Những ưu thế và rủi ro khi ô tô ngày càng “thông minh” hơn

Thời đại phần mềm lên ngôi

BMW i Vision Dee hay concept Afeela của Sony Honda Mobility (SHM), cả hai đều được ra mắt tại CES 2023. Cả hai đều nhằm mục đích xây dựng mối quan hệ giữa con người và phương tiện bằng cách nâng cao khả năng kỹ thuật số, được cung cấp bởi phần mềm ngày càng tiên tiến.

Điều này sẽ cực kỳ quan trọng đối với SHM vì nó nhằm mục đích cho phép mỗi hành khách dành thời gian tùy thích, khiến chiếc xe giống như một phòng khách. Bên cạnh thông tin giải trí, công ty tin rằng các hệ thống hỗ trợ người lái tiên tiến (ADAS) và công nghệ lái xe tự động sẽ được hưởng lợi từ SDV.

Phương tiện do phần mềm xác định (SDV) là phương tiện mà các chức năng cốt lõi của nó được quản lý bởi một lớp phần mềm nằm giữa giao diện của người lái xe hoặc người quản lý đội xe cũng như các chức năng và cảm biến của phương tiện. Điều này cho phép nhà sản xuất cải thiện linh hoạt cả khả năng sử dụng và các tính năng thông qua các bản cập nhật, bao gồm cả không dây.

Theo truyền thống, các nhà sản xuất ô tô đã dựa vào việc tập hợp các bộ phận “tốt nhất” cho từng chức năng chính của một chiếc xe từ nhiều bên thứ ba. Nhưng mặc dù một số tính năng này sẽ được thiết kế để hoạt động cùng nhau, nhưng về tổng thể, các tính năng này sẽ hoạt động độc lập và do đó, việc nâng cấp chúng có thể gặp vấn đề.

Với SDV, các tính năng phần cứng có thể vẫn cố định nhưng cách chúng được sử dụng bởi phương tiện có thể phát triển vì chúng là một phần của nền tảng trung tâm được chia sẻ. Điều này sẽ đặc biệt có giá trị khi ô tô có nhiều tính năng tự trị hơn. Các cảm biến có thể xuất ra cùng một loại dữ liệu, nhưng Hệ thống hỗ trợ người lái nâng cao (ADAS) có thể được tăng cường để mang lại sự an toàn và tự chủ cao hơn khi phần mềm được cải thiện mà không cần nâng cấp phần cứng.

“Người ta thường nói rằng khoảng 90% các tính năng và chức năng mới trong xe được điều khiển bởi phần mềm”, Amen Hamdan, người đứng đầu nền tảng xe và điện toán đám mây tại Cariad, cho biết tại CES 2023. “Xu hướng này càng được thúc đẩy bởi sự xuất hiện của lái xe tự động, sự hội tụ của các thiết bị điện tử tiêu dùng, dịch vụ trực tuyến, với hệ thống thông tin giải trí trên xe, chúng tôi đang thúc đẩy mạnh mẽ hướng tới điện khí hóa”.

Amen Hamdan chỉ ra rằng các phương tiện đang di chuyển vượt ra ngoài điểm vận chuyển đơn giản. Thay vào đó, giờ đây chúng có thể được coi giống như các thiết bị điện tử tiêu dùng hơn.

Bosch nói rằng nhiều người lái xe hiện mong đợi các phương tiện được tích hợp hoàn toàn vào cuộc sống số của họ. Trên hết, nhà cung cấp tin rằng các tính năng được kết nối, tự động hóa và cá nhân hóa sẽ ngày càng được triển khai nhiều hơn trong phần mềm ô tô.

Nhà cung cấp này cho biết: “Trong khi trước đây, trải nghiệm của khách hàng về một chiếc ô tô chủ yếu được xác định bởi phần cứng, thì phần mềm hiện đang đóng vai trò quan trọng hơn nhiều. Xu hướng phần mềm này định hình ồ ạt trải nghiệm của khách hàng và trong một số trường hợp, thậm chí cả thông số kỹ thuật của phần cứng được gọi là "phương tiện do phần mềm xác định". Nhưng để hiểu kết quả, rủi ro và phần thưởng tương ứng của phương pháp kỹ thuật số này, điều quan trọng là phải xác định ý nghĩa của SDV”.

Khả năng của SDV

Điều này có nghĩa là các bản cập nhật qua mạng không dây (OTA) có thể tiếp tục cải thiện không chỉ giao diện người dùng mà cả các yếu tố hiệu suất tác động đến hành vi lái xe, rất lâu sau khi xe rời khỏi đại lý.

Đối với nhiều người, khả năng cập nhật và xác định lại thông qua phần mềm này đặt SDV ở cấp độ tương tự như điện thoại thông minh. Tuy nhiên, Sonatus cảnh báo chống lại cách tiếp cận đơn giản hóa này. Giám đốc tiếp thị của công ty phần mềm phương tiện, John Heinlein, nói rằng SDV giống như các trung tâm dữ liệu trên bánh xe hơn. Các nhà sản xuất ô tô giờ đây có thể giám sát, phân tích, điều khiển và tự động hóa phương tiện trong thời gian thực nhờ những đổi mới dựa trên dữ liệu.

Ông chỉ ra rằng các phương tiện ngày nay có thể chứa tới 150 triệu dòng mã phần mềm, hoạt động trên 100 thiết bị điều khiển điện tử, chưa kể đến các cảm biến, camera, radar cũng như các thiết bị phát hiện ánh sáng và phạm vi.

“SDV cho phép quản lý tốt hơn phần mềm này và có thể mở khóa các kiến trúc “khu vực” phương tiện đơn giản hóa mới cũng có thể giảm trọng lượng phương tiện và chi phí sản xuất. Trước đây, trải nghiệm xe hơi của khách hàng chủ yếu được xác định bởi phần cứng. Tuy nhiên, tương lai là do phần mềm xác định và đổi mới phần mềm đang đóng một vai trò quan trọng hơn nhiều”, Heinlein nói.

Quá trình phát triển SDV đòi hỏi sự hợp tác rất lớn giữa các nhà sản xuất ô tô, nhà cung cấp và chuyên gia phần mềm. Ví dụ, Volvo đang tăng cường hợp tác với những gã khổng lồ công nghệ như Google, tận dụng lợi thế các biểu mẫu và dịch vụ được cung cấp để xây dựng trải nghiệm người dùng nâng cao.

Vào đầu năm nay, thương hiệu này đã công bố triển khai bản cập nhật OTA, dự kiến sẽ tiếp cận khoảng 350.000 khách hàng trên toàn thế giới. Một trong những lợi ích chính đối với những người dùng này là truy cập vào lệnh thoại thông qua các dịch vụ hỗ trợ Google Assistant.

Tuy nhiên, nhà sản xuất vẫn đang nghiên cứu các khả năng nội bộ của mình, tìm cách phát triển nền tảng điện toán cốt lõi và các chức năng của phương tiện.

Heinlein nhấn mạnh các hệ thống cần thiết để hiện thực hóa SDV trên kiến trúc điện được lấy từ trung tâm dữ liệu. Điều này có nghĩa là không chỉ công nghệ phương tiện sẽ phải thay đổi mà cả quá trình phát triển ô tô cũng phải thay đổi.

“Đây chỉ là một trong những lý do khiến việc hiện thực hóa SDV ở quy mô lớn là một nỗ lực to lớn như vậy. Đặc biệt khi xem xét khung thời gian ngắn mà thị trường đang yêu cầu để quá trình chuyển đổi này diễn ra, do đó Sonatus tin rằng không gì khác hơn là sự hợp tác chặt chẽ giữa các OEM và nhà cung cấp, bao gồm các nhà cung cấp công nghệ chuyên biệt mới như chúng tôi là bắt buộc. Đây là những gì chúng tôi đang làm hôm nay với các đối tác OEM của mình như Tập đoàn ô tô Hyundai”, Heinlein nói.

Giallorenzo nhấn mạnh sự hợp tác giữa các nhà cung cấp công nghệ và nhà sản xuất là điểm sáng tạo cho thế hệ ô tô kết nối thông minh tiếp theo. Ông giải thích: “Các OEM không thể tự làm mọi thứ và cần cộng tác với các đối tác phù hợp để triển khai các kiến trúc SDV sáng tạo và các dịch vụ được kết nối mới.

Phần cứng vượt trội

Nhưng tất cả những lợi ích mà sự hợp tác này mang lại? Giallorenzo tin rằng những lợi ích của SDV sẽ bao gồm toàn bộ chiếc xe. Điều này bao gồm các tính năng an toàn vượt trội với công nghệ chống va chạm và ADAS, cũng như sự thoải mái hơn trong cabin với khả năng thông tin giải trí được cải thiện. Chẩn đoán và viễn thông tốt hơn cũng sẽ cho phép quản lý đội xe và bảo trì có một bước tiến vượt bậc.

“SDV vượt trội so với người tiền nhiệm do phần cứng xác định trên nhiều đấu trường. Ngoài việc an toàn hơn, chúng còn mang đến sự thoải mái và tiện lợi vượt trội, cũng như chi phí vận hành thấp hơn trong suốt vòng đời của chúng. Vì nhiều SDV cũng chạy bằng điện nên chúng có dấu chân môi trường nhỏ hơn đáng kể”, Giallorenzo giải thích.

Nói rộng hơn, các bản cập nhật OTA sẽ cho phép các nhà sản xuất ô tô tiếp tục phát huy tất cả các khả năng này, cải thiện hiệu suất và dịch vụ của xe sau khi xe xuất xưởng. Giallorenzo chỉ ra rằng điều này thể hiện sự thay đổi mô hình quan trọng nhất mà ngành công nghiệp ô tô từng trải qua, vì những chiếc ô tô được xác định bằng phần cứng có xu hướng không thay đổi trong suốt vòng đời của chúng.

Bakkenes trong khi đó xác nhận tất cả các mẫu xe mới của Volvo hiện được trang bị chức năng cập nhật OTA để liên tục cải thiện các tính năng như thông tin giải trí, an toàn, sạc, v.v… Thậm chí ông đi xa hơn khi mô tả thế hệ xe điện chạy bằng pin (BEV) tiếp theo của thương hiệu này sẽ là “máy tính trên bánh xe”.

“Tính toán tập trung sẽ giúp tránh sự phức tạp của việc có nhiều bộ điều khiển điện tử xung quanh ô tô để điều khiển các tính năng và hệ thống riêng lẻ. Thay vào đó, một hệ thống máy tính cốt lõi sẽ giữ cho tất cả các đơn vị được kiểm soát theo cách hiệu quả và bền vững hơn, tập trung hóa phần mềm và cho phép cập nhật qua mạng dễ dàng hơn để chiếc xe được cải tiến liên tục”, Bakkenes nói.

Ưu thế của phần mềm

“Thật hài lòng và thuận tiện biết bao cho một người khi bước vào chiếc xe mình chọn, nó sẽ tự động cấu hình tất cả các tính năng chính xác như mong muốn, từ nhiệt độ đến vị trí chỗ ngồi, đến màu đèn nội thất. Sau đó tải trước điểm đến điều hướng của sẽ xác nhận, sẵn sàng ra khỏi nhà để xe mà không cần phải dừng lại để xuất trình giấy phép của người lái?”, Bosch nói.

Một hệ thống khác được thiết lập để hưởng lợi lớn từ việc phát triển phần mềm là âm thanh trong xe. Rüdiger Fleischer, giám đốc sản phẩm ô tô của Dirac, nói: “Hầu hết mọi người đều có thể phân biệt được âm thanh hay và dở, cho dù họ có đánh giá cao nó hay không, nhưng họ có thể phân biệt được nó. Nếu bạn đã từng sở hữu một chiếc ô tô có hệ thống âm thanh thực sự tốt, bạn sẽ không muốn quay lại một cái cũ hơn”.

Trong khi đó, hệ thống âm thanh tồi cũng để lại nhiều ấn tượng, chỉ là ấn tượng rất tiêu cực. Cũng không khó để hiểu tại sao lại như vậy. Các bề mặt cứng như thủy tinh và nhựa làm cho nội thất xe có môi trường xung quanh cực kỳ khó khăn để phân phối âm thanh chất lượng cao, do đó sóng bị dội đi dội lại trong một không gian nhỏ bên trong, không ai thích như vậy cả.

Nhưng bằng cách sử dụng một thuật toán dựa trên các mô hình khoa học và toán học, Dirac sử dụng phần mềm để cải thiện đáng kể chất lượng âm thanh được cung cấp trong xe. Vì vậy, thay vì lấp đầy không gian ô tô bằng số lượng loa ngày càng tăng, mỗi loa đều tranh giành ưu thế về âm thanh, ở đây, phần mềm có thể cung cấp một giải pháp để tạo âm thanh thuần túy.

Lars Carlsson, người đứng đầu bộ phận phát triển kinh doanh ô tô tại Dirac, giải thích rằng việc sử dụng phần mềm theo cách này sẽ mở ra những cơ hội trải nghiệm âm thanh mới. Về mối quan hệ giữa doanh nghiệp với người tiêu dùng, có thể mua các thời hạn giấy phép khác nhau để chi trả cho một chiếc ô tô trong một tháng, một năm hoặc cả đời nhờ công nghệ OTA. Điều này có thể cung cấp khả năng nâng cấp hệ thống, điều chỉnh cụ thể hoặc thậm chí sao chép dấu âm thanh của hội trường âm nhạc nổi tiếng thế giới.

Vấn đề an ninh mạng

Khi số lượng phần mềm trong một phương tiện tăng lên và nó ngày càng được kết nối nhiều hơn, thì “cơ hội bị tấn công” của nó sẽ mở ra nhiều không gian hơn cho các mối đe dọa mạng.

“Phần mềm nhúng đã ra đời khi các vấn đề về an ninh mạng không phải là vấn đề đáng lo ngại. Thật không may, một phần quan trọng trong thực tiễn phát triển ô tô hiện tại vẫn đang tuân theo cách hiểu này”, Giallorenzo nói. “Phần mềm hiện đại cho thấy rằng, để đổi lấy những lợi ích to lớn mà kết nối mang lại, chúng ta cần tích cực quản lý các mối lo ngại về an ninh mạng và xây dựng phần mềm để loại bỏ các lỗ hổng bất cứ khi nào có thể”.

Raz Meridor, phó chủ tịch điều hành sản phẩm và chiến lược của C2A Security, nói SDV không giống như máy ảnh hoặc máy tính xách tay được kết nối. Phương tiện là sản phẩm vật chất có khả năng di chuyển từ điểm A đến điểm B và chúng bắt buộc phải đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn cùng hướng dẫn quy định nghiêm ngặt.

Tuy nhiên, SDV thậm chí đang thay đổi cách thức hoạt động của các cơ quan quản lý. Liên Hợp Quốc đã thông qua các quy định mới để đảm bảo các nhà sản xuất thực hiện đánh giá rủi ro, đảm bảo an toàn cho phương tiện theo thiết kế, ứng phó với sự cố và cung cấp các bản cập nhật bảo mật.

Meridor cho biết: “Xe điện và hệ sinh thái của chúng như trạm sạc, lưới điện, nhà cung cấp pin, v.v…, rất có thể sẽ thúc đẩy các cơ quan quản lý kiểm tra chặt chẽ cách chúng tác động đến sự an toàn vật lý và kỹ thuật số của phương tiện, hành khách và cộng đồng xung quanh chúng”.

Các mối đe dọa và quy định về an ninh mạng này có nghĩa là các công ty ô tô cần phải vượt qua thách thức ngày càng lớn. Điều này cũng có nghĩa cần xây dựng các phương pháp bảo mật tốt nhất, tuân theo các kỹ thuật thử nghiệm mới và thiết kế phần mềm có tính đến an ninh mạng.

Mặc dù SDV làm lộ ra các điểm tấn công lớn hơn, nhưng chúng cũng có thể cung cấp khả năng bảo vệ tốt hơn. Heinlein giải thích rằng phần mềm cho phép các nhà sản xuất ô tô áp dụng các giải pháp an ninh mạng tinh vi và năng động, vượt xa những gì có thể làm được hiện nay.

“Ví dụ: Sonatus đã trình diễn khái niệm nền tảng bảo mật phương tiện tại CES năm nay, tận dụng phần mềm trong phương tiện và trên đám mây để cung cấp bảo mật nhiều lớp trên các mạng, bên trong và bên ngoài để phát hiện và ngăn chặn rủi ro mạng, chẳng hạn như các cuộc tấn công bằng phần mềm độc hại”, Heinlein nói.

Meridor thừa nhận khối lượng công việc hiện đang được thực hiện trong ngành công nghiệp ô tô để bảo vệ khỏi những rủi ro này. Bao trùm toàn bộ chuỗi giá trị, điều này bao gồm từ việc đầu tư mạnh vào các nhóm bảo mật nội bộ, các nhà cung cấp đang hoạt động và cộng tác rộng rãi. Nhưng với sự thiếu hụt rộng rãi các chuyên gia trong ngành an ninh mạng, các nhà sản xuất ô tô không thể phát minh lại bánh xe.

Đây là lúc sự hợp tác với các chuyên gia phần mềm và an ninh mạng có thể phát huy tác dụng. C2A Security có nền tảng phát triển, bảo mật và vận hành (DevSecOps) riêng được gọi là EVSec. Meridor mô tả đây là "nền tảng DevSecOps duy nhất dành cho các nhà sản xuất ô tô và công ty di động, hỗ trợ vòng đời bảo mật sản phẩm phương tiện từ giai đoạn phát triển đến vận hành và ngược lại, cung cấp khả năng tự động hóa hoàn toàn trong suốt vòng đời sản phẩm, hợp lý hóa công việc bảo mật và luồng dữ liệu cho một ô cửa kính và tuân thủ an ninh mạng”.

SDV có rất nhiều thứ để cung cấp và có thể đại diện cho một sự thay đổi cơ bản trong khả năng di chuyển của con người. Tuy nhiên, thực tế của những tiến bộ như vậy phải được cân bằng với những rủi ro đi kèm khi các nhà sản xuất ô tô, cơ quan quản lý và chuyên gia bảo mật thiết lập và thực thi các giải pháp.