一片藍海——汽車軟體的前景(一)

伴隨著技術在車載終端應用越來越多,車載軟體必將成為體現智慧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——逐步向SOA 過渡。對比傳統汽車,汽車智慧化可以提供車豐富的、可感知的駕駛體驗(這點是傳統汽車無法比擬的),這是時下智慧汽車體現差異化的核心所在。而車載軟體作為車載智慧化的核心,未來從事車載軟體的價值會快速提升。

“硬體預埋,軟體升級”已是主流OEM的主流策略,未來五年將成為自動駕駛Level-3( 或許更高級別)發展的關鍵節點,對於具有領先軟體和演算法能力的車企、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、百度都在佈局基礎車載軟體和自動駕駛演算法迭代)。

一片藍海——汽車軟體的前景(一)

在車載智慧化、網聯化的洪流下,電子電氣架構(E/E)逐步向域架構、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計算器協同處理資料),該硬體架構是實現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迭代,類比網際網路的SOA(面向服務的軟體架構)逐步被業界認可(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,功能所需服務元件介面(API)在起初會定義成標準化,軟體的架構功能部署不再依賴特定的硬體平臺、作業系統等。這樣架構下,輕耦合、靈活易於拓展,配合AUTOSAR車載軟體架構,真正意義上實現了汽車的“軟硬分離”。

一片藍海——汽車軟體的前景(一)

對於智慧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現的基礎。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順序來排程底層硬體資源(橋樑的作用,是車載智慧化的核心功能)。

2、功能軟體(Functional Software)包括自動駕駛的核心功能模組及相應中介軟體,利用公共功能模組,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)包括智慧汽車場景演算法(自動停車、自動駕駛不同應用場景)、智慧座艙功能(更好體現智慧汽車給駕駛員體驗)、海量資料(演算法迭代最佳化)、高精地圖(場景化渲染對比)等內容,是車載智慧座艙以及自動駕駛方案體現各家技術差異化的核心。

一片藍海——汽車軟體的前景(一)

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,體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,需要在整個過程中佔據多大的主動權的目的),未來趨勢是越來越多的Tier1 致力於打造“硬體+底層軟體+中介軟體+應用軟體演算法+系統整合”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)。作為下一個市場份額制高點,大家都在佈局發力。

對於純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,智慧汽車軟體架構慢慢體現出以往網際網路SOA的特點。車載軟體成為智慧汽車差異化的核心。

車載智慧化的趨勢下,“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。並不斷改變和最佳化各個過程,實現體驗持續最佳化、過程持續最佳化、價值持續創造。整個過程也是快速迭代的節奏,跟以往網際網路軟體架構殊途同歸。

一片藍海——汽車軟體的前景(一)

基於現在車載材質現狀,每年OEM對於推出的不同車型在硬體配置方面逐漸趨同,無論是國外還是國內,OEM在硬體領域經歷了漫長的競爭,車載硬體及其成本持續改良的空間有限。而汽車智慧化能為駕駛者提供豐富的、可感知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),因此車載軟體智慧化就是各個OEM新車型差異化的體現重點。車載穩定軟體和自動駕駛演算法已經成為車企競爭的核心要點,造車的技術門檻也隨之傳送轉化:上萬個零部件拼合整合能力->上億行程式碼整合最佳化能力(程式碼執行的穩健性)。

對於OEM,在智慧化角逐場,車載軟體穩健性,車載晶片計算能力、自動駕駛演算法最佳化成為新時代智慧汽車的核心技術點。新四化(智慧化、網聯化、電動化、共享化)成為汽車產業變革的大勢所趨,車載產品逐步由傳統代步機械工具向新一代具備感知和決策能力的智慧終端轉變(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,智慧化是下半場。智慧化是更大的變革,創造的生態超乎想象。

在電動智慧汽車時代,車載動力電池、電驅動、電池最佳化演算法等三電核心技術是動力域競爭的核心。對比傳統汽車,智慧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,軟體能力也將是整車功能的戰略制高點。

一片藍海——汽車軟體的前景(一)

作為軟體是實現汽車新四化的關鍵:

網聯化

->透過OTA功能,更快更高效的更新部署新功能,實現車載軟體的快速迭代;->未來汽車的部分功能可以透過雲端實現操作;->整合第三方相關服務。

電氣化

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

自動化

->車內增多感測器和執行器的趨勢,計算透過域控制器或者中央處理器;->相應的功能對於計算能力和車內通訊能力有了更高的要求,傳統CAN匯流排配合車載乙太網的趨勢;->車載軟體大比重的增升,對於車載軟體的穩健性有了更高的要求。

共享化

->透過應用軟體(手機APP)呼叫共享出行服務;->對於駕駛員,定製化駕駛體驗(滴滴造車的目的點之一)。

一片藍海——汽車軟體的前景(一)

“硬體預埋,軟體升級”作為現階段的主流策略,乘用車的自動智慧駕駛系統整體處於L3 及以下級別(相當一部分是一下級別),智慧駕駛技術現狀仍然是處於持續迭代過程中。根據以往經驗,車載產品具備較長的生命週期(5-10 年),因此車載計算平臺的算力上限(對於Sensor傳輸過來海量資料的計算和處理,對於算力有較高要求),決定車輛生命週期內可承載的軟體服務升級上限。為保證車輛在全生命週期內的持續軟體升級能力,主機廠在智慧駕駛上採用“硬體預置,軟體升級”的策略,先採用高算力車規晶片預埋,後續上車後持續軟體更新(OTA策略)。

鑑於政策影響,我國智慧汽車發展速度領先世界(排除特斯拉外,整個國家層面我國處於領先),自動駕駛L3 及以上級別自動駕駛落地有望為行業帶來更大機遇(對於我們從事人員更是大的機遇)。在巨大的消費需求推動下,我們可以構建了良性互動的生態環境,並且推動著行業標準水平快速提升(彎道超車)。

對於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,自動駕駛升級,抓住核心所在,提高自己的核心競爭力,就會立於不敗之地。對於自己,基於車載診斷方面,一步一步擴寬自己的面,對於未來,自己也有一些憧憬:

一片藍海——汽車軟體的前景(一)

-> 1、基於新的需求和功能進步,特別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現;

->2、自動駕駛會引入多核處理器,也引入更多的功能模組(感知融合、高精地圖等),各個模組間診斷功能怎樣定義和部署;

->3、OTA場景下,車載資訊保安有那些要求,怎樣來實現?結合網際網路安全策略,實際應用到車載執行環境,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,功能降級策略;

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

一片藍海——汽車軟體的前景(一)

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作者簡介 | 穿拖鞋的漢子

汽車電子工程師

公眾號:車載診斷技術

來,每天進步一點點!