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一片藍海——汽車軟體的前景(一)

伴随着技術在車載終端應用越來越多,車載軟體必将成為展現智能汽車差異化的核心所在。整個過程,車載軟體架構也在發生演進——逐漸向SOA 過渡。對比傳統汽車,汽車智能化可以提供車豐富的、可感覺的駕駛體驗(這點是傳統汽車無法比拟的),這是時下智能汽車展現差異化的核心所在。而車載軟體作為車載智能化的核心,未來從事車載軟體的價值會快速提升。

“硬體預埋,軟體更新”已是主流OEM的主流政策,未來五年将成為自動駕駛Level-3( 或許更進階别)發展的關鍵節點,對于具有領先軟體和算法能力的車企、軟體供應商在這個過程可以獲得重要機遇(這也是多家網際網路大廠小米、菊廠、大疆、百度都在布局基礎車載軟體和自動駕駛算法疊代)。

在車載智能化、網聯化的洪流下,電子電氣架構(E/E)逐漸向域架構、中央計算架構轉變(個人認為該趨勢合久必分,分久必合,最後認為是域控制器和中央電腦協同處理資料),該硬體架構是實作軟體定義汽車的硬體基礎。為對應不同需求,車載軟體和功能的開發需要快速疊代,類比網際網路的SOA(面向服務的軟體架構)逐漸被業界認可(主流車企都在獨資或合資成立自己的軟體研究院)。SOA 架構中,功能所需服務元件接口(API)在起初會定義成标準化,軟體的架構功能部署不再依賴特定的硬體平台、作業系統等。這樣架構下,輕耦合、靈活易于拓展,配合AUTOSAR車載軟體架構,真正意義上實作了汽車的“軟硬分離”。

對于智能汽車車載軟體架構可分為:

->系統軟體層;

->功能軟體層;

->應用軟體層。

1、 車載作業系統(OS)的基礎是系統軟體層級,穩定的作業系統是一切功能實作的基礎。作業系統可以為Application和Function提供了高效、穩定的環境支援,作業系統根據任務優先級來排程底層硬體資源(橋梁的作用,是車載智能化的核心功能)。

2、功能軟體(Functional Software)包括自動駕駛的核心功能子產品及相應中間件,利用公共功能子產品,Developer可節省時間和資源,一心研發自動駕駛業務層面功能。

3、應用軟體層(Application Software)包括智能汽車場景算法(自動停車、自動駕駛不同應用場景)、智能座艙功能(更好展現智能汽車給駕駛員體驗)、海量資料(算法疊代優化)、高精地圖(場景化渲染對比)等内容,是車載智能座艙以及自動駕駛方案展現各家技術差異化的核心。

在這樣一個大環境下(國家政策支援、海量資金湧入),造就了軟體定義汽車這樣的趨勢。同比擁有軟硬體全棧能力的廠商指定會在這個過程中,展現出自己對應的價值。該波浪潮也會對時下OEM-Supplier的格局造成不小的影響。

傳統Tier1 ,OEM收回部分系統功能開發權是大勢所趨。Tier1為避免成為OEM硬體代工商(從自身出發,需要在整個過程中占據多大的主動權的目的),未來趨勢是越來越多的Tier1 緻力于打造“硬體+底層軟體+中間件+應用軟體算法+系統內建”的全棧技術能力(博世、華為等),也有更多的玩家在不斷湧入(大疆、零跑等)。作為下一個市場佔有率制高點,大家都在布局發力。

對于純Software Supplier,OEM已經開始有意識繞過傳統的Tier1 ,尋求與軟體供應商的直接合作(這裡很有趣,要不OEM與軟體供應商合資成立OEM軟體研究院,要不獨資成立軟體研究中心,大肆挖人、挖團隊)。

在軟體定義汽車大趨勢下,智能汽車軟體架構慢慢展現出以往網際網路SOA的特點。車載軟體成為智能汽車差異化的核心。

車載智能化的趨勢下,“軟體定義汽車”成為汽車行業共識(也是最近幾年很火的Topic)。軟體定義汽車(Software Defined Vehicles-SDV)具體是指軟體深度參與到汽車定義、開發、驗證、銷售、服務等全過程中。并不斷改變和優化各個過程,實作體驗持續優化、過程持續優化、價值持續創造。整個過程也是快速疊代的節奏,跟以往網際網路軟體架構殊途同歸。

基于現在車載材質現狀,每年OEM對于推出的不同車型在硬體配置方面逐漸趨同,無論是國外還是國内,OEM在硬體領域經曆了漫長的競争,車載硬體及其成本持續改良的空間有限。而汽車智能化能為駕駛者提供豐富的、可感覺的價值以及全新的駕駛感受(最直接的也許就是最有效的賣點),是以車載軟體智能化就是各個OEM新車型差異化的展現重點。車載穩定軟體和自動駕駛算法已經成為車企競争的核心要點,造車的技術門檻也随之發送轉化:上萬個零部件拼合內建能力->上億行代碼內建優化能力(代碼運作的穩健性)。

對于OEM,在智能化角逐場,車載軟體穩健性,車載晶片計算能力、自動駕駛算法優化成為新時代智能汽車的核心技術點。新四化(智能化、網聯化、電動化、共享化)成為汽車産業變革的大勢所趨,車載産品逐漸由傳統代步機械工具向新一代具備感覺和決策能力的智能終端轉變(由以往代步工具向行走奔跑的“CPU”轉化)。就如王傳福說:

“電動化是上半場,智能化是下半場。智能化是更大的變革,創造的生态超乎想象。

在電動智能汽車時代,車載動力電池、電驅動、電池優化算法等三電核心技術是動力域競争的核心。對比傳統汽車,智能電動汽車的本質已經發生了改變,計算和軟體成為了汽車的核心,軟體能力也将是整車功能的戰略制高點。

作為軟體是實作汽車新四化的關鍵:

網聯化

->通過OTA功能,更快更高效的更新部署新功能,實作車載軟體的快速疊代;->未來汽車的部分功能可以通過雲端實作操作;->整合第三方相關服務。

電氣化

->基于新的需求和功能進步,車載引入新的電子元器件;->通過先進的軟體算法減少對動力電池(能源)的消耗;

自動化

->車内增多傳感器和執行器的趨勢,計算通過域控制器或者中央處理器;->相應的功能對于計算能力和車内通信能力有了更高的要求,傳統CAN總線配合車載以太網的趨勢;->車載軟體大比重的增升,對于車載軟體的穩健性有了更高的要求。

共享化

->通過應用軟體(手機APP)呼叫共享出行服務;->對于駕駛員,定制化駕駛體驗(滴滴造車的目的點之一)。

“硬體預埋,軟體更新”作為現階段的主流政策,乘用車的自動智能駕駛系統整體處于L3 及以下級别(相當一部分是一下級别),智能駕駛技術現狀仍然是處于持續疊代過程中。根據以往經驗,車載産品具備較長的生命周期(5-10 年),是以車載計算平台的算力上限(對于Sensor傳輸過來海量資料的計算和處理,對于算力有較高要求),決定車輛生命周期内可承載的軟體服務更新上限。為保證車輛在全生命周期内的持續軟體更新能力,主機廠在智能駕駛上采用“硬體預置,軟體更新”的政策,先采用高算力車規晶片預埋,後續上車後持續軟體更新(OTA政策)。

鑒于政策影響,大陸智能汽車發展速度領先世界(排除特斯拉外,整個國家層面大陸處于領先),自動駕駛L3 及以上級别自動駕駛落地有望為行業帶來更大機遇(對于我們從事人員更是大的機遇)。在巨大的消費需求推動下,我們可以建構了良性互動的生态環境,并且推動着行業标準水準快速提升(彎道超車)。

對于你我從事汽車行業的工程師,也是一個千載難逢的機遇。站在這樣的風口,需要自己靜下心,抓住風口的核心——車載軟體,不管是電子電氣架構演變,自動駕駛更新,抓住核心所在,提高自己的核心競争力,就會立于不敗之地。對于自己,基于車載診斷方面,一步一步擴寬自己的面,對于未來,自己也有一些憧憬:

-> 1、基于新的需求和功能進步,特别是電子電氣架構變化,域控制器和中央處理器引入,車載診斷怎樣進行定義和功能實作;

->2、自動駕駛會引入多核處理器,也引入更多的功能子產品(感覺融合、高精地圖等),各個子產品間診斷功能怎樣定義和部署;

->3、OTA場景下,車載資訊安全有那些要求,怎樣來實作?結合網際網路安全政策,實際應用到車載運作環境,有哪些特定場景需要改善;

->4、軟體比重的增加,軟體層面的功能安全,功能降級政策;

以上都是自己基于興趣點,想要拓寬的點,如果也能引起文字前你的思考,甚幸!!!

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作者簡介 | 穿拖鞋的漢子

汽車電子工程師

公衆号:車載診斷技術

來,每天進步一點點!

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