携手共创软件定义汽车新生态

2021中国汽车论坛——“共创软件定义汽车新生态”分论坛围绕软件定义汽车的发展趋势、核心技术及新一代电子电气架构(EEA)等话题展开探讨,并对软件定义汽车面向服务的架构(SOA)、基础软件平台和工具链、分层架构接口标准化、产业链协同,以及软件定义汽车的信息安全、功能安全、运维运营等行业热点话题进行了详细讨论与解读。

中国汽车工业协会总工程师兼副秘书长叶盛基、华为智能汽车解决方案BU CTO蔡建永、长安汽车软件科技公司总经理张杰、小鹏汽车嵌入式高级总监余鹏、中国汽车基础软件生态委员会委员兼上汽零束软件分公司首席架构师孟超、东软睿驰汽车技术(上海)有限公司总经理曹斌、大陆投资(中国)有限公司车联网首席工程师丁大宇、安波福互联与安全亚太区产品线总监倪志刚等协会、车企领导和专家出席了论坛,清华大学汽车产业与技术战略研究院院长赵福全主持论坛。
车企向SDV加速发展
汽车行业目前正在经历加速转型、格局重塑的深化调整期。自主品牌和合资品牌已经在各个细分市场短兵相接,竞争激烈,马太效应凸显。
在新一轮科技革命推动下,汽车产业与大数据、云计算、人工智能等领域不断融合,以“软件定义汽车”为特征的新汽车产业加速形成。在供给侧和需求侧的双向推动下,未来汽车产业将不再是传统制造业,而是新兴高科技产业。未来汽车产品也不再是传统意义的交通工具,而是大型移动智能空间、数据采集载体、储能单元和高算力中心。为此,汽车行业各相关企业也在抓紧布局。
据张杰介绍,基于对新形势新格局的预判,早在2017年,长安汽车便开启第三次创业创新计划,坚定不移地向智能低碳出行科技公司转型。在公司“北斗天枢”智能化战略的牵引下,2019年12月,长安成立软件科技公司,致力于快速构建长安汽车软件核心竞争力,早日实现软件定义汽车。过去两年,长安构建了自己的整车软件平台VSP1.05层架构,目前已经在多款车型上搭载,未来将全系搭载。
小鹏汽车自成立之初,便致力于智能化的深度开发和迭代,希望通过数据的驱动,来驱动整个智能汽车的变革,成为未来出行方式的引领者。余鹏说到:“在这样的愿景驱动之下,小鹏汽车一直在垂直建设整车电子架构到域控制器软硬件平台全栈的自研能力。在SOA的架构思想之下,小鹏汽车最终形成了三层交互的整车软件架构形态,其中包含车身功能层、应用层、交互层。”
孟超认为,软件与汽车看似“泾渭分明”,实则是“琴瑟合鸣”。零束于今年年初发布了智能解决方案——零束银河全栈4+1解决方案。包括全栈解决方案4大技术底座,即:中央集中式电子架构,SOA软件平台,全栈OTA和网络安全方案,智能车数据工厂,以及跨域融合的端到端的数字化体验平台。
曹斌则表示,SDV真正发展起来,进入轨道有三个特征:一是通用化的硬件;二是软件分层框架逐渐清晰,三是车企开发软件。而目前AUTOSAR Adaptive+AUTOSAR Classic+Middleware的软件架构趋于清晰,基础软件需要面向SOA,在原有基础上迭代升级,来适应SDV的未来发展趋势。东软睿驰面向新架构的基础软件集合,充分保障应用和硬件的适配性,帮助车企增加软件复用度,加快硬件迭代速度,赋能车企向SDV加速发展。
作为传统的Tier1,大陆集团一直通过自身硬件系统与软件能力的持续建设、汽车全栈软件覆盖的广度、软件集成能力及生态合作四方面,为智能网联汽车及软件定义汽车的开发提供增值服务。丁大宇表示,在软件定义汽车的基石——高性能计算平台(HPC)开发上,大陆集团作为先导者,和大众ICAS1的开发积累了很多经验、教训,也乐意拿来和业界进行分享。
倪志刚介绍到,汽车计算的未来一定是越来越集中,连接越来越分散。连接分布可实现何种状态,与线束的技术和自动化的技术极其相关。安波福的智能电子电气架构,是公司全球电子与电气方面丰富经验与创新的结合,公司期望通过打造智能汽车的新基础设施,为整车的各类功能提供稳定、可靠、有竞争力的基础平台。
软件定义汽车的大势所趋,营造了企业的百花齐放、百家争鸣,每个企业都有着自己的重点发展方向,但其中也面临着各种困难与挑战,并最终将会回归到统一。
产业链各方互有短长
软件定义汽车时代,打造整车软件平台逐步成为共识。各大车企、科技公司,选择上各有侧重。特斯拉、华为等自建全栈核心技术研发能力,从芯片、EE架构、操作系统、核心算法到云端,实现端到端闭环。而大多数企业是在某一层或几层上建立核心能力,其他企业则通过产业协同来迎接新格局的挑战。
张杰表示,软件定义汽车产业链上的任何一方单枪匹马想通吃,都将面临巨大风险。各方都存在着各自不同的优势和不足,也充满着希望和面临着挑战。
对于传统车企来说,其优势在于拥有完整的上下游产业链和成熟的生产体系能力,特别是汽车产业多年的经验积累以及对于汽车的理解和深刻的认知。在新产业格局下,传统车企也面临挑战。比如高科技上积淀和人才结构上不占优势,因此传统车企必须要有革命性的转型,构建新技术的能力,以加速融合高科技的生态要素。
对于传统Tier1来说,其专注于汽车行业多年,有成熟的研发体系,和车厂建立了良好的客户关系。但在行业变革下,传统Tier1在高新科技上也面临严峻挑战,其系统开放的速度和力度并不占优势。因此,传统Tier1也有必要由传统的供应零部件总成向整车软件平台的分层核心技术转型,加速建立整车跨域核心技术。
与传统Tier1不同的是,新兴Tier2科技公司往往在软件、算法、大数据等领域有着深厚的积淀,顺应了“软件定义汽车”的行业变革,合作灵活,具备大量高精尖人才。但这类公司大多属于初创公司,在现金流、供应链上下游关系等方面将面临较大风险。因此新兴Tier2应该看到传统汽车行业的复杂性,利用自身优势携手传统Tier1或整车厂,利用优秀资源,提升效率,降低风险,探索新的合作模式。
张杰认为大学优势在于拥有前沿的技术研究,和较低的人力成本。在新产业格局下,技术成熟度、人员专职化方面都面临较大挑战。所以建议大学与企业共同申请国家、地方或企业项目,由企业提供开发、测试环境、资金等,联合攻关重大技术专项,共享知识产权。
总的来说,产业链各方在行业里都有各自不可取代的优势,也都存在亟需补足的短板。
智能汽车发展面临更多挑战
在以人为中心的时代,汽车需要新的体验、新的架构、新的模式与新的生态。随着智能汽车的逐步推进,智能汽车的复杂度也在持续的提升,为真正普及智能汽车带来更为艰巨的挑战。
余鹏表示,SOA正在成为智能汽车核心基础,而在实现过程中,整车电子架构的变革、软件系统的革新、业务的实践都是当下企业要直面的一系列问题。蔡建永认为软件定义汽车生态的成功,是在实现消费者、主机厂、供应商、平台提供商四个利益相关者互惠互利的基础之上的。
叶盛基指出,智能汽车复杂度持续提升的原因主要包含四方面:一是用户体验带来的复杂度提升;二是技术进步带来的复杂度提升;三是竞争带来的堆料、堆配置、各种选配等模式导致汽车配置多样性、复杂度快速增长;四是监管和法规带来的复杂度提升。
值得注意的是,在智能车时代,汽车将成为移动互联网节点。互联网安全威胁将在逐步向汽车蔓延数据显示,在过去5年时间里,汽车被攻击的次数增长了20倍,其中27.6%攻击涉及车辆控制。世界经济论坛将网络攻击列为对人类的第三大威胁,仅次于极端天气和自然灾害。
那么,如何才能管理好软硬件组合的复杂度,改善、提升汽车网络安全,持续满足消费者的体验需求呢?
在数据安全方面,蔡建永表示,汽车软件安全问题主要包括网络安全、功能安全、数据与隐私安全三方面。攻击面多和漏洞多是造成智能网联汽车易被入侵的两大关键原因。未来3年将是相关的监管与法规的集中发布期。总体上看,监管在从信息安全转向网络安全、从体制内转向全社会、从被动防御转向主动防御。这要求智能汽车安全将从结果安全扩展到过程安全、从分散监管扩展到统一监管、从产品安全扩展到企业生产安全。
基于华为网络安全发展历程,结合智能网联汽车的要求,蔡建永提出四个建议。一是以生命域安全为中心,构建多层次的整车纵深防御体系;二是在研发开发流程中嵌入Security、Safety以及隐私保护的要求;三是建立建立完善的隐私保护框架和治理体系,确保合规;四是联合探索汽车安全管理机制、标准、能力,赢得行业、社会信任。
另外,智能汽车安全法是智能汽车合法、合规上路,智能汽车产业规模启动和大规模投放市场的基础,中国智能汽车产业要想脱颖而出,也需要从两个方面加快探索:一是加快探索智能汽车网络安全、数据与隐私保护、统一监管、入网许可规范、可信认证、可追溯机制等,为汽车安全积累监管经验、储备立法思路,做到有法可依,有序开展;二是加快探索可信安全数据的使用、留存、服务化、分享、使用等机制,做到按需、安全使用,形成良性商业正循环,持续繁荣生态。
赵福全认为,数据过分共享容易造成安全隐患,但不共享将会拖累行业发展。汽车安全是系统性的问题,最终需要落实到标准上。同时,为了创造更加美好的汽车产业未来,产业链各方应该进一步取长补短,融合发展,共同拥抱中国汽车产业变革新时代。
融合发展共创新生态
在会议上,孟超呼吁,车企需要在接口层面进行标准化或者架构层面标准化,通过标准化共同建设智能车生汽车新生态,实现共创、共建、共享、共赢;曹斌谈到,随着标准体系的逐渐形成和相对完整,各企业可以在一个更加清晰的轨道和框架下进行研发,可以减少试错过程,在确定的方向上走得更稳定;余鹏表示,SOA的服务接口标准化以及可以无限组合拓展的价格优势,给汽车带来了灵活、经济、快速、无忧的全新软件迭代能力;丁大宇也提到,行业标准化的协作是生态合作的基础。
想企业之所想,急行业之所急!为更好地服务中国汽车行业,中国汽车工业协会于去年特别成立了软件定义汽车(SDV)工作组。以期通过协同整车厂、零部件等企业,推动智能汽车软硬件接口标准化,降低智能汽车研发复杂度,避免重复投入,加速智能汽车发展进程。
据叶盛基介绍,SDV工作组成员单位目前已经扩充到45家,包括15家整车企业、30家零部件及软件服务企业。通过标准化接口,各企业可以在自己的领域各显其能,如整车厂更聚焦消费者体验,打造具备不同特性和应用的车型,给消费者带来常用常新的体验;零部件供应商可以通过复用成熟的基础硬件与基础软件,专注部件新特性和算法/软件的开发,通过更合理的分工,让企业拥有充分发展及创新的空间。
叶盛基指出合理的分层解耦与产业分工可最大程度提升软硬件复用性,降低软硬件开发复杂度。从产业分工上看,从下往上可以分为4大层:第一层,设备抽象层;第二层,基础平台层;第三层,原子服务层;第四层,应用层。每一层都有清晰的职责、界面、业务边界的定义,以及清晰的责任主体。只有分工合作,各展所长,才能“众人拾柴火焰高”,这也是降低软硬件开发复杂度的前提。与此同时,只有通过合作分工,相互协同,才能真正加强中国智能汽车产业链的竞争力。
值得一提的是,在论坛期间,中汽协面向SDV工作组所有成员,发布了车身域和热管理域两个域的API征集意见稿,并计划于2021年9月正式发布两个域的发布稿。同时,2021年9月还将发布其他所有域的API参考,面向全产业生态公开征集意见,并同时配套API开发指导文档、API联合验证流程,确保参考实现快速落地,确保效率最大化。据悉,全域面向产业全员的API参考文档将于今年年底正式发布,并计划按季度迭代更新。
另外,大会上《车载SOA软件框架技术规范》1.0版本也正式发布,这是我国软件架构体系建设迈出的第一步。其包含数据安全、车云、服务验证等规范的迭代1.1版本,将会在9月份的智能网联大会上发布。
叶盛基表示,面向未来,SDV工作组将与国际标准组织、工信部、汽标委等组织联动,协同各成员单位推动相关行业标准建设。研究、梳理、明确并逐步细化软件产品的测评需求,制定并完善测评指标体系,开展测评活动,并持续向业界共享工作组相关成果,推动跨领域合作创新应用示范,携手共创软件定义汽车新生态。
在会议最后,赵福全总结到,软件带给汽车产业的变化不仅仅是一点体验的改变,而是一个全新的汽车新时代,曾经的成功很有可能成为企业发展的最大瓶颈。未来汽车产业硬件将成为必要条件,软件则为充分条件,企业发展要以开放的心态融合发展,各显其能,因为这个行业窗口比任何人想象的还要只争朝夕。
注:本文首发于《汽车纵横》杂志2021年7月刊
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