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趙福全對話曹斌(全):深度解析“軟體定義汽車”的底層邏輯

新造車所謂颠覆性革命的實質是什麼?軟體定義汽車該如何了解?汽車軟體生态是森林還是草原?跨越時間與多款車型的OTA等更新,到底有多難?如何建構可脫離特定車型的軟體架構?而更遠的“硬體可插拔”如何實作?

《趙福全研究院》第69期,繼續探讨“汽車技術生态創新”,趙福全院長對話東軟睿馳汽車技術(上海)有限公司的總經理曹斌,深度解析“軟體定義汽車”和“軟體生态”的底層邏輯。

趙福全對話曹斌(全):深度解析“軟體定義汽車”的底層邏輯

觀點摘要

硬體标準化:

現在硬體的同質化程度越來越高,尤其是在電動汽車上,包括電池、電機等一系列關鍵部件。是以,車企越來越難以通過硬體來建構産品的差異性了。

硬體與軟體解耦:

而未來的趨勢是硬體與軟體解耦,軟體不再需要針對特定的硬體開發,而是可以靈活調用标準化的各種硬體。讓軟硬體開發和整車開發工作同步并行。這樣當硬體疊代更新時,車企可以直接切換新硬體。

軟體先行:

一種新的汽車産品開發模式。現在的車型開發都是一款一款逐一進行的傳統模式;而未來在“軟體先行”的新模式下,各家車企都會有一套自己專屬的軟體系統,是跨車型的,軟體工程師可以在一個完全虛拟化的環境裡開發各種車型的各種功能。甚至不需要知道軟體将搭載于哪款車型。

草原生态vs森林生态:

手機開發者生态就像是草原,野蠻生長的生态模式,參與者各自努力,互不影響。而汽車開發者生态更像是森林,至少目前是這樣,更像是PC電腦的生态,但會比PC生态更有秩序、也更豐富。至于未來會不會出現個人開發者,現在還很難判斷。

使用者共創成雞肋:

可能會令大家略感失望,使用者的定制化空間并不是随心所欲的。汽車上所有新出現的組合,都必須是被驗證過的,以免帶來安全隐患。由車企確定軟體的安全性、可靠性和品質。這個門檻對于個人以及小團隊的開發者來說,是很難跨越的。留給外部開發者的空間并不是很大。

大魚的遊戲:

小公司的生存空間已經變得很小了。也就是說,當手機系統變得更智能,開放式的創新空間被壓縮了。這是智能産品發展到一定階段後必然會出現的結果。汽車生态更大的發展路徑是,從一開始就由一些重量級的參與者,推出高複雜性、高可靠性和高品質的人機互動軟體。

OTA的複雜度:

怎樣以一套軟體系統比對全部車型?以哪款車型為基準來實施軟體系統的OTA更新?是不是隻能在部分車型上更新,而另一部分無法更新呢?老實說,目前還沒有哪家整車企業能夠清晰解答這些問題,如果車企要對未來幾十款車型同步進行更新,其難度将呈指數級上升。

OTA要求硬體标準化:

為了降低OTA更新的複雜度,正如前面我們講到的,企業必須努力實作硬體的标準化,否則當需要維護的軟體版本過多時,車企在資源和精力上也無法應付,結果很可能是一款車隻做了幾輪OTA之後就不再更新了。

可插拔現實嗎:

可以通過插拔進行更換,這無疑會給使用者帶來額外的吸引力。但是這樣做也會帶來很高的成本,而且實施起來或許要比在新車型上直接使用最新型号的晶片等硬體更加困難。未來可插拔式的硬體更新必須是嚴格限定的,即提前明确幾種可允許的替換方式。

可淘汰:

未來汽車産品将越來越帶有快銷品的屬性。也就是說,汽車企業可以更期待使用者由于晶片等硬體無法支援最新的軟體系統,而選擇淘汰舊車、購買新車。

以下為對話實錄:

趙福全:鳳凰網的各位網友,大家好!歡迎來到鳳凰網汽車《趙福全研究院》高端對話欄目,我是本欄目的主持人、清華大學汽車産業與技術戰略研究院的趙福全。今天我們非常榮幸邀請到東軟睿馳汽車技術有限公司的總經理曹斌先生。

曹斌:大家好!我是東軟睿馳的曹斌。

趙福全:曹總,歡迎做客《趙福全研究院》高端對話欄目。今天是本欄目創辦以來的第69場對話,我們的主題是“汽車技術生态創新”。不少網友對整車企業比較熟悉,不過可能對造車的幕後英雄——供應商了解有限,特别是目前除了傳統的硬體供應商之外,軟體供應商也成為了汽車産業重要的組成部分,後者往往更不為人所知。我知道曹總參與過很多汽車軟體的開發工作,接下來請您先向網友們介紹一下,東軟睿馳是一家怎樣的公司?主要經營哪些業務?目前的規模如何?

曹斌:非常榮幸能夠受邀參加今天的對話。東軟睿馳汽車技術有限公司成立于2015年,當時正處于汽車産業變革的前夜。我們自認為東軟睿馳是一家為變革而生的企業。東軟睿馳依托于東軟集團,而東軟集團的汽車電子業務至今已經做了30年了。

當時,東軟管理團隊隐約感覺到汽車行業将要發生重大變化,其中有幾點應該是确定的:一是電動化,雖然那時候還是電動車發展的早期,處于“十城千輛”示範推廣階段;二是智能化,我們認為網際網路和軟體将在汽車産業發揮越來越大的作用,未來自動駕駛汽車的軟體裝載量會非常大。基于這些判斷,我們将相關技術方向組合起來,在2015年啟動建立了一家面向未來汽車産業變革的創業公司,即東軟睿馳。

東軟睿馳發展至今,和汽車行業的夥伴們有很多互動,也獲得了很多成長的機會。目前公司已有1300多名員工。2021年我們又迎來了更好的發展,完成了首次約6.5億元的融資,應該說初步進入了獨角獸公司的行列。作為一家初創公司,東軟睿馳主要提供基礎軟體、通用的域控制器、行泊一體的自動駕駛域控和輔助駕駛技術等,當然也包括BMS電池管理系統以及雲端的一些産品和服務。

特别是在基礎軟體和域控制器等方面,我們是行業裡最先發力并傳播相關理念的企業之一,提出了一系列先行概念并進行了具體實踐,在“軟體定義汽車”、基礎軟體和中間件等分層形态、行泊一體的域控制器等方面,我們都走在行業前沿,并得到了生态夥伴以及消費者的認可。以上就是東軟睿馳的業務布局。

趙福全:聽了曹總的介紹,我們了解到,東軟集團管理層早在2015年就對汽車産業的演進趨勢做出了戰略預判,認為未來汽車産業将朝着電動化和智能化的方向快速發展,是以,成立了東軟睿馳這樣一家高科技的創業公司。現在回想起來,在2015年就能有這樣的判斷并下決心投入,是很不簡單的。而到今天,東軟睿馳已經滿6歲了。事實證明,你們走在了正确的道路上,具有很大的發展潛力。

汽車和IT兩大行業的深度融合是必然方向和重大機遇

趙福全:曹總,目前大家對汽車産業的發展方向,包括所謂新四化、智能網聯汽車、汽車新物種等的讨論如火如荼。作為東軟睿馳的總經理,您見證了這些年來汽車産業各方面的變化,也與很多企業客戶有過深層次的交流,那麼您怎樣看待本輪汽車産業重構?您認為這種重構對東軟睿馳意味着什麼?

曹斌:汽車行業在過去很多年裡一直處于相對穩定的狀态。例如,發動機的電噴系統最早是由一家德國供應商發明的,從早期投産到今天的50多年裡,技術基本上呈線性發展态勢,沒有根本性的革命,汽車企業則一直依靠這樣的技術盈利。但是從2017年或者更早一點的時間開始,情況出現了變化,汽車産業與IT産業出現了技術融合的迹象,彼此之間的互動越來越多。

回想當時那個時間點,手機行業剛剛發生了深刻的變化,由通訊裝置演變成為計算裝置。在手機通訊行業裡,傳統手機公司與IT公司的博弈,最終結果是IT公司獲勝,谷歌等公司用IT技術把手機變成了計算裝置。是以在2017-2018年間,汽車業内也産生了一種危機感:大家擔心汽車行業會不會也像手機行業那樣被IT行業颠覆?汽車原來是機械裝置,未來會不會變成計算裝置?之後的這些年裡,應該說,汽車企業一直糾結于此,心态起伏不定,時而倍感焦慮,時而略感放心。

與此同時,IT企業也認識到,要從頭開始把車造出來是很困難的,畢竟造車需要機械、動力等方面的大量傳統技術,而且制造難度非常大。同時,開發汽車軟體的門檻也非常高,把軟體裝載到汽車上,遠不像開發一款APP放到手機上運作那麼容易。即使現在,純粹的軟體公司為汽車開發軟體仍然是很不容易的一件事。

也就是說,汽車行業有自身的特殊性,其複雜度之高、相關技術之多、涉及知識量之大,都不是手機等産品能夠比拟的。然而IT行業也非常強大,同樣積累了大量的專業知識和技術,并且這些知識和技術恰恰是未來汽車産品所需要的。這樣的兩個行業碰撞在一起,究竟會産生怎樣的結果?這是一個全新的課題,沒有曆史經驗可供參照。但有一點是确定的,本輪汽車産業變革一定是這兩種龐大而不同的知識體系和商業形态互相碰撞與融合的過程。

至于這種融合的未來走向,我個人認為,在計算架構、控制體系、軟體方式、生态系統等方面可能都還有很長的路要走。在這個過程中,将産生從未有過的一系列全新産品形态、商業模式、協作方式與生态關系。由此,現有的一切都将發生改變。這對東軟睿馳這樣一家既懂汽車、更懂IT的企業來說,無疑是巨大的機遇。前面談到,我們很早就敏銳感受到了這次新機遇,願意也有能力投入資源去抓住這次機遇。事實上,處在産業變革中心位置的企業,就應該勇于探索和嘗試,積極推動産業創新發展。

趙福全:剛剛曹總談到傳統汽車是由硬體主導的,以汽車電噴系統為例,這種基于噴油系統等機械硬體的電子控制,與未來面向數字化汽車的軟體控制是有本質差別的,這就産生了技術能力與商業模式等的全新需求。而東軟睿馳看到了本輪汽車産業變革中的重大機遇,并且認為自己有能力抓住這次機遇,因為你們覺得自己既懂IT、又懂汽車。說到這裡,可能一些網友會有疑問,東軟睿馳脫胎于軟體公司,憑什麼說自己懂汽車呢?曹總能不能具體說明一下?

曹斌:東軟集團創立于1991年,到2021年已經30年了,而東軟在創立之初就開始進行汽車軟體開發。我本人是1995年到東軟工作的,在東軟的第一份工作就是開發汽車中控導航,記得那時候車載導航軟體還剛剛興起。實際上,東軟是最早在汽車軟體開發中導入很多先進理念的企業,特别是在汽車電子領域的軟體開發體系建構上,包括CMM(能力成熟度模型)、品質管理以及ASPICE(汽車軟體過程改進與能力評定)等,東軟在中國汽車行業裡都走在前列。

在這個過程中,我們一直是作為整車企業的Tier2(二級供應商)存在的,幫助國内外一些Tier1(一級供應商)開發嵌入式軟體。正是因為有這樣一段曆程,是以現在東軟對于汽車應該怎樣開發軟體,包括使用什麼模式開發,如何保證品質,整車企業及Tier1對軟體有哪些要求,軟體開發流程如何與整車開發流程相比對,在每個階段需要完成什麼工作,以及相關系統的可靠性、耐久性要求等,都一清二楚。應該說,東軟在這些方面積累了豐富的經驗,這本身恰是IT企業進入汽車行業很難跨越的一個門檻。

趙福全:也就是說,東軟自成立以來一直都是汽車産業的主要供應商之一,隻不過之前主要服務于Tier1,是一級供應商背後的支援者。因為傳統汽車上的電子系統,包括導航系統以及其他一些系統,采用的都是嵌入式軟體,即內建到硬體中的軟體。而東軟在軟體公司如何與整車企業、Tier1供應商合作、汽車軟體如何與硬體有效融合等方面,已經形成了30年的深厚積累。

剛才曹總談到了很重要的一點,面向汽車産業的未來發展,近年來大家越來越感受到,簡單基于硬體的汽車産品正逐漸失去競争力。雖然硬體作為汽車的基礎仍然非常重要,但是隻有硬體已經不夠了。今後随着網聯化技術、數字化技術與智能化技術的進步,汽車産業及産品将發生前所未有的全面更新,并帶來前所未有的重大機遇。這個機遇到底會有多大?怎樣才能抓住?這些問題目前還在探索中。但毫無疑問,這個機遇将在很大程度上展現在軟體上。

汽車産業發展至今已經有一百多年了,在硬體方面積累了大量科學理論與基礎技術。對造車企業而言,今後汽車制造、工藝等技術仍将是無可跨越的核心能力,并将為未來汽車産品向自動化、智能化發展提供重要支撐。不過與此同時,未來汽車産品還需要軟體等方面的全新能力,涉及到相關的大量科學理論與基礎技術,這些同樣是必不可少的核心能力。

而曹總帶領軟體技術團隊進入汽車産業,就是要在硬體基礎上為汽車企業賦能。當然,軟體對硬體的這種賦能,并不意味着簡單的軟體程式設計就可以重新定義汽車了。值得肯定的是,曹總表達了自己對汽車産業的深深敬畏,他并不認為開發一些軟體就能讓汽車發生本質性的改變,也不認為隻靠IT公司就能建構出未來汽車的全新内涵。

不過有一點是明确的,今後汽車企業如果隻依靠硬體來發展,前途将非常渺茫。唯有在優秀硬體的基礎上,将新一輪科技革命的最新成果,特别是網聯化、數字化和智能化技術充分應用起來,實作軟體和硬體兩種技術、兩個體系以及兩大産業的深度融合,才能打造出真正的新汽車。這将為東軟睿馳這類IT企業提供巨大的發展機遇。

“軟體定義汽車”旨在

強調軟體的作用日益提升

趙福全:曹總因為非常了解汽車,是以對汽車産業有足夠的敬畏。26年前您就開始從事汽車軟體開發相關工作,而現在更是要把數字化技術、智能化技術導入汽車産業,以變革者的心态為汽車企業賦能,也為汽車産品的創新提供重要支撐。

這就帶來一個問題:目前關于“軟體定義汽車”這個提法有很多争議。一方面,未來汽車産品隻有硬體已經不夠了,必将有越來越多的軟體,并發揮越來越大的作用,這是一個不争的事實。是以有人認為今後一定是“軟體定義汽車”,這也成為行業比較認同的了解。但是另一方面,也有人認為,軟體的作用是産生、收集和處理資料,實際上應該是“資料定義汽車”;還有人說,晶片才是未來汽車的核心,是以應該是“晶片設計汽車”。此外,另有不少汽車人并不贊同以上說法,他們認為其實一直都是“消費者定義汽車”,隻不過原來主要用硬體來滿足消費者的需求,而現在消費者愈發重視體驗和服務,隻靠硬體不夠了,需要軟體和硬體一起來滿足消費者的需求。您如何看待這種争議?您認為這對于産業發展意味着什麼?

曹斌:确實有一些汽車人并不認同“軟體定義汽車”,他們覺得汽車始終是一個硬體實體,以往都是發動機、底盤等硬體決定汽車功能和性能的,今後憑什麼軟體就能定義汽車了呢?不過如果從IT行業的角度來看,“軟體定義汽車”即SDV這種說法,其實并不存在冒犯性。

說起來,IT領域最早出現“軟體定義”這個概念,在我印象中是SDN,即軟體定義網絡。網絡系統發展起來之後,變得越來越複雜。由于很多功能都是圍繞硬體設計的,是以很難快速響應客戶的需求。例如,此前網絡系統的連接配接是通過硬體接口插線來實作的,這種方式顯然不夠便捷,也無法快速滿足網絡變化的需求。後來IT行業就逐漸把硬體都标準化了,這樣各種接口可以由軟體定義,然後通過軟體操作即可實作網絡的快速重構。事實上,智能化系統複雜到一定程度之後,必須通過軟體重新建構某些功能,以快速滿足客戶的需求。由此可見,“軟體定義”并不意味着軟體對硬體本身的全面替代,隻不過整個系統的功能實作将主要由軟體來控制。

在汽車上也是如此,未來軟體依然隻是汽車這個大系統中的一部分,就和動力、底盤、車身等硬體一樣。此前在某種程度上是硬體在定義汽車,像汽車的駕駛性主要取決于底盤系統。而今後所謂“軟體定義汽車”,指的是決定汽車主要功能和性能的手段發生了變化,比如我們可以通過調整相關軟體來改變汽車的駕駛性。從這個意義上講,我覺得我們必須明确“軟體定義汽車”的主語,這裡的主語并不是軟體,更不是軟體公司,而始終是車企,即今後車企主要利用軟體來定義汽車了。這樣講可能就沒有太多争議了。

我認為“軟體定義汽車”其實代表着兩個演變方向。一個方向是硬體,即硬體未來在汽車上要怎樣發揮作用。此前汽車行業的整體格局相對穩定,主要由若幹整車和供應商巨頭公司主導。這些公司都是以機械硬體如發動機、底盤等為競争優勢的,它們基于硬體技術的進步推出了一代又一代的新車型。但是現在整個汽車行業的情況完全不同了,特别是硬體供應商的作用和地位與過去相比發生了很大變化。此前,整車企業以及Tier1、Tier2等各級硬體供應商,各有各的看家本領,形成了一層一層的堅固堡壘。而現在硬體的同質化程度越來越高,尤其是在電動汽車上,包括電池、電機等一系列關鍵部件,各家車企都可以通過類似的供應鍊體系獲得。是以,車企越來越難以通過硬體來建構産品的差異性了。

不久前,我買了一輛國産電動汽車,整體上感覺與國外領先品牌的産品已經非常接近了,有些方面甚至還有所超越。駕駛感受,包括懸架的進階感與車輛的平順性等等,都非常好。在我看來,這并不僅僅是這家本土車企自身的進步,而是得益于整個行業的積累和提升,更得益于電動化時代汽車供應鍊的重塑。同時,這也表明汽車硬體正越來越趨于同質化,今後車企必須采取新的政策,而不能繼續憑借硬體來打造産品特色了。

另一方向就是軟體。既然無法依托硬體建構差異化的汽車産品了,那軟體自然要發揮更大的作用。汽車硬體對應着配置、參數等基礎的部分,今後在這些方面,各家車企的産品不會有太大的差別;而車輛的能力及表現,更多展現在人與車的互動、車與外部的互動以及車在各種場景下的行為模式等方面,這些都将通過軟體來定義,并由軟體驅動硬體來實作。我認為,未來汽車産品的屬性至少有很大一部分将由軟體決定,是以汽車産品經理必須高度關注軟體層面的特性。

同時在各種标準化硬體的組合和內建過程中,軟體也将發揮與此前完全不同的重要作用。試想如果每一個硬體系統中的軟體都是定制化、嵌入式的,那麼整車企業要想重新組合各種硬體、建構新的産品特性就會非常困難。或者說如果每一個硬體及其軟體都由不同的供應商單獨打造,那麼當車輛更新進化時,這些供應商之間的配合和響應就會遇到很大問題,無法實作很高的靈活度。而整車企業能否建構起全新特性的組合以及建構這種組合的速度,恰恰是今後汽車不斷疊代更新、動态更新的基礎,也是車企打造差異化産品的關鍵。

是以,車企需要供應商提供與軟體解耦的标準化硬體,然後基于自身對汽車的了解,通過軟體組合和調動不同的硬體來打造獨特的産品。我認為,未來隻有通過軟體對标準化硬體的定義和調用,才能實作汽車産品之間的差異性。可能這一點目前在行業内還有一些争議,不過大家的認識正在日漸趨同。越來越多的同仁都認為,未來軟體在汽車上将發揮更加重要的作用,而硬體則将趨于标準化,最終車企将主要通過軟體來建構差異化的産品。

趙福全:曹總認為,對于此前一直由硬體主導的汽車産業來說,“軟體定義汽車”的理念并不是一種冒犯。事實上,未來汽車品牌還是掌握在車企手中,由車企定義其内涵。在這個大前提下,軟體隻是一種新工具和新手段,可以幫助車企重新建構汽車的功能及性能,以實作最優的使用者體驗。是以,“軟體定義汽車”一方面反映了産業發展的方向,本身無疑是正确的;另一方面也并沒有否定硬體的基礎性和重要性,并不意味着誰要搶傳統汽車人的飯碗。

今後汽車硬體能夠滿足使用者需求的空間會越來越小,實作品牌差異化會越來越難。因為硬體的開發周期長,可變的自由度少,更主要的是面對使用者不斷産生的新需求,企業通過改變硬體來予以滿足所需的成本投入太大,同時響應速度又太慢。而通過軟體來滿足使用者需求,無疑要便宜、快捷得多。這樣說來,對于軟體的市場需求應該早就存在了,為什麼近幾年業界才提出“軟體定義汽車”呢?

曹斌:這與整個網際網路以及IT産業的進步有很大關系。同時,硬體為主的設計和制造體系在支撐産品快速進化方面遇到的問題也越來越多。之前我們在與整車企業合作時,就經常遇到這種情況。例如雨刷總成,整體上并不複雜。可就是這樣一個小總成,如果想進行一定的修改,整個開發周期和費用都非常高。因為每一款車在開發流程中的既定節點上,都要對雨刷總成進行定義、标定和驗證。後續如果要修改,就隻能二次開發。為此,車企和供應商需要重新簽合同,重新做各個層級的标定和驗證。顯然這樣一種面向硬體的工程化體系和流程,在車輛越來越複雜的未來,是無法支撐産品的快速疊代進化的。

怎樣解決這個問題呢?方法就是把硬體标準化。例如雨刷總成其實就是一個電機驅動的機械部件,而雨刷所需的傳感器可以使用車輛上搭載的攝像頭或者其他傳感器,這樣就能實作智能化控制。目前擋風玻璃在雨中透明度下降或者在雨後變髒時,車輛通過軟體控制,讓雨刷自動啟動合适的工作模式,這就實作了軟體定義雨刷功能的目的。

而當各種不同的總成、子產品都标準化以後,就可以通過中央控制器裡運作的軟體來實作更高等級的智能了,這類似于多個APP在手機上運作的效果。這樣一方面可以大大縮短産品開發周期,另一方面廣泛采用标準化的零部件,也有助于企業控制成本和品質。比如一家零部件企業開發和生産一款标準化的雨刷,然後賣給各家整車企業,其價格會非常便宜;同時,标準化硬體的标定和驗證都可以适當簡化,進而進一步節省開發時間和成本。

從這個角度來看,“軟體定義汽車”其實是汽車産業發展到一定階段、産品功能複雜到一定程度之後,不得不選擇的一條路徑。否則,要在原有模式的基礎上,重新建構更加複雜、并擁有更高智慧和能力的全新汽車,其所需的成本與時間是汽車企業無法承受的,甚至是根本不可能的。而IT行業的成功實踐恰好為汽車行業提供了可行的參考,隻要有效借鑒類似的方式進行轉型更新,汽車産業完全可以形成全新的模式,推出全新的産品。

趙福全:我認為,新一輪科技革命,特别是數字化技術的快速發展,将使“軟體定義汽車”變得水到渠成。盡管現在汽車行業可能還有一些人不認可“軟體定義汽車”這個提法,但就軟體日益重要的趨勢而言,業界已經達成了共識。

那麼軟體的作用為什麼會越來越大?是因為硬體發展到今天,已經非常成熟了,車企要想依靠硬體做出差異化明顯的産品及品牌變得越來越難;同時,硬體主導的開發模式成本高、速度慢,難以實作産品的快速疊代更新,無法有效滿足使用者不斷更新的個性化需求。

相比之下,軟體恰恰能夠解決這些問題。未來在各種硬體都逐漸标準化之後,我們可以通過軟硬解耦來讓軟體調用不同的硬體,組合形成新的功能,進而讓硬體的能力得到更充分的發揮,也讓使用者的需求得到更靈活、更快速的滿足。同時,這種模式在成本上也更有優勢。不僅軟體本身的成本遠低于硬體,而且相同的硬體完全可以使用更長的時間,在此期間可以通過軟體進行産品疊代更新,使汽車始終保持良好的功能與性能,甚至獲得更好的功能與性能。

更進一步來說,軟體還是優化使用者體驗的關鍵。現在體驗可能是企業談論最多的熱詞之一,而提升使用者體驗的根本就在于不斷滿足使用者更多更高的需求。為此,我之前就曾提出,企業先要滿足、繼而要挖掘、最高境界是創造和引導使用者需求,進而帶給使用者驚喜的體驗。這就需要企業充分借助數字化、智能化等方面的能力,而這些能力無疑都要基于軟體來實作。最終,随着軟體的不斷豐富、能力的快速提升,我們将告别硬體主導産品差異化的時代,進入到軟體主導産品及品牌個性化體驗的全新時代。

未來汽車創新發展

終極方向是了解人

趙福全:剛剛我們還談到了“資料定義汽車”和“晶片設計汽車”,對此您是怎麼了解的?它們與“軟體定義汽車”的不同在哪裡?其核心又是什麼?

曹斌:在“軟體定義汽車”的時代,軟體将處于不斷成長的狀态。我們知道,硬體是固定不變的産品;而軟體與其有着本質不同,軟體是變化的系統,可以由小到大地不斷成長,由好到更好地持續疊代。即軟體可以加入新的功能,形成新的能力,而産品可以自我進化正是“軟體定義汽車”的核心。是以,無論是整車企業,還是供應商,都可以通過軟體使其産品具有“靈魂”,形成一定的品牌特征。

與此同時,軟體在成長的過程中,将對支撐其運作的外部環境提出越來越高的要求。這個外部環境也包括相關的硬體,比如未來汽車軟體對晶片的要求将不斷提升,促使晶片一代一代加快更新。軟體要實作的功能越多,晶片的算力就必須越強。同時,晶片的結構也要不斷進化,以更好地比對于不斷成長的軟體。也就是說,如同電腦晶片、手機晶片一樣,汽車晶片也必須随着軟體的日趨複雜而不斷更新。這意味着軟體和晶片存在着強耦合的關系:一方面,軟體的成長是晶片算力提升的根本驅動力;另一方面,晶片的性能将促進或限制軟體作用的發揮。

那麼晶片能不能定義汽車呢?如前所述,晶片在未來汽車産品中是非常重要的組成部分,而且一定會不斷進步。未來甚至可能會有消費者根據搭載的晶片來選購汽車,即由于這款車采用了某款先進的晶片,可以運作某些軟體,是以消費者就相信這款車具備更進階的智能或者更卓越的體驗。這就像今天消費者選購電腦時,也會關注其處理器晶片的性能一樣。由此,晶片将為汽車産品提供附加的品牌價值。在此前景下,我覺得今後汽車産業一定會有更加明确的分工,産生一系列巨頭公司分别專注于汽車軟體以及晶片等不同的關鍵領域。而晶片作為既有通用性,又有獨特品牌特征的重要部件,将為消費者提供感覺車輛能力更新、功能進步、體驗優化的參考名額,也會讓消費者由于晶片品牌而更加關注某個汽車品牌。不過我還是認為,“晶片定義汽車”的提法與“軟體定義汽車”略有不同,前者的内涵要小于後者。

此外,軟體在運作中會産生越來越多的資料。事實上,軟體的主要作用就是采集、處理和使用各種資料。也就是說,軟體系統會不斷産生資料,而對這些資料的挖掘和利用又會使軟體系統更加智能。說得更直白一些,軟體是靠各種資料“喂養”的。如果沒有資料,軟體就不可能了解使用者,并給使用者帶來更加貼合其需求的功能以及更加個性化的體驗。今後汽車企業要想做出個性化的産品,首先必須基于使用者日常使用車輛的資料,精準描述使用者偏好,充分挖掘使用者需求。從這個意義上講,資料驅動既是軟體發展的根本動力,也是軟體發展的必然結果。是以,“資料定義汽車”和“軟體定義汽車”其實是一回事。

趙福全:曹總剛才進一步分享了自己對于“軟體定義汽車”以及“資料定義汽車”、“晶片定義汽車”等不同概念的看法。實際上,如果說軟體可以定義汽車,那麼資料也可以定義汽車,因為軟體最終産生和使用的正是資料。資料是什麼?我認為,資料就是使用者、車輛以及環境等各種資訊的數字化呈現,它反映了使用者的需求和車輛的情況。未來,不能産生或利用資料的軟體是沒有生命力的,将在汽車智能化的大潮中逐漸失去作用和位置。

而資料要由軟體在晶片上進行處理,軟體算法和晶片算力将共同決定資料的處理規模、速度和水準。是以,晶片至關重要,其性能直接影響軟體的能力即資料處理能力,進而影響汽車實作更多功能與性能的潛力。反過來講,要想基于資料對車輛進行優化,必須實作資料的采集和回流,并對資料進行深度加工,這就對晶片的能力提出了明确要求。從這個角度看,軟體、資料、晶片在未來将是融為一體的。

總之,在數字化、智能化的時代,基于硬體将無法實作産品的快速疊代,難以滿足使用者的個性化需求。而基于不斷成長的軟體,利用算力強大的晶片,車企可以有效采集、處理和應用各種各樣的資料,進而靈活調用相同的硬體,最大限度地滿足使用者需求。

由此可見,無論是“軟體定義汽車”,還是“資料定義汽車”,又或者是“晶片定義汽車”,隻是從不同的角度來關注和強調汽車智能化這個問題罷了。

如果從資料支撐産品疊代的角度看,沒有資料就不能準确識别使用者需求、不斷優化産品表現,是以可以說是資料定義了汽車;如果從軟體産生和應用資料的角度看,沒有軟體就不能産生和應用資料,是以也可以說是軟體定義了汽車;如果從晶片支撐算法處理資料的角度看,晶片算力直接決定了資料處理能力的上限,進而決定了汽車功能、性能設計的上限,這也是滿足使用者需求能力的上限,是以還可以說是晶片定義了汽車。當然,我覺得對于晶片來說,更合适的說法應該是“晶片設計汽車”。

這裡需要指出的是,即使有了性能優異的晶片,也不一定能把軟體的作用發揮到極緻,不一定能把汽車設計好。但是如果沒有優秀的晶片,是一定設計不好汽車的,這是一個不争的事實。是以,晶片是設計未來汽車的必要條件,但不是充分條件。事實上,企業能否把晶片的算力用到極緻,取決于軟體,包括資料采集、處理和應用的算法,能否與晶片高度比對。

至于是不是可以說“消費者定義汽車”,我是這樣了解的:消費者的需求确實至關重要,企業的最終目标就是讓消費者願意購買其産品。不過一方面,所有的産品都必須滿足消費者的需求,這個說法并不能反映産業重構期的變化以及新汽車的特殊性;另一方面,實際上消費者并不知道未來的汽車産品究竟有多大的潛力,也未必知道自己真正需要的是什麼樣的汽車,這恰恰需要企業基于對技術進步的預判以及自身品牌的定位予以引導。

對于消費者明确提出的需求,車企應全力以赴予以充分滿足;而對于消費者無法明确提出的需求,車企應深度分析和處理基于軟體獲得的資料,有效挖掘這類需求的實質和邊界,盡可能滿足消費者的潛在需求;此外,未來随着大資料與人工智能技術的不斷發展,車企還可以創造出消費者沒有想到的全新需求,進而帶給消費者驚喜,引領消費潮流。

這樣的驚喜不可能由消費者定義,隻能由企業基于對消費者的深刻了解來主動定義和有效引導。這就需要企業對消費者、車輛及環境等大資料進行持續積累和分析,結合其日常用車場景、個人習慣與偏好甚至于個人價值觀等,為消費者提供一種超出其預期的滿足感。顯然,這就遠不是“消費者定義汽車”了。

曹斌:趙老師總結得非常精辟。在此,我也談談東軟睿馳對資料的了解。在我看來,軟體是一套代碼,晶片是運作代碼的一個硬體,而資料是系統對外部環境的一種記憶,這種記憶決定了系統的能力。當然,過去受限于資料采集、處理和應用的手段不足,這種記憶并沒有充分發揮作用,隻停留在建構相對固化的功能上,還不能真正用于了解人。而現在随着神經網絡等人工智能算法的不斷發展,這種情況正逐漸得到改變。

事實上,汽車是高度複雜的産品,其複雜度遠非手機可比。汽車有獨立的空間,在這個空間裡,既有座椅等與人直接發生實體接觸的部件,還有諸如光線、氣味、空氣品質以及氛圍等與人間接發生實體接觸或化學反應的功能。尤其是後者,未來可供創新之處是非常多的,關鍵在于企業如何準确把握使用者的需求。

現在有一些公司把汽車稱為可移動的機器人,我覺得這個說法很貼切,或者說講出了問題的實質。汽車有很多與人互動的不同方式和管道,是以未來汽車一定要像人一樣了解使用者,有效利用這些方式和管道,為使用者提供真正符合其需求的功能和服務。這才是汽車創新發展的終極方向。

目前汽車的功能越來越多,但真正使用起來卻并不友善。舉個簡單的例子,我一直覺得汽車的空調系統不夠人性化,甚至經常令駕駛員分心。比如當我開車時,不想讓空調風直吹過來,隻能手動調整風向。為什麼風向不能自動調整呢?這樣的功能本身非常簡單,問題是系統并不了解我現在不需要空調風直吹過來,更不知道什麼樣的風向最适合我。

要解決這個問題就涉及到軟體、資料、晶片等一系列要素的進步,目标是讓車輛更加了解人,了解人對于乘車出行的訴求,以及人對于車内空間的綜合感受。也就是說,我們需要基于資料的回流和回報,建構一個擁有越來越完備的記憶、進而越來越智能的機器人系統,即Robot(機器人)系統或者說人工智能系統。而這樣的系統對人的了解會越來越多、越來越好。

例如我的汽車副駕駛座有按摩功能,盡管我的夫妻和同僚經常坐在副駕駛座上,可他們并不熟悉這輛車,根本不知道有按摩功能,更不知道如何友善地啟動按摩功能。又如現在很多車型都搭載了自動駕駛功能,不過自動駕駛功能的開啟和使用往往需要操作一系列按鈕或撥片,普通消費者如果不看《使用手冊》,根本不知道這些裝置是什麼以及怎樣使用。更不要說初級階段的自動駕駛在什麼時間和場景下可以啟動,這本身就很複雜。

我想,未來的汽車一定不需要使用者去看手冊、學習操作之後,才能使用各種功能。其功能應該是随想随到、随到随用的,當你需要的時候就正好出現在你的手邊,或者自動啟動起來。這才是汽車未來創新和發展的方向。

趙福全:曹總的這段話非常重要,其核心是未來我們必須讓汽車更懂人。這也是我經常說的,未來汽車的夥伴式互動功能即情感屬性将遠遠大于簡單的代步工具屬性。由此,汽車作為第三空間的價值将真正得以彰顯。

說起來,我們現在講的第一、第二、第三空間,是按照其目前的使用強度和重要性來排序的,是以我們把家視為第一空間,辦公室視為第二空間,汽車視為第三空間。然而未來汽車就不一定隻是第三空間了,很可能是第二空間,甚至是第一空間。從人進行選擇的角度看,現在汽車作為第三空間主要源于被動選擇,即人需要移動,是以就要進入并使用汽車。而未來汽車将成為人的生活中比以往更加重要的有機組成部分,進而讓很多人主動選擇享受汽車空間。

就像曹總剛才講到的,現在人坐在汽車裡的感受并不好。如何讓使用者在汽車裡感覺到更友善、更愉悅、更貼心,這才是最重要的。很多人說未來汽車将是可移動的機器人,其含義就在于,汽車雖然仍是機器,但卻是通人性、有生命力、能夠自我進化、越來越懂使用者的機器。

展望未來,資料作為一種載體,将以可量化的方式将使用者需求資訊快速傳遞給汽車;而汽車通過對資料的深度加工,充分了解使用者的需求,并讓其得到最極緻的滿足。這種滿足是全方位的,既包括剛才談到的座椅等可以直接接觸到的所謂“身”的感受,更包括很多間接接觸到的所謂“心”的感受。例如空調自動調節,風向和風速始終令人愉悅;音響和燈光組合營造出滿足不同使用者喜好的不同氛圍等。這些都可以基于硬體的基本功能,通過軟體在晶片上處理資料來實作,其最終結果是使人和汽車這種機器之間形成情感上的連接配接,建立夥伴式的關系。

到那個時候,汽車就不再是硬邦邦的物件,而是有溫度、有情感的最佳伴侶,既能載着使用者進行所需的移動出行,更能在使用者使用汽車的過程中,讓其享受到便捷周到的各種功能、體貼入微的各種服務。正如我之前所說,未來汽車要從簡單的幫助人,逐漸發展到解放人,而最終目标是了解人。也隻有真正做到了了解人,汽車才能更好地幫助人和解放人。

實作不同硬體和軟體

打通架構重建,分工重塑

趙福全:曹總,在剛才的交流中,我們達成了一個共識:今天軟體在汽車産業的機會比您最初提出SDC理念的時候要大得多。毫無疑問,汽車的設計手段正在改變,同時汽車的通信能力和計算能力也在改變,由此軟體在汽車上的作用方式也将發生改變。具體來說,在軟體與汽車的關系上,您認為現在與過去有何不同?未來又會有哪些本質變化?比如您剛才講到的雨刷,其實作在也是由軟體控制的,而未來汽車上類似功能的軟體還會和現在一樣嗎?

曹斌:過去整車企業在開發一款車型時,是由供應商提供硬體總成,然後整車企業按照産品定義将這些總成組合起來并完成調試。在那個時代,整車企業是可以沒有軟體能力的。所有軟體都由供應商提供,并且很多軟體是掌握在Tier2的手上。也就是說,軟體隻是電子部件的一部分,以嵌入的方式內建在相應的硬體裡。以雨刷為例,它的控制器裡就有為實作既定機械功能而配置的軟體,這些軟體的邏輯代碼分别對應着雨刷的不同動作,預先編寫好,輸入到控制器中,就可以讓雨刷有效運作起來。是以,此前大多數控制軟體都是由供應商在開發相關硬體時一并完成的。

而今後情況将大不一樣,未來的軟體一定是基于資料、面向場景、了解需求而開發的。由此将出現多個硬體的應用組合,比如打開車門的時候,車内燈光就自動亮起來,這就是一種組合;又如座椅姿态可以和車内溫度、空調風向調節同步,這也是一種組合。未來會有很多實作這種跨部件、跨系統、跨功能應用組合的軟體,而車企則需要建構起使用者行為模式、車輛運作狀态和外部環境情況共同優化的模型。我認為,上述這類軟體最終隻能由整車企業來主導,因為任何一家供應商都無法解決整車層面的多部件、多功能、多場景的協同問題。這是第一點不同。

另一方面,過去軟體都是嵌入在硬體總成裡,有些是由供應商自行開發,有些是由供應商找到具有軟體開發能力的公司一起開發。在這種情況下,軟體開發是和特定的硬體緊密綁定的。而未來的趨勢是硬體與軟體解耦,軟體不再需要針對特定的硬體開發,而是可以靈活調用标準化的各種硬體。由此,軟體開發者與硬體開發者完全可以是分離的,而為了讓軟硬分離在汽車産品上真正實作,就需要徹底改變現有的整車電子電氣架構,確定針對汽車硬體的軟體開發可以比較容易地進行。如果還是沿用原來的電子電氣架構,汽車的計算能力分散在多個不同的硬體總成中,軟體嵌入在互相獨立的各種控制器裡,那麼車輛疊代更新、不斷優化的空間就會非常小。正因如此,目前才出現了域控制器的概念,并出現了向中央計算單元集中化的趨勢。而電子電氣架構的這種改變,勢必引發汽車開發模式、供應鍊體系、整供關系等方面的深刻變革。

對于這場變革,普通消費者是感受不到的,但就汽車開發而言,卻意味着一場颠覆性的革命。過去汽車上的很多功能是由不同部門分别開發的;而現在各種功能的控制群組合,隻需要在相應的域控制器層面,由一個具有軟體能力的設計團隊負責開發即可。

展望未來,為了讓汽車真正做到更了解人、具有更複雜的行為模式、提供更智能的服務和體驗,汽車企業必須打造好若幹個域控制器,甚至最終可能是唯一的中央控制單元,然後基于此開發出更豐富、更好用的各種應用軟體。這種需求不僅将拉動電子電氣架構的變化,還将促進相關軟體的分層,進而建構出高度智能化的全新系統。這是第二點不同。

是以,“軟體定義汽車”不僅會改變軟體開發的對象、範圍和模式,而且還會引發整車電子電氣架構的重構,為整個行業的轉型更新指明方向。至于誰負責提供域控制器等關鍵硬體,誰負責提供新架構下的開發平台,誰負責提供中間件軟體,誰負責提供上層應用軟體,則是由此引發的産業再分工問題。總體而言,我認為整車企業将獲得更大的發揮空間,可以從了解人的角度出發,重新定義汽車産品及其差異性。

趙福全:曹總的這番話闡明了一個重要觀點:軟體開發的邏輯已經和以前完全不同了。過去汽車上也有軟體,但隻是基于某種硬體的軟體,作用是使該硬體能夠發揮作用,而不涉及到其他硬體。比如發動機有自己的控制軟體,變速器也有自己的控制軟體,這些軟體都是由供應商基于某個特定的硬體開發的,目的是讓這個硬體的性能得到最大程度的發揮。事實上,目前很多企業在開發汽車軟體時,依然基于這種傳統思路,而這樣根本無法實作真正意義上的“軟體定義汽車”。

然而随着消費者需求的不斷提高、增多和變化,未來我們需要把汽車上的各種功能組合起來,為使用者提供個性化、智能化的服務。為此,一方面要把硬體标準化、解耦化,另一方面要解決軟體關聯的問題。實際上,不同的軟體是很難打通的。而如果每個軟體都像過去那樣各自為戰,又不可能形成有效的關聯。是以,“軟體定義汽車”意味着我們需要重新建構整車電子電氣架構,以便把各種軟體都有效打通,讓同一個架構下的不同軟體及其控制的不同硬體都能真正關聯起來,進而發揮出更大的作用。顯然,這種全新的電子電氣架構将是汽車産業的一次飛躍。

由此,産業分工也将發生重大改變。像東軟原來是作為Tier2來支撐Tier1的,即Tier1把硬體賣給整車企業,東軟提供其中的軟體;當然,很多Tier1自己也做一部分軟體。在這種情況下,整車企業是不需要懂軟體的,比如購買制動器,裡面就自帶了嵌入式軟體,可以實作對制動器的控制和優化。但是問題在于這樣的軟體隻對制動器起作用,無法實作制動器和轉向器等其他硬體之間的關聯與優化,導緻各種硬體都處于相對獨立的孤島狀态。

而未來情況就完全不同了,不同的軟體可以靈活調動和使用不同的硬體,實作硬體功能之間的有效關聯,這樣就能形成各種組合的新功能,提供全方位的新體驗,并實作跨部件、跨系統的全局優化。到那個時候,很可能會出現這樣的場景:當天是兒子的生日,一家人上車後,音響就自動播放《生日快樂歌》,燈光也随之呈現出慶祝孩子生日的氛圍。而不再需要使用者自己按好多次按鈕,才能把幾個功能逐一調出來,那樣實作的體驗效果将是生硬而缺乏“質感”的。顯然為了做到以上這些,汽車電子電氣架構、計算平台、硬軟體之間的關系以及整車和供應商的分工等,都将發生革命性的改變。

在這一系列變化中有一點是明确的:整車企業為了確定汽車品牌内涵及産品體驗的定義權,提升新時期的核心競争力,必須形成更強的軟體能力。而車企是不可能擁有所有的軟硬體能力的,是以就需要像東軟睿馳這樣的軟體供應商提供相應的支援。不過前提是車企先要定義好整車架構,并為此做好相應的組織準備;同時軟體供應商必須基于新的電子電氣架構平台來開發軟體。唯有如此,整車企業才有可能獲得更強的資源調配及組合能力。

不過,目前很多整車企業并沒有為此做好準備。未來消費者的需求将越來越多、變化将越來越快,相應的,汽車産品也将越來越複雜。但是整車架構以及企業組織的變革并不是要把簡單問題複雜化,而是要把複雜問題簡單化,即通過重新建構架構、定義分工并變革組織,形成一個讓産業分工更加清晰、讓整供合作更加有序的大環境。這是汽車企業必須為之努力的重要目标。

汽車軟體分類

控制軟體、資訊娛樂軟體、自動駕駛軟體

趙福全:曹總剛才談到了軟體分層,應該說目前汽車軟體的種類越來越多。能否請您分享一下自己的思考:未來十年,汽車軟體将如何發展?會形成怎樣的分類?每一種軟體各由什麼企業提供?這些軟體對于整車企業來說都意味着什麼?特别是整車企業和Tier1、Tier2以及所謂的Tier0.5等各級供應商,誰将擁有哪類軟體?

曹斌:從汽車産品開發的角度出發,現階段汽車軟體可以分為三大類。

第一類是與控制相關的軟體。像對電池、電機、制動、轉向、車門、車窗等進行控制的軟體,都屬于這一類。在這類軟體上,傳統零部件供應商有較大的優勢。例如車身控制軟體,可能有很多Tier1供應商或者從事車輛設計的專業化公司,都有非常好的基礎來開發這類軟體。

第二類是資訊娛樂軟體。主要分布在駕駛艙和中控台,這類軟體屬于偏開放的體系。現在主流的選擇是基于安卓系統開發,可以提供很好的網際網路内容支援,諸如視訊、音頻等,此外還在接入越來越多的内容,包括與網際網路、物聯網上各種資源的連接配接。這類軟體相對開放,其發展也相對成熟,不僅有很多可連接配接的外部資源,也有很多開發者資源:一是手機供應商,它們有大量基于安卓系統的開發人員;二是網際網路公司,如騰訊、百度等,都已經深入到該領域了。

第三類是自動駕駛軟體。這類軟體是非常特殊的一個領域,由于專業化程度高,涉及到專業的算法和很高的算力,是以,自動駕駛軟體的開發工作通常需要由專業團隊來負責,以系統解決自動駕駛目前及未來的各種軟體難題。

在汽車産品開發過程中,基本上就是以上這幾類軟體,而車企對于各類軟體有不同的開發政策。目前很多車企在進入軟體領域時,會首先從相對熟悉的控制軟體入手,将車身控制等作為優先投入的對象,而基于車身控制,就可以實作諸如車門與燈光關聯等功能。這種情況對原本為整車企業同時提供硬體與軟體的Tier1提出了嚴峻挑戰,因為未來車企隻需要Tier1提供硬體即可,軟體将由車企自行開發或由其他供應商提供。在此過程中,Tier1供應商與車企之間的分工和邊界将不斷磨合并重建立立。有些供應商可能是以掉隊,有些則可能找到新的機會,為車企提供符合新商業模式的産品和服務。

目前,自動駕駛軟體已成為整車企業普遍高度關注的一個重點。不過由于自動駕駛特有的專業性,傳統車企要想單獨把自動駕駛開發好,必須跨越很大的技術障礙。相對而言,一些新造車企業從一開始就非常重視這個領域,聚集了很多人才攻關自動駕駛,有的車企已經組建了幾百甚至上千人的自動駕駛開發團隊。這也是部分車企明确選擇的一種軟體政策。

展望未來,車企将與軟體供應商、晶片供應商和其他一些供應商形成互相合作的全新商業模式,即與過去不同的多方參與、重新分工的新生态。在這個新生态中,有些軟體是由供應商來開發的,再由整車企業負責軟體和硬體的內建。同時,有些軟體如HMI人機體驗等部分應用,可能會由車企自行開發。不過,供應商可能也有機會為車企提供相對成熟和完整的平台型軟體。例如由獨立的供應商提供一套作業系統,作為各種軟體運作的平台。這樣的作業系統可以被很多車企廣泛使用,甚至形成自身的品牌效應。

軟體開發需要可成長的架構

組織以及系統內建和測試能力

趙福全:展望未來,我們就以十年為節點,您覺得整車企業應該如何做好儲備呢?在“軟體定義汽車”的趨勢下,軟體的數量會越來越多。一台汽車上有上萬個硬部件,将來很可能也會有上萬個甚至更多的軟體。面對如此多的軟體,整車企業不能完全不掌握,但也不可能全部都掌握。

就像剛剛談到的自動駕駛,很多車企都認為,自動駕駛是未來汽車最重要的能力,整車企業絕不能不掌控車輛的駕駛情況,是以必須下決心自研。然而自動駕駛的技術難度很高,涉及到感覺、決策、執行以及資料、算法、晶片等不同領域的衆多核心技術。即使車企組建上千人的開發隊伍,并且擁有專門的軟體團隊,也未必就能做好。

最近,有不少車企開始與專業的自動駕駛初創公司進行綁定式的合作。對此我也在思考:這種深度綁定主要是因為自動駕駛公司覺得,自己的技術沒有整車搭載就無法實作價值,是以不得不投靠整車企業?還是因為整車企業逐漸意識到,僅憑一己之力推進自動駕駛技術遠比預想得困難,是以主動尋求外部專業團隊的支援?更進一步來說,未來自動駕駛技術會不會标準化呢?這也是很多企業家經常與我讨論的問題。曹總,您對此是怎麼看的?

曹斌:我想可以從兩個層面看這個問題。第一個層面,車企确實應該參與軟體開發,而且要在其中掌握一定的主導權、形成一定的獨特性。所謂獨特性,就是汽車裡的一些核心軟體是車企自己獨有的,而不是由供應商提供的。因為供應商既可以給這家車企供貨,也可以給那家車企供貨,這樣才能讓自身的商業利益最大化。是以,依賴供應商進行軟體開發,車企的産品是很難具有獨特性的。車企一定要把一部分核心軟體掌握在自己手裡,這部分軟體是産品的差異性所在,也是産品的“靈魂”所在。

那麼,如何才能選準軟體投入的方向,真正掌握産品的“靈魂”呢?我在與很多車企管理者交流時,經常問他們:如果你有500名軟體工程師,你準備把他們投入到哪個方向?結果得到的答案各不相同,有的車企更關注整車控制,有的車企更關注動力優化,有的車企則希望優先解決自動駕駛或者人機互動問題,各種各樣的答案都有。而當我繼續問他們:你們有沒有自己的軟體架構?你的軟體架構師在哪裡?很多人就回答不出來了。

事實上,軟體是非常獨特的:一方面,與硬體不同,軟體沒有生産制造成本,而且可以複制拷貝,是以其成本極低。另一方面,軟體又是一個高度複雜的系統,軟體發展的核心訴求就是要戰勝這種複雜性。比如說我們需要寫100行軟體代碼,隻要找一名受過訓練的高中生就可以做到;但是如果我們需要在100萬行軟體代碼裡增加100行新代碼,這個工作恐怕連很多博士畢業生也未必能勝任。因為隻有非常熟悉這100萬行軟體代碼的團隊,經過反複研讨才能寫出更好的100行代碼。并不是說軟體代碼的行數越多,軟體的價值就越大,不能在原有基礎上優化的軟體代碼其實隻是垃圾。

也就是說,軟體與開發和維護軟體的組織之間是一種共生的關系,我們不能把一個軟體當作一個固化的單獨部件來看待。是以,當企業在軟體領域投入時,我認為最重要的應該是搭建起可以支撐核心軟體不斷成長、持續進步的架構群組織,這是軟體未來發展的生命力。隻要這個架構明确了,團隊有效建構并運作起來了,軟體就自然可以不斷沉澱、不斷打磨、不斷疊代,最終承載起産品的“靈魂”。這一點是整車企業進入軟體領域時必須高度重視的。

第二個層面,在軟體開發上,車企應該優先形成系統內建及測試的能力。以自動駕駛軟體為例,剛才趙院長也提到了,其複雜度是非常高的。現在一套自動駕駛系統軟體的複雜度,絕對超過汽車上其他任何一個硬體總成。對于這樣複雜的系統,車企要思考的是如何確定各種功能,如高速巡航、自動跟車和自動泊車等,都能很好地提供給使用者使用。這對于車企來說是第一要務。

在這個過程中,車企可以得到很多供應商的支援,有做算法的,有做晶片的,還有做攝像頭或者雷達的,等等。關鍵在于如何把供應商提供的這些硬體和軟體,都在汽車産品上有效組合起來,實作所需的各種功能。這就要求整車企業必須具備兩大能力。

一是系統內建能力。對于自動駕駛來說,系統內建能力意味着車企必須有清晰的軟體架構。否則來自不同供應商的各種軟體組合在一起,是難以良好運作的。二是系統測試驗證能力。包括資料的擷取、标注、篩選和訓練等環節都要有驗證,而且需要從“後端開發”覆寫到“前端開發”,并由不同專業技能的專門團隊分别負責。這是車企掌握軟體能力必須解決的一個關鍵問題。

車企在具備了上述能力之後,考慮其他分工才有意義。像是否自己開發算法,是否自行設計新功能,是否做一些跨系統的深度融合,例如把雷射雷達等的感覺融合與電源系統的優化處理結合起來,所有這些都要在解決了架構群組織問題、具備了內建和測試能力之後,才能梳理清楚。是以,車企無論是優先建構自動駕駛系統,還是優先投入智能座艙或車身控制軟體,都需要先建立起可持續成長的軟體架構及團隊組織,并形成系統內建能力和測試驗證能力。

趙福全:曹總剛才談到的内容非常重要,這是最近幾年各家企業的CEO(首席執行官)、CTO(首席技術官)們最關注的問題之一。我本人在這方面也有不少思考,帶領團隊做了很多研究,為一些企業提出了解決方案。我認為,這個問題正是我們今天對話主題的核心,即“軟體定義汽車”究竟如何落地。

未來汽車産品可能會有上萬甚至十幾萬個不同軟體,形成比手機更複雜的應用生态,甚至消費者都能直接參與部分汽車軟體的開發。所謂SOA(面向服務的架構),其中很大一部分軟體就是要為消費者提供服務的,如果消費者不能充分參與進來,就無法實作真正的SOA。

在汽車硬體标準化之後,汽車産品需要滿足消費者不同需求的更多軟體,才能把個性化體驗做到極緻。然而,整車企業要把每個消費者的個性化需求都了解透徹并予以實作,這是不現實的。即使車企真有能力做到這一點,也會由于“大而全”導緻無法形成自身品牌的特色。是以,車企更應該建立和經營好開放性的平台,讓每一個使用者都有管道來表達自己的需求,然後再由平台上的衆多參與方共同滿足這些使用者需求。我認為,這是“軟體定義汽車”最困難也最關鍵的問題,如果達不到這種程度,這場産業重構就不夠徹底。

下面談談我對曹總剛才這段分享的了解。首先,曹總強調無論“軟體定義汽車”,還是“硬體定義汽車”,整車企業都要有自己的核心能力,這是車企參與市場競争的基本前提。隻不過在“軟體定義汽車”的時代,車企需要不同的新核心能力了。這聽起來好像隻是大道理,實際上卻是最重要的。所有企業都必須主動思考,當軟體決定汽車産品競争力、品牌内涵的時候,自己究竟需要什麼樣的核心能力?

其次,軟體和硬體的組合難度不同。對于硬體來說,組合相對容易,比如把壓縮機、冷凝器和控制器等組裝起來,就構成了空調系統。而軟體完全不是這樣,不僅不同的軟體涉及不同的接口,而且軟體組合往往非常複雜,如果隻是把各種軟體簡單地放在一起,很容易導緻系統崩盤。就是說,軟體內建的複雜度是1+1>3,內建後的效果卻未必能達到1+1=2,甚至可能是1+1<1。

那麼,怎樣才能把各種軟體有效內建起來進而發揮更大的作用呢?曹總認為,必須依靠适宜的架構。正因如此,負責定義架構的總架構師就變得極為關鍵。在我看來,總架構師的作用就是讓複雜的軟體組合簡單化,通過把架構定義清楚,讓衆多參與者都能清楚地找到自己的位置,準确地完成各自的任務,并保障和促進各參與方以及各軟體之間的有效協同,進而使整個系統能夠高效運轉起來,進一步吸納更多優秀的參與者及相關軟體。

最後,軟體和硬體的工作模式不同。對于硬體而言,整車企業今天可以采用這家供應商,明天可以更換成另一家供應商,隻要供應商有能力滿足車企的要求即可。然而對于軟體來說,除了建構架構平台之外,車企還需要有一個長期穩定的團隊,因為軟體開發是需要不斷積累的。在軟體開發過程中,有很多細節是看不到的,隐藏在代碼深處。不要說更換全新的團隊,即使團隊中的核心人員跳槽,都可能導緻接手者無所适從。此外,即便人員比較穩定,但如果沒有建立起長期積累、有效傳承的團隊意識和企業文化,那軟體開發還是會越做越難,最終不可能達到理想的預期結果。現在有一種說法:由于硬體越來越複雜,是以唯有導入軟體才能滿足消費者日益增長的需求。但是如果軟體也越做越複雜,企業同樣無法得到很好的效果,那可能還不如不導入軟體了。

由此出發,我想在此提醒整車企業領軍人的一點是:對于軟體特别是自動駕駛系統的開發,首要的工作并不是自己鑽研算法,而是應該先把整體架構搭建好。一定要想清楚自己的目标是讓汽車産品達到怎樣的能力?具有多大的潛力?以及為了達到這樣的目标需要分幾步走?需要彙集包括硬體和軟體提供者等在内的多少參與方?即企業應确定适宜的整體架構,然後分解形成具體的落地方案,再根據自身長遠戰略與能力現狀有序分步實施。

基于自己在整車企業打拼了近20年的體會,我完全能夠感受到“軟體定義汽車”帶給深谙硬體開發之道的傳統車企CTO們的思維沖擊。事實上,開發硬體與軟體本來就需要完全不同的能力,更需要完全不同的模式,這絕不是簡單地更換幾家供應商的差别,而是必須徹底轉變既有的理念。比如說軟體開發恐怕不能像硬體開發那樣,總想着用成本較低的B點供應商替換開發能力較強的A點供應商,這樣是很難保障軟體的積累與延續的。

總之,車企領軍人們都應該認識到,在“軟體定義汽車”的時代,必須先從搭建整體架構開始建立全新的産品開發理念,形成與傳統硬體開發完全不同的模式和流程。在此基礎上,再思考和解決核心能力選擇與分工的具體問題。諸如是否自己開發算法等等,這些都是第二層面的。

“軟體定義汽車”的核心

以“有所為、有所不為”實作差異化

趙福全:曹總,讓我們繼續剛才的話題。展望2030年,您認為屆時對于“軟體定義汽車”的核心能力,整車企業需要掌握到什麼程度?以此反推,目前車企應該如何推進“軟體定義汽車”的技術創新生态建設呢?在我看來,這些問題企業現在就要想清楚,否則等到2030年再去布局就來不及了。當然,不同企業的目标、能力和現狀各不相同,是以選擇的政策也會有所不同。還有不少企業正面臨很大的經營壓力,選擇“先生存、後發展”的政策也無可厚非。不過有一點是明确的,所有企業都應面向未來的理想狀态,認真思考并努力做好眼前的布局。而您作為東軟睿馳的領軍人,同時也作為非常了解汽車産業的軟體專家,您認為整車企業應該具備哪些能力才能面對2030年的競争?特别是有哪些能力即使現在還不能做到位,也要先嘗試做起來?

曹斌:您這個問題很有挑戰性。目前行業正處于快速變革的特殊時期,要預測十年以後的狀況是非常困難的。我隻能試着談談自己的一些判斷。

我覺得,汽車行業未來有幾個大方向是确定的。一是汽車硬體标準化。我們在前面已經談到了,未來汽車産品一定是由一系列标準化的硬體組成的。二是汽車軟體會出現分層與分工,形成專業化的軟體平台公司、工具公司以及專注于不同領域的應用軟體開發公司,比如自動駕駛系統、人機互動軟體等。在這個過程中,會有一批獨立的軟體公司成長起來,并且形成一定的品牌效應。

到了那個時候,我認為車企最應該具備以下三方面的核心能力。

第一,優秀的産品經理。當汽車能夠與消費者快速、緊密互動時,就會在很大程度上具備快消品的某些屬性和特征,并由此引發消費趨勢和競争要素的顯著變化。此時産品經理的作用就會變得比以往更大,因為産品經理是車企準确識别細分市場、精準定義産品能力的關鍵人物,他要把企業理念和品牌内涵通過産品有效地呈現出來,并且快速地傳遞市場。另一方面,成為優秀的産品經理要比以前更難,因為未來産品經理既要選擇好硬體,也要選擇好軟體,還要把這些硬體和軟體都內建好,以實作最快的産品更新、最大的商品價值以及最優的使用者體驗,同時還必須做好成本控制。

第二,強大的系統內建能力。正如前面談到的,軟硬體從解耦到融合将倒逼整車企業形成更強的系統內建能力,這也是車企面臨的最大考驗。現在車企常常遇到這樣的情況,在産品開發初期選擇了一些零部件,可是到了後期整合內建時卻發現難以進行,這主要是由于軟體的不斷發展導緻整車層面的內建難度不斷增大。是以,“軟體定義汽車”将對車企的內建能力提出更高的要求。這其中既包括對于整體架構和各個系統的深度了解,也包括整合內建的過程管理與後期管理,如對軟體的全生命周期管理、對開發流程與管控内容的創新等,還包括面向新型汽車産品開發模式而重新建構的組織與團隊。總之,未來車企要想在有限的時間内,以合理的成本,快速推出具有競争力的産品,強大的系統內建能力是必不可少的核心能力。

第三,實作差異化的能力。無論何時,各家車企的産品都應該有與衆不同的部分,以展現企業理念與品牌内涵。當主流車企都擁有優秀的系統內建能力,可以利用全行業的資源來打造有競争力的産品時,其差異化又展現在哪裡呢?我認為,這取決于企業建構整車架構、軟體架構時的格局,即預留的整合與創新空間到底有多大。在此基礎上,有的車企将針對應用場景、出行模式或人車互動形态中的某一方面不斷進行打磨,以形成越來越精細和強烈的産品特性;有的車企将聚焦于縱向整合,例如從應用軟體到晶片、傳感器等關鍵硬體,提供更優的內建效果來實作産品的差異性;還有的車企将側重于橫向延展,通過更大範圍的專業化定制與服務來滿足消費者的個性化需求。這些都可以給車企帶來差異化的競争優勢。

趙福全:這的确是一個很大也很有挑戰性的話題。未來整車企業的核心能力究竟是什麼?怎樣去打造新産品?剛才曹總談到了一個大背景,那就是未來産業分工将會更加清晰。

一方面,硬體标準化有助于明确産業分工。未來标準化的硬體可以随時被軟體調用,并確定品質和成本受控,這就需要硬體供應商把規模化生産做到極緻。同時,其他相關企業也就可以集中更多的精力,進行軟體的開發。

另一方面,軟體分層也有助于形成清晰的産業分工。軟體分層本身就意味着整車企業明确了哪些工作是自己必須關注的,哪些工作可以交給别的企業完成。未來車企應該都想自己多做一些軟體,但也不可能一包到底,畢竟沒有哪家企業是全能的,即使能力再強也要有明确的定位。為此,先要選準核心業務的圓心,然後再根據自身實力确定可以覆寫的半徑範圍。半徑有長有短,但不可能無限延長;而圓心一旦定錯,企業的努力就全都失去意義了。

在此背景下,第一,整車企業仍然需要強調品牌的打造,而産品經理在這方面至關重要。因為未來車企可以直接與消費者溝通,随時了解、識别和定義使用者需求,并且能夠把這些需求快速轉換成産品的功能和服務,讓使用者得到最佳的體驗。而做好上述工作的關鍵是,企業必須擁有面向未來的優秀産品經理。

從工作内容上看,此前産品經理主要處理一些簡單和直接的使用者需求,未來産品經理則需要基于軟體架構來定義産品,并以全新的軟硬體內建思維來打造産品。事實上,我現在給學生講課時也反複和他們強調系統性思維。而“軟體定義汽車”下的系統性思維,要求領軍人具有系統架構師的全局觀念和思維方式,必須清楚地知道軟體分為幾層,企業應該抓住哪個層面的哪些重點。

從時間跨度上看,未來的産品經理将不再是簡單的項目經理。我們知道,項目經理的工作是一次性的;未來汽車産品卻需要不斷地疊代更新,是以會有多次傳遞(X次SOP)。這就是我之前提出的SOPX概念,即今後汽車産品将通過OTA更新實作X次量産。而汽車全生命周期内的每一次傳遞,都是産品性能、功能和體驗的一次升華,這就需要産品經理全程負責,始終與使用者緊密連接配接,随時對新的使用者需求做出響應。顯然,屆時産品經理的概念将和現在完全不同。

第二,面對産業重構、邊界擴充的新格局,企業更需要“有所為、有所不為”,這就涉及到企業如何确定自身核心訴求的問題。對此,曹總講到了很重要的一點,那就是企業應該回到最初的原點,追問自己産品的最大差異點究竟在哪裡?如果某個汽車品牌及産品什麼都想做到,那一定會失去個性,無法與其他品牌和産品區分開來;而方方面面都隻做到平均分的産品,也不可能真正打動消費者。

實際上,“軟體定義汽車”涉及的範圍很廣,企業完全可以有不同的側重點,比如優先智能座艙還是自動駕駛就有很大差別。即使同樣更關注自動駕駛,不同的企業也可以有不一樣的重點,例如有的企業更重視自動泊車場景,有的企業更重視道路行駛場景,二者的算法和資料基礎都是不同的。當然,還有的企業想要全部做到,但那樣就要比其他企業多投入5倍甚至10倍的力量才有可能,而企業的資源畢竟是有限的,更遑論不同的側重點可能還涉及到不同的企業文化基因。是以,未來企業必須堅持“有所為、有所不為”。

具體來說,對于未來的重點領域——軟體,也必須“有所為、有所不為”。軟體開發團隊先要有足夠的規模,絕不是有幾個人專門負責程式設計就能把軟體做好了,10個人、100個人、1000個人的團隊,效果肯定是不一樣的。有了足夠規模的團隊之後,企業要選準重點領域,集中力量攻關。假設企業有1000名軟體開發人員,如果都投入到1個重點領域,大機率會做得不錯甚至能夠做到引領;而如果分散到10個重點領域,那每個領域就隻有區區100人,結果很可能是哪個領域都無法做好。

第三,對于整車企業來說,曹總認為,搭建好架構平台并培育相關的核心能力是實作差異化的關鍵。在架構平台上,車企應前瞻謀劃,留出足夠的“空白”,為未來生态的成長預留白間。同時,軟體架構等方面的核心能力,車企一定要自己掌控,而不能過多地依靠軟體供應商。

硬體标準化

産業發展的必然結果

趙福全:曹總,剛才我們多次談到未來硬體将會标準化,或者也可稱為抽象化。那麼,硬體标準化或者抽象化要如何實作呢?目前業内都在讨論硬軟體解耦,具體來說,您認為有哪些硬體應該解耦?軟硬體需要解耦到什麼程度?

曹斌:目前,有些車企在電機、電池等方面的控制器開發上做了不少投入。處在産業變革的探索期,車企根據自己的判斷決定把資源和精力投放到哪裡,這本身并沒有絕對的對錯之分。不過展望未來,我認為,汽車硬體整體上一定會越來越趨于标準化,并且能夠實作并行開發。

我們知道,現在開發一款車通常需要3年左右,有些車企的開發周期相對較短,也需要大約2年的時間。在此期間,各種硬體一直在進步。這就造成一個問題:一款新車在開發之初就定義了硬體,但等到量産上市時,已經有了更好的硬體,卻未能用到新車上。對于一些關鍵硬體來說,這個問題更為突出。例如晶片就是這種狀态,一款車型啟動開發時,即便選用了當時最好的晶片,但在這款新車面市之際,此前選擇的晶片早就落後了。因為晶片行業正常的更新頻度是一年一代,2-3年的開發周期下,晶片至少已經更新兩代了。要想讓新車型用上最新的晶片,并使相關軟體與之适配,這在傳統汽車産品開發流程中是非常困難的一件事,甚至是根本不可能做到的。

在傳統開發流程中,基本上企業在定義新車型時就已經選好了硬體,并以此為基礎開發軟體。對于一些平台化開發的車型,确定硬體的時間點可能還會更早,比如我就接觸過這樣的案例,企業在平台策劃之初就選好了硬體,而該平台上部分車型的量産要在5-7年之後。試想7年前選擇的硬體,怎麼可能不落後呢?又怎麼可能有效支撐現在的軟體呢?這樣的産品是很難在市場上獲得成功的。這種情況之前大家見慣不怪,但是到了新汽車的時代,就不能再這樣下去了。是以,我們必須把軟硬體解耦。

軟硬體解耦的目的在于,讓供應商的軟硬體開發工作可以和車企的整車開發工作同步并行。這樣當硬體疊代更新時,車企可以直接切換新硬體,甚至可以由另一家供應商來提供同一個硬體。例如,當汽車産品開發到一半時,有别的供應商釋出了更先進的硬體,這時候車企完全可以直接切換使用這家供應商的新産品。當然,前提是車企必須具備軟硬體解耦的能力,在硬體設計上實作了抽象化,隻需基于硬體的标準接口來開發軟體即可,這樣軟體才能很容易地适配以及調用硬體。

有鑒于此,我們一直在提倡一種新的汽車産品開發模式,那就是“軟體先行”。即在整車架構平台上,先使用軟體建構出一款車,這款車的各個總成及部件,如底盤、車身、動力系統、人車互動系統以及傳感器、執行器等,都已經完全抽象化;接下來就可以基于這些抽象化的硬體系統形成車輛的基本架構,根據相應的硬體接口來開發控制車輛行為模式和關鍵功能的軟體;最後,再将這些軟體與硬體進行并行的适配調試。此外,這種開發模式還可以針對不同的車型采用不同的适配政策和疊代周期,這也有助于産品經理充分發揮作用。

對比來看,現在的車型開發都是一款一款逐一進行的,這也是目前大多數車企仍在使用的傳統模式;而未來在“軟體先行”的新模式下,各家車企都會有一套自己專屬的軟體系統。這套軟體系統是跨車型的,代表着該企業汽車品牌的核心内涵與獨有特色。而且這套軟體系統将由專業團隊打造,是不斷疊代更新的,可以有效確定系統内的各種軟體都能與不同的車型、不同的開發階段以及不同的硬體系統,包括晶片、執行器、傳感器等,進行有效的比對和不同的組合,進而形成不同的産品功能和性能。這種開發模式的前提是,硬體一定要标準化,被抽象成為可供軟體調用的接口。也隻有這樣的硬體,未來才能進入到車企的架構平台中,與相關的軟體達成适配。

我認為,硬體标準化是車型快速疊代更新引發的一個必然結果。實際上,所有的産業發展到一定階段後,當其産品變得高度複雜時,都勢必走向更精細的産業分工。因為任何一家企業都不可能把全部部件都做到最好,軟體主導的行業就更是如此。除非企業在每個領域内都能召集到全世界最頂尖的人才,并形成與之相比對的組織和文化,而這是根本不可能的。是以,一家企業一定要在某些核心業務上形成較強的優勢,同時在其他業務上要充分借助其他企業的優勢力量。

趙福全:這就帶來了另一個問題,所謂硬體标準化,到底應該是行業推動的事情,還是企業要做的事情呢?

曹斌:我覺得首先要在行業層面形成一種共識。一方面,如果整車企業依然秉持傳統的思維方式和開發模式,隻靠供應商提供一些标準化的硬體是沒有意義的;另一方面,單獨一家整車企業也沒有足夠的力量驅動硬體全面标準化。因為标準化一定是相關各方互動、共享直至互認後的結果,否則也不可能成為行業廣泛采用的基本模式。是以,我建議行業内的各種組織應該在推動硬體标準化方面發揮更大的作用。在這個過程中,行業組織需要牽頭定義架構、提煉共識,并使其逐漸成為業内的普遍共識與标準模式,進而推進産業分工;而産業分工一旦确立下來,各家企業就會去尋找适合自己的位置,進而進一步推動硬體标準化的程序。

趙福全:我覺得,硬體标準化要成為行業共識,需要大家都能充分認識到這一方向的必然性和必要性。如果誰認識不清或者了解太慢,那就很可能會被快速發展的時代所淘汰。反過來講,如果整個行業不朝着這一方向共同努力,那行業發展的速度就會受到影響。換個角度來看,如果中國企業對硬體标準化都能形成更為透徹的了解,中國汽車産業能夠更早形成相關的共識,那我們在未來全球汽車産業的競争中就會占據優勢。

在我看來,硬體标準化的内在邏輯是非常清晰的:未來高度智能化的汽車産品需要滿足使用者日益提升的個性化需求,為此首先必須通過硬體标準化來實作硬體與軟體的全面解耦;在此基礎上,整車企業就可以通過軟體來定義數字化的汽車,或者說基于軟體架構平台來虛拟搭建一款新車;然後在這個虛拟車型上不斷積累、疊代和優化,讓不同的軟體與硬體充分适配、彼此融合;最終打造出能夠滿足使用者動态需求、具有行業競争力、展現企業品牌内涵的軟硬融合的新汽車。這絕對是行業發展的大趨勢,哪家企業能夠走到前面,就有機會搶占戰略先機。

不過硬體标準化不是一家或幾家企業努力就能做到的。可能某家供應商嘗試這樣做,但整車企業并不一定接受;也可能某家整車企業提出了這種需求,但其供應商并不能适應。是以,除了行業組織的努力之外,我認為推動硬體标準化更需要相關整供企業達成新型的戰略合作夥伴關系。即雙方基于對行業趨勢的一緻判斷,主動結盟、互相協作,朝着這個方向共同努力。同時,業内專家和媒體也要多做呼籲,讓更多的同仁都能意識到硬體标準化是大勢所趨。

我想這也是“趙福全研究院”對話欄目的重要價值之一——我們通過和同仁們分享自己關于行業趨勢的判斷,可以起到互相借鑒、凝聚共識的作用。在這個交流平台上,我們不賣車,也不賣軟體,就是要以專家的身份對産業未來發展做出判斷,并把這種知識、理念和思想廣泛傳播,以幫助大家了解産業大勢、印證各自想法、形成行業共識。

其實不隻是汽車産業,整個制造業發展到今天,都非常強調對專業化分工的再認識,都需要形成類似硬體标準化這樣的行業新共識。當然,這需要一個過程。目前很多人的思想可能還停留在從前的理念上,諸如通過硬體的差異化來實作産品的差異化,基于“看得見的都不一樣、看不見的都一樣”的傳統平台理念來開發産品。而未來産品的開發理念将完全不同,基于同樣的硬體、采用不同的軟體就可以實作産品的差異化。到那個時候,各家企業的産品或許看得見的硬體都差不多,看不見的軟體才是不一樣的,因為軟體才是實作差異化競争的關鍵,也是各家企業的核心競争力所在。

未來汽車軟體

人才需求将發生重大變化

趙福全:談到硬體标準化,我自然就想到了下一個問題。軟體工程師究竟需要對硬體了解到什麼程度?特别是到了硬體标準化、軟體可以直接調用硬體的時候,軟體工程師還需要懂車嗎?而目前一個很現實的問題是,傳統汽車工程師懂車但不懂軟體,很難完成好軟體開發;而跨界進入汽車領域的軟體工程師懂軟體但不懂車,很難通過軟體有效控制及優化汽車産品。理想的情況當然是每家車企都有一些既懂車又懂軟體的工程師,但這樣的人才又不會憑空出現。

曹斌:我認為這将是一個不斷演化的過程,實際上我們可以看到,汽車企業對于軟體人才的需求正在發生戲劇化的變化。

此前由于軟體都是嵌入在硬體裡的,是以整個汽車行業對軟體的關注度并不高。同時在軟體開發方面,也形成了針對嵌入式軟體的各種模型化開發方法和工具,汽車行業在這方面的應用也比較充分。

随着産業變革的不斷深化,越來越多的車企開始謀求掌握一部分軟體,首先就是各種控制軟體。不過車企開發這部分軟體仍然是基于模型化開發方法,例如采用MATLAB等工具,這就導緻這方面的軟體人才開始供不應求。現在也還是這種狀況,汽車企業都在搶奪懂模型化開發的軟體工程師。

但是發展到下一個階段,情況恐怕又會不同了,隻針對部件級控制和嵌入式軟體的模型化開發将越來越不适用。因為未來汽車硬體将越來越抽象化,成為各種越來越清晰的接口。而軟體将獨立于硬體之外,同時又能夠調用各種不同的硬體。由此,軟體開發者必須了解車輛的各種功能是通過哪個硬體系統實作的,是需要控制底盤、車身,還是需要控制轉向、制動,又或者需要控制電池、電機?而最終還要把這些硬體系統打通,實作各種組合。這樣軟體就會涉及到衆多不同領域的專業知識,這将是一個很高的門檻,遠不是現有的熟悉模型化開發的軟體工程師就能直接勝任的。

面對越來越多、越來越複雜、越來越重要的軟體,汽車産業又應運而生了新的開發理念,即所謂的SOA。SOA要求在硬體抽象化的基礎上,進一步實作各種應用服務或者說功能的拆分和解耦,進而形成可以支援這些應用服務被靈活調用的架構。同時,關于SOA下整車架構的演變,目前也有各種不同的觀點。有的認為最終要做統一的中央計算單元,有的認為要分為三個域控制器,還有的認為要細分為更多的區域控制器及控制單元。而不同的硬體組合各有不同的拓撲結構,其适宜的開發方法還需要繼續探索。說到底,SOA的目标就是将所有功能都變成應用服務,其中既有底層的服務,也有相對進階的服務;而開發者可以基于SOA架構,自由調用這些服務。在此情況下,軟體開發者對于汽車的了解程度就可以逐漸降低了。

今後很可能會出現這樣的情況:軟體工程師可以在一個完全虛拟化的環境裡開發各種車型的各種功能。他們甚至不需要知道所開發的軟體将搭載于哪款車型,因為車輛的所有硬體,包括車窗、車門、車燈等,也包括動力、底盤系統等,其接口以及應用服務都是标準化的。換言之,未來我們或許可以開發出能夠在任何一款車型上運作的上層軟體。盡管距離這樣的理想境界還有很長一段路要走,但産業前進的腳步正一步一步地加快。最終,這将徹底改變汽車軟體工程師的能力需求與缺口方向。

最近幾年,軟體人才的稀缺與内卷程度非常嚴重,企業都在抱怨“人才荒”。這是因為目前産業對于軟體人才的要求有比較高的門檻,他們必須熟悉汽車的很多控制功能是如何實作的,還不能做到開發通用化的軟體即可。不過我認為,随着産業的進一步發展,新的開發理念與方法将得到越來越多的應用,這将逐漸降低汽車産業對軟體人才的要求。

趙福全:是以,汽車企業追求的最高境界和終極目标應該是實作軟硬體的完全解耦。屆時軟體工程師隻需要了解硬體的基本功能,然後用數字化手段描述出來即可,并不需要懂得硬體的原理與細節。不過在目前這個階段,由于軟硬體還沒有解耦到這種程度,是以汽車企業就需要既懂硬體又懂軟體的人才,這意味着軟體工程師還要學習一些汽車知識,否則無法確定汽車軟體開發能夠取得應有的效果。當然,這隻是一種不得已而為之的過渡狀态。最終産業分工肯定會細化到軟硬體充分解耦,但這可能需要經曆一個相當漫長的過程。

另外,正如曹總剛才談到的,目前一些企業正在産品開發中嘗試SOA的新模式。或許無法建立起SOA架構,“軟體定義汽車”就無法推進到下一步,不過這一點尚未形成行業共識。同時,企業究竟怎樣才能把SOA搭建起來,也還需要摸索與實踐。

無論如何,有一點是确定的,那就是必須實作軟硬體解耦才能讓“軟體定義汽車”的價值得到充分彰顯。為此,一方面整個行業應當盡早達成共識;另一方面,所有的企業都應該有長遠眼光,朝着軟硬解耦的方向共同努力,緻力于形成更加清晰、精細的産業分工,讓專業的人做專業的事。這對于企業形成新時期所需的核心競争力是至關重要的。

據我觀察,現在不少車企還是太關注于眼前的某款産品能否盡快推出,于是拉來各個領域的供應商,力圖把新車型快速“攢”出來,美其名曰是高度內建化的産品。然而從長遠來看,這并不是真正解決問題的方式。如果企業沒有系統地思考問題,把整個架構如何搭建先想清楚,包括需要多少資源,目前自己掌握了多少,最終自己必須掌握多少,可以交給别人掌握多少,相關硬體的接口是怎樣的等等,那麼企業的一切努力就都是盲目和短視的,後續的産品也無法得到有效積累、持續傳承和不斷優化。

正因如此,我們往往會看到這種情況:一些車企的某款産品比較成功,智能化效果很好,但是當下一代産品推出時卻又變差了。在“軟體定義汽車”的時代,随着資料的不斷積累和軟體的持續疊代,産品原本應該是一代更比一代強,但實際效果恰恰相反。其原因就在于,企業對一些根本性的問題,并沒有想清楚、做明白。例如對軟體有别于硬體的傳承性不夠重視,兩代産品分别由不同的團隊打造,而且內建的資源也不一樣;同時更沒有從整車架構的角度,嘗試建立跨車型的軟體系統。結果是每款新車的開發都要從零開始,完全沒有積累和提升。

廣義的作業系統

基于行業共識,推動生态搭建

趙福全:曹總,接下來讓我們聊聊管理汽車軟硬體的作業系統。由于硬體與軟體都有各自的開發者,從互相協作的角度出發,這些開發者将與整車企業共同形成一個生态系統,也就是我們今天對話的主題“技術創新生态”。應該說,汽車産業原本就有技術生态,不過此前隻是簡單的線型結構,即由上遊供應商、下遊經銷商、中間整車企業構成的汽車産業鍊。而現在情況正在發生變化,今後汽車技術生态将會有更多的參與方和創新者加入,并且呈現出互相交織的網狀結構,形成涉及多個産業、領域和層面的汽車生态系統。那麼,您覺得作業系統在這個生态系統中會起到什麼作用呢?

另外,企業又應該如何搭建技術創新生态呢?我想可能需要從最基本的參與方即整車企業開始邁出第一步。不過,不少車企的老總在和我交流時都曾表示,他們對于智能座艙、自動駕駛等都有一定的了解,但是并不清楚應該怎樣建設技術生态系統。這恐怕并非少數人的困惑,整個行業對這個問題的了解也還比較模糊。曹總,您能否分享一下自己的看法?

曹斌:趙院長,您的第一個問題是關于汽車作業系統的作用。實際上,作業系統有狹義和廣義之分。最狹義或者說最底層的作業系統是Linux等微核心作業系統,這些系統能夠確定晶片等核心硬體都能正常運作起來,并完成包括記憶體管理、算力排程等最基本的工作。這也是我們通常所說的傳統作業系統所起到的作用。

還有更廣義或者說更高層面上的作業系統,這些作業系統內建了展現産品核心屬性的一系列重要軟體,能夠讓汽車産品本身有效運作起來。例如有些車企建立了幾千人的獨立軟體公司,負責自己旗下所有車型的軟體開發。這個軟體公司提供的各種軟體,既包括作業系統核心,也包括各種中間件甚至是應用軟體,都展現着該企業的品牌内涵與産品特性。我覺得,這些軟體的集合就是該車企的作業系統。

也就是說,廣義的作業系統是跨車型、分層級、高度複雜的內建軟體包。而這樣的作業系統未來要想适應不同供應商和不同硬體的切換,就必須能夠通過标準化的軟硬體接口,與全行業的資源互動。這就涉及到您剛才提到的第二個問題——技術創新生态應該如何搭建。

比如,車企可以定義一個攝像頭的接口及資料格式。但如果供應商隻是針對這家車企的要求而研發了特定目的的專屬攝像頭,那麼對該車企來說,是很難用其他攝像頭予以替換的,因為其軟體根本無法調用新的攝像頭;同時其他車企想選用這款攝像頭也非常困難,因為其軟體很難與之比對。而汽車上還有很多硬體,遠不隻是攝像頭,像雷達、雨刷、車燈等等。為此,整車企業就不得不與涉及到的每家供應商溝通,約定相關硬體的接口。在這種情況下,企業根本無法獲得全行業生态資源的支援;反過來講,汽車産業的生态系統也就無法形成。

要改變這種情況,企業必須考慮自己定義的硬體接口、元件形态和架構模式,能否成為行業的共同了解?所謂共同了解,就是很多家整車企業和供應商都認同的标準或規範,這樣各家企業就可以應用各自的先進技術,分别開發各自的優秀産品,最後把這些産品組合起來就得到了一輛汽車。這種結果就是生态效應的展現,即每個參與者都在共同的标準下,有效分工、互相協作,專注于軟硬解耦後各自負責的技術和産品,為最終的整車産品提供有效支援。

由此可見,未來汽車技術生态的形成有一個前提:那就是行業對于整車架構、軟體分層和接口規範等形成基本統一的普遍共識。當然,這個共識并不是一成不變的。例如接口标準是基于目前的硬體情況定義的,而未來産品會有新要求、硬體會有新進步、整供關系也會有新變化,是以接口标準也需要與時俱進、不斷完善。反過來講,也隻有随着生态的不斷發展、企業的不斷實踐,業界對于分層級、分子產品、分部件的産業分工和協作形态,才會有越來越清晰和一緻的了解,而這正是汽車技術生态或者說開發者生态的建構過程。

手機開發者生态像草原

汽車開發者生态像森林

趙福全:現在大家也在探讨,汽車開發者生态會不會發展成像手機開發者生态那樣?我們知道在手機生态中,有為數衆多的與手機行業并無深度耦合關系的開發者,包括小公司甚至是個人,他們獨立于手機廠商,自行開發軟體,然後在多款手機上廣泛應用。未來在汽車開發者中也會有這樣的小公司或個人嗎?他們是否也可以不與車企直接聯系呢?

曹斌:我個人認為,在汽車行業要出現這樣的圖景還非常遙遠。至少在産業變革的初期或者說前半段,汽車開發者生态應該還是一個由企業構成的、相對有組織的生态。

我想可以做個比喻來說明手機與汽車生态的差別:手機開發者生态就像是草原,軟體有大有小,參與者數量龐大。既有像騰訊微信這樣的大應用,也有很小的工具軟體或者遊戲軟體。一些小軟體或許隻是由兩三個人開發出來的,也能非常流行。這就是草原上野蠻生長的生态模式,參與者各自努力,互不影響。出現也好,消失也好,完全是随機的。

而汽車開發者生态更像是森林,至少目前是這樣,我覺得今後相當長的一段時間内可能也還是這樣。森林生态是一簇一簇的,每個參與者或小群體都有自己的組織,并且為了生存和發展彼此合作和博弈。是以,森林的競争要比草原的競争更激烈,同時也更容易形成某種秩序。衆多參與者會在共同建構的組織中,通過共同認可的商業關系實作互相合作。相對而言,這更像是PC電腦的生态,但會比PC生态更有秩序、也更豐富。

至于未來會不會出現個人開發者,現在還很難判斷。畢竟汽車應用軟體開發有很高的門檻:一方面,由于涉及到個人以及車輛安全,是以對産品的可靠性要求非常高,要得到認證遠不像手機那麼容易;另一方面,其涉及到的知識體系也非常複雜。比如在軟體開發過程中,我們可以把資料抽象化,但仍然需要了解資料背後的邏輯,為此就必須掌握相關知識、接受專業訓練。顯然,這兩個門檻對于個人以及小團隊的開發者來說,是很難跨越的。

不過需要強調的是,這并不意味着個人不能參與汽車産品開發。未來汽車的定制化開發将使産品真正具備滿足使用者個性化需求的能力,即實作所謂“千車千面,千人千面”,這也是本輪汽車産業變革的必然結果。對企業來說,當然希望自己造出來的汽車産品能夠與使用者的喜好充分契合,而基于使用者的需求來定義汽車産品的屬性、場景與行為模式,無疑是最佳途徑。為此,今後企業一定會通過大資料分析、人機互動等手段,讓廣大使用者都參與到汽車産品開發的過程中來。

當然,擷取并滿足使用者個性化需求的工作本身是非常專業的,且涉及到不同層級的各種軟硬體,還是應該交給專業化的公司來完成,這也是東軟睿馳緻力于做好的工作。目前我們正和一些車企合作建構相關的系統,讓使用者可以通過手機或車機系統,以人車互動的方式,對車輛功能及行為模式進行越來越多的定制;即便在車輛傳遞之後,使用者還可以自主進行一些服務的組合,使車輛具備新的功能和特性。這套系統我們正在加緊開發中,預計明後年就會在一些車型上搭載亮相。我認為,這是個人參與汽車生态更好的一種方式。

汽車定制化的前提

確定沒有功能安全風險

趙福全:讓使用者有更大的自由度參與汽車産品開發,進而把體驗做到極緻,這是我們最期待的産業變化之一。不過我感覺,您對此的看法并不是太樂觀。您認為車輛行駛會涉及到很多安全問題,無論是硬體還是軟體,都有比手機高得多的要求或者說門檻,這無疑是不争的事實。但是那些與安全并無強相關性的功能呢?比如天窗、空調、車内燈光等與使用者體驗直接相關的部分,不能讓使用者直接參與相關應用軟體的開發嗎?

曹斌:在汽車領域有一個專業術語叫功能安全,即某個功能不允許造成傷害,或者說必須避免由于功能失效或不當使用,導緻車内駕乘者或車外人員受到傷害。事實上,汽車上幾乎所有能動的部件,像車窗、天窗、座椅等,都屬于功能安全件。因為一旦出現故障、失效或者操作不當,都可能會造成嚴重後果。

趙福全:功能安全更多是從部件品質和可靠性的角度來思考的。而使用者可以直接進行個性化定制的功能,肯定不會與功能安全沖突。比如我在車裡吸煙的時候,天窗就自動打開。同時,使用者需求又是多樣化的,可能有的使用者需要這個功能,有的使用者卻不需要,甚至喜歡相反的功能—當我在車裡吸煙時,反而要把天窗關閉。

說到底,保障功能安全是企業的責任。那麼,企業為什麼不能在産品可靠性開發和驗證的過程中,把工作做得更好更充分,進而為使用者提供個性化定制的更大空間呢?至少應該確定硬體的可靠性不會掣肘軟體開發者,或者說不會影響“軟體定義汽車”的可能性與自由度。

如果那些對使用者體驗有較大影響的功能件,都隻能按照此前的傳統方式或者通過簡單的人機互動來開發,而不能讓使用者按照自己的偏好和體驗進行個性化定制和二次開發,這是不是會阻礙未來汽車自我進化能力的充分發揮?也背離了“汽車更了解人”的終極追求呢?而如果是擔心使用者的專業度不夠,那企業為什麼不能搭建相應的平台,讓使用者通過這個平台完成個性化開發,再由企業進行測試、驗證及準許呢?

曹斌:您剛才提到的使用者需求,比如隻要車内有人吸煙,天窗就自動打開;或者外面下雨了,天窗就自動關閉。我覺得這樣的功能應該由車企提供,并不需要使用者自行開發。

而接下來您談到的實際上是産品開發邊界的問題,這也是一個非常有挑戰性的話題。即使用者可以參與汽車産品開發的邊界到底設定在哪裡合适?目前很多整車企業都在進行這方面的探索,并嘗試建構相應的能力。這種能力的基本邏輯是:通過硬體及其功能的标準化,讓使用者可以進行一定的定制化選擇,并形成适宜的開發方法。

在這個過程中,軟體系統也需要進一步提升,我們現在就在幫助一些車企建構這樣的體系、方法和能力。比如呈現給使用者一個非常易懂的圖形化環境,有點像搭積木一樣讓使用者進行功能選擇群組合。東軟睿馳正在開發這類軟體系統和平台,在確定車輛安全的前提下,讓使用者在手機端或者車機端通過很簡單的操作來獲得想要的服務。同時,系統還會把使用者在某種場景下啟動了某個功能記錄下來,作為後續的優先選項。我認為,這種互動環境在未來兩三年内就能實作了。

需要明确的是,使用者選擇的組合本身并不是一個應用。或者說,真正的組合應用和功能實作還需要背景系統的一系列支援。而且能夠羅列出來,允許使用者定義的場景、功能與服務組合,一定是确定沒有安全風險的。這可能會令大家略感失望:原來使用者的定制化空間并不是随心所欲的。但這是造車必須遵守的基本原則,即汽車上所有新出現的組合,都必須是被驗證過的,以免帶來安全隐患。換言之,汽車的行為模式及其結果一定是可以預見的,如果不可預見,那就不該讓使用者進行選擇。

汽車定制化

讓使用者的選擇空間更大、操作更簡單

趙福全:我倒覺得,汽車上最終肯定也會出現很多類似手機上的應用軟體,可以把一些直接影響體驗的功能組合起來。例如我自己最清楚空調風怎樣吹才舒服,或者我想把空調吹風的方式與播放的音樂組合起來,這些都是使用者在用車過程中的個性化需求,在汽車開發階段是沒辦法預先設定的。同時,企業可以選擇那些并不涉及汽車安全的功能向使用者開放。反過來講,如果這些功能都不向使用者開放,或者說沒有把相關的能力準備好,那未來的汽車産品也就和現在的汽車産品差不多了。我們交流到這裡,感覺您作為軟體專家,好像比我這個老汽車專家更保守一些?

曹斌:我認為,這将是一個漸進式的過程。等到個人使用者都可以開發應用軟體來控制汽車空調時,就意味着車輛的軟體系統已經發展到了相當高的水準。而要達到這樣的水準,還需要長時間的不斷積累、疊代和優化。在此期間,可能會出現一批獨立的汽車應用開發團隊或組織。他們将提供一些标準化的工具,讓普通消費者也能深度參與到汽車産品的應用開發中來,然後再把開發好的應用軟體遞交給車企,由車企確定軟體的安全性、可靠性和品質。

對于這樣一種模式,我個人覺得并不是保守。一方面,汽車上的大部分功能還是應該由車企負責實作;另一方面,能夠交給使用者選擇的部分,當然要盡可能地開放,讓使用者進行選擇。但是這種定制化應該以便捷的方式,通過人車互動來實作。我認為,這才是汽車以更高的智能來了解人的展現。因為一個高度智能化的系統,不應該要求使用者自己懂程式設計,自己開發軟體,甚至還要考慮軟體在汽車上的驗證,然後才能定制化,這樣就太麻煩了,又何談智能呢?

未來汽車的智能化,特别是所謂的了解人,一定是汽車産品高度複雜、功能極度豐富,使汽車企業能夠最大限度地為使用者提供其可能需要的服務,或者呈現出最貼近使用者需求的屬性;同時,汽車在使用過程中還能不斷進化和發展出新的服務和屬性。而在使用者端,則應該是越簡單、越友善越好。

趙福全:這裡講到了汽車定制化的核心問題,也是很多人的認識誤區所在。大多數人對于定制化的了解,就是要把這種開發能力向個人使用者開放,因為使用者的個性化需求是千差萬别的,車企不可能在産品開發階段就滿足每一個使用者的不同需求。而曹總覺得,使用者需要的是能夠自主選擇的空間,而不是要自己去做軟體開發。這意味着車企需要基于對使用者需求的了解,并充分考慮車輛功能安全,來決定究竟為使用者提供哪些可供定制的選項;同時,車企還要形成與使用者有效互動以及實作使用者所選組合的能力。如果做到了這一點,企業就可以幫助使用者進行定制化開發,進而滿足使用者的個性化需求。至于相關應用軟體是否交由使用者個人來開發,其實無關緊要,更不應該成為企業是否具備定制化能力的衡量标準。我認為,這是非常重要的一個觀點,也是剛才這段深度交流的一大成果。

曹斌:我覺得最關鍵的是,未來汽車一定是可以進化的,其軟體系統是可以不斷更新的,這樣汽車才能越來越了解人。為此,汽車企業一要充分利用更多的資料,以精準識别使用者需求;二要在背景搭建一個具有極強協同開發能力的團隊,這樣在了解了使用者需求之後,企業才能快速做出反應,讓使用者感受到汽車越來越智能。從這個意義上講,基于軟體系統的智能化更新是今後汽車産業發展的一條主線。

切勿讓使用者

參與汽車産品創新變成雞肋

趙福全:現在有的車企已經在嘗試,把汽車上的某些部件或功能開放,讓使用者參與設計,自行選擇配置,即所謂的C2B模式;還有的車企提出,可以讓使用者開發某些應用軟體,然後上傳給整車企業進行驗證和準許,而一旦獲得準許就可以将該功能向所有使用者開放。這就不隻是在産品開發階段按照消費者的需求由企業進行定制化設計了,而是給使用者留了一個開放的端口,讓其直接參與汽車産品的開發過程,而且還可以在車企的背書下,向所有使用者推廣。我認為,這是一個很大的進步。

不過按照曹總剛才講的,從長遠來看,這種模式似乎是不必要的。按您的推斷,既然汽車的智能程度已經進化到使用者提出任何需求都能予以快速判斷和滿足,哪裡還需要再讓使用者參與軟體開發呢?不知道您怎樣看待車企的上述嘗試?

曹斌:這些嘗試本身無疑是有益的。總的來看,在汽車智能化更新的方向上主要有兩種創新模式。一種是自主式創新,采用這種模式的企業通常實力很強或者正面臨極其複雜的技術問題;另一種是開放式創新,即企業引入外部力量一起參與創新,以彌補自身創新能力的不足。

開放式創新一旦走通了,企業的創新能力就會變得非常強大。不過開放式創新是非常困難的,需要良好的土壤。一方面,在這種模式背後,企業需要有架構平台以及相關能力的有力支撐;另一方面,外部力量尤其是使用者,要有深度參與創新的足夠空間和積極性。

對于汽車産品而言,由于車輛的高安全與高可靠性屬性,其實留給外部開發者的空間并不是很大,或者說是比較小的。在此情況下,如果開放式創新的規模和效果不足以顯著提升車輛能力與使用者體驗,那麼讓使用者參與創新就可能會變成一種雞肋。因為車企為了向使用者開放可以參與産品開發的接口,必須建立起能夠提供相應支援的架構和平台。假如收益不足,後續再想改變這種架構和平台是極其困難的。是以,我建議車企在初期一定要系統思考、慎重決策,以免由于方向和模式上的選擇錯誤給企業未來發展帶來嚴重制約。

趙福全:這就引出了一個新問題,在您看來,開放式的創新生态對于汽車産業來說到底有多大價值呢?一方面,當企業自身的創新能力強到足以滿足消費者的絕大部分需求時,那麼對于剩下的一小部分需求,即所謂的長尾部分,企業就無需在意了,很可能這些消費者也不屬于企業的目标使用者群體。如果為了争取這些消費者,不得不在産品上做很多預留,甚至影響到架構平台、開發接口以及配套能力等的布局,恐怕就不值得了。這樣說起來,開放式創新生态的意義似乎并沒有那麼大?

不過另一方面,車企自身有足夠的能力判斷和滿足所有消費者的各種不同需求,甚至有能力挖掘、創造出一些消費者沒有提出或想到的需求,這也許将是永遠無法達到的理想狀态。而在汽車還沒有智能到如此高的程度時,車企為什麼不能通過開放式的創新生态,讓使用者都可以參與産品開發,進而幫助自身提升滿足使用者需求的創新能力呢?從這個意義上講,開放式的創新生态不僅僅是必要的,而且是至關重要的。對此您怎麼看?

曹斌:我認為,這與生态的發展階段有很大關系。比如說現在我們有在手機上開發某種應用的需要和動力嗎?恐怕絕大部分人都沒有,因為手機生态已經非常豐富了,足以滿足大家的需求。事實上,與幾年前相比,目前大家手機上的應用已經發生了很大的變化。5年前很多人手機上的應用都不一樣,各有各的選擇和喜好;但是今天大家手機上的應用趨同性極強,像社交軟體幾乎全都是微信,還有短視訊、娛樂及遊戲平台等應用軟體,也都是主流的那幾款。

不難發現,這些被廣泛應用的軟體的提供者幾乎都是大公司。相應的,小公司的生存空間已經變得很小了。也就是說,當手機系統變得更智能,可以提供更進階的功能和更卓越的體驗時,個人消費者的參與度反而下降了,或者說開放式的創新空間被壓縮了。我覺得,這是智能産品發展到一定階段後必然會出現的結果。

那麼,未來汽車創新生态會如何發展演進呢?一種可能的路徑是,先經過各種開發者百花齊放的階段,然後一些應用的開發者會成長為某個領域内的巨頭,相應的,其他的小開發者會逐漸退出,最終形成普遍趨同的局面。而我個人認為,可能性更大的發展路徑是,從一開始就由一些重量級的參與者,推出高複雜性、高可靠性和高品質的人機互動軟體,并很快在各個主要領域占據主導地位。

我的判斷主要有兩點依據:一是汽車産品具有高價值屬性,消費者購買汽車要比購買手機的花費高得多,這確定了各巨頭企業參與汽車創新的積極性。二是汽車産品極度複雜,開發和使用周期長,安全性、可靠性和耐久性等要求高,小公司或個人恐怕沒有足夠的能力和資源開發好标準如此高的汽車軟體。

當然,在汽車生态的發展過程中,也有可能會出現以上兩條路徑的中間狀态。不過,我認為其機率是很小的。而且即使出現這種情況,也是不穩定的,後續肯定會産生新的變化。是以目前來看,在汽車領域面向個人或小團隊的開放式創新确實處于比較困難的狀态。前面談到汽車生态是森林式生态,也是指這個生态的主要參與者是整車企業以及軟硬體供應商,這些企業都是有一定規模的“樹木”,而不是體量微小的“野草”。

趙福全:實際上,這正是目前汽車企業的領軍人們最為糾結的問題之一。手機雖然可以作為重要參照,但畢竟與汽車有着很大的不同。目前手機應用生态經過多年的發展已經相對成熟,有比較清晰的開發模式和生态格局。但是對于汽車企業來說,過分與手機比較或者模仿手機,參考手機生态的路徑來發展汽車生态,可能并不是最佳的選擇。我們常說,在戰略上首先要明确“我是誰”。這個“我”一定是汽車,而不是手機。是以,汽車行業應該學習和借鑒手機行業的一些做法,但不能“忘我”的學習和借鑒,那樣恐怕最終會迷失方向。

談到這裡,我想梳理一下之前交流中得出的幾個核心觀點。

第一點,未來硬體一定要标準化和抽象化,這樣軟體才能發揮更大的作用。要實作這一點,需要行業盡早達成廣泛共識,同時也需要相關參與方積極進行探索和實踐。哪怕先從幾家整車和供應商企業構成一個小合作群開始,也應該努力朝着這一方向前進,因為這事關企業未來的核心競争力。反之,如果行業不能達成共識,企業逡巡不前,那整個行業的進步都将是以受阻。

第二點,作業系統至關重要。目前大家對作業系統的範疇有各種各樣的不同了解,對此我認為,企業一定要避免把作業系統的概念泛化。同時,企業可以考慮自行開發作業系統,但必須清楚,如果自建的作業系統沒有生态支撐,那将是毫無意義的。

具體來說,作業系統最終一定是共享的,而非獨有的。單一企業很難獨自支撐作業系統,因為如果隻是一家企業在用這個作業系統,那每個子產品都必須與供應商逐一進行單獨溝通,不僅任務繁雜、工作量巨大,而且代價高昂、難以持續。以這樣的方式來做作業系統,即使一時效果不錯,最後也會由于無法得到産業生态内各種資源的有效支撐而陷入困境。

正因如此,作業系統一定要向整個産業生态開放。整車企業可以根據自身的目标、重點和競争戰略,決定主攻作業系統的某一部分。例如,可以選擇隻做座艙作業系統;也可以組建3000人的軟體開發團隊,嘗試做作業系統中的更多部分。但是無論企業的軟體團隊有多大、能力有多強,都仍然需要擁抱整個産業生态。如果隻是把自己體系内的供應商拉進來一起做作業系統,而沒有把作業系統推向更多的使用者和參與方,是很難建構起産業大生态的,未來也很難有持續生長和發展的空間。

第三點,手機開發者生态是草原式的,而汽車開發者生态是森林式的。汽車不同于手機,對于安全性的要求要高得多。即使能夠向使用者開放的應用,也要高度關注使用者參與這部分開發所帶來的潛在風險。有一些應用軟體,整車企業與其向使用者開放,遠不如多投入一些,由自己或者優秀的供應商來負責。也就是說,對于使用者可能想到的、期待的功能和服務,汽車企業或許應該把其中的99%都先預留并盡力做好;剩餘且受控的部分,再交給使用者去做選擇或二次開發。即給使用者的留白越少越好。

在這個過程中,車企要真正形成讓汽車産品更了解人的能力,即隻要使用者有相關需求,車企就能夠做到。當然具體要不要做,還需要根據安全風險和投入産出比進行衡量。而不是說由于車企沒有能力為使用者開發所需的功能,就幹脆開放相應的端口,讓使用者自己來開發,這種開放邏輯是不正确的。更何況讓使用者廣泛參與産品開發,将使背景系統加倍複雜,并帶來潛在的功能安全隐患。

這實際上展現出兩種不同的産品開發思路及方式。我們不妨做個比喻:一種是讓消費者挑選菜品甚至自行做菜,以解決衆口難調的問題;另一種則是把消費者可能點到的99%的菜品都預先備好,剩下的1%要麼忽略,要麼在品質受控的前提下少量留給個别消費者自己動手來做,以滿足其個性化需求。

未來車企

為發燒友留下定制開發的空間

趙福全:曹總,您判斷汽車生态不是草原式的開放大生态,而是森林式的相對集中的生态。這樣有實力的軟體供應商将會擁有更多的商業機會,可以根據汽車産品的特點,把自己擅長的工作做足,進而讓汽車變得更聰明、更能讀懂使用者和滿足使用者,而不是讓使用者自己動手來開發想要的功能。您認為這樣才更符合汽車産業的特殊性。

就目前來說,情況可能确實如此。不過今後等到車企有了足夠的能力和把握時,是不是應該向使用者開放一部分接口呢?畢竟使用者中還是有骨灰級車迷和發燒友存在的,比如現在就有不少改裝車的發燒友。那麼,您覺得未來汽車創新生态中,會不會有個人消費者參與産品開發的空間?

曹斌:我想,所有具備情感屬性的商品最終都會有一部分屬于發燒友的空間,未來汽車企業也應該給發燒友們留下一定的定制開發空間。不過這部分消費需求一定是小衆的、非主流的,而且明顯不同于大衆消費者。是以,車企可以為汽車發燒友們提供深度定制或二次開發的空間,甚至可以開放自動駕駛等道路測試,但需要對使用者有明确的選擇和限定。我認為,未來或許會誕生純粹為發燒友而設立的汽車品牌和産品,這是完全有可能的。因為當汽車行業發展到一定階段後,一定會有企業深耕不同的細分市場。而喜歡自行設計和定制開發汽車的發燒友群體,無疑是一個頗具潛力的細分市場。

趙福全:關于我與曹總交流的以上話題,相信大家都有自己的觀點,各自的了解也有不同之處,這非常正常。不過曹總作為懂汽車的軟體專家,基于多年來在汽車軟體領域耕耘的經驗,為我們分享的觀點和見解,無疑會給大家帶來很多思考和啟發。這也正是我邀請曹總來參加本欄目的目的——我們就是要開誠布公、知無不言地深入探讨目前汽車軟體創新發展中的一系列核心問題,進而為整個行業以及各類相關企業提供有益的參考和指引。目前汽車産業變革不斷深化,恰是各類企業八仙過海、各顯其能的關鍵時期。此時企業能否前瞻地制定正确的發展戰略,要比以往任何時候都更為關鍵。這無疑增加了我們今天這場對話的價值。

汽車軟體分層

基礎層、中間層和上層應用軟體

趙福全:下面我們來讨論一些汽車軟體的細節問題,您認為汽車軟體到底應該分為幾個層次?它們之間是什麼關系?各層級的軟體應該由哪類企業主導完成?對于整車企業而言,究竟應該着重抓住哪部分軟體?

曹斌:汽車軟體的分層在最近一兩年裡已經越來越清晰了。那就是軟體主要分為三個層級,即基礎層部分、中間層即中間件部分和上層應用部分。其中,中間層包括實時系統和非實時系統。另外,從功能角度還可以有自動駕駛、資訊娛樂等不同系統的劃分。不同系統以及不同車型之間有很大的差別,不過都可以分解為上述三個層級,這一點業内已經形成了共識。

總體而言,我們可以把軟體比作一棵樹苗,這棵樹苗的成長需要三個必備因素:陽光、土壤和水。其中,陽光是促進軟體成長的外在動力。軟體的“陽光”就是其應用部分,應用越多越廣,樹苗就越健壯,生命力就越強。而土壤和水則關乎軟體成長的内在動力。軟體的“土壤和水”包括企業的适宜組織與開發團隊等,也包括企業掌握的相關技術訣竅(Know-how)。

具體來說,首先,基礎層軟體屬于通用元件,主要就是底層作業系統。過去一些車企對此有過自行開發的想法,但是現在車企已經越來越清楚,這部分元件是通用化的,應該在很多車企的很多車型中被廣泛應用才行,并且用得越廣泛越好。

實際上,無論是底層作業系統還是中間件,都是為上層應用提供支援的,目的就是讓上層應用軟體的開發變得更加友善,為此要把底層軟體之下的硬體裝置、拓撲結構等充分打通。我認為,對于基礎層軟體和中間件來說,還是應該由一些獨立的供應商來開發。這既是因為獨立供應商的專業能力更強,也是因為獨立供應商更容易與多家車企達成合作,進而擴大這部分軟體應用的範圍和場景。

其次,軟體的逐漸完善一定是需求導向、應用引領的。軟體總會有這樣或那樣的一些缺陷和不足,需要在實際使用過程中不斷疊代和優化。不少軟體在發展過程中都經曆過“添坑”的階段,即不得不逐個填補原有的漏洞。也唯有如此,軟體才能最終走向完善,并形成自身的先進性。從這個角度來看,軟體接觸的應用越多,其完善的速度就會越快。

此前有些企業的作業系統或中間件在市場上得到了認可,但也有不少企業所做的類似軟體未能發展起來。我覺得,這主要不是企業之間人才或技術存在差距的問題。真正的原因在于,成功企業的軟體接觸到了很多應用,有機會将這些應用不斷沉澱并有效組合起來,使自身的生命力越來越強,客戶的信賴度越來越高;反過來,這又讓其接觸到更多的應用,進而得以持續優化,最終越做越好。是以我認為,軟體是一個強者恒強的領域。

最後,對于汽車軟體行業未來的發展,我有以下三點判斷和建議:第一,基礎層軟體包括作業系統核心、硬體驅動軟體以及特定硬體的專有軟體等,要與下面的晶片等硬體連接配接和互動,這部分軟體應由軟體供應商來完成。第二,中間件會越來越成熟,最終形成一套被廣泛應用的标準化軟體,并與相應的管理工具和适配服務等組合在一起。第三,整車企業應着力打造上層應用。上層應用軟體的類型衆多,有些應用體量很大,如自動駕駛和智能駕艙系統;也有些應用是針對特定硬體或總成的,比如空調控制等。今後車企應選擇關鍵的系統性應用和閱聽人面廣的“小”應用進行有針對性的開發。

在此我想再次強調,軟體的發展是與組織緊密耦合的,是以必須高度重視團隊的傳承;同時唯有在持續疊代和演進的過程中被不斷打磨,軟體才能越做越好、成長壯大。如果一家車企能夠集中力量開發一組軟體,然後在未來的幾款甚至幾十款産品中堅持應用,不斷完善和優化,那這組軟體的競争力必将越來越強,其優勢最終一定會顯現出來。反之,如果車企在一代産品上着重開發這個功能,到下一代産品又去開發那個功能,總是“做一個、丢一個”;又或者剛把一代産品開發好,下一代産品卻又換了另一個團隊,毫無延續性和積累性,這種打法是不可能把軟體真正做好的。

把硬體充分抽象化

有效實作“軟硬平衡”的前提

趙福全:前面談到,在“軟體定義汽車”的時代,軟體與硬體之間的關系将比過去複雜得多。對此,我幾年前曾經特别提出過軟硬關系的四段論:即未來在汽車産品的開發過程中,首先要“軟硬分離”,将軟體和硬體基于各自的規律、按照不同的方式進行開發;繼而要“軟硬組合”,確定軟體和硬體在實體上可以無縫連接配接、靈活組合;進而要“軟硬融合”,使軟體和硬體有效比對、融為一體,在整體上呈現出最佳效果,這也是新汽車追求的最高境界;最後還要“軟硬平衡”,主要是衡量産品的成本效益,以确定适宜的硬體預留政策。

“軟硬融合”的前提是不變的硬體能夠為變化的軟體提供有效支撐,而任何産品都必須考慮成本,這就涉及到目前業界普遍關注的又一個焦點問題——面對不斷更新的軟體,硬體究竟應該如何預留?如果硬體預留不足,後續将無法發揮應有的效能,難以支援軟體的更新;反之,如果硬體預留過多,且不說未必能夠做到,即使有性能足夠前瞻的硬體,恐怕企業也承受不了其高昂的成本。更進一步說,當硬體不敷使用或趨于老化之際,軟體還要不要更新?又該如何更新呢?曹總,您怎麼看這個問題?

曹斌:現在一些汽車企業已經基于軟體實作OTA(空中下載下傳)功能了。這意味着車企可以對已售出的産品随時進行軟體更新,以提升車輛性能,這也是目前行業發展的一大趨勢。不過在OTA更新方面,目前還有很多可以完善的空間以及很多尚待解決的難題。

實際上,OTA更新的原理并不複雜,但實際營運起來卻非常困難。假設有一家車企在10年間銷售了幾十款産品,這樣在市場上既有該企業10年前售出的車型,也有其剛剛釋出的車型。這家車企要怎樣以一套軟體系統比對全部這些車型呢?又應該以哪款車型為基準來實施軟體系統的OTA更新呢?企業最新的軟體系統是不是隻能在部分車型上更新,而另一部分車型則無法更新呢?老實說,目前還沒有哪家整車企業能夠清晰解答這些問題,而這正是企業繼續探索和實踐的動力所在。

趙福全:這也是我們這個對話欄目的價值所在——我們提出關鍵問題、進行充分探讨,并在思想碰撞中嘗試給出答案,供行業參考。回到剛才的問題,這确實也是我近期思考最多的問題之一。假設企業推出了一款車型,之後不斷進行OTA更新,但是幾年之後,由于硬體的落後和老化,軟體系統将無法再更新。而此時使用者還不想更換新車,企業就會陷入進退維谷的尴尬境地:如果不再對産品進行更新,就意味着這款車型在後續的生命周期内都無法實作所謂的“常用常新、越用越好”了,這将引發使用者的不滿;而如果要繼續更新,車企又該如何處理不足以支援軟體的硬體呢?

也許車企将不得不在老化的硬體上強制更新最新版本的軟體系統,但這樣一來,車輛的功能和性能到底會變好還是變壞呢?又會不會産生安全風險?我感覺恐怕用車體驗沒有明顯變化就是一個不錯的結果了,很可能是體驗反而下降,就像舊手機運作新系統時會變慢一樣;而且新軟體與老硬體的不比對,還可能會導緻行駛安全方面出現問題。說起來,能力強大的軟體控制能力弱小的硬體時,究竟将是怎樣一種情況呢?不知道曹總有何高見?

曹斌:趙院長,這個問題我是這樣看的。首先目前硬體的架構和标準化程度還不足以支撐軟體的不斷更新,無法做到始終都能保持強相容性。例如很多車企今年釋出的車型與去年釋出的車型相比,在硬體架構上本身就是不同的,包括軟體可以調用的硬體種類和數量是不一樣的,晶片的計算能力和特性也是不一樣的。在這種情況下,如果車企要對未來幾十款車型同步進行更新,其難度将呈指數級上升。這相當于每開發一個新功能,都要逐一适配于幾十款車型,每款車都必須重新比對和驗證一遍。

盡管如此,OTA更新卻是今後車企必須具備的能力。為了降低OTA更新的複雜度,正如前面我們講到的,企業必須努力實作硬體的标準化,包括域控制器内晶片特性的定義也要标準化;同時必須搭建面向未來、可延續的硬體架構平台,這樣才能為軟體的疊代更新提供基礎保證。如果硬體這一層都沒做好,那軟體的更新隻會越來越難,甚至剛過一兩年就難以為繼了。因為如果軟體不斷進步而硬體停步不前,企業就不得不遷就老硬體而維護過時的軟體版本,這樣不僅無法展現出新軟體的先進性,而且還要付出高昂的成本代價。即使不考慮成本,當需要維護的軟體版本過多時,車企在資源和精力上也無法應付,結果很可能是一款車隻做了幾輪OTA、修補了少量BUG(漏洞),之後就不再更新了。我認為這是未來車企必須面對的重要問題,其本質是在新汽車的換代更新過程中,如何有效平衡成本與收益。

通過“軟體先行”

掃清疊代更新的最大障礙

趙福全:曹總,對于這個問題,目前業界有沒有比較可行的解決方案?畢竟企業今天的布局直接影響明天的結果。如果現在有整車企業的上司問您,當幾年之後汽車硬體已經老化或者落後,無法支撐新的軟體系統時,要如何才能使自己的産品“老樹開新花”呢?對此,您會怎樣回答?

曹斌:這就是我們提出“軟體先行”模式的根本原因。具體來說,首先要确定軟體系統中後續需要不斷優化的核心部分到底是什麼。然後要将這個核心部分完全抽象出來,從中間件即SOA這一層開始,到基礎層作業系統核心,再到硬體架構,逐層完成抽象化。最終的目标是,即使硬體在不同時期和不同車型中可能會有很大差異,但逐級上升到SOA服務層時,硬體架構的定義仍然是一緻的,這樣上層應用軟體進行任何疊代更新都不會遇到障礙。也就是說,要疊代更新的這部分軟體是基于軟體中間層、基礎層直到硬體層的抽象概念來進行開發的,這樣才能跨越十年時間以及幾十款車型而不會出現問題。

對于整車企業來說,這是現在就需要深入思考的事情。而東軟睿馳向車企提供SOA和中間件服務,就是為了解決這一問題。我們希望在必須先确定軟體底層邏輯并開發标準軟體這一點上,廣大車企能夠達成共識。也就是說,在産品開發之前就要先行開發相關軟體,而且所開發的軟體系統不僅要針對現有車型,還要考慮适配于未來車型。

過去我們總是說軟體要适配硬體,今後更應強調硬體适配軟體。未來在定義好的邊界内,無論是底層硬體架構,還是具體的每個硬體,例如域控制器内來自不同廠商的晶片,其差異性都應該在軟體各層中被徹底抽象化。尚未做到這種抽象化,是目前在整車架構層面上存在的最大問題,應該優先予以解決。如果整車企業現在就認識到這一點,開始系統謀劃和前瞻布局,着手進行産品開發“軟體先行”的組織搭建和模式建立,那麼将來就有機會徹底掃清軟體疊代更新的最大障礙,使自身産品擁有長久的活力和持續的競争力。此外,基于這種理念,企業還可以進一步思考,軟體的性能如果不夠,應該如何解決?承載資源的空間如果不足,又該怎麼辦?

當然,這将是一個漸進的過程。事實上,如果非要讓軟體系統為10年前投産的車型進行OTA更新,這恐怕永遠都是一個難題,即使在目前成熟的手機領域裡也并沒有實作。未來汽車産品會有越來越高的算力需求,也會有越來越多的功能及算法,比如神經網絡等各種AI算法,現有的硬體算力肯定不足以應對。當軟體在某款車的硬體上“跑不動”的時候,使用者就會意識到這款車已經無法進行更新了,這個型号的産品已經過時了。在此情況下,假如使用者選擇繼續使用這款産品,可能也不太會抱怨車企不再提供更新服務了。

而整車企業則應在産品序列中提供一套相對固定的、便于消費者了解的表達方法,包括車型型号及其對應的軟體版本。例如,随着軟體的進化,車企将不斷釋出新車型和新軟體。此時,企業就可以通過産品型号和軟體版本号向使用者說明:五年之内某款車型的軟體可以持續更新,五年之後主要軟體就不能再更新了;或者五代以内的車型可以繼續更新,五代以外的車型就不再支援更新了。如果能夠提前告知,相信使用者也是可以了解的。

軟體能否更新

不應影響硬體壽命及其正常使用

趙福全:一般來說,傳統汽車所有零部件的設計壽命都是一緻的。比如某款車型的設計壽命是15年,那麼工程師會把發動機、變速器、車身、底盤等的設計壽命都定為15年。不過在“軟體定義汽車”的時代,就像您剛才談到的,未來軟體疊代更新很可能做不到覆寫5年之前的車型。如此一來會不會出現這樣的問題——本來設計壽命是15年的車型,但由于軟體無法持續更新,導緻車輛功能受限,甚至不能完成制動、轉向等基本操作,進而使汽車的使用壽命遠遠短于預期呢?

例如一輛用了幾年的汽車,其制動系統的硬體還是完好的,但制動控制軟體卻無法再更新了,甚至可能都無法正常啟動和運作了,這樣豈不是會造成安全隐患,最終使整車不得不被提前淘汰嗎?即使車輛的基本使用沒有問題,不過硬體在不斷老化,又不能通過軟體進行有針對性的調整,這樣汽車的性能勢必趨于衰退,又如何展現智能汽車“常用常新、越用越好”的優勢呢?如果這台所謂“聰明”的汽車,用起來卻是個“短命鬼”,或者用上一段時間之後就不再“聰明”了,那使用者還會青睐和信任智能汽車嗎?曹總,您認為這個問題應該怎樣解決?

曹斌:首先,涉及車輛基本功能的硬體,無論汽車如何智能化,都不能降低其可靠性和耐久性要求。比如底盤結構件、車身架構、動力系統以及制動、轉向機構等,也包括車門、車窗等功能硬體,其壽命至少要和傳統汽車一樣,甚至要做到更長。在這方面,我認為軟體能否更新不應該影響硬體的壽命和正常使用。換句話說,即使軟體不更新,也必須保證硬體能用、夠用。

另一方面,車企也要努力延長軟體更新所能覆寫的時間跨度,盡可能讓新車型上推出的新特性,也能在老車型上通過軟體OTA實作,進而為老使用者提供同樣的體驗。在很大程度上,車企為老車型進行OTA更新的能力強弱,将直接決定使用者的品牌忠實度。因為使用者在購車之後,通常不會很快換車;而在用車的全過程中,使用者肯定希望能更多地享受到軟體更新帶來的新特性和新體驗。如果車企能夠做到這一點,那麼不僅有助于提升使用者的美譽度和忠誠度,而且對于智能化品牌形象的建立,也會有極強的促進效果。

趙福全:對于傳統汽車來說,使用者換車的動力通常來自于配置和造型,因為新車型會有更好的硬體和更新的造型風格。而未來車企售出的新車型與老車型相比,很可能在硬體上并無太大差别,甚至完全一樣,隻需通過軟體的不斷更新就能讓使用者獲得更好的體驗。這就讓汽車具有了“老樹開新花”的能力,進而将會徹底改變汽車産業的商業邏輯。

曹斌:是的,未來大部分汽車硬體都可以保持不變,沒必要頻繁更換。同時正如我們剛才談到的,一些事關軟體運作效果的關鍵硬體,如晶片等關鍵處理器件,今後将受到消費者越來越多的關注。例如中央計算單元、自動駕駛晶片以及智能駕艙晶片等的算力,對車輛性能的影響很大,是以消費者對這些晶片的關注度肯定會比以前高得多,甚至有些消費者可能會由于某款車型上搭載了先進的晶片而選擇購買。顯然,像這樣的汽車硬體,是需要不斷更新的。

事實上,這些事關車輛功能、性能的關鍵硬體,将成為未來汽車産品先進與否的關鍵評價名額之一。如果這些硬體難以滿足使用者需要,又不能單獨進行更換,使用者或許就會淘汰舊車而換購新車,這也是一種新的消費動力。總體而言,我認為未來汽車消費将越來越像目前的手機消費。我們知道,處理器的換代更新和記憶體的擴大增容,會讓大家産生換手機的欲望;而今後汽車産品很可能也是如此。這也表明在消費不斷更新的趨勢下,未來汽車消費者會有越來越多非常精細的關注點。

可插拔硬體模式

挑戰巨大需嚴格限定替換空間

趙福全:曹總,可插撥的硬體也是目前汽車行業交流較多的話題之一。在您看來,未來哪些汽車硬體可以設計成插拔式的?這些可插拔的硬體要如何支撐軟體的持續更新呢?

我認為,硬體能夠實作可插拔,對于軟體供應商來說将是重大利好。試想如果汽車都是由不可插拔的硬體構成的,即使這些硬體的壽命很長,但由于後續軟體無法持續更新,或者說,晶片等關鍵硬體的性能無法支撐算力需求更高的軟體,結果必将導緻失去了軟體賦能的汽車産品逐漸落後,重新成為不智能的傳統汽車,在使用效果上與現在的汽車并沒有本質差别。反之,如果硬體可以靈活地插拔更換,就可以在更長的時間裡支援軟體的更新,進而讓企業在軟體方面的投入産生更大的價值。與此同時,未來也許硬體的壽命也沒必要設計得太長,這将有利于降低産品的成本。曹總,您怎麼看這個問題?

曹斌:對于未來汽車硬體是不是可插拔、可更換,應該說,目前業界正在讨論這樣的可能性。我個人将其歸入某種細分市場,例如某款車型的自動駕駛控制器、智能座艙控制器或者中央計算單元中的核心處理器和存儲部件等,可以通過插拔進行更換,這無疑會給使用者帶來額外的吸引力。但是這樣做也會帶來很高的成本,而且實施起來或許要比在新車型上直接使用最新型号的晶片等硬體更加困難。

因為設計開發一款在未來很多年内能夠不斷更換關鍵硬體的車型,必須保證不會出現任何安全問題,不僅開發難度極大,而且開發成本群組件成本也不容忽視。我想,在一些細分市場上可能會有采用這類技術的空間,例如在某些高端或者高使用壽命的車型上。

實際上,我覺得未來汽車産品将越來越帶有快銷品的屬性。也就是說,汽車企業可以更期待使用者由于晶片等硬體無法支援最新的軟體系統,而選擇淘汰舊車、購買新車。這在成熟的快銷品市場是很常見的,就像現在的智能手機一樣。由此,關鍵硬體的進步将成為汽車産品更新換代的重要動力之一,我認為這是未來汽車産業發展程序中一定會出現的情況。

至于選擇繼續使用舊車的使用者,也不用擔心硬體老化的問題,汽車的基本功能和性能還是有保障的。因為汽車企業一定會堅守産品的品質關,提供安全可靠的車輛一直是汽車行業的底線。

當然,車企也要努力讓新軟體能夠在老車型上得到更多更久的應用,這會顯著提升使用者對該汽車品牌及産品的認可度和滿意度。而企業實作這一目标的關鍵在于中間層的軟體能力,具體來說,就是要建構可脫離特定車型的SOA架構,并形成可支撐軟體長期疊代更新的核心團隊。

趙福全:盡管目前業内對于可插拔硬體的讨論很多,不過曹總認為,這種模式實際上有很多困難。那麼,能否請您具體分析一下,為什麼說硬體可插拔的模式面臨着巨大的挑戰,甚至不亞于全新開發一款産品呢?

曹斌:通常汽車産品的開發和測試都遵循“V字模型”,即從開始設計到最終定型要先經曆從整車到系統、再到零部件的逐級名額分解,再經曆從零部件到系統、再到整車的逐級測試驗證。整個過程是一體化的,每個層級對比對度和可靠性都有很高的要求。如果沒有走完全部流程,就無法充分確定整車的安全性,或者說,車輛行為的确定性就會下降。

對于可插拔的硬體來說,在開發過程中也必須遵循“V字模型”,以充分驗證替換硬體後的情況。理論上每個可插拔的硬體都需要完成完整的驗證,再加上多個可插拔硬體之間存在不同的組合,必須評估可能出現的各種狀況,其工作量之大、工作難度之高也就可想而知了。此外,還需要額外設定備援,以防萬一新舊硬體組合後出現相容性問題。上述這些事情都要在産品開發之初,就全面系統地考慮進來。

更進一步來說,還有一個必須解決的難題:對于傳統汽車産品,其軟體隻需基于現有硬體開發即可。而對于硬體可插拔替換的汽車産品,必須保證後續更換了新硬體之後,軟體仍然能夠可靠運作。但是新硬體或許現在都還沒有面世,又如何基于新硬體開發軟體呢?這其實才是最難的地方。也就是說,以前設計一款新車,隻需要考慮目前使用了哪些硬體;而未來還需要考慮後續會替換成哪些硬體,而用于替換的新硬體究竟會是什麼樣子,根本無從知曉。

趙福全:我覺得這裡面有兩種情況:一種是功能性的硬體,比如制動片,使用一段時間後會逐漸老化,這時候就要換成新的。這種硬體的更換并不需要額外的驗證,事實上現有汽車産品也存在這種替換。另一種情況是控制器等關鍵硬體的可插拔式替換,這才是我們今天要讨論的。這部分支撐智能化的硬體,在老化或者落後之後,如果不設法更換為新一代的硬體,汽車的智能化能力就無從保障。從這個意義上講,即便面臨再多的困難,恐怕車企也應該去嘗試。

曹斌:其實我們所說的是一樣的,我們談的可插拔硬體都不是指制動片這類傳統硬體,而是指晶片這類事關智能化的硬體。傳統硬體在老化後進行更換屬于正常維護,換上來的新硬體與舊硬體完全一樣,隻不過是以舊換新而已。然而晶片等硬體并非如此,是要替換為性能不同的真正意義上的新硬體。

通常我們談及晶片不會講老化了,而是講處理能力不足了,也就是不再能很好地支撐新軟體運作了,是以才産生了更換新一代晶片的訴求。進行這種更換需要滿足兩個前提條件:一是誕生了性能更優越的新一代硬體,這一點不會有問題;二是可以把舊硬體拔下來,然後把新硬體或其模組友善、可靠地插入到整個硬體架構中,即實作所謂的“可插拔”。但是新一代硬體會是什麼規格和性能,企業目前并不知道,是以想要提前進行合理的預留是非常困難的。

那麼,企業究竟應該如何建構能支援可插拔硬體的整車架構呢?我想,隻能基于對相關硬體比如晶片未來發展的預測來進行策劃和預留。老實說,要把晶片的發展程序,特别是各種具體細節都提前想清楚是很不容易的,更不用說還需要提前考慮各個層級的驗證環節。這種模式的難度很可能超乎想象。

是以我認為,未來可插拔式的硬體更新必須是嚴格限定的,即提前明确幾種可允許的替換方式。然後車企隻針對這幾種變化,進行逐級拆解,明确各項名額及其要求,同時确定如何進行驗證。此外,還要充分評估允許這些變化所帶來的成本增量。唯有如此,可插拔硬體才能有真正落地的可能性。

需要指出的是,在這個過程中,成本的增加是不可避免的。因為一旦将相關硬體設定為可插拔式,必然涉及到周邊很多與之适配的機械、電子部件以及軟體系統。這些機械、電子部件和軟體系統都必須基于可插拔硬體帶來的潛在變化,更改設計名額,并進行相應的開發和驗證,這勢必增加産品的成本。

趙福全對話曹斌(全):深度解析“軟體定義汽車”的底層邏輯
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