico. Además, avanzan hacia la interpretación de condiciones climáticas y de iluminación variables, mejorando así la adaptabilidad del vehículo.
La implementación de IA en estos sistemas permite a los vehículos analizar y predecir comportamientos en su entorno. La tecnología de percepción avanzada proporciona datos críticos que alimentan los sistemas de control y actuación, garantizando una respuesta segura y eficaz en tiempo real, un aspecto fundamental en la conducción autónoma y en la mejora de la experiencia del usuario.
Hardware de control distribuido
El hardware de control distribuido en los VDS se basa en estructuras de microcontroladores independientes que gestionan tareas específicas en tiempo real. Estos microcontroladores, que funcionan como nodos distribuidos, permiten el procesamiento de datos en sus respectivas áreas de control, como el motor, la transmisión o los sistemas de asistencia.
Los controladores están interconectados a través de redes de comunicación como CAN (Controller Area Network) y LIN (Local Interconnect Network), facilitando una coordinación eficaz entre ellos. Al aprovechar las capacidades de cálculo y comunicación en paralelo, el control distribuido mejora la capacidad de respuesta y reduce la latencia en la ejecución de funciones críticas.
Este enfoque también permite escalar el sistema para incorporar nuevas funcionalidades mediante actualizaciones de software, sin necesidad de rediseñar la arquitectura del vehículo. La configuración distribuida es clave para una operación segura y eficiente en los vehículos modernos, donde cada nodo contribuye a una respuesta integral y coordinada.
Sistemas de actuación inteligentes
Los sistemas de actuación inteligentes combinan control adaptativo y actuadores avanzados para proporcionar una respuesta dinámica a las condiciones de conducción. A través de sistemas como el frenado distribuido por rueda, la dirección adaptativa, la suspensión activa y el control del chasis, el vehículo puede ajustar automáticamente su comportamiento en función de la velocidad, la carga y las condiciones de la carretera.
Estos actuadores reciben señales en tiempo real de los sistemas de control y percepción, permitiendo una gestión precisa y ágil en situaciones críticas, como frenadas de emergencia o maniobras de evasión. El control inteligente de estos actuadores, no sólo mejora la seguridad, sino que también optimiza el confort y la estabilidad en la conducción. Los sistemas de actuación inteligentes representan un avance hacia una experiencia de conducción más personalizada y mejorada, respondiendo proactivamente a los cambios del entorno y las demandas del conductor.
Inteligencia Artificial y Machine Learning
Aunque la Inteligencia Artificial (IA) y el Machine Learning (ML) representan el futuro hacia el cual se dirige el desarrollo de los VDS, estas tecnologías aún se enfrentan a desafíos importantes en términos de robustez y confiabilidad, lo que limita su aplicación en funciones críticas del vehículo.
Actualmente, los sistemas de IA se utilizan principalmente en módulos de percepción y en sistemas no críticos, como el reconocimiento de objetos para los sistemas de asistencia al conductor. Su integración en funciones de seguridad aún se encuentra en fases experimentales y requiere una validación exhaustiva para alcanzar los estándares necesarios. No obstante, componentes IA estarán previsiblemente cada vez más presentes en todas las funciones del vehículo.
El verdadero valor de la IA en el contexto del VDS reside en su capacidad para ofrecer diagnósticos predictivos, identificar patrones y realizar mejoras continuas en la experiencia del usuario. Algunas de estas operaciones están descentralizadas y se ejecutan fuera del vehículo, en entornos en la nube, donde el procesamiento de grandes volúmenes de datos es más adecuado.
Redes de comunicación / IoT
En los VDS, la comunicación interna se gestiona principalmente mediante redes específicas diseñadas para operar en tiempo real, en lugar de depender de la tecnología 5G. Las redes CAN (Controller Area Network) y LIN (Local Interconnect Network) son esenciales para la transmisión de datos entre los distintos microcontroladores y sensores del vehículo, permitiendo una respuesta rápida y eficiente en funciones críticas como el frenado, la dirección y la gestión del motor.
FlexRay es otra tecnología de red robusta que soporta aplicaciones con requisitos de tiempo real más estrictos, especialmente en sistemas avanzados de seguridad y asistencia al conductor. Por otro lado, la red MOST (Media Oriented Systems Transport) se utiliza específicamente para el intercambio de datos de infoentretenimiento, optimizando la transmisión de contenido multimedia dentro del vehículo.
El Internet de las Cosas (IoT) tiene un gran potencial para los sistemas presentes en un vehículo. Además, los dispositivos IoT permiten la comunicación entre vehículos (V2V) y con la infraestructura (V2I), mejorando la coordinación y la seguridad en el tráfico.
La tecnología 5G, aunque prometedora, tiene una aplicación limitada en los VDS actuales y se emplea sobre todo en demostradores de vehículos autónomos y en pruebas de verificación de vehículos. Gracias a su capacidad para transmitir grandes volúmenes de datos de forma ultrarrápida y con baja latencia, 5G ofrece un gran potencial para la actualización remota del software y la comunicación en tiempo real entre vehículos, la infraestructura y servicios externos en la nube, facilitando así aplicaciones avanzadas en movilidad bajo demanda y conducción autónoma.
Gemelos digitales
Los gemelos digitales son representaciones virtuales precisas de los vehículos físicos. Estos modelos pueden usarse durante el diseño y desarrollo del vehículo y sus componentes, y también durante la operación del mismo. En el primer caso, esta tecnología permite simular, analizar y optimizar el rendimiento del vehículo con distintas alternativas de diseño. Así, es posible realizar pruebas virtuales de nuevas funciones y mejoras de software antes de implementarlas en el vehículo real, reduciendo costes y tiempos de desarrollo. En el segundo caso, los gemelos digitales pueden utilizar datos obtenidos de sensores y sistemas IoT en tiempo real para la detección temprana de problemas, la planificación de mantenimiento predictivo y la mejora continua del diseño y las operaciones del vehículo.
Big Data
La gran cantidad de información que se recopila en los vehículos podrá ser utilizada para mejorar las funcionalidades del vehículo y para desarrollar nuevos productos. Por su gran coste computacional, este tipo de tratamiento se suele realizar en la nube.
Blockchain
Esta tecnología permitirá en el futuro la implementación de nuevos modelos de negocio, como el uso compartido de vehículos (carsharing) y las transacciones de pago entre vehículos y servicios de infraestructura.
Realidad Aumentada (AR) y Realidad Virtual (VR)
Las tecnologías inmersivas, como la Realidad Aumentada (AR) y la Realidad Virtual (VR), permitirán modificar la forma en que interactuamos con los vehículos. La AR se puede utilizar para proporcionar información en tiempo real al conductor a través de pantallas de visualización frontal (HUD), mejorando la seguridad y la eficiencia.
Por otro lado, la VR se emplea en el diseño y desarrollo de vehículos, permitiendo a los ingenieros y diseñadores simular y probar nuevas ideas en entornos virtuales antes de implementarlas en el mundo real.
Impacto del VDS en la industria de la automoción
Llegados a este punto del artículo, es fácil comprender que estamos ante un nuevo paradigma para el sector de la automoción. Veamos un poco más en detalle qué implicaciones tiene para este sector la adopción del VDS.
Cambios en el diseño y fabricación
La interrelación entre los distintos componentes, con sus diferentes elementos de software y hardware, requiere de un cambio en el modo de afrontar el diseño de los vehículos que permita un desarrollo paralelo de todos los elementos.
Para ello se impone el uso de metodologías de diseño basadas en modelos MBSE (Model Based System Engineering), que permitan desarrollar todos los módulos teniendo en cuenta el resto de componentes. Así, estas metodologías se basan en ciclos de diseño y verificación por componente, tanto virtual como experimental (MIL, SIL, HIL), hasta llegar a la validación total del sistema vehicular.
Impacto en los proveedores y la cadena de suministro
La transición hacia los VDS también afecta significativamente a los proveedores y la cadena de suministro de la industria de la automoción. Los proveedores de componentes electrónicos y de software ganan mayor relevancia en comparación con los proveedores tradicionales de piezas mecánicas, que a su vez van dotando de mayor inteligencia a sus productos. La colaboración entre fabricantes de automóviles y empresas tecnológicas se intensifica, impulsando la innovación y el desarrollo de nuevas soluciones integradas.
Regulaciones y estándares
La implementación de VDS también plantea desafíos en términos de regulaciones y estándares. La industria debe adaptarse a las nuevas normativas de ciberseguridad, protección de datos y certificación de software. Las autoridades reguladoras deben establecer marcos que garanticen la seguridad y la fiabilidad de los VDS, asegurando que las actualizaciones de software no comprometan la integridad y la funcionalidad de los vehículos.
Los estándares de interoperabilidad también son cruciales para permitir la integración de múltiples sistemas y aplicaciones dentro del ecosistema VDS. Las organizaciones de la industria y los organismos reguladores deben colaborar para desarrollar y adoptar estándares que faciliten la cooperación y la innovación, garantizando al mismo tiempo la seguridad y la protección de los consumidores.
Impacto del VDS en la Movilidad y nuevos modelos de negocio
El Vehículo Definido por Software está revolucionando, ya no sólo el sector automoción, sino, por extensión, el propio concepto de Movilidad. El transporte de personas y de mercancías está evolucionando hacia modelos más flexibles, personalizados y adaptados a las necesidades específicas de usuarios y empresas implicadas.
Por ejemplo, en el ámbito del transporte de mercancías, el VDS ofrece beneficios significativos. Los vehículos de carga pueden gestionar de manera más eficiente las cadenas de suministro, optimizando la logística y reduciendo los tiempos de entrega. La capacidad de realizar diagnósticos remotos y un mantenimiento predictivo también ayuda a minimizar el tiempo de inactividad y a mantener la flota operativa en todo momento.
Presente, futuro y tendencias del VDS
Adopción del VDS
Muchas empresas (algunas de ellas, líderes en la industria de la automoción) ya han adoptado el concepto de Vehículo Definido por Software (VDS). Veamos algunos ejemplos:
Grandes fabricantes de vehículos:
- Volkswagen (VW): Volkswagen ha desarrollado arquitecturas avanzadas de software y vehículo en sus plataformas ID, diseñadas para optimizar la conectividad y funcionalidad de sus vehículos eléctricos. Estas arquitecturas permiten una integración fluida de funciones de asistencia al conductor y actualizaciones OTA (Over-the-Air), lo que facilita la incorporación continua de nuevas tecnologías y mejora la experiencia de usuario en tiempo real.
- General Motors (GM): GM está desarrollando su propio ecosistema de software y hardware para apoyar la evolución hacia los vehículos definidos por software. Sus avances incluyen la implementación de plataformas que permiten la actualización y personalización constante de las funciones del vehículo.
- Hyundai Motor Group: Hyundai ha sido pionero en la adopción de tecnologías SDV. Presentaron su nueva arquitectura E/E (Electrical and Electronics) para SDVs en el CES 2024, que incluye un ordenador de alto rendimiento (HPVC) y un sistema operativo especializado para SDVs. Esta plataforma permite la gestión eficiente de funciones autónomas, infotainment y conectividad.
- Kia: Parte del Hyundai Motor Group (Kia) también está implementando tecnologías SDV en sus vehículos. Modelos como el Kia EV9 y el Kia Sorrento ya incorporan la plataforma de Sonatus, que facilita la integración y actualización de funciones mediante software.
Empresas componentistas:
- ZF Friedrichshafen AG: ZF está implementando soluciones avanzadas de sistemas donde el software tiene cada vez más presencia para mejorar la conectividad y la funcionalidad de los vehículos. Sus sistemas abarcan desde la gestión de la transmisión hasta la conducción autónoma.
- Valeo: Valeo está desarrollando tecnologías para la conducción autónoma y sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS) que se integran en la arquitectura del VDS. Sus soluciones permiten una mayor conectividad y actualización constante del software.
- Bosch: Bosch está desarrollando plataformas de software y hardware avanzadas que permiten la integración de funciones de VDS, incluyendo sistemas de asistencia al conductor, conectividad y gestión de datos.
- Continental: Continental ha estado invirtiendo en plataformas de software que permiten actualizaciones OTA (Over-the-Air) y la integración de múltiples sistemas del vehículo a través de software.
- Magna International: Magna está desarrollando soluciones de software y hardware para vehículos eléctricos y autónomos, que forman parte del concepto de VDS. Sus sistemas incluyen desde trenes motrices hasta sistemas de asistencia al conductor.
Como vemos, algunos de los principales fabricantes están ya invirtiendo en plataformas de software avanzadas que permitan actualizaciones constantes de sus vehículos y una mejor integración con nuevas tecnologías y funcionalidades avanzadas. Es muy probable que los VDS se conviertan en la norma para la mayoría de los vehículos nuevos en la próxima década.
Desafíos y retos
Aunque el futuro del VDS es muy prometedor, es necesario abordar una serie de retos y desafíos que son críticos en la expansión de este nuevo concepto de vehículos:
Estandarización de la industria
Se están desarrollando plataformas de software abiertas y colaborativas, lo que es fundamental para facilitar la integración de nuevas aplicaciones y servicios, promoviendo un ecosistema de innovación continua. Este enfoque favorece además la estandarización de arquitecturas de software en la industria, un factor clave para asegurar la interoperabilidad y la compatibilidad entre diferentes sistemas y fabricantes.
La estandarización, no sólo agiliza el desarrollo de nuevas funciones, sino que también permite a los desarrolladores y proveedores adaptar soluciones existentes a múltiples plataformas de manera eficiente, optimizando los recursos y reduciendo los costes de implementación.
Ciberseguridad avanzada
La ciberseguridad es una preocupación crítica en el desarrollo de los VDS. A medida que los vehículos se vuelven más conectados, aumentan las vulnerabilidades a ciberataques.
Las tecnologías de ciberseguridad avanzadas están evolucionando para proteger los sistemas de los vehículos contra amenazas, garantizando la integridad de los datos y la seguridad de las operaciones. Implementar medidas robustas de ciberseguridad es fundamental para ganar la confianza de los consumidores y asegurar la adopción masiva de los VDS.
Sostenibilidad y eficiencia energética
Los VDS deberían contribuir al objetivo de lograr que una industria de la automoción más comprometida con la sostenibilidad y con una mayor eficiencia energética. La optimización de los sistemas de gestión de energía y la integración de fuentes de energía renovable están permitiendo que los vehículos sean más eficientes y menos contaminantes.
Las tecnologías de software permiten una gestión más precisa de los recursos energéticos, reduciendo el consumo de combustible y las emisiones de gases de efecto invernadero. Este enfoque, no sólo beneficia al medioambiente, sino que también reduce los costes operativos para los propietarios de vehículos y flotas.
Nuevas oportunidades
Aunque existen todos estos desafíos, lo cierto es que el futuro de los VDS es muy prometedor y que este enfoque abre nuevas oportunidades de negocio para la industria de la automoción. Una de las principales innovaciones es el modelo de negocio basado en suscripciones y servicios.
Los fabricantes pueden ofrecer características y funcionalidades adicionales como servicios de suscripción, permitiendo a los clientes personalizar y actualizar sus vehículos de acuerdo con sus necesidades y preferencias.
Además, los VDS facilitan el desarrollo de Vehículos como Servicio (VaaS), donde los usuarios pueden acceder a vehículos bajo demanda en lugar de poseerlos. Este modelo es especialmente relevante para las flotas de vehículos compartidos y los servicios de movilidad urbana (Mobilty as a Service, MaaS), donde la flexibilidad y la eficiencia son cruciales.
En resumen, los VDS están preparados para liderar una transformación en el sector de la automoción, impulsando la innovación y mejorando la eficiencia, la seguridad y la experiencia del usuario. La adopción de estas tendencias permitirá a los fabricantes de automóviles ofrecer vehículos más avanzados y sostenibles que se adapten a las necesidades cambiantes de los consumidores y la sociedad.
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Artículo validado por: José Manuel Rodríguez, gestor de proyectos en Mecatrónica y Robótica en el ITA
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