Le cloud, outil indispensable pour les constructeurs automobiles

Les constructeurs automobiles doivent choisir des logiciels embarqués dans les véhicules (SDV) avec une approche "cloud native" afin de se maintenir face aux bouleversements du secteur automobile

Les constructeurs automobiles traditionnels sont confrontés à des bouleversements sans précédent : la pénurie de la chaîne d'approvisionnement, le passage aux véhicules électriques et la concurrence féroce des nouveaux entrants sur le marché.

Cependant, s'ils s’inspirent de ce qui s’est passé depuis le début des années 2000 dans le développement des logiciels, ils peuvent entrevoir un avenir prometteur. Au cours des dernières décennies, les constructeurs automobiles se sont de plus en plus tournés vers leurs fournisseurs pour construire et concevoir les composants et les autres systèmes qui constituent les automobiles. La même tendance s'est poursuivie lorsque l'électronique s'est emparée d'un nombre croissant de systèmes embarqués.

Il en résulte que les véhicules actuels comportent des dizaines d'unités de contrôle électronique (ECU) personnalisées provenant de nombreux fournisseurs, basées sur du silicium, exécutant des logiciels spécifiques et difficiles à mettre à jour ou à réutiliser. La normalisation des logiciels et du hardware est minime, même si le nombre de lignes de code dépasse les 100 millions dans un véhicule haut de gamme.

Le résultat est un système complexe, peu flexible et " à bout de souffle ". C'est la raison pour laquelle les défauts liés aux logiciels représentent plus de la moitié de tous les rappels de véhicules, selon le rapport Stout's Automotive Defect and Recall Report, 2020. Et c'est pourquoi de nouveaux venus comme Tesla - dont les véhicules intègrent des architectures logicielles et matérielles modernes - tirent leur épingle du jeu.

Les constructeurs automobiles ont donc compris qu'ils devaient réorganiser l’architecture non seulement des logiciels et du matériel sous-jacent qui contrôlent leurs véhicules, mais aussi la manière dont ils les produisent. À bien des égards, ces défis ne sont pas surprenants, en particulier pour ceux qui ont une expérience dans le monde des technologies d'entreprise. En effet, au cours des deux dernières décennies, l'industrie technologique a dû entreprendre son propre voyage vers la normalisation et l'interopérabilité. Les technologies dédiées aux entreprises peuvent-elles donc permettre aux constructeurs automobiles d'aller de l'avant ? Nous pensons que oui.

Les gens décrivent souvent une automobile moderne comme un smartphone sur roues. Mais il serait peut-être plus juste de parler d'un centre de données sur roues, avec des dizaines d'ordinateurs et d'autres appareils qui communiquent et interagissent de manière complexe sur des réseaux à haut débit. En ce qui concerne les centres de données, l'état de cette technologie est le modèle défini par logiciel, qui est à la base des entreprises et des services basés sur le cloud les plus performants d'aujourd'hui.

La définition logicielle signifie que la fonctionnalité est essentiellement mise en œuvre dans le logiciel, qui est indépendant du matériel subordonné, ce qui facilite la mise à jour et la réutilisation. De manière tout aussi importante, cela signifie également que le logiciel est conçu pour être configuré de manière dynamique et contrôlé de manière programmatique par d'autres logiciels, ce qui permet des capacités telles que l'optimisation en temps réel, les diagnostics automatisés et la sécurité proactive.

Cloud, mises à jour automatiques et évolutives

De plus en plus, les logiciels pour véhicules sont conçus à l'aide de technologies et d'architectures natives du cloud, telles que les microservices et la conteneurisation. Les applications, ainsi que les fonctions et caractéristiques individuelles, sont composées de services modulaires et portables qui interagissent par l'intermédiaire d'API. Les corrections, les mises à niveau, voire les nouvelles fonctions et caractéristiques, sont fournies sous forme de mises à jour évolutives.

Le développement natif dans le cloud s'appuie sur ces éléments en intégrant des environnements de développement et de simulation de véhicules qui permettent de développer, de tester et de vérifier le logiciel du véhicule entièrement dans le cloud, plutôt que de nécessiter des environnements de test basés sur le test physique du matériel.

Les mises à jour et les modifications validées peuvent alors être déployées à distance et à grande échelle. Dans le cas d'un centre de données défini par logiciel, il n'est plus nécessaire qu'un technicien mette à jour chaque pièce de matériel sur place. Dans le cas d'un véhicule défini par logiciel, les propriétaires n'ont plus besoin de se rendre dans un garage pour une mise à jour critique.

Quels sont donc les autres avantages que nous pouvons tirer de l'application de l'approche "cloud native" dans le secteur automobile ?

Actuellement, l'industrie s'intéresse surtout à la manière dont les véhicules définis par logiciel peuvent recevoir automatiquement des corrections de bugs. Il s'agit en effet d'un besoin pressant, compte tenu des bouleversements causés par les défauts des logiciels existants. 

La capacité à fournir de nouvelles fonctionnalités et de nouveaux services tout au long de la durée de vie du véhicule est étroitement associée à ce besoin, afin d'accroître la satisfaction et la fidélité des clients et de créer de nouvelles sources de profit. Mais nous pensons que les avantages du développement "cloud native" dans l'industrie automobile vont bien au-delà.

Tout d'abord, le développement "cloud native" peut accélérer l'innovation pour les constructeurs automobiles. En décomposant le logiciel du véhicule en services modulaires, réutilisables et actualisables, les équipes de développement n'ont plus à se réinventer à chaque fois qu'elles doivent mettre à jour un composant individuel. Et lorsqu'elles développent une nouvelle fonctionnalité, elles peuvent se concentrer sur ce service ou son conteneur, en sachant que les autres services dans d'autres conteneurs continueront à fonctionner sans changement.

En outre, les tests des composants logiciels deviennent moins contraignants, car ils peuvent être effectués dans le cloud à l'aide d'un environnement de simulation de véhicule - plutôt que de nécessiter un véhicule réel.

Enfin, le découplage du logiciel et du matériel permet d'accélérer le développement du logiciel par rapport aux délais plus lents du matériel. Les fabricants disposent ainsi d'une plus grande souplesse dans le choix du matériau, ce qui les rend moins vulnérables aux pénuries de puces et de semi-conducteurs.

Des véhicules plus agiles

L'approche "cloud native" permet également de rendre le véhicule plus dynamique. Les composants et sous-systèmes individuels étant mieux connectés grâce à des API et des protocoles communs, ils deviennent plus configurables et contrôlables par programmation. Cela permet aux logiciels installés dans le véhicule ou dans le centre de données du constructeur automobile d'analyser les données du véhicule, d'identifier les problèmes et les optimisations, et même d'améliorer automatiquement le véhicule - sans nécessiter l'installation de nouveaux logiciels.

En d'autres termes, le système peut voir ce qui se passe, l'interpréter et prendre des mesures si besoin de remédier à un problème.

En résumé, l'approche "cloud native" est tout simplement plus efficace et plus souple, et elle accélère l'innovation. Lorsqu'un constructeur automobile met en œuvre une plateforme définie par logiciel au cœur de ses véhicules et établit un environnement de développement "cloud native", il peut réagir beaucoup plus rapidement aux nouvelles opportunités, aux nouveaux problèmes, aux nouvelles réglementations et aux nouveaux risques.

À quoi cela pourrait-il ressembler dans la pratique ? Les récentes modifications apportées à la réglementation sur l'essence E10 au Royaume-Uni en sont un bon exemple. Si les véhicules définis par logiciel ont besoin d'être modifiés pour s'adapter aux nouvelles formules de carburant, ces modifications pourraient être apportées à partir du cloud, au lieu de nécessiter un déplacement chez un concessionnaire. De plus, les constructeurs automobiles et les gestionnaires de flotte pourraient obtenir des données en temps réel sur les effets précis des changements de carburant et des mises à jour qu'ils ont déployées, ce qui leur permettrait d'optimiser davantage les performances.

Il reste encore du chemin à parcourir, mais les efforts de collaboration de l'industrie, comme le projet SOAFEE (Scalable Open Architecture for Embedded Edge), rassemblent les constructeurs automobiles, les fabricants de silicium, les développeurs de logiciels et les fournisseurs de solutions cloud pour faire du développement natif en cloud une réalité pour l'automobile. Ensemble, nous sommes convaincus que de tels efforts apporteront bien plus que des mises à jour plus faciles. En fin de compte, ils contribueront à la transformation numérique globale de l'industrie automobile, ce qui se traduira par des véhicules meilleurs, plus sûrs, plus sécurisés et toujours d'actualité.

L'avenir de l'automobile n'est peut-être pas encore écrit, mais nous sommes presque sûrs qu'il sera défini par logiciel et dans le cloud.