西门子基于数字孪生技术的“软件定义汽车”整体方案

日前，在由盖世汽车和AUTOSAR联合主办的2022第三届软件定义汽车论坛暨AUTOSAR中国日上，西门子工业软件大中华区AEC事业部总监罗聚焦软件定义汽车模式下OEM开发模式的变化，详细介绍了区域架构的发展现状和西门子全面的AUTOSAR解决方案针对西门子嵌入式软件开发的数字线程，罗表示:作为AUTOSAR的制造商，西门子希望与业内同仁合作，共同提升整个行业的软件质量和开发周期，从而实现软件定义汽车模式的成功

罗西门子工业软件大中华区AEC部总监

组织以下演讲内容:

硬件融合和软件定义汽车技术的趋势正在到来。

我很高兴能和大家一起在武汉参加这次会议，共同探讨西门子汽车，为整个汽车事业做出贡献作为一家积极推动数字化转型的企业，我们将向您展示西门子基于digital twin技术在软件定义车辆领域的解决方案

伴随着电动化的趋势，整个汽车架构的复杂程度越来越高原来的8位，16位电脑，现在是32位，64位，更复杂的架构正在应用到汽车上自动驾驶领域越来越多相应的法规正在出台，也带来了Robotaxi等新的商业模式

越来越多的主机厂开始重视自主软件开发，订阅服务，OTA更新以及公有云，私有云，OS操作系统，车载用软件工厂等都被纳入主机厂的业务范围。

在软件定义汽车的模式中，软件将占未来所有汽车创新的90%对于未来的OEM厂商来说，在硬件融合的情况下，差异将由软件来定义，这就迫切需要采用跨领域，跨组织边界的一致，敏捷的工作方式

整车厂内循环的发展

在OEM厂商开始开发自己的应用软件的趋势下，软件必须集中化以提高效率因此，整车的电子电气也从传统的分布式架构发展到了领域架构整个架构的迭代驱动软件的更新，软件的复杂度越来越复杂OEM在架构驱动的软件快速迭代中承担开发OS的任务，成立自己的软件部门更多的OEM厂商将参与到整个软件架构和软件设计中

我从事汽车行业多年十几年前，主机厂的开发模式通常是以硬件和功能来定义，而现在主机厂会在整车的软件开发上投入更多的人力物力西门子在这个领域有自己的平台，并提供相关的运营系统，比如提供娱乐系统中的设施和相应的路线升级，最终形成从车辆到网络的闭环

改变人们的工作方式总是很难，但对于软件驱动的改变来说，这绝对是至关重要的打破孤岛不仅有助于在组织变革中取得更快的进展，软件本身也将有助于内部团队通过允许他们在同一工具链上工作而更加紧密地联系在一起西门子希望通过数字化驱动，打通整车所有领域并形成跨职能协作，打破原有的信息孤岛和工作孤岛，提高软件质量，缩短整个开发周期，加速创新

西门子形成了一套从电子系统到软件再到电气的一体化解决方案，从电机架构开始驱动上层电子架构和下层电气架构西门子有自己的软件架构，基于电子架构的软件设计和实现，并提供应用生命周期管理电气领域，布局电机系统和线束，涵盖检定，生产，服务的流程，在系统层面，前期会根据需求搭建系统模型，后期会提供相应的验证和保障服务

西门子在2017年收购了MentorGraphics，后者在2004年成为AUTOSAR的高级合作伙伴，于是西门子自然成为AUTOSAR的合作伙伴，并推出了相应的AUTOSAR解决方案Capital VSTAR。

简化ECU软件开发，实现软件定义汽车。

这就是大家非常熟悉的V模型，从机械到电气，电子，EA架构到辅助仿真这些都是西门子关注的领域，都有相应的产品

今天主要讲软件我们将总体需求和功能模型，系统模型和软件模型导入到架构工具中进行功能化，部署到SWC模块到平台架构，将信号分发到网络运营商，用实时指标优化E/E架构同时，我们将整合硬件，软件和网络模型，并模拟ECU级虚拟硬件来验证系统行为和性能

汽车系统日益增加的复杂性将对开发成本和及时性造成压力此外，还必须满足不断发展的软件功能安全，网络安全和法规的要求这一块展示了软件的集成过程提取前端ECU，然后导入AUTOSAR软件或遗留重构软件，进行配置和集成，最后构建ECU其中，AUTOSAR和工具链的标准实现同时满足了功能安全和网络安全基于生成式开发过程的成熟配置，可以通过AUTOSAR方法提高软件集成的自动化程度

无论是芯片架构的抽象，还是AUTOSAR的实现，还是虚拟硬件验证，都属于西门子的嵌入式软件开发数字线程范畴比如芯片方面，西门子可以把芯片抽象到MCU和SOC的层面基于这一能力，西门子可以将AUTOSAR元模型应用于ECU级仿真通过模拟仿真界面和SWC功能，进一步搭建ECU仿真并放在工作台上，可以实现西门子在电子测试方面的独特优势

西门子AUTOSAR嵌入式软件平台提供CP平台和AP平台目前CP平台和AP平台都换到了2111版本，新的AP平台将在今年发布

来自西门子的AUTOSAR综合解决方案CapitalVSTAR是一套完整的车载ECU软件开发方案，旨在提升车辆性能，虚拟验证，网络安全和快速实施在安全性方面，CapitalVSTAR满足ISO 26262定义的所有安全级别，提供模块的功能安全组件以便于集成，并支持混合临界的ECU概念在网络安全方面，首都VSTAR为联网车辆ECU提供防火墙，加密算法等不同级别的安全保护机制，涵盖完整性，真实性，保密性等，集成了AUTOSAR的标准安全功能和该领域的相关高级方案

此外，我们提供了一个易于使用的工具链，工具之间的开放接口，以及一个强大的标准，使参与者能够相互协作，从而实现高效的协作和开发。

软件工厂，也就是虚拟ECU，利用实际硬件的仿真模型进行系统驱动开发，可以减少对实际硬件的依赖，共享数据和结果，实现深度无创调试如前所述，西门子收购了MentorGraphics，作为专注于芯片和EDA领域的厂商，可以提供芯片抽象和外设方面的经验，帮助你完成仿真

在建立数字化工厂和软件工厂的方法论上，西门子认为最重要的是基于模型的工作模式和系统工程在系统工程的所有领域，西门子为客户提供独特的软件开发工具和方法，包括质量方面的敏捷方法，可重复性和快速反馈方面的持续集成/部署，整个开发过程中的数字结对，验收和认证的需求跟踪等

作为西门子AUTOSAR的制造商，我们希望与业界同仁合作，共同提高整个行业的软件质量和开发周期，从而快速响应市场的变化趋势，帮助组织实现软件定义汽车模式的成功。