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一片蓝海——汽车软件的前景 (一)

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发表于 2022-5-8 13:44:58 | 显示全部楼层 |阅读模式

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伴随着技术在车载终端应用越来越多,车载软件必将成为体现智能汽车差异化的核心所在。整个过程,车载软件架构也在发生演进——逐步向SOA 过渡。对比传统汽车,汽车智能化可以提供车丰富的、可感知的驾驶体验(这点是传统汽车无法比拟的),这是时下智能汽车体现差异化的核心所在。而车载软件作为车载智能化的核心,未来从事车载软件的价值会快速提升。
“硬件预埋,软件升级”已是主流OEM的主流策略,未来五年将成为自动驾驶Level-3( 或许更高级别)发展的关键节点,对于具有领先软件和算法能力的车企、软件供应商在这个过程可以获得重要机遇(这也是多家互联网大厂小米、菊厂、大疆、百度都在布局基础车载软件和自动驾驶算法迭代)。
在车载智能化、网联化的洪流下,电子电气架构(E/E)逐步向域架构、中央计算架构转变(个人认为该趋势合久必分,分久必合,最后认为是域控制器和中央计算器协同处理数据),该硬件架构是实现软件定义汽车的硬件基础。为对应不同需求,车载软件和功能的开发需要快速迭代,类比互联网的SOA(面向服务的软件架构)逐步被业界认可(主流车企都在独资或合资成立自己的软件研究院)。SOA 架构中,功能所需服务组件接口(API)在起初会定义成标准化,软件的架构功能部署不再依赖特定的硬件平台、操作系统等。这样架构下,轻耦合、灵活易于拓展,配合AUTOSAR车载软件架构,真正意义上实现了汽车的“软硬分离”。
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对于智能汽车车载软件架构可分为:
->系统软件层;
->功能软件层;
->应用软件层。
1、 车载操作系统(OS)的基础是系统软件层级,稳定的操作系统是一切功能实现的基础。操作系统可以为Application和Function提供了高效、稳定的环境支持,操作系统根据任务优先级来调度底层硬件资源(桥梁的作用,是车载智能化的核心功能)。
2、功能软件(Functional Software)包括自动驾驶的核心功能模块及相应中间件,利用公共功能模块,Developer可节省时间和资源,一心研发自动驾驶业务层面功能。
3、应用软件层(Application Software)包括智能汽车场景算法(自动停车、自动驾驶不同应用场景)、智能座舱功能(更好体现智能汽车给驾驶员体验)、海量数据(算法迭代优化)、高精地图(场景化渲染对比)等内容,是车载智能座舱以及自动驾驶方案体现各家技术差异化的核心。

在这样一个大环境下(国家政策支持、海量资金涌入),造就了软件定义汽车这样的趋势。同比拥有软硬件全栈能力的厂商指定会在这个过程中,体现出自己对应的价值。该波浪潮也会对时下OEM-Supplier的格局造成不小的影响。
传统Tier1 ,OEM收回部分系统功能开发权是大势所趋。Tier1为避免成为OEM硬件代工商(从自身出发,需要在整个过程中占据多大的主动权的目的),未来趋势是越来越多的Tier1 致力于打造“硬件+底层软件+中间件+应用软件算法+系统集成”的全栈技术能力(博世、华为等),也有更多的玩家在不断涌入(大疆、零跑等)。作为下一个市场份额制高点,大家都在布局发力。
对于纯Software Supplier,OEM已经开始有意识绕过传统的Tier1 ,寻求与软件供应商的直接合作(这里很有趣,要不OEM与软件供应商合资成立OEM软件研究院,要不独资成立软件研究中心,大肆挖人、挖团队)。
在软件定义汽车大趋势下,智能汽车软件架构慢慢体现出以往互联网SOA的特点。 车载软件成为智能汽车差异化的核心。
车载智能化的趋势下,“软件定义汽车”成为汽车行业共识(也是最近几年很火的Topic)。软件定义汽车(Software Defined Vehicles-SDV)具体是指软件深度参与到汽车定义、开发、验证、销售、服务等全过程中。并不断改变和优化各个过程,实现体验持续优化、过程持续优化、价值持续创造。整个过程也是快速迭代的节奏,跟以往互联网软件架构殊途同归。
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基于现在车载材质现状,每年OEM对于推出的不同车型在硬件配置方面逐渐趋同,无论是国外还是国内,OEM在硬件领域经历了漫长的竞争,车载硬件及其成本持续改良的空间有限。而汽车智能化能为驾驶者提供丰富的、可感知的价值以及全新的驾驶感受(最直接的也许就是最有效的卖点),因此车载软件智能化就是各个OEM新车型差异化的体现重点。车载稳定软件和自动驾驶算法已经成为车企竞争的核心要点,造车的技术门槛也随之发送转化:上万个零部件拼合集成能力->上亿行代码集成优化能力(代码运行的稳健性)。
对于OEM,在智能化角逐场,车载软件稳健性,车载芯片计算能力、自动驾驶算法优化成为新时代智能汽车的核心技术点。新四化(智能化、网联化、电动化、共享化)成为汽车产业变革的大势所趋,车载产品逐步由传统代步机械工具向新一代具备感知和决策能力的智能终端转变(由以往代步工具向行走奔跑的“CPU”转化)。就如王传福说:
“电动化是上半场,智能化是下半场。智能化是更大的变革,创造的生态超乎想象。
在电动智能汽车时代,车载动力电池、电驱动、电池优化算法等三电核心技术是动力域竞争的核心。对比传统汽车,智能电动汽车的本质已经发生了改变,计算和软件成为了汽车的核心,软件能力也将是整车功能的战略制高点。
作为软件是实现汽车新四化的关键:
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网联化
->通过OTA功能,更快更高效的更新部署新功能,实现车载软件的快速迭代;
->未来汽车的部分功能可以通过云端实现操作;
->整合第三方相关服务。
电气化
->基于新的需求和功能进步,车载引入新的电子元器件;
->通过先进的软件算法减少对动力电池(能源)的消耗;
自动化
->车内增多传感器和执行器的趋势,计算通过域控制器或者中央处理器;
->相应的功能对于计算能力和车内通信能力有了更高的要求,传统CAN总线配合车载以太网的趋势;
->车载软件大比重的增升,对于车载软件的稳健性有了更高的要求。
共享化
->通过应用软件(手机APP)呼叫共享出行服务;
->对于驾驶员,定制化驾驶体验(滴滴造车的目的点之一)。
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“硬件预埋,软件升级”作为现阶段的主流策略,乘用车的自动智能驾驶系统整体处于L3 及以下级别(相当一部分是一下级别),智能驾驶技术现状仍然是处于持续迭代过程中。根据以往经验,车载产品具备较长的生命周期(5-10 年),因此车载计算平台的算力上限(对于Sensor传输过来海量数据的计算和处理,对于算力有较高要求),决定车辆生命周期内可承载的软件服务升级上限。为保证车辆在全生命周期内的持续软件升级能力,主机厂在智能驾驶上采用“硬件预置,软件升级”的策略,先采用高算力车规芯片预埋,后续上车后持续软件更新(OTA策略)。
鉴于政策影响,我国智能汽车发展速度领先世界(排除特斯拉外,整个国家层面我国处于领先),自动驾驶L3 及以上级别自动驾驶落地有望为行业带来更大机遇(对于我们从事人员更是大的机遇)。在巨大的消费需求推动下,我们可以构建了良性互动的生态环境,并且推动着行业标准水平快速提升(弯道超车)。
对于你我从事汽车行业的工程师,也是一个千载难逢的机遇。站在这样的风口,需要自己静下心,抓住风口的核心——车载软件,不管是电子电气架构演变,自动驾驶升级,抓住核心所在,提高自己的核心竞争力,就会立于不败之地。对于自己,基于车载诊断方面,一步一步扩宽自己的面,对于未来,自己也有一些憧憬:
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1、基于新的需求和功能进步,特别是电子电气架构变化,域控制器和中央处理器引入,车载诊断怎样进行定义和功能实现;
2、自动驾驶会引入多核处理器,也引入更多的功能模块(感知融合、高精地图等),各个模块间诊断功能怎样定义和部署;
3、OTA场景下,车载信息安全有那些要求,怎样来实现?结合互联网安全策略,实际应用到车载运行环境,有哪些特定场景需要改善;
4、软件比重的增加,软件层面的功能安全,功能降级策略。

以上都是自己基于兴趣点,想要拓宽的点,如果也能引起文字前你的思考,甚幸!!!

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