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如何理解软件定义汽车?

发布日期:2020-09-05

来源:杜莎汽车与配件

2020-08-25 14:00:00



移动出行时代,汽车逐渐由机械驱动的硬件向软件驱动的电子产品过渡,软件定义汽车趋势愈发明显。在这一趋势下,传统汽车价值链面临重构,各大车企甚至将其上升到战略层面,这也表明,软件定义汽车成为必然方向






 

01
软件定义汽车,重塑汽车价值链

汽车“新四化”趋势下,软件、芯片、算力等变得愈发越发重要,其地位有望超越发动机、变速器、底盘传统三大件。可见,软件定义汽车正在颠覆传统的汽车价值链并影响价值链上的企业。科技、软件公司的涌入使供应链管理扁平化、边界模糊化,推动产业竞争要素发生本质变化,带动供应链生态体系变革。
 
我们清楚,传统供应链上的汽车制造商在整条供应链中只负责一个环节,主要担任汽车研发制造的角色。当然这是以往最为重要的环节,传统汽车核心竞争要素为四大类:造型与工程设计、动力总成、底盘和电子电气,这些占据了整车绝大部分的成本。而现在智能电动车核心元素颠覆了传统模式,新的三大核心竞争要素为硬件、软件和服务。
 
根据麦肯锡的调查,汽车软件和电子电气架构(E/E)市场预计复合年增长率为 7%,该市场将从如今的2380亿美元增长至2030年的4690亿美元。软件在D 级车整车价值中所占的比例有望在2030年达到30%。将成为未来汽车行业最重要的领域。
 
因此,各大汽车制造商在以前不擅长的领域也抓紧布局,以打造自己的生态体系,并且从汽车全生命周期出发,服务覆盖整个产业链。
 
02
软件定义汽车,被各大车企上升到战略层面

迈入智能汽车时代,软件将定义汽车的价值和体验,因此,软件能力成为车企打造差异化竞争和用户体验的关键。如今,“软件定义汽车”已陆续被各大传统车企上升到战略层面,积极调整组织架构,自建或强化软件开发体系。

2019年底,大众汽车宣布独立运营Car.Software软件业务部门。近日,上汽软件中心团队正式官宣为上汽集团零束软件分公司,计划招募2000多名软件工程师。如今,丰田汽车也宣布升级软件业务。丰田研究院高级研发公司ToyotaResearch Institute-Advanced Development(“TRI-AD”)自2021年1月起将扩大并改善运营,成立一家新的控股公司和两家运营子公司。新控股公司名为Woven Planet Holdings,两家运营子公司分别为Woven CORE和Woven Alpha,专注于开发自动驾驶、全新汽车操作系统以及高精地图等软件业务。
 
目前,“软件定义汽车”这一趋势正不断深入汽车价值链,不仅限于整车厂,零部件公司也纷纷扩充软件能力,联动传统业务,加码高附加值领域。
 
例如,佛吉亚收购一系列汽车电子公司,成立歌乐电子业务部门,转型为系统集成供应商。大陆集团投资搭建人工智能(AI)超级计算机,满足自动驾驶系统的深度学习、仿真和虚拟数据生成速度,加快实现无人驾驶商业落地。汽车零部件的龙头老大,也是汽车电子领域的先行者——博世,正在筹备建立智能驾驶与控制事业部,从2021年起,这一包含17000名员工的事业部将统一为现有客户和新客户提供电子系统和必备软件。
 
总体看来,“软件定义汽车”已经成为产业链头部企业的战略共识,软件将是未来汽车智能化的基础和核心。
 
03
软件与硬件双预留,实现软件定义汽车

据悉,车企目前主要还是通过对硬件的主要功能进行提前预置,从而实现后续的逐步更新升级。
 
何为硬件预置,即传统的汽车销售模式是按照硬件配置的有无和性能来决定价格。而软件定义汽车是通过软件的不同配置来决定车与车之间的差异,每辆车之间的硬件完全一样,但功能与体验却各有不同。
 
例如,“弹性合约”这一消费趋势,即当下流行的“按需使用”、“按需付费”模式,涉及硬件、软件方面的预留,车企在产品设计之初需提前将软硬件预设计好,在SOP的时候把将来用于扩展功能所需硬件预置进去,后续通过软件的升级或者功能开放来收回这部分成本。
 
性能预置方面,控制器算力预留可为将来提供更多的软件功能而事先留出空间,可以增加软件功能或算法等。当前,由于 AI(人工智能)、5G等新技术在车上大量应用,所需要的算力也大幅度提升,而将来 AI 的算法的不断提升究竟需要多少算力,没有人能够准确的预估,所以实际情况中会多预留出一些,以免将来需要通过更换硬件来进行升级。
 
04
软件定义汽车,智能座舱先行

在智能与互联的驱动下,相较实现自动驾驶,汽车座舱正在成为聚拢车载互联网、智能交互等技术的阵地,逐渐从驾乘空间转变成一种新的智能生活空间。软件定义汽车,将在智能座舱中先行。
 


传统座舱一般是采用机械式仪表板和内嵌式中控液晶屏,各个系统相互独立。如今,一机多屏,屏幕无处不在,包括液晶仪表、HUD、中控屏、后座娱乐等。正是伴随芯片、软件等技术的不断提高,一芯多屏多系统的一体化座舱平台成为未来趋势,一方面可以实现系统整合、降低成本;另一方面实现了多屏互联、智能交互、智能驾驶等场景化功能需求。
 
交互方面,从用户需求来看,终端用户希望汽车越来越个性化和互联化,他们期待汽车的人机交互方式能够像智能手机一样互联、智能,且易于使用。在这样的趋势之下,未来的智能座舱将更加互联、个性、安全、自主和智能,并具有强大且丰富的功能。因此,未来的交互必定是多模态交互,多感官融合,即取消触摸屏,综合运用语音交互、VR、车内视觉、触觉监控,甚至嗅觉等传感器智能技术,更加**、主动和个性化地提供车内交互方式。
 
长远来看,汽车的功能定位将从传统的移动出行工具逐步进化为一个融合娱乐、办公、生活等多类属性为一身的移动智能空间。另外,随着物联网的深入发展,智能座舱将与智能家居、智能办公、智能娱乐等场景打通,让用户真正体验到万物互联。
 
随着驾驶舱功能的日益复杂,软件方面也需要不断创新。尤其5G、AI、自动驾驶等新技术对车载用户体验产生重要影响,例如,5G可以让数据流服务、云计算访问、实时地图、OTA软件更新、先进的信息娱乐系统一一实现;AI系统将检测用户的偏好并相应调整车辆设置和信息娱乐功能或应用,有助于实现更大程度的个性化;自动驾驶将来需要适应各种不同的新用户场景,如从驾驶员控制到自动驾驶的切换等等。
 
05
软件定义汽车,电子电气架构是核心

汽车技术迭代速度加快,汽车功能越来越多样、复杂,电子电气架构逐渐从分布式架构到集成式架构发展是革命性的。以往,汽车电子电气架构分为五大域:车身与便利域、信息娱乐系统域、底盘与安全域、动力总成域、高级辅助驾驶系统域。因此,在分布式阶段,车辆各功能由不同的单一电子控制单元(ECU)控制,一辆车往往分布着上百个ECU。如今,这种模式将被几个集中式的域控制器所取代。

 
响应新趋势,整车企业与零部件供应商也开始推出面向汽车自动化、互联化、电气化的智能电子电气架构。目前来看,较为成熟的应用集中在智能座舱中。
 
例如,佛吉亚的座舱域控制器可实现多屏融合管理,包括车载信息娱乐系统、仪表集群、抬头显示和座舱融合显示,从而大大降低座舱控制的复杂程度。通过特别研发的一套算法,座舱域控制器能协调多个不同的系统,打造独特且个性化的驾乘体验,包括4D座舱观影、私人音区、显示设备优化等。
 
大陆集团提出了跨域解决方案,即通过一个驾驶舱高性能计算单元,将车辆中所有显示器以及操作元素集成为一个整合的用户界面。这一全新的电子架构将大幅提升舒适度和安全性,信息内容的展示可以由用户自定义,在确保驾驶安全性的前提下提供个性化用户界面;同时信息也可以在多屏幕之间推送或拓展。
 
软件定义汽车的趋势愈发明显,电子电气架构也处在不断演进中,从分布式架构,到域集中架构,再到最终的中央计算平台,这个演化过程已经成为行业的共识。


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