[行业规范] 电动智能汽车的弯道超车之机,做大做强汽车电子

[复制链接]
查看84 | 回复0 | 2022-11-20 22:03:24 | 显示全部楼层 |阅读模式

马上注册,结交更多好友,享用更多功能,让你轻松玩转社区。

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?立即注册 |

x
解读《软件定义汽车产业生态创新白皮书》
背景信息
智能汽车由软件定义(也就是软件定义汽车概念),这是目前汽车行业的共识。不过,未来的电动智能汽车具体究竟是什么样子呈现在我们面前,现在还比较朦胧,因此需要行业先制定一个标准。鉴于中国在电动智能汽车的领先地位,关于这方面先定义!
912cdb72-1c74-4993-ba22-f5515072236c.png
在工业革命4.0的驱动下,汽车产业正在经历深刻变革,由于外界环境中大量单边形势干预全球市场,设置贸易和技术壁垒,伴随芯片法案的不断升级,中国汽车产业链将面临技术垄断合作限制的精准打击,国产汽车产业缺芯少魂,发展自主可控操作系统刻不容缓。与此同时,车路操作系统与国家安全息息相关,突破卡脖子关键核心技术迫在眉睫。
内部环境中,伴随“软件定义汽车”的发展趋势,车用基础软件成为传统汽车实现智能化升级的关键核心技术,加强基础攻关和产业化成为行业共识。然而芯片的关键核心技术掌握不足,相关产品与国外存在较大差距,行业缺乏统一的标准规范,国产软件发展各自为营,尚未形成凝心聚力的良性生态
本次白皮书编制与发布的主要目的是以下四点:
1、近两年SDV工作组也积累了软件定义汽车开发实践的方法、案例等等,我们将这些经验和关键成果系统化地整理出来共享给产业,希望对智能汽车产业创新发展有所帮助。
2、同时在API标准的研讨、联合定义等过程中,各成员单位也积极提出了解决方案,白皮书第二个目的也是希望将共性方案开放给业界。
3、除了具体的解决方案外,白皮书也整理了相关技术难点和方法论。
4、最终的目的,我们还是希望推进产业共识的形成。

整个白皮书紧密围绕SDV分层解耦产业共识展开,提出分层解耦是降低SDV软硬件开发难度的关键手段,整车厂、零部件供应商、科技企业、汽车应用开发者,在上述不同的层次结合自身优势,做好核心产品的研发与创新。通过联合定义与发布设备抽象,与原子服务API接口,实现不同厂商产品的互联互通,降低集成复杂度与对接成本,真正实现汽车作为智能终端IoT生态系统。
结合各个参与编写白皮书的经验和建议,白皮书包含以下主要内容,整个白皮书包含八个章节,这里仅对五大内容做简要介绍。
第一,从产业价值角度分析了SDV对产业链终端消费者的好处进行梳理,同时面向更大的商业市场进行了大胆的畅想与说明。
第二,重点阐述了SDV实际落地过程中面临的共性问题与挑战,包括整车电子电气架构层面、安全与隐私保护方面,特别是整车企业面向软件SOA开发模式的匹配等等。
第三,更多从解决方案方面进行解释,包括电子电气架构软硬件、工具链升级、安全升级、流程变革、产业分工升级等方面的阐述。
第四/第五,各成员单位基于自身对SDV的规划和理解,以及落地的实践经验,介绍了SDV典型应用场景。比如智能交互、智能汽车应用商城、智能驾驶等应用场景。
本文件目录如下:
    2.png 3.png 4.png
可有上述目录作为总的纲领,对该文件有一个总体的认识。总的来说,讲清楚了什么是软件定义汽车、其价值、面临的挑战以及怎样落地实现。

第一章 软件定义汽车
软件在整个汽车价值占比在逐年增高,这是一个不争的事实。特别是最近几年,汽车“新四化”的发展需求下,更加凸显。
如下图汽车产业链价值分配格局也随着该趋势发生了显著变化。
6.png
软件定义汽车的概念——软件定义汽车就是软件深度参与到汽车的定义、 架构、 开发、验证、销售、服务等全生命周期的过程中,并不断改变和优化各环节,实现驾乘体验持续优化、 汽车价值持续增值” 。
该模式即是一种整车设计、 开发、 销售、 服务的全新模式,也是新的整车软硬件技术架构,软件定义汽车是驱动传统汽车升级为智能汽车的关键,将涉及到商业模式、产品竞争力、 组织与研发流程、人才体系、 供应与生态体系等的全面变革。
7.png
该模式最典型的架构特征是软硬解耦,软硬解耦是面向服务架构进行功能迭代, 促进汽车“成长进化”的重要途径,主要特征包括:
-> 面向软件开发商/广大开发者实现软件可跨车型、跨平台、跨车企重用,支持应用快速开发、持续发布;
-> 面向零部件提供商实现硬件可扩展、 可更换,执行器、 传感器等外设硬件可即插即用;
-> 具备整车级数字安全与纵深防御系统;
-> 让汽车逐渐成为可持续保值增值平台,全生命周期投资回报最优。
新的模式带来了新的机会。
第二章 软件定义汽车的价值
该模式算是汽车产业链的升级优化,可以改变原有模式,解决以往的弊端,大幅提升开发维护效率。
8.png
新的模式带来了新的体验,比如通过OTA实时对车内节点进行升级,可以保证常用常新。
9.png
第三章 软件定义汽车面临的挑战
新的机会也带来了新的挑战,大量软件这种新的模式在以往以机械为主的车辆中从未出现:
1、技术架构方面,特别是电子电气架构;
2、安全和隐私保护;
3、OEM组织流程方面;
4、新的商业模式,怎么分配各方利益;
5、OEM和供应商的生态协同方面。
新的风口、机遇,对应技术都有一个成熟度曲线
10.png
在整个生态中,由于有不同的参与者(OEM、供应商、ICT科技企业等,各个玩家基于自身的护城河,向外发力。以期望在这个风口,分更大的蛋糕。
另外,伴随着以太网引入到车载网络后,给远程攻击车辆带了可能性(以往基于OBD口、车载娱乐系统USB口等),在新的智能网联汽车攻击面广、智能网联车的漏洞多等弱点更加凸显。虽然汽车网络安全标准研制成果已经有了雏形,但是举例完善还是有一定距离:
   11.png
国家在这方面也做出了突出性的工作成绩。
此外,新的机遇给整车厂组织架构带了新的变化:
13.png
在软件定义汽车趋势下,软件架构和形态上越来越强调分层解耦、标准化、 模块化和开放性。模块具备标准清晰的接口,模块之间可组合扩展,且可由不同的供应商提供。层出不穷的场景会催生出新的应用,这势必要求软件架构具备足够的开放性和鲁棒性,面向不同的场景要能够有高复用度、高延展性。中央计算平台/域控制器通常采用面向服务的软件架构进行部署, 下图为面向服务的软件架构示意图。
14.png
PS:汽车软件人才紧缺的主要原因
汽车电子软件开发属于嵌入式软件的一个分支,行业相对封闭,从业人员来源相对较窄,人员能力储备不足,高度紧缺。汽车工程师需要跨界, 传统的汽车电子电气架构工程师和嵌入式软件开发工程师主要领域是 CAN 总线通信、 控制器配电和线束、 车辆物理拓扑、 动力、 底盘、 娱乐、AUTOSAR CP 等,而软件定义汽车大趋势下,更多的 ICT 能力需要融入,增加了以太 网、 TSN、 SOME/IP、 SOA、 Linux/QNX、 Hypervisor、 AUTOSAR AP 等领域技 能。而来自互联网企业的软件工程师, IT 软件开发虽然能力强,但在汽车电子嵌入式硬件等领域,缺乏汽车工程和软件技能。
综上所述,行业中缺少既懂软件又懂汽车的人才,尤其是系统架构工程师,汽车软件工程师处于紧缺的状态。因此,很难通过短时间集中一大批的软件人才形成成熟的软件开发团队。
不过也给我这种已在赛道的工程师带来了机遇,只希望提高自己,快速跟进!
软件定义汽车如何落地实现
软件架构升级的方向以及目的是分层解耦、服务化、 API 接口标准化。
15.png
SOA 的引入使汽车传统封闭、固化的软件系统逐渐成为具备开放性、重用性的软件生态。在新一轮的软件架构升级中,基于分层解耦的 SOA 服务化架构,利用设备抽象和原子服务实现硬件能力的充分服务化,具体对象包括控制器周边的传感器、执行器、传统总线通信,以及控制器自身的诊断、存储设备。同时,基于“逻辑语义转换”的设计思想,完成接口标准化,实现不同平台、不同车型的接口重用性目标。
16.png
随着基础架构及开发方式的变化,“软件定义汽车”会颠覆整个汽车开发流程,基于SOA 的软件架构方案为智能汽车系统提供了重要的服务抽象。
17.png
伴随着车载通信需求对带宽的需求不断增加,基于车载以太网的技术应用提上日程:
另外,硬件架构也在持续更新迭代:区域接入+算力集中化:
   19.png
硬件架构、通信架构和软件架构不断升级,给敏捷开发,迭代发布带来了可能性。敏捷开发流程的核心是培养研发人员的协作意识、责任意识、质量意识、学习意识、创新意识,进而提升整个软件研发团队的研发能力,高效地开发高质量的软件产品。
21.png
对于软件定义汽车典型应用场景,我在文中不做过多描述,感兴趣可以留言给我,我将整个白皮书发你(加 gongkenan2013)!
反思
这周五出差回来路上,在车上与两位汽车行业的老兵聊天,鉴于中国是基于智能电动汽车作为切入口实现弯道超车,这个方向没错的,作为一个国家工业皇冠上最耀眼的明珠,汽车工业给国家的反哺能力绝对超人想象(大体可以参考德国、日本等国家)。能提供一个又长又有雪的赛道,给国家充足时间,将这个雪球滚大。
在车中,我们三人扯到了车载行业诸多事宜,从软件架构到车载工具,对比国内国外,这里形成文字,絮叨一二:
-> 车载软件
我从业汽车行业以来,对于车载软件经历过手写代码、配置工具生成软件框架等阶段,在手写代码时,一个公司好的软件架构师,写好一个软件框架可以复用很多项目的话,是非常具有成就感的(当然收入也是喜人的)。
sea-7528351.jpg
但是工程师的水平良莠不齐,这不,后来国外提出了AUTOSAR软件框架思想,各家基于AUTOSAR框架做出自己的解决方案,国外有Vector、EB等,国内有华为、普华、恒润等,但是质量好、稳定性强,目前属Vector排第一。
国内软件解决方案商还是需要有大数量车、大数量用户在使用,从多重应用场景,提高高覆盖度的场景,进而提出更多问题,迭代自身软件质量。车载操作系统(OS系统)同理!!!
-> 车载测试工具
中美贸易战中涉及到诸多卡脖子技术,其中工业工具就算一项。在汽车行业,也同样!
业界常用的工具像CANoe、Vehicle Spy、DSA等工具,都是国外垄断。我国要实现弯道超车,基础软件、工具都是必不可少需要攻克的难题。
-> 国内工程师环境(生态)
在说这个事情前,想分享下特斯拉现象。马斯克掌控的航天公司、汽车公司为何可以异军突起,难道只是因为他有钱?
这里就需要思考两国的工程师生态。我国地大物博,工程师红利实际还在享受(对比工资,我国工程师价格绝对是物美价廉),但是有一个事实是我国大多数工程师都还在温饱线上挣扎,为了房贷、车贷、育儿、养老,都在负重前行。一个成年人最大的体面就是赚钱。
虽然不能说财富自由才是最终归宿,但是心中关于中年危机、稳定性诉求等,永远都是无比逃避的关口。软件、工具都是需要代码经验,但是我们大多数现象是熬夜赶进度,赶项目。而上了年纪后,大多数就开始考虑走管理、换方向。而沉浸于技术的大头笔,沦落为尴尬的境地(这里说的是生态,指大多数,而非全部。解释至此,还想battle,欢迎留言)。我国上了年纪还在沉心编码的,少得可怜!
对比的话,马斯克可以烧钱做成航天飞机、汽车这么让人钦佩的事情,美国丰富的工程师资源绝对起到决定性作用。可以花钱在市场上招聘自己所需的技术人才。
我不崇洋媚外,只是絮叨一二。我也相信时间的力量,刚起步,不好高骛远,而不妄自菲薄!
夜深至此,时间是2022年11月20日晚上9点三刻。晚安,好梦,明天继续努力!


[发帖际遇]: 车载诊断技术 捡了钱没交公 车研币 降了 2 . 幸运榜 / 衰神榜
"您的鼓励,是我前进的动力"
还没有人打赏,支持一下
车研会员,开心每一天!
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册 |

本版积分规则