รถยนต์ที่กำหนดด้วยซอฟต์แวร์ ( SDV ) หรือรถยนต์ที่กำหนดด้วยซอฟต์แวร์คือรถยนต์ที่ใช้ซอฟต์แวร์ในการดำเนินการฟังก์ชันหลักแทนฮาร์ดแวร์ คุณสมบัติหลักมีตั้งแต่ความสามารถในการอัปเดตไปจนถึงการควบคุม AI ในหลายระดับ SDV แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงกระบวนทัศน์ในวิศวกรรมยานยนต์จากวิศวกรรมเครื่องกลไปสู่รถยนต์ที่เป็นแพลตฟอร์มสำหรับผลิตภัณฑ์ซอฟต์แวร์ซึ่งแสดงถึงมูลค่าเพิ่มส่วน ใหญ่ ^{[ 1 ]}

การใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ในรถยนต์เกิดขึ้นจากความต้องการในการบำบัดไอเสียด้วยตัวแปลงไอเสียแบบเร่งปฏิกิริยาและการป้องกันการบาดเจ็บด้วยถุงลม นิรภัย ซึ่งกลายเป็นเรื่องปกติในสหรัฐอเมริกาในปี 1974 ในปีต่อมา เซ็นเซอร์และตัวควบคุมต่างๆ ถูกเชื่อมต่อกับระบบบัสมากขึ้นเรื่อยๆ โดยบัส CANกลายเป็นมาตรฐานในปี 1986 ซึ่งทำให้สามารถบูรณาการชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ได้มากขึ้น ส่งผลให้เกิดระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ แบบใหม่ๆ ในช่วงทศวรรษ 1990 การเข้าถึง OBD (มาตรฐาน OBD-II DLC ตั้งแต่ปี 1996) เริ่มอนุญาตให้มีการปรับแต่งชิปผ่านการอัปเดตซอฟต์แวร์ (รวมถึงการรีแมปปิ้ง )

เดิมทีฟังก์ชันซอฟต์แวร์ของรถยนต์ถูกกระจายไปยังส่วนประกอบหลายชิ้นจากซัพพลายเออร์หลายราย บริษัทผู้ผลิตรถยนต์ Tesla เริ่มรวมศูนย์ฟังก์ชันต่างๆ และบัญญัติศัพท์ว่า "กำหนดโดยซอฟต์แวร์" (software-defined) ในปี 2012 (ยืมมาจากSDR ) ลักษณะของรถยนต์ที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์ได้รับการกำหนดแตกต่างกันในอีกหลายปีต่อมา ในปี 2024 คณะกรรมาธิการยุโรปได้เริ่มโครงการ SDVoF (software-defined vehicle of the future) ^{[ 2 ]}และVerband der Automobilindustrie (VDA) ได้เริ่มโครงการ S-CORE (Eclipse Safe Open Vehicle Core) ^{[ 3 ]}ซึ่งนำไปสู่แนวทางข้ามผู้ผลิตด้วยการกำหนดระดับความพร้อม 5 ระดับสำหรับ SDV

การเปลี่ยนไปใช้รถยนต์ที่ควบคุมด้วยซอฟต์แวร์มีความสัมพันธ์กับการผลิตรถยนต์ไฟฟ้าจำนวนมากสาเหตุมาจากรถยนต์ไฟฟ้ามีชิ้นส่วนเชิงกลน้อยกว่า ซึ่งส่งผลต่อมูลค่าของตัวรถ และแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ช่วยรองรับการใช้พลังงานของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ที่จำเป็นสำหรับรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติซึ่งเพิ่มมูลค่าในทางปฏิบัติใหม่ ความเชื่อมโยงนี้อาจไม่จำเป็นในทางเทคนิค แต่เป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงเชิงสัมพัทธ์ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ไปสู่การลงทุนด้านไอทีที่สูงขึ้น ซึ่งส่งผลกระทบต่อการตัดสินใจขององค์กรมากขึ้น รวมถึงความขัดแย้งด้านผลิตภาพที่เคยพบเห็นในด้านอื่นๆ มาก่อน ด้วย

ระดับความพร้อมของยานพาหนะที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์ถูกกำหนดไว้ดังนี้^{[ 4 ]}

• SDV ระดับ 0: ยานพาหนะควบคุมด้วยกลไก
  • ฟังก์ชันส่วนใหญ่ของยานยนต์นั้นทำงานด้วยระบบกลไก มีเพียงชิ้นส่วนบางอย่าง เช่นหน่วยควบคุมเครื่องยนต์ เท่านั้น ที่มีชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อยู่ภายใน
• SDV ระดับ 1: ยานพาหนะควบคุมด้วยไฟฟ้า/อิเล็กทรอนิกส์
  • มีการติดตั้ง ECU (หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์) หลายตัว ซึ่งทำหน้าที่ด้านไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ กล่าวคือ ทำงานโดยอาศัย การเชื่อมต่อ ทางไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ใช้ จะทำงานด้วย ซอฟต์แวร์ฝังตัวเฉพาะทาง
• SDV ระดับ 2: ยานพาหนะควบคุมด้วยซอฟต์แวร์
  • ส่วนประกอบต่างๆ เชื่อมต่อกับบัสควบคุม ( CANopen ) อย่างน้อยหนึ่งตัว ซึ่งสามารถเชื่อมต่อเซ็นเซอร์และแอคทูเอเตอร์ได้ที่ความเร็วหลายเมกะบิตต่อวินาที การอัปเดตซอฟต์แวร์ยังคงดำเนินการในศูนย์บริการ ยกเว้นในส่วนที่ไม่สำคัญต่อความปลอดภัย เช่นระบบสาระบันเทิง
• SDV ระดับ 3: ยานพาหนะที่กำหนดด้วยซอฟต์แวร์บางส่วน
  • มีการกำหนดระบบปฏิบัติการสำหรับรถยนต์ที่ช่วยให้สามารถรวมฟังก์ชันต่างๆ มากมายไว้ในชิปประมวลผลแบบครบวงจร ( System on a Chipหรือ SoC) โดยใช้แนวคิดโมดูลและ API โมดูลซอฟต์แวร์เหล่านี้สามารถอัปเดตแก้ไขข้อบกพร่องและปรับปรุงคุณสมบัติต่างๆ ได้ผ่านการอัปเดตแบบไร้สาย (over-the-air updates )
• SDV ระดับ 4: ยานพาหนะที่ควบคุมด้วยซอฟต์แวร์อย่างสมบูรณ์
  • ส่วนประกอบต่างๆ เชื่อมต่อกันผ่านเครือข่ายความเร็วหลายกิกะบิต/วินาที ทำให้สามารถแยกส่วนซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ออกจากกันได้ โปรเซสเซอร์สำหรับซอฟต์แวร์ทำงานอย่างอิสระจากส่วนควบคุม และสามารถสลับซอฟต์แวร์ไปยังชิปตัวอื่นได้ ความสามารถในการอัปเดตช่วยให้สามารถติดตั้งฟังก์ชันใหม่ๆ ในรถยนต์ที่ขายไปแล้วได้
• SDV ระดับ 5: ระบบนิเวศที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์
  • กำลังการประมวลผลของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ช่วยให้สามารถใช้การควบคุมด้วย AI ( ระบบอัตโนมัติ SAE J3016 ) ซอฟต์แวร์ของรถยนต์สามารถเชื่อมต่อกับส่วนประกอบเพิ่มเติมที่เสียบปลั๊กและส มาร์ทโฟนผ่านโปรโตคอลมาตรฐาน การพัฒนาฟังก์ชันการทำงานของซอฟต์แวร์เพิ่มเติมเป็นไปตามวงจรผลิตภัณฑ์และรูปแบบการกำหนดเวอร์ชันตามที่กำหนดไว้ในกระบวนการพัฒนาซอฟต์แวร์

ตั้งแต่ระดับ 3 ขึ้นไป ยานพาหนะจะถูกพิจารณาว่าเป็น SDV ซึ่งเป็นยานพาหนะที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์

ในช่วงการเปลี่ยนผ่านไปสู่ยานยนต์ที่กำหนดด้วยซอฟต์แวร์ คุณสมบัติต่างๆ ได้ปรากฏขึ้น ซึ่งมักพบได้ในรถยนต์รุ่นใหม่ๆ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 1 ]}

• การอัปเดตแบบไร้สาย ( Over-the-air updatesหรือ OTA) เป็นคุณสมบัติที่ถูกกล่าวถึงบ่อยที่สุดว่าจำเป็นสำหรับ SDV (Software Defined Vehicle) โดยอาศัยอินเทอร์เฟซไร้สาย (โดยทั่วไปคือ Wi-Fi หรือเครือข่ายวิทยุ) เพื่อทำการอัปเดตซอฟต์แวร์โดยไม่ต้องอาศัยความช่วยเหลือจากศูนย์บริการ เพื่อเพิ่มความถี่ในการอัปเดต ส่วนประกอบซอฟต์แวร์จึงถูกออกแบบให้เป็นแบบโมดูลาร์มากขึ้น การมีอินเทอร์เฟซไร้สายและการจัดการตัวแปรที่จำเป็นนำไปสู่การใช้งานระบบส่งข้อมูลทางไกล (telemetry) เพิ่มมากขึ้น
• ความปลอดภัยทางไซเบอร์และสถาปัตยกรรมความปลอดภัยมีความสำคัญอย่างยิ่ง สำหรับระบบสาระบันเทิง ผู้ใช้ควรได้รับอนุญาตให้เข้าถึงแอปสโตร์แต่สิ่งนี้ไม่ควรกระทบต่อฟังก์ชันการขับขี่ (ตัวอย่างเช่น เมื่อเริ่มต้นใช้งานผ่านการควบคุมด้วยเสียง) สำหรับระบบย่อยที่สำคัญต่อความปลอดภัย จำเป็นต้องมีการตรวจสอบลายเซ็นอย่างเข้มงวด ซึ่งนำไปสู่การสร้างกระบวนการอัปเดตที่ราบรื่นตั้งแต่ช่วงเริ่มต้นของการออกแบบผลิตภัณฑ์ ในทางเทคนิคแล้ว ได้มีการกำหนดโซนความปลอดภัยที่แตกต่างกันภายในรถยนต์ โดยเชื่อมต่อกันผ่านเกตเวย์รวมถึงการแยกโมดูลซอฟต์แวร์ที่มีลำดับความสำคัญ ต่าง กัน
• เครือข่ายกิกะบิตร่วมกับสถาปัตยกรรมแบบรวมศูนย์ มีการติดตั้ง หน่วยประมวลผลประสิทธิภาพสูง อย่างน้อยหนึ่งหน่วย ในรถยนต์ เพื่อประมวลผลโมดูลซอฟต์แวร์หลายโมดูลพร้อมกัน แทนที่จะใช้พอร์ต I/O เฉพาะ บนแผงวงจรของ CPU เซ็นเซอร์และแอคชูเอเตอร์จะเชื่อมต่อผ่านเครือข่าย
• ระบบขับขี่อัตโนมัติกลายเป็นคุณสมบัติมาตรฐานของรถยนต์รุ่นใหม่ๆ หน่วยประมวลผลอันทรงพลังช่วยให้แม้แต่รถยนต์ขนาดเล็กก็สามารถมีระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ขั้นสูง (ADAS) ได้มากมาย บางครั้งมีฟังก์ชันมากกว่ายี่สิบฟังก์ชัน ระบบเหล่านี้สามารถนำมาผสมผสานกันเพื่อสร้างรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติ ซึ่ง โดยปกติแล้วจำเป็นต้องใช้ ระบบปัญญาประดิษฐ์ (AI)สำหรับการรับรู้สภาพแวดล้อม
• ระบบวัดระยะทางและการปรับแต่งเฉพาะบุคคลเป็นส่วนหนึ่งของการเก็บรวบรวมข้อมูลมาตรฐานในยานพาหนะ การถ่ายโอนข้อมูลไปยัง ระบบ จัดการยานพาหนะสามารถเพิ่มประสิทธิภาพและยืดอายุการ ใช้งานของยานพาหนะได้ การแบ่งปันรถยนต์และบริการการเดินทางแบบครบวงจร (Mobility-as-a-Service)ช่วยให้หลายคนสามารถใช้ยานพาหนะร่วมกันได้ การตั้งค่าส่วนบุคคลของผู้ขับขี่สามารถถ่ายโอนไปยังยานพาหนะคันอื่นได้ การให้ข้อมูลป้อนกลับอัตโนมัติแก่ผู้ผลิตยานพาหนะช่วยให้เกิดแรงกระตุ้นที่รวดเร็วยิ่งขึ้นในการออกแบบผลิตภัณฑ์ ข้อกำหนดด้านการปกป้องข้อมูลและความเป็นส่วนตัวนำไปสู่ความซับซ้อนในระดับสูง