2022年11月8日-10日,由中国汽车工业协会主办的第12届中国汽车论坛在上海嘉定举办。作为党的“二十大”召开后的汽车行业首场盛会,本届论坛以“聚力行稳 蓄势新程”为主题,共设置“1场闭门峰会+1个大会论坛+16个主题论坛”,以汽车产业的高质量发展为主线,与行业精英一起贯彻新精神,研判新形势,共商新举措。其中,在11月10日上午举办的“主题论坛10:开放、协同,软件定义汽车生态圈的新常态”上,国家智能网联汽车创新中心主任助理刘卫国发表精彩演讲。
各位专家、各位同仁大家上午好!我是来自国家智能网联创新中心的刘卫国,非常有幸跟大家分享一下我们尤其在智能网联汽车时代做整个软件以及电气架构如何做的思考。
分为四部分,大家刚才都提到,包括华为的虞总也提到,中国汽车行业上半场新能源汽车,下半场要在智能网联汽车上成为一个亮点,也是赶超世界其他国家非常重要的点。下半场如何去做?其实苗部长也在很多报告上提出了很多好的思想,其中电气架构方面我们面临的问题如何去重构?整个软件的驱动,未来软件如何去做,整个产业链Tier1、Tier2的垂直产业链如何往网状产业链去发展,这是一个趋势。
从整个发展来看,传统汽车的架构越来越不能满足用户更高体验和软件定义汽车所提出的新的需求,未来如何构建新型的智能网联汽车架构也是面临的一个重要挑战,从过去单车智能到以单车智能为主,车云为辅,再到车路云一体化架构对企业提出了新的要求。同时如何构建操作系统、算法、软件、数据闭环等未来的核心竞争力,也对汽车产品提出了一些要求。
从整个软件行业来说,大家从一些数据也可以看出,现在我们高端的一些车可以做到1亿行的代码,当然代码量不是衡量软件产品的优势,但是随着汽车软件功能的增多,包括现在对车功能安全要求的增加,软件代码量也增加了很多。大家知道功能安全要软对件提出很多复杂的需求。
所以说未来预计到2025年软件以每年增加20%的速度往上提升,这个数据也证明了软件对汽车越来越重要。数据统计2020年可以做到1.85亿,预计到2030年到3.44亿,数据可以看到2030年。过去我们说汽车软件评分是汽车的一个价值,但是我觉得未来软件要比硬件的占比更高一些,能达到65%的水平。
所以说什么是软件定义汽车?这个概念也没有一个非常统一的定义,当然汽车软件学会也希望能够给出非常好的定义。我们从整个产品的生命周期来看,我们整个软件无论从产品的开发一直到生产制造,以及到售后后期不断的迭代升级,整个过程软件在这里面起到非常重要的主导作用。
当然很多人对软件定义汽车也产生了一些不同的意见,我们认为软件赋能或者驱动汽车的整个发展可能更适合。不管怎么样,现在名词已经是大家比较认同的,整个行业都是SDV,都已经比较认同的,无所谓名词,基本的思路不论从研发制造,到我们核心这种产品,包括智能化、网联化、电动化、共享化等产品应用方面,包括数字化制造和营销等方面,这些都会涉及到我们软件里面的一些作用。
其实软件赋能定义汽车的过程中,汽车对我们后边利润的分配也发生了很多的变化,包括从客户的期望,包括商业的机会,一些技术的创新,尤其是在人工智能、数字工程、虚拟车辆等等方面,未来对技术的创新也带来了新的空间。
刚才很多专家也提到数字定义汽车时代企业面临了很多的挑战,同时也有机遇,挑战和机遇肯定是并存的。我们未来在如何去攻克这些技术,这种挑战,迎接新的机遇也是做了一定的分析。包括我们现在大家都知道,在智能网联汽车时代我们是跨学科的专业知识,过去我们只是考虑到传统的机械产品或者是机电产品,现在通讯也在加入,人工智能也在加入,更多软件人才的加入,对整个汽车的人才发展是跨学科的。
同时,随着软件的提升也存在着一些安全性、算力的不足,包括一些实时性通信的带宽,对汽车也面临着一些挑战。同时对一些专业的知识也面临着一些问题。
过去我们大家都说汽车人不懂软件,软件人不懂汽车,这当然是过去的一些认知。现在大家看到包括大众,蔚来,零束等企业都在构建自己的软件团队,大家都意识到了软件人才的重要性,包括软件与汽车人才的融合,其实也是未来非常重要的。
因为最终我们的软件是要赋能汽车的,如果不懂汽车的应用,对于软件也是没有用武之地的,如何把软件与汽车融合也是一个很大的挑战。过去某某品牌的汽车在软件升级方面Bug很多,很多科技型的汽车企业,如何应对汽车安全性方面等等问题。这就是我们传统软件产业和汽车产业之间的融合阶段。随着阶段的发展,我相信这方面问题会逐步被攻克掉。
如何整合系统、软件、数据,以及应对未来电子架构的革新,软件技术服务性成为软件定汽车非常重要的要素。过去各个汽车厂跟各级供应商、合作伙伴之间,是很传统交付的关系,现在我们要面临很多不同的交付关系或者是合作关系,我们认为更多的不是供应关系,更多是一个合作的关系。这种关系彻底打破了传统的供应关系,所以说我们怎么去做里面也有很多的问题,包括敏捷的开发,包括实现生态数据分析的系统,当然面向服务架构的设计是一个非常重要的基础。
还有一个很重要的安全,尤其是信息网络安全等方面,也面临着如何去防御。
在整个未来软件定义汽车下,还有一块是虚拟世界与物理世界耦合的关系,物理与虚拟双向交互的协同,也是未来在虚拟数字孪生体系里面,也是非常重要的应用。
接下来我们要分享一下SOA如何支撑软件定义汽车,刚才讲了整个电气架构的发展,从过去分布式到集中式,从域控制到集中式控制。但是架构的升级同时带来了计算的性能、通讯的带宽、软硬件的解耦、成本管控方面的一些优势。
这是电气架构从过去所说的基于信号向面向服务的架构不断转变的过程。
我们在做SOA架构的时候,提出了SOA参考架构的服务方式:如何把组件进一步封装、标准的接口,服务者与使用者之间松耦合的关系,同时要增加一些业务逻辑敏捷性,这一块做参考架构的设计。
SOA虽然在智能网联汽车方面用得不是特别成熟,但是大家都在开发,尤其自动驾驶方面功能越来越多,如何用SOA的模式去构建高度自动驾驶的方式,我们也在研究。原本相互分散的进行模块化,用标准的接口把软件成本复杂度降低了,如何通过标准模块化构建不同的层级,我们开发的时候效率会提上来。
基于SOA我们做的驾驶智能计算平台的架构来说,这是一个框架图,我们车路云一体中间件,我们把中间的部分作为广义的操作系统,跟上汽讲的基本类似,通过分层的方式来支持整个SDV的实现。这种方式的方式,把我们很多软件开发的分工清晰化,把相应各层次间的标准化接口合作方的合作变得相对来说容易一些。
蔚来的同学也讲到了,我们过去开发都是“V字形”或者是瀑布型开发的车,未来敏捷性的开发,对蔚来做软件是非常重要的,如何在整车开发过程中引入敏捷开发模式?5年前吉利开发汽车的时候,我们整车开发会提到如何把过去“V字形”开发转变为敏捷开发,作为研发流程上的办法。
当然,如何能够适应这些(方面),也存在很多问题,如何把整个团队的合作模式,包括整车各个系统解耦的分析,过去组织架构等都面临一些挑战。我们按照开发、测试循环进行,也是我们持续迭代快速升级的支撑。
未来智能网联系统是复杂的系统,我们在做复杂系统的时候要从系统工程学科上来讲,我们要考虑RFLP的逻辑,从需求到功能、到逻辑、到物理的实现,我们在做软件,因为软件的系统也变得非常复杂,从软件需求到软件开发、通讯逻辑的关系,以及到物理的智能实践,符合我们做复杂系统的基本的原理。
当然基于原理可以运用一些系统的工具,基于MBSE工具去做,把这些工具做好,我们可以把整车的软件解耦,把整车物理架构做成通用化的支撑,可以同时支撑整个电子电气架构和车载网络架构的升级,就是整个OTA的升级,我们在构建复杂软件系统方面做的工作。
当然软件方面大家都很专业,不细讲应用、数据、通讯、OS、硬件是必不可少的关系,如何松耦合、强绑定,把这之间的逻辑变得黑盒化,很难做到协同的作用。
作为我们做SOA架构的全景图,应用到原子化分级、通讯、逻辑的实现,把应用算法、功能软件、系统软件、总线通信、服务框架做了整体的全景,好处是我们可以做屏蔽的异构性,服务的可重复性、数据共享、灵活调用,以及我们可以降低用户的成本,服务运行状态的管控,未来还支持车路云一体化,不单单是一个车,我们要把车路云结合在一起共同去做。
刚才有些专家也讲了,如何打造原子服务编排,我们还是要把这些场景 能够让它简易化,可以做到我们叫开发者平台的工具,让一些开发者可以在上面随意去编排,构建一些模块的作用。
OTA在软件驱动、软件定义方面OTA是非常重要的,OTA也是持续迭代升级的一个重要的功能部分,如何搭建车路云一体的OTA,我们也有整个开发的能力在做。
最后做一个简单总结,软件定义汽车肯定是大势所趋,整个行业肯定是不可逆的趋势,未来面临着计算的集中化,包括软硬件的解耦平台标准化,以及应用生态化发展方向,大家在行业里面也是比较一致的共举。接下来整个行业朝着这个方向去发展,也有一些核心的部分去支撑,比如我们说的AI的算法也好、算力也好,AI的芯片,包括车载的操作系统,包括数据的闭环,对中国汽车产业面临着一个非常大的挑战。
当然现在我们国内也出现了很多的企业,比如说像AI算力这些,像地平线的等等也都在做,操作系统也有很多介入到操作系统,我们创新中心也在牵头规划未来在大的操作系统,如何赋能智能网联汽车重大的项目也在推进,希望能够把自主可控的操作系统能够快速在中国实现,同时做成开源开放的,让大家真正能够为整个智能网联赋能的操作系统。
数据闭环方面,每个企业都会讲,我们企业是在做数据闭环的过程,但实际上哪个OEM、系统供应商是不是真正能够做到系统闭环,其实存在着很大的挑战,我们也期待未来的企业能够把数据闭环做得非常起作用,能够为未来汽车发展带来持续迭代的功能。
(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)