軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書

產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書中國汽車工業(yè)協(xié)會軟件分會軟件定義汽車委員會(SDV)2022年11月10日 5 6 71.1驅(qū)動因素 71.2概念理解 91.3架構(gòu)特征 122.1產(chǎn)業(yè)鏈升級優(yōu)化：大幅提升開發(fā)維護效率，縮短TTM 2.2消費者體驗提升：千車千面常用常新，提高保值率 2.3新商業(yè)空間激活：以體驗為中心創(chuàng)造出更大的市場機會 163.1技術(shù)架構(gòu)方面 3.1.1軟件定義汽車技術(shù)亟待提升 3.1.2定制和私有接口，造成開發(fā)低效和浪費 3.2安全&隱私保護方面 203.2.1安全威脅日益嚴峻 203.2.2網(wǎng)絡(luò)安全的技術(shù)挑戰(zhàn) 203.2.3法規(guī)監(jiān)管要求 213.3組織流程方面 233.3.1組織架構(gòu)變革 233.3.2汽車軟件人才 253.3.3開發(fā)模式變革 263.4商業(yè)模式方面 28iii3.4.1產(chǎn)業(yè)分工價值鏈轉(zhuǎn)移 283.4.2車企傳統(tǒng)供應(yīng)鏈模式轉(zhuǎn)變 293.4.3行業(yè)盈利模式變革 303.5生態(tài)協(xié)同方面 314軟件定義汽車如何落地實現(xiàn) 344.1架構(gòu)升級 344.1.1軟件架構(gòu)：分層解耦、服務(wù)化、API接口標(biāo)準(zhǔn)化 344.1.2通信架構(gòu)：基于車載以太網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用 364.1.3硬件架構(gòu)：區(qū)域接入+算力集中化 384.2安全升級：構(gòu)建多層次的整車縱深防御體系 414.2.1功能安全 414.2.2預(yù)期功能安全 424.2.3網(wǎng)絡(luò)安全 424.3流程變革：敏捷開發(fā)，迭代發(fā)布 444.4工具鏈升級：基于SOA的整車服務(wù)化開發(fā) 454.5產(chǎn)業(yè)分工升級：合理分工、開放協(xié)同 464.5.1整體建議 464.5.2整車廠 484.5.3零部件供應(yīng)商 494.5.4基礎(chǔ)平臺提供商 504.5.5軟件供應(yīng)商/軟件開發(fā)者 504.5.6行業(yè)組織 51 525.1智能交互應(yīng)用 535.2用戶自定義場景 535.3智能汽車應(yīng)用商城 555.4智能駕控應(yīng)用 565.5智能底盤駕乘新體驗 575.6基于數(shù)據(jù)的個性化應(yīng)用 595.7衍生更多后市場應(yīng)用場景 59 616.1敏捷開發(fā)流程方法方面 616.2SOA軟件架構(gòu)設(shè)計方面 626.3SOA服務(wù)化設(shè)計、開發(fā)與測試驗證 666.4面向SOA架構(gòu)的中央計算平臺 6.5汽車SOA開發(fā)者平臺 6.6車云數(shù)據(jù)閉環(huán)量產(chǎn)實踐 6.7基于SOA的自適應(yīng)OTA方案實踐 6.8SOA服務(wù)沖突策略設(shè)計實踐 6.9功能安全與信息安全方面 98 99軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書0序言5序言隨著汽車產(chǎn)業(yè)“新四化”的加速推動，智能汽車已成為各國科技發(fā)展會數(shù)字化轉(zhuǎn)型的浪潮下逐漸形成跨領(lǐng)域協(xié)作、多技術(shù)融合的汽車產(chǎn)業(yè)新賽道。軟件定義汽車已成為行業(yè)趨勢與共識，在此影響下汽車產(chǎn)業(yè)正迎來全面重構(gòu)，本輪重構(gòu)將給汽車產(chǎn)業(yè)帶來全方位的根本性改變，以機械硬件主導(dǎo)的傳統(tǒng)汽車將演變?yōu)橐攒浖鲗?dǎo)、數(shù)據(jù)驅(qū)動和軟硬融合的智能移動終端，并將由此催生出與此前完全不同供應(yīng)鏈模式和產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。傳統(tǒng)由上游供應(yīng)商、中間整車廠和下游經(jīng)銷商組成的線性產(chǎn)業(yè)鏈，將轉(zhuǎn)向由整車廠、傳統(tǒng)零部件供應(yīng)商、ICT科技公司、服務(wù)出行公司等組成的網(wǎng)種新舊供應(yīng)鏈企業(yè)之間必須探索和重塑全新的協(xié)作關(guān)系與商業(yè)模式，這將促使汽車供繁榮智能汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)，做大做強中國汽車產(chǎn)業(yè)鏈。軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書0前言6前言及行業(yè)企業(yè)共同編制。通過對當(dāng)前汽車產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀的研究和分析，詳細闡述軟件定義汽車的定義與核心價值，與業(yè)界共同探討智能網(wǎng)聯(lián)汽車在發(fā)展創(chuàng)新過程中遇到的共性問題與挑戰(zhàn)，在關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展、生態(tài)構(gòu)建、應(yīng)用創(chuàng)新等方面的解決方案，推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，做大做強中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)。業(yè)協(xié)會軟件分會，成立于2020年12月21日，其目標(biāo)是協(xié)同整車廠、零部商、汽車軟件供應(yīng)商等企業(yè)單位，共同定義智能汽車軟硬件標(biāo)準(zhǔn)化接口，降低智能汽車研發(fā)復(fù)雜度，加速智能汽車創(chuàng)新發(fā)展。自成立至今，在各成員單位的協(xié)作下，已經(jīng)面向業(yè)界公開發(fā)布了《軟件定義汽車原子服務(wù)和設(shè)備抽象API接口》第三版參考規(guī)范軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書1什么是軟件定義汽車7什么是軟件定義汽車汽車“新四化”的發(fā)展需要軟件的加持據(jù)大眾汽車公開披露信息，未來平均每輛普通汽車智能化和網(wǎng)聯(lián)化等的發(fā)展推動下，汽車將加速向高度數(shù)字化、信息化、智能化的移動終端發(fā)展。座艙娛樂體驗、智能駕駛、智能車控等應(yīng)用，都離不開軟件的加持。以智軟件代碼的增加，軟件在汽車上的價值也將進一步提高圖1-1未來每輛車軟件代碼量展望與未來價值研判軟件為汽車帶來新的附加值，加速整個汽車價值鏈轉(zhuǎn)移過去汽車硬件系統(tǒng)同質(zhì)化現(xiàn)象嚴重，整車廠在硬件上很難打造差異化，現(xiàn)在隨著軟件在汽車上的應(yīng)用，軟件將成為新的核心競爭力，將打破一次性汽車銷售模式，形成軟件設(shè)計開發(fā)以及以軟件為核心的后市場服務(wù)成為汽車價值的關(guān)鍵。軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書1什么是軟件定義汽車8圖1-2汽車產(chǎn)業(yè)鏈價值分配格局升級包（如加速包）以及軟件訂閱服務(wù)等三種主要收費套餐，通過快速的軟件迭代升圖1-3特斯拉主要軟件服務(wù)升級包及收入情況消費者需求和整個行業(yè)發(fā)展方向隨著互聯(lián)網(wǎng)和智能手機的興起，產(chǎn)生了大批互聯(lián)網(wǎng)消費群體，通過移新一輪移動智能體驗終端，是汽車智能化的重要發(fā)展方向。而這一發(fā)展方向又能滿足消費者對汽車從單一出行產(chǎn)品向個性化體驗型產(chǎn)品轉(zhuǎn)變，同時隨著智能汽車的快速發(fā)展，智能座艙和高級駕駛輔助系統(tǒng)不斷完善，進一步激起消費者對于汽車智能化體驗軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書1什么是軟件定義汽車9續(xù)迭代的軟件將成為關(guān)鍵。據(jù)麥肯錫《2021年中國汽車消費者調(diào)研》結(jié)果表明，中國約有69%的消費者認可通費，因動力系統(tǒng)與制動系統(tǒng)升級、駕駛輔助、語音交付以及自動駕駛等功能升級將極大滿足用戶個性化和體驗化的需求，用戶的付費意愿更高，巨大的終端用戶市場需求是驅(qū)動軟件定義汽車快速發(fā)展的根本原因。圖1-4消費者對OTA認知情況雖然軟件定義汽車已成為產(chǎn)業(yè)共識，認識到軟件在汽車產(chǎn)品中承擔(dān)或扮演的角色越來越重要，但行業(yè)對于軟件定義汽車尚缺乏標(biāo)準(zhǔn)定義。APTIV：“Software-definedvehicle”iandfunctionsareprhardware-basedtoasoftware-centricelecsoftwaremassively許多汽車駕駛員希望他們的汽車能完全融入他們的數(shù)字生活。此外，新的互聯(lián)化、自動化和個性化功能在未來將越來越多地通過軟件實現(xiàn)。過去，客戶對汽車的體驗由硬件決定，而現(xiàn)在軟件正承擔(dān)著更重要的角色。軟件極大地影響了客戶體驗，在某義、架構(gòu)、開發(fā)、驗證、銷售、服務(wù)等全生命周期的過程中，并不斷改變和優(yōu)化各環(huán)節(jié)，實現(xiàn)駕乘體驗持續(xù)優(yōu)化、汽車價值持續(xù)增值”。圖1-5軟件定義汽車體系框架從外延上來講，軟件定義汽車既是一種整車設(shè)計、開發(fā)、銷售、服務(wù)的全新模式，也是新的整車軟硬件技術(shù)架構(gòu)，軟件定義汽車是驅(qū)動傳統(tǒng)汽車升級為智能汽車的關(guān)鍵，將涉及到商業(yè)模式、產(chǎn)品競爭力、組織與研發(fā)流程、人才體系、供應(yīng)與生態(tài)體系等的軟件定義汽車架構(gòu)層面最核心的特點為：軟硬解耦。與過去軟硬緊耦合不同，在軟件軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書1什么是軟件定義汽車l面向軟件開發(fā)商/廣大開發(fā)者實現(xiàn)軟件可跨車型、跨平臺、跨車企重用，支持應(yīng)用快速開發(fā)、持續(xù)發(fā)布；l面向零部件提供商實現(xiàn)硬件可擴展、可更換，執(zhí)行器、傳感器等外設(shè)硬件可即插另外，系統(tǒng)開放、生態(tài)融合是軟件定義汽車時代的另一個典型特征。在軟件定義汽車時代，信息孤島式的封閉系統(tǒng)已成為過去，汽車產(chǎn)業(yè)亟需開放融合。在構(gòu)建滿足人-車 -路-網(wǎng)-云產(chǎn)業(yè)融合協(xié)同發(fā)展的過程中，系統(tǒng)開放和生態(tài)融合成統(tǒng)，讓汽車與信息娛樂、智能家居、智能交通、智慧城市等更多領(lǐng)域深度融合，構(gòu)建軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書2軟件定義汽車的價值2軟件定義汽車的價值為中心的V型開發(fā)流程亟需優(yōu)化。傳統(tǒng)分布式的更改，要按照V型開發(fā)流程進行嚴格驗證，而通過軟硬件分層解耦架構(gòu)，汽車開發(fā)將進入到以軟件為核心的迭代開發(fā)新模式。在l軟件功能可靈活復(fù)制到其他車型，而無需同一功能在不同車型上開展大量重復(fù)性定制開發(fā)工作；l在使用車輛的過程中，用戶可以按需訂閱新功能，讓整車廠與用戶的聯(lián)接不單單如處于轉(zhuǎn)型中的德國大眾汽車，在面向未來發(fā)展時，其正在進行研發(fā)流程和組織管理圖2-1汽車開發(fā)模式的轉(zhuǎn)變此外，過去汽車出現(xiàn)了大批因軟件問題而發(fā)生的召回事件，大大增加了整車廠的召回減少召回引起的運營支出，同時快速響應(yīng)客戶的需求。進一步來看，未來在用戶同意的前提下，還可利用遠程技術(shù)對車輛狀態(tài)開展在線實時監(jiān)測，做到故障和危險提前預(yù)過去，汽車對于消費者而言更多是交通工具，消費者主要關(guān)注安全性、可靠性、舒適性等駕乘基本需求?，F(xiàn)在，隨著智能汽車在國內(nèi)外的快速發(fā)展，用戶需求和預(yù)期在不斷上升，汽車對于消種方式實現(xiàn)汽車個性化配置，同時整車廠在征求用戶許可的前提下，可通過分析和管理用戶在車輛使用過程中所產(chǎn)生的的車況數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)等，與用戶進行產(chǎn)品開發(fā)共創(chuàng)，來進一步挖掘用戶的個性化需求，從而實現(xiàn)千車千面。如現(xiàn)階段許多車企在車燈、座艙和輔助駕駛等多個領(lǐng)域開發(fā)了多樣化、個性化用戶體驗?zāi)K，通過設(shè)置不同此為起點，在汽車全生命周期內(nèi)持續(xù)創(chuàng)造豐厚的回報并保證最新的產(chǎn)品功能體驗。另外，隨著軟件標(biāo)準(zhǔn)化的可復(fù)制性以及整車硬件進一步標(biāo)準(zhǔn)化，整車成本將得到極大的將有力提升汽車的保值率。以特斯拉為例，波士頓咨詢公司通過對比純電動汽車、內(nèi)圖2-2汽車保值率對比2.3新商業(yè)空間激活：以體驗為中心創(chuàng)造出在汽車產(chǎn)業(yè)鏈重塑升級過程中，軟件定義汽車將推動整車廠由傳統(tǒng)汽車的硬件、造化。而這也將汽車商業(yè)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榘耙淮涡再徿嚒焙汀败浖?wù)”的新商業(yè)模式，軟件服務(wù)也將持續(xù)不斷的為車企創(chuàng)造新的價值。在軟件服務(wù)方面，圍繞用戶數(shù)據(jù)、車輛數(shù)據(jù)和場景數(shù)據(jù)，軟件可提供車輛相關(guān)服務(wù)和拓展類服務(wù)。l在車輛相關(guān)服務(wù)方面，包括車輛管理與駕駛服務(wù)、車輛后市場服務(wù)、車輛智能服務(wù)。其中車輛管理與駕駛服務(wù)主要聚焦車輛狀態(tài)監(jiān)測和升級優(yōu)化；車輛后市場服務(wù)主要包含保養(yǎng)、二手車殘值、保險金融等服務(wù)；車輛智能服務(wù)則主要包含自動l在拓展類服務(wù)方面，包括出行服務(wù)、生態(tài)服務(wù)和數(shù)據(jù)/用戶洞察服務(wù)。其中出行生態(tài)服務(wù)將向滿足消費者高體驗出行需求，提供智慧停車、補能、代駕等服務(wù)；生態(tài)服務(wù)則將構(gòu)建車與外界的融合生態(tài)，包含車家互聯(lián)、車機互聯(lián)和車載應(yīng)用生態(tài)等；數(shù)據(jù)/用戶洞察服務(wù)則能進一步優(yōu)化需求，進行數(shù)據(jù)管理、維護、使用和變現(xiàn)軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書2軟件定義汽車的價值圖2-3軟件服務(wù)盈利模式拓展伴隨著汽車產(chǎn)業(yè)鏈價值重構(gòu)，一方面汽車產(chǎn)業(yè)將面臨著行業(yè)重新洗牌，傳統(tǒng)整車廠、零部件公司、互聯(lián)網(wǎng)公司、出行服務(wù)、后市場服務(wù)公司、ICT科技公司等企獲得進入智能汽車市場的機會；另一方面智能汽車的基礎(chǔ)技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化將創(chuàng)造出重要的投資機會，如車載高精度傳感器、車規(guī)級芯片、車載操作系統(tǒng)和智能計算平臺等領(lǐng)域。軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書3軟件定義汽車面臨的挑戰(zhàn) 3軟件定義汽車面臨的挑戰(zhàn)如前面所述，軟件定義汽車是大勢所趨，在業(yè)界已經(jīng)形成基本共識。但如何落地，落地過程中需要解決哪些關(guān)鍵問題？是每一個參與企業(yè)需要首先面對、認清和解決的難越來越難以管理。影響或滯緩智能汽車產(chǎn)業(yè)升級發(fā)展的主要原因有以下四點：l第一：用戶體驗帶來的復(fù)雜度提升。隨著智能化的發(fā)展與普及，用戶駕乘體驗逐漸從傳統(tǒng)的交通工具向第三空間擴展，汽車使用的場景、用戶功能等均在大幅度擴展，成百上千的場景、功能組合形成了現(xiàn)在越發(fā)復(fù)雜的智能汽車體系。l第二：技術(shù)進步帶來的復(fù)雜度提升。如越來越大的電池能量密度的追求和快充性能的追求帶來了嚴重的電池安全挑戰(zhàn)；人工智能、5G通信、云計算等多種數(shù)據(jù)驅(qū)動汽車向智能化不斷進化的同時，也大幅度增加了軟硬件開發(fā)復(fù)雜度。l第三：競爭帶來的堆料、堆配置、各種選配等模式導(dǎo)致汽車配置多樣性、復(fù)雜度l第四：監(jiān)管&法規(guī)帶來的復(fù)雜度提升。智能化、網(wǎng)聯(lián)化賦予汽車智能、便捷體驗的同時，也帶來了黑客攻擊、數(shù)據(jù)濫用等嚴對于傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)而言，復(fù)雜度提升的四大原因，到底意味著什么？這些原因?qū)ζ嚠a(chǎn)業(yè)的具體影響和挑戰(zhàn)是什么？這都將導(dǎo)致未來智能汽車在配置、硬尤其是軟件的大量引入將給汽車產(chǎn)業(yè)帶來五大挑戰(zhàn)：l第一：技術(shù)架構(gòu)方面，當(dāng)前架構(gòu)下任何一個部件的增加、修改、更新都會對整車軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書3軟件定義汽車面臨的挑戰(zhàn)l第二：安全和隱私保護方面，全量測試時間長、代價高，如果部分測試造成漏測會導(dǎo)致什么后果？尤其是安全漏洞被黑客劫持，那對整車廠的品牌和用戶粘性會l第三：組織流程方面，整車廠如何建立與軟件定義汽車開發(fā)模式相匹配的組織架構(gòu)？面對消費者上千種配置組合、上千種體驗場景、上萬種組合服務(wù)和應(yīng)用，哪些更新推送給所有的用戶？哪些推送給限定的用戶？l第四：商業(yè)模式方面，面對軟件定義汽車對傳統(tǒng)汽車供應(yīng)鏈與合作模式的顛覆，產(chǎn)業(yè)中各方利益如何分配？如何共同做大產(chǎn)業(yè)蛋糕？l第五：生態(tài)協(xié)同方面，傳統(tǒng)汽車供應(yīng)鏈?zhǔn)荰ier2->Tier1->整車廠線性模式，但對甚至出現(xiàn)個人開發(fā)者，另一方面整車廠按照傳統(tǒng)的采購和項目模式難以滿足消費者對汽車常用常新、千車千面的需求，故各企業(yè)將圍繞以消費者為中心進行產(chǎn)品創(chuàng)新、研發(fā)和供應(yīng)，傳統(tǒng)線性模式將被打破，出現(xiàn)以網(wǎng)狀合作的形態(tài)。但如何合3.1.1軟件定義汽車技術(shù)亟待提升面向汽車行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展，需要產(chǎn)業(yè)鏈中各利益相關(guān)方共同推動完成。當(dāng)前，整車廠、Tier1、Tier2、ICT科技公司等均從不同視角推出軟件定義汽決方案，技術(shù)著力點不一致，行業(yè)級技術(shù)協(xié)同方案尚未形成，如下圖所示，當(dāng)前仍處軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書3軟件定義汽車面臨的挑戰(zhàn)圖3-1技術(shù)成熟度曲線傳統(tǒng)“以整車硬件產(chǎn)品為主銷點”的技術(shù)能力逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤败浻布诤?，且以軟件產(chǎn)品為主銷點”的技術(shù)能力，需要在完成整車電子電氣架構(gòu)升級的基礎(chǔ)上，依據(jù)研發(fā)主導(dǎo)程度和軟件能力兩個維度上進行技術(shù)能力規(guī)劃。一般會形成四種模式：全棧技術(shù)布局；核心領(lǐng)域技術(shù)重點突破；與軟件企業(yè)戰(zhàn)略合作；同主流核心Tier1深度綁定。因此，要形成長期清晰的軟件技術(shù)能力發(fā)展規(guī)劃、相應(yīng)技術(shù)能力和軟件生態(tài)方案，在“軟件定義汽車，整車架構(gòu)升級”的背景下，既有的產(chǎn)品供應(yīng)方式和技術(shù)能力存在嚴重挑戰(zhàn)，需要深刻調(diào)整，如何實現(xiàn)與盡可能多的整車廠技術(shù)方案對接，需要完成哪些關(guān)鍵技術(shù)能力儲備，需要一定的探索論證周期。軟件定義汽車如同是“四個輪子的智能手機”在手機端的相關(guān)成熟技術(shù)能力可直接借鑒，躍躍欲試，和其他相關(guān)方存在一定程度認知偏差和技術(shù)能力對接偏差，需要一定的探索論證周期。軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書3軟件定義汽車面臨的挑戰(zhàn)軟件定義汽車剛剛在行業(yè)內(nèi)達成共識，產(chǎn)業(yè)鏈中各利益相關(guān)方在軟件定義汽車技術(shù)能力方面仍處于探索儲備期，行業(yè)內(nèi)缺少成功案例，沒有成熟經(jīng)驗借鑒，大規(guī)模嘗試一因為產(chǎn)業(yè)鏈中各利益相關(guān)方基本處于同一起跑線，所以在很多新技術(shù)在消費電子領(lǐng)域成功應(yīng)用過，但在車輛領(lǐng)域并沒有應(yīng)用過。有的芯片產(chǎn)品規(guī)劃路線圖不滿足控制器和整車開發(fā)計劃；有的操作系統(tǒng)、協(xié)議棧、中間件還處于一種不成熟狀態(tài)；原有的電子電氣架構(gòu)不滿足快速響應(yīng)市場的需求；原有的開發(fā)流程和開發(fā)工具不滿足快速迭代的開發(fā)需求。要解決這些問題，需要整個產(chǎn)業(yè)鏈，包括整車廠、零部件供應(yīng)商、軟件開發(fā)商、3.1.2定制和私有接口，造成開發(fā)低效和浪費汽車行業(yè)自身存在的大量定制化與私有化接口，這種低效、軟件定制化將帶來大量的接口適配、驅(qū)動適配、反復(fù)標(biāo)定、通信矩陣的反復(fù)調(diào)整等重復(fù)性勞動，端到端軟件開發(fā)效率低，人力資源浪費嚴重。在傳統(tǒng)汽車時代，這種傳統(tǒng)模式可以基本維持，但隨著整車智能化加快，軟件將呈現(xiàn)指數(shù)級的增長，使端到端管理復(fù)雜度和成本居高不下，頻繁的產(chǎn)線調(diào)整導(dǎo)致產(chǎn)能浪費，型號的切換導(dǎo)致備件和庫存總量的線性增加等。隨著汽車智能化的發(fā)展，對硬件的要求越來越高，如果延續(xù)這種硬件定制模式，那硬件的定制工作量以及由此帶來的軟件的適配工作量是難以想象的，故這種硬件模式也亟待優(yōu)化。軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書3軟件定義汽車面臨的挑戰(zhàn)203.2.1安全威脅日益嚴峻汽車生產(chǎn)供應(yīng)鏈和制造流程復(fù)雜，需要各級的供應(yīng)商配合參與，若其中有一個供應(yīng)商生產(chǎn)、供應(yīng)鏈、銷服、消費者等多個環(huán)節(jié)的整車數(shù)字化安全防護體系是智能網(wǎng)聯(lián)汽車的巨大挑戰(zhàn)。從汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向看，未來以車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)和車載移動間實現(xiàn)智能化交通管理、智能動態(tài)信息服務(wù)和車輛智能化控制的一體化網(wǎng)絡(luò)將是大趨勢。隨著智能汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，汽車行業(yè)將安全的范疇從功能安全延伸到網(wǎng)絡(luò)安全。汽車行業(yè)安全事件頻發(fā)，整車廠越來越重視汽車網(wǎng)絡(luò)安全。汽車智能化程度越高，所奧迪、大眾、豐田、本田、現(xiàn)代等國際一線品牌，均遭受了不同程度的安全攻擊。數(shù)據(jù)安全對智能汽車甚至國家安全都有重要影響，未來不排除將進一步出臺更多政策規(guī)3.2.2網(wǎng)絡(luò)安全的技術(shù)挑戰(zhàn)第一：智能網(wǎng)聯(lián)汽車的攻擊面廣智能網(wǎng)聯(lián)汽車的產(chǎn)品形態(tài)決定了攻擊面眾多、物理暴露面巨大。僅無線接口安全就涉度有限、仲裁機制、無源地址域和無認證域等問題有潛在的網(wǎng)絡(luò)安全隱患；軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書3軟件定義汽車面臨的挑戰(zhàn)21lECU中的敏感數(shù)據(jù)（如調(diào)校數(shù)據(jù)、虛擬鑰匙數(shù)據(jù)、地圖數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)等）的存儲、訪問過程中，若未采取加密存儲和訪問控制等防護措施，則可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)被篡改或泄露，被篡改的數(shù)據(jù)可能導(dǎo)致系統(tǒng)功能偏離預(yù)期，甚至帶來其他信息安全方面的隱患。第二：智能網(wǎng)聯(lián)車的漏洞更多漏洞和缺陷多，分布在不同器件上，防不勝防。造成漏洞分布廣，數(shù)量多，隱藏性強的原因是由于隨著智能網(wǎng)聯(lián)車技術(shù)架構(gòu)的迭代發(fā)展，軟件定義汽車概念的興起，汽車正在軟件層面被重構(gòu)。智能汽車的發(fā)展，是由智能汽車承載的應(yīng)用功能發(fā)展來作為驅(qū)動力的，而且離不開電子電氣架構(gòu)的發(fā)展。在未來智能汽車控制器將會承載越來越多的功能，而且不同的電以智能駕駛技術(shù)為核心驅(qū)動力的智能網(wǎng)聯(lián)汽車依賴大量的智能傳感器、算法臺的支撐。這些基礎(chǔ)設(shè)施和功能單元包含了海量的代碼以支撐運作，其中稍有一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就會影響到整個鏈條的安全可靠運行。所以軟件大規(guī)模的進入車輛生產(chǎn)3.2.3法規(guī)監(jiān)管要求在汽車網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)研制方面已取得一定進展，如下圖所示，全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委試驗方法》和《GBT40861-2021汽車信息安全通用技術(shù)要求》四項國標(biāo)，軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書3軟件定義汽車面臨的挑戰(zhàn)22圖3-2汽車網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)研制成果在數(shù)據(jù)安全方面，備受消費者和國家層面的關(guān)注。一方面，關(guān)于數(shù)據(jù)安全的法規(guī)相繼據(jù)安全管理和網(wǎng)絡(luò)安全自查制度。另一方面，數(shù)據(jù)安全能力進一步聚焦，具體體現(xiàn)圖3-3汽車數(shù)據(jù)安全相關(guān)的法律法規(guī)境等方面的要求，同時為遵循《規(guī)定》中的部分原則給出了指引。其中汽車采集數(shù)據(jù)是通過汽車傳感設(shè)備、控制單元采集的數(shù)據(jù)，以及對其進行加工后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；不包括通過其他網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)狡囘M行處理的數(shù)據(jù)，例如手機等車外設(shè)備采集的數(shù)據(jù)、汽車軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書3軟件定義汽車面臨的挑戰(zhàn)23l技術(shù)文件對車外數(shù)據(jù)，圍繞車外個人信息的匿名化處理、數(shù)據(jù)的最長存儲時間、數(shù)據(jù)出境等方面提出要求；同時，技術(shù)文件明確提出汽車制造商應(yīng)對其生產(chǎn)的整車數(shù)零部件供應(yīng)商處理汽車采集數(shù)據(jù)的行為外，還應(yīng)將汽車采集數(shù)據(jù)向外傳輸?shù)耐暾闆r對用戶披露。構(gòu)建整車級的安全能力和機制，確保智能汽車真正讓消費者放心、安心成為發(fā)展的關(guān)鍵。而傳統(tǒng)功能車時代，汽車處于孤立單元，整車廠具有很強的功能安全保障機制，但基本未涉及網(wǎng)絡(luò)安全和隱私保護，也沒有相關(guān)應(yīng)對經(jīng)驗。智能汽車時代亟需構(gòu)筑功3.3.1組織架構(gòu)變革織架構(gòu)示意圖如下所示。整車研發(fā)團隊主體是研發(fā)總部，同時在國內(nèi)外設(shè)置分支機構(gòu)。研發(fā)總部的機構(gòu)劃分有兩個維度，一個維度是車型，根據(jù)車型劃分為乘用車、商用車、客車、新能源車等車型開發(fā)部門；另一個維度是車輛功能模塊，根據(jù)車輛功能劃分為電子電氣、發(fā)動機、變速箱、車身等總成開發(fā)部門，其中軟件開發(fā)只是隸屬于電子電氣部門之下的一個專業(yè)模塊。在軟件開發(fā)專業(yè)模塊下，發(fā)動機電控系統(tǒng)、變速軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書3軟件定義汽車面臨的挑戰(zhàn)24整車廠研發(fā)團隊圖3-4整車廠組織架構(gòu)示意圖展，電控單元之間的界線逐步模糊化。硬件被合并，軟件運行在同一控制單元當(dāng)中。原來整車廠中很多部門的邊界被打破，在向中央集中式組織架構(gòu)邁進過程中，部門的上越來越強調(diào)分層解耦、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和開放性。模塊具備標(biāo)準(zhǔn)清晰的接口，模塊之間可組合擴展，且可由不同的供應(yīng)商提供。層出不窮的場景會催生出新的應(yīng)用，這高延展性。中央計算平臺/域控制器通常采用面向服務(wù)的軟件架構(gòu)進行部署，下圖為面軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書3軟件定義汽車面臨的挑戰(zhàn)25圖3-5面向服務(wù)的軟件架構(gòu)示意圖為此，產(chǎn)業(yè)鏈中各利益相關(guān)方都需要從戰(zhàn)略出發(fā)調(diào)整公司組織架構(gòu)，建立一個自下驅(qū)動、基于共同戰(zhàn)略目標(biāo)、能協(xié)調(diào)跨部門合作、平臺型的軟件組織，打破原來煙囪式的以功能模塊劃分的組織模式。在組織機構(gòu)變革過程中，決策層戰(zhàn)略上的投入決心與定力起著至關(guān)重要的作用，如果決策層對軟件定義汽車發(fā)展趨勢缺乏判斷，那么在內(nèi)部變革碰到阻力時，就會碰到很3.3.2汽車軟件人才傳統(tǒng)整車廠對軟件的把控能力需要進一步提高在過去的整車開發(fā)模式中，整車廠主要負責(zé)產(chǎn)品的功能需求定義與驗收，供應(yīng)商負責(zé)根據(jù)整車廠釋放的需求規(guī)范進行軟硬件開發(fā)與驗證，并交付給整車廠，在這個過程中整車廠很少參與零部件產(chǎn)品的實際開發(fā)過程，從而導(dǎo)致整車廠現(xiàn)有研發(fā)團隊相對缺乏在中央/域集中電子電氣架構(gòu)下，軟件架構(gòu)的復(fù)雜度大大提升。不同功能域的軟件模型26系統(tǒng)、SOA中間件、AI技術(shù)及復(fù)雜的以的軟件開發(fā)能力都提出了更高的要求。能、車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛、電子工程等復(fù)合型人才，以快速調(diào)整現(xiàn)有人才隊伍結(jié)構(gòu)，增加軟件工程師的比例，確保企業(yè)在向軟件轉(zhuǎn)型、產(chǎn)品創(chuàng)新過程中保持競爭力。汽車軟件人才緊缺的主要原因汽車電子軟件開發(fā)屬于嵌入式軟件的一個分支，行業(yè)相對封閉，從業(yè)人員來源相對較窄，人員能力儲備不足，高度緊缺。領(lǐng)域是CAN總線通信、控制器配電和線束硬件等領(lǐng)域，缺乏汽車工程和軟件技能。綜上所述，行業(yè)中缺少既懂軟件又懂汽車的人才，尤其是系統(tǒng)架構(gòu)工程師，汽車軟件件開發(fā)團隊。3.3.3開發(fā)模式變革傳統(tǒng)汽車的軟件開發(fā)采用V字形瀑布式相對獨立，更多只是在部分內(nèi)部展開局部性優(yōu)化，缺乏系統(tǒng)級平臺級的開發(fā)全局觀，很難做到整體優(yōu)化。同時各部分的開發(fā)時間都不一致，各部分之間的進度順序依賴很每個階段都過于依賴上個階段成果，導(dǎo)致開發(fā)成本較高且周期過長，而這些都是與軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書3軟件定義汽車面臨的挑戰(zhàn)27圖3-6傳統(tǒng)V字瀑布式開發(fā)流程圖在軟件定義汽車背景下，汽車軟件開發(fā)將由傳統(tǒng)的瀑布式開發(fā)向敏捷開發(fā)模式轉(zhuǎn)變。敏捷式開發(fā)模式既有利于達到密切的協(xié)調(diào)合作，最大限度地減少管理成本，同時因其靈活的工作模式，使開發(fā)團隊可與用戶實現(xiàn)高度互動，采用最低可行性產(chǎn)品的形式快體現(xiàn)軟件定義汽車的優(yōu)勢。主要體現(xiàn)如下：傳統(tǒng)控制器的開發(fā)，遵循V型開發(fā)流程能安全，嚴格執(zhí)行設(shè)計、實現(xiàn)、驗證的完整流程，最終也以控制器為對象完成需求的售后等部門參與其中進行評審和審核，以此形成良好的質(zhì)量管理和質(zhì)量保證體系。但傳統(tǒng)汽車軟件的開發(fā)場景明確，軟件與硬件緊密耦合，對于嵌入式軟件的交付，并沒有明確的“軟件交付”的概念，軟件隨著控制器硬件一起交付。從技術(shù)層面，應(yīng)用軟件從依附于硬件的一堆“代碼”真正脫胎換骨為獨立可售賣的產(chǎn)品；且這項產(chǎn)品可以在整個車輛的生命周期內(nèi)持續(xù)產(chǎn)生價值。從嵌入式軟件開發(fā)和驗證的技術(shù)層面，這樣軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書3軟件定義汽車面臨的挑戰(zhàn)28在傳統(tǒng)控制器開發(fā)中，在項目前期形成相對完備的系統(tǒng)架構(gòu)和軟件架構(gòu)，再向下分解到軟件組件，經(jīng)由詳細設(shè)計到達軟件開發(fā)。這樣的開發(fā)模式適合控制器的產(chǎn)品形態(tài)，依賴成熟技術(shù)的完整積累。面向開放架構(gòu)/持續(xù)交付的軟件特性，在項目管理上，敏捷成為了關(guān)鍵詞，隨著軟件交付不再是統(tǒng)一固定的交付節(jié)點，軟件模塊在整個車輛生命周期都有新增的機會：模塊化軟件具備單獨交付的條件和場景，隨之而來的是軟件的設(shè)計/開發(fā)/測試/驗證的節(jié)點也隨之迭代起來，變化和持續(xù)交付是常態(tài)，這對整體的軟件項目管理提出了更高的要綜上，汽車軟件開發(fā)模式由傳統(tǒng)的瀑布式開發(fā)向敏捷開發(fā)模式的變革，為軟件定義汽3.4.1產(chǎn)業(yè)分工價值鏈轉(zhuǎn)移軟件定義汽車對產(chǎn)業(yè)鏈分工產(chǎn)生了顛覆性的改變，各利益相關(guān)方的分工變化如下圖所圖3-7產(chǎn)業(yè)鏈中各利益相關(guān)方分工的變化大部分整車廠的職責(zé)是定義整車電子電氣配置特性，描述車型特性及功能，明確用戶29傳統(tǒng)模式下，整車廠協(xié)調(diào)各Tier1開發(fā)產(chǎn)品，裝配成試驗車，并通過一系列整車試驗完成產(chǎn)品認證，變更周期長。這種完全依賴Tier1的方式存在著執(zhí)行不靈活、業(yè)務(wù)效各個整車廠在新型電子電氣架構(gòu)開發(fā)過程中，希望自上而下定義需求、功能和標(biāo)準(zhǔn)。在定義整車電子電氣配置特性時，需要講好用戶故事（UserStory），明確作為一個<角色>,想要<活動>,以便于<取得商業(yè)價值>。并在此基礎(chǔ)上完成用例（Use設(shè)計，復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計和軟件設(shè)計，從而形成各電控系統(tǒng)的硬件需求和軟件需求，再分軟件、硬件單獨采購。當(dāng)前電子電氣架構(gòu)實現(xiàn)方式一般有兩種，一種方式是與基礎(chǔ)整車廠、Tier1和Tier2各司其職的價值鏈將被進一步打破，Tier1甚至Tier2將深度參與整車廠主導(dǎo)的復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計和軟件設(shè)計，ICT科技公司、互聯(lián)網(wǎng)公司、司等的涌入帶動供應(yīng)鏈管理扁平化，產(chǎn)業(yè)鏈的各利益相關(guān)方還沒有明確邊界。軟件定義汽車總體規(guī)劃，SOA頂層設(shè)計，整車廠應(yīng)該負責(zé)哪一部分？Tier1應(yīng)該負責(zé)哪一部分？這些都是擺在整車廠面前的難題，如果全部自己做會耗費大量精力和財力，全部交給Tier1廠家又很難形成產(chǎn)品差異化，如何進行業(yè)務(wù)分工，厘清整車廠與Tier1廠家3.4.2車企傳統(tǒng)供應(yīng)鏈模式轉(zhuǎn)變整車廠傳統(tǒng)采購模式主要圍繞硬件制定組織、流程和工具，而面向當(dāng)前及未來軟件定義汽車所要求的電子電氣架構(gòu)正由信號導(dǎo)向向服務(wù)導(dǎo)向轉(zhuǎn)變，并帶來軟硬件的充分解購策略、質(zhì)量保障以及組織優(yōu)化等關(guān)鍵問題，比如：l軟件價值鏈的哪些環(huán)節(jié)應(yīng)由整車廠自研把控？哪些環(huán)節(jié)應(yīng)該交給外部供應(yīng)商來提l整車廠如何與供應(yīng)商協(xié)作以有效保障和把控軟件系統(tǒng)的開發(fā)成熟度與完成度？30l針對軟件開發(fā)，整車廠如何調(diào)整長期合作關(guān)系與并購?fù)顿Y規(guī)劃？如何拓展與軟件供應(yīng)商以及其他伙伴的合作關(guān)系？3.4.3行業(yè)盈利模式變革傳統(tǒng)模式下汽車行業(yè)都是通過汽車銷售掙錢，用戶花錢買到的也是車輛本身，例如發(fā)動機、變速箱、底盤、駕駛室等，整車廠賺的是材料成本和汽車售價的差價?，F(xiàn)在汽車硬件越來越同質(zhì)化，配件行業(yè)越來越透明，整車廠利潤越來越薄。在軟件定義汽車時代，不拼硬件拼軟件。整車廠將車輛提供的所有服務(wù)在服務(wù)注冊中心進行注冊，所有用戶，包括企業(yè)用戶、個人用戶和生態(tài)用戶都可以通過服務(wù)注冊中心訂閱服務(wù)。服務(wù)訂閱示例如下圖所示。例如通過服務(wù)訂閱可以讓用戶的車輛具有語音控制功能，包括控制車速、燈光開啟和亮度、車窗升降、空調(diào)溫度和風(fēng)量等等，語音控制服務(wù)可以一次性付費購買，也可以每月付費租用。這些功能不需要額外安裝硬件，只需要軟件工程師編寫代碼即可，而軟件開發(fā)可以在不增加任何成本的情況下進圖3-8服務(wù)訂閱示例整車廠通過硬件預(yù)埋和服務(wù)訂閱將后市場打造成新的利潤增長引擎。越來越多的整車廠將以接近成本價的價格銷售汽車，并主要通過軟件為用戶提供附加價值，這不僅會降低消費者的購車成本，更會讓用戶享受到萬物互聯(lián)的實質(zhì)便利。整車商業(yè)模式由一次性前裝收費轉(zhuǎn)變?yōu)楹笫袌鲇嗛喅掷m(xù)收費，構(gòu)建有競爭力的盈利模式并真正帶來商業(yè)價值是很大的挑戰(zhàn)，挑戰(zhàn)主要體現(xiàn)在：軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書3軟件定義汽車面臨的挑戰(zhàn)31l造車新勢力創(chuàng)收潛力大，但難于形成規(guī)模。最大的問題是自費選裝軟件普及率低，l傳統(tǒng)整車廠擁有著大批品牌簇擁者，這使得傳統(tǒng)整車廠的營商環(huán)境比新勢力更友好。但也正是由于用戶黏性的存在，傳統(tǒng)整車廠在轉(zhuǎn)型過程中又不得不兼顧到各個年齡段的用戶，而開發(fā)各年齡段、多層次的用戶都能夠輕松上手的智能軟件也雖然軟件決定產(chǎn)品性能，但是硬件決定產(chǎn)品性能的天花板，再強大的功能也要依托硬件來實現(xiàn)。所以為保證車輛在一段時間內(nèi)的成長屬性，需要預(yù)置更多的硬件設(shè)備。而傳統(tǒng)整車廠的商業(yè)模式很少考慮后續(xù)的升級需求，在成本壓力巨大的競爭模式下，很難預(yù)留芯片算力、存儲空間、冗余模塊用于后續(xù)升級，基本上都是剛剛好滿足當(dāng)前功新的商業(yè)模式將更多地關(guān)注駕乘人員的個性化、體驗化的功能需求。這將在產(chǎn)品開發(fā)最前端進行轉(zhuǎn)變，需要更多深諳用戶體驗的產(chǎn)品經(jīng)理來根據(jù)不同細分消費群體的特征來設(shè)計定義相關(guān)的功能需求，而往往這些產(chǎn)品經(jīng)理通常對汽車的了解較少，設(shè)計的功如何構(gòu)建具有競爭力的商業(yè)模式形成大規(guī)模持續(xù)變現(xiàn)，技術(shù)上如何選擇可持續(xù)演進的在新型電子電氣架構(gòu)領(lǐng)域，目前大部分整車廠和供應(yīng)商短期內(nèi)都聚焦在平臺基礎(chǔ)建設(shè)，例如新架構(gòu)的硬件、軟件中間件、SOA架構(gòu)及原子服務(wù)等在SOA架構(gòu)及廣義的整車操作系統(tǒng)建值增長的關(guān)鍵點，擁有巨大的想象空間。而創(chuàng)造出豐富的應(yīng)用的核心是打造繁榮的開軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書3軟件定義汽車面臨的挑戰(zhàn)32安卓生態(tài)應(yīng)用軟件數(shù)量表3.2中國智能手機行業(yè)生態(tài)數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖3-9手機行業(yè)開發(fā)者平臺的商業(yè)模式部分整車廠和零部件供應(yīng)商已經(jīng)開始布局并建設(shè)汽車應(yīng)用軟件的開發(fā)者生態(tài)，但是相第一：各整車廠之間的標(biāo)準(zhǔn)、接口規(guī)范不統(tǒng)一汽車是一個定制化、非標(biāo)化程度很高的產(chǎn)品，各整車廠設(shè)計的電子電氣架構(gòu)下的軟硬件接口各不相同，并都在開發(fā)定義自己的汽車操作系統(tǒng)、服務(wù)接口、開發(fā)工具鏈等，這意味著同一個應(yīng)用要落地到不同品牌的汽車上可能需要經(jīng)過大量的開發(fā)適配工作，從而導(dǎo)致應(yīng)用開發(fā)和部署成本很高，一定程度上會影響開發(fā)者參與的意愿度。第二：單一整車廠的體量和用戶基數(shù)有限，難以吸引到大量的開發(fā)者單一整車廠的用戶數(shù)量有限，大部分國內(nèi)整車廠每年不到200萬輛，小整車廠可能只有10萬量不到，再加上前面提到的各車廠的發(fā)及部署開發(fā)可觸達的用戶有限。第三：汽車軟件開發(fā)的專業(yè)性要求度高，落地見效周期長33汽車作為安全屬性很高的產(chǎn)品，這就需要開發(fā)者具備較強的專業(yè)知識背景，所開發(fā)的應(yīng)用要確保不能影響功能安全及信息安全要求，需要經(jīng)過長時間的測試驗證才能部署軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書4軟件定義汽車如何落地實現(xiàn)344軟件定義汽車如何落地實現(xiàn)4.1架構(gòu)升級4.1.1軟件架構(gòu)：分層解耦、服務(wù)化、API接口標(biāo)準(zhǔn)化隨著企業(yè)向軟件定義汽車開發(fā)方法的轉(zhuǎn)變，軟件架構(gòu)也需要同步進行圖4-1SOA服務(wù)化架構(gòu)示意圖SOA的引入使汽車傳統(tǒng)封閉、固化的軟態(tài)。在新一輪的軟件架構(gòu)升級中，基于分層解原子服務(wù)實現(xiàn)硬件能力的充分服務(wù)化，具體對象包括控制器周邊的傳感器、執(zhí)行器、傳統(tǒng)總線通信，以及控制器自身的診斷、存儲設(shè)備。同時，基于“邏輯語義轉(zhuǎn)換”的軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書4軟件定義汽車如何落地實現(xiàn)35圖4-2SOA架構(gòu)下的基礎(chǔ)服務(wù)舉例SOA的軟件架構(gòu)方案為智能汽車系統(tǒng)提供了重要的服務(wù)抽象。嚴支持使用敏捷開發(fā)方法和針對接口進行測試，并降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性，將大大簡化軟件組件在車輛更新?lián)Q代時的重用。圖4-3軟件分層架構(gòu)示意圖架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化：l設(shè)備抽象層負責(zé)封裝底層的硬件差異，并把硬件層的特性以服務(wù)的方式提供接口，供原子服務(wù)層進行調(diào)用，硬件的調(diào)整不應(yīng)導(dǎo)致系統(tǒng)軟件對外提供的接口發(fā)生變化，使得應(yīng)用邏輯擺脫底層硬件平臺的束縛；l原子服務(wù)層作為中間層，與平臺解耦，對上承接應(yīng)用服務(wù)的調(diào)用，對下進行設(shè)備抽象的訪問，體現(xiàn)車型差異，并配置化適配，使能上層應(yīng)用跨車型復(fù)用；l應(yīng)用/組合層服務(wù)主要負責(zé)用戶需求邏輯的實現(xiàn)，通過調(diào)用原子服務(wù)層提供的接口，軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書4軟件定義汽車如何落地實現(xiàn)36接口標(biāo)準(zhǔn)化：跨車型、跨零部件供應(yīng)商，最大化復(fù)用，降在架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，如何能實現(xiàn)軟件的跨車企使用？就需要對層與層之間的接口進行標(biāo)準(zhǔn)化，不同整車廠、Tier1、平臺供應(yīng)商定義同一套服務(wù)接口，使得不同整車廠之間，不同Tier1之間的軟件可以相互調(diào)用，大大增加軟件的復(fù)用性，縮短車輛開發(fā)在接口標(biāo)準(zhǔn)化推動方面，中國汽車工業(yè)協(xié)會已經(jīng)發(fā)布了第三版《軟件定義汽車原子服管理、能量管理、運動控制、智駕域、動力域、底盤域等多個功能域，參與接口標(biāo)準(zhǔn)4.1.2通信架構(gòu)：基于車載以太網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用隨著車輛功能的不斷增加，特別是自動駕駛、智能座艙的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的CAN總線通信的方式已不能滿足車輛功能通訊方式，可實現(xiàn)功能的靈活重組，有效解決傳統(tǒng)面向信號的通信架構(gòu)中因個別信號增減/變更，而導(dǎo)致功能相關(guān)的所有系統(tǒng)均產(chǎn)生變更的問題。圖4-4車載以太網(wǎng)及其支持的上層協(xié)議架構(gòu)軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書4軟件定義汽車如何落地實現(xiàn)37圖4-5支持面向服務(wù)的SOME/IP中間件l更靈活的溝通機制：CAN總線為廣播式通信，多主方式的工作使得每個節(jié)點發(fā)送的信息都可能占據(jù)所有的通信媒介，只是接收節(jié)點可以選擇是否接收該信息。而以太網(wǎng)以一對一或一對多兩種方式進行通信，一對一的方式發(fā)送節(jié)點的報文中涵蓋自己和一個接收節(jié)點的地址；一對多的方式中發(fā)送節(jié)點的報文中涵蓋自己和多個接收節(jié)點的地址。二者都不影響其他節(jié)點的通信。l更高的帶寬，更低的時延：車內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸總量及對傳輸速度的要求持續(xù)提升，以及在跨行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議需求的驅(qū)動下，支撐更多應(yīng)用場景、更高速的以太網(wǎng)取代l更多的應(yīng)用場景，易互聯(lián)易擴展：車載以太網(wǎng)與車外網(wǎng)絡(luò)基于相同協(xié)議，在與車外網(wǎng)絡(luò)進行通信時，接口過渡更加平滑。傳統(tǒng)車內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)基于獨有的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，且接口標(biāo)準(zhǔn)化差；與車外網(wǎng)絡(luò)進行交互時，需要對不同系統(tǒng)的協(xié)議進行轉(zhuǎn)換。在務(wù)的通訊SOME/IP，可實現(xiàn)功能的靈活重組，有效解決傳統(tǒng)以功能需求為核架構(gòu)中因個別功能增減/變更，而導(dǎo)致功能相關(guān)系統(tǒng)均需變更的問題，降低系統(tǒng)軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書4軟件定義汽車如何落地實現(xiàn)384.1.3硬件架構(gòu)：區(qū)域接入+算力集中化整車電子電氣架構(gòu)是實現(xiàn)軟件定義汽車的基石，目前市場上銷售的傳統(tǒng)汽車大部分是圖4-6傳統(tǒng)分布式電子電氣架構(gòu)示意圖在分布式電子電氣架構(gòu)中，首先將汽車功能劃分為不同的模塊，如動力控制、底盤控制、主動安全、被動安全、智能駕駛、信息娛樂和車身等。然后再將每個模塊的功能再進一步細分，例如車身功能又細分為車燈控制、車門控制、座椅控制等功能。不同電子電氣架構(gòu)在整車層面造成大量的冗余和BOM成本。另外，因為車內(nèi)軟件都分布于各ECU上，且ECU都由各供應(yīng)商獨立完成，其軟硬件是緊密耦合的，整車廠快速滿足用戶需求是整車廠搶占市場份額的關(guān)鍵，而分布式電子電氣架構(gòu)嚴重制約整車廠響應(yīng)市場需求的速度。假設(shè)某車型中設(shè)計完成后，用戶提出增加駕駛員位置記憶功能，即駕駛員將車輛的座椅、方向盤、外后視鏡等相關(guān)系統(tǒng)調(diào)整到舒適的位置后，可以將其設(shè)置為記憶位置，方便后續(xù)快速調(diào)整。需要對車門控制器、座椅控制器、方軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書4軟件定義汽車如何落地實現(xiàn)39向盤控制器、網(wǎng)關(guān)等多個部件進行軟件變更，只有當(dāng)各個且整車廠完成集成測試和整車測試后，才能夠?qū)⑿鹿δ芡斗攀袌?，這將造成開發(fā)和變更周期長、成本高等問題。為此，各整車廠早已開始儲備新型電子電氣架構(gòu)方案，以促進軟件定義汽車的快現(xiàn)。新型電子電氣架構(gòu)的顯著特征是功能（軟件）集中化、硬件標(biāo)準(zhǔn)化。通過中央計算平臺/域控制器對控制功能進行統(tǒng)一管理，從而降車廠對眾多供應(yīng)商的依賴。根據(jù)功能集中程度不同，新型電子電氣架構(gòu)主要分為三種第一種：域集中式電子電氣架構(gòu)在域集中式電子電氣架構(gòu)中，將整車電子電氣控制域設(shè)計一個域控制器，其余控制器均為域內(nèi)控制器，各域內(nèi)控制器一般為智能傳感器、執(zhí)行器和傳統(tǒng)控制器。動力域控制器底盤安全域控制器信息娛樂域控制器車身舒適域控制器攝像頭TCU域集中式電子電氣架構(gòu)示意圖如下圖所示，示例中將整車電子電氣控制功能劃分為五動力域控制器底盤安全域控制器信息娛樂域控制器車身舒適域控制器攝像頭TCU智能駕駛域控制器EMS前雷達動力域底盤安全域智能駕駛域信息娛樂域車身舒適域圖4-7域集中式電子電氣架構(gòu)示意圖第二種：跨域集中式電子電氣架構(gòu)在域集中式電子電氣架構(gòu)中，域控制器只負責(zé)一個域的功能集中控制；而在跨域集中式電子電氣架構(gòu)中，有些域控制器負責(zé)兩個或兩個以上域的功能集中控制，進一步提升了系統(tǒng)功能集成度。比較常見的跨域集中式電子電氣架構(gòu)是三域架構(gòu)，跨域集中式電子電氣架構(gòu)的示意圖如下圖所示。軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書4軟件定義汽車如何落地實現(xiàn)40智能駕駛域控制器智能座艙域控制器車輛域控制器智能駕駛域控制器智能座艙域控制器車輛域控制器EMSTCU圖4-8跨域集中式電子電氣架構(gòu)示意圖三域架構(gòu)分別為車輛控制域、智能駕駛域和智能座艙域，將原來的動力域、底盤安全域和車身舒適域整合為車輛控制域，智能駕駛域和智能座艙域?qū)Ｗ崿F(xiàn)汽車智能化和網(wǎng)聯(lián)化。智能駕駛域控制器負責(zé)自動駕駛相關(guān)感知、規(guī)劃、決策相關(guān)功能實現(xiàn)；智能座艙域控第三種：區(qū)域接入+中央集中式電子電氣架構(gòu)中央集中式電子電氣架構(gòu)不再按照功能去部署車內(nèi)的電子能域的控制邏輯均集中于中央計算平臺，進一步提升了系統(tǒng)功能集成度。原有分布式和域集中式架構(gòu)中的ECU的控制/計算功能被傳感器或執(zhí)行器。為了減少線束長度，簡化通信，就近接入和供電，在中央集中式架構(gòu)下可以按照位置劃分區(qū)域并在區(qū)域內(nèi)部署區(qū)域控制器，形成中央計算平臺和多個區(qū)域控制器的架構(gòu)，中央集中式電子電氣架構(gòu)的示意圖如下圖所示。軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書4軟件定義汽車如何落地實現(xiàn)41中央計算機后倉區(qū)域控制器駕駛倉區(qū)域控制器后倉區(qū)域控制器駕駛倉區(qū)域控制器前倉區(qū)域控制器中央計算機區(qū)域控制器傳感器/執(zhí)行器CAN/CAN-FDLIN硬線圖4-9中央集中式電子電氣架構(gòu)示意圖硬件架構(gòu)的升級，同時需要考慮跨域功能的融合、SOA架構(gòu)下4.2安全升級：構(gòu)建多層次的整車縱深防御4.2.1功能安全隨著電子電氣架構(gòu)技術(shù)的不斷升級，整車越來越多的系統(tǒng)和組件對功同時，由于域控制器、中央計算平臺等新架構(gòu)技術(shù)的出現(xiàn)術(shù)挑戰(zhàn)，功能安全必須建立針對這些復(fù)雜系統(tǒng)及軟件的開發(fā)和測評手段。失效運行（Fail-Operational）演變，電子電氣架構(gòu)設(shè)計中未來，車輛智能化生態(tài)的形成，將促進功能安全技術(shù)走出單車，向全鏈路延伸，實現(xiàn)整體智能生態(tài)的整體安全。424.2.2預(yù)期功能安全電子電氣架構(gòu)相關(guān)的預(yù)期功能安全指的是規(guī)避由于功能不足、或可用所導(dǎo)致的人身危害。預(yù)期功能安全技術(shù)屬于汽車技術(shù)的一部分，對應(yīng)的21448。根據(jù)自動駕駛功能及其運行設(shè)計域，分析滿足預(yù)期功能安全要求的系統(tǒng)配置方案，基于系統(tǒng)配置方案確定或選擇合適的電子電氣架構(gòu)方案。預(yù)期功能安全關(guān)鍵技制定客觀量化準(zhǔn)則，科學(xué)判定自動駕駛的安全水平；性能局限及危害觸發(fā)條件，制定針對性措施，開展功能更新；期功能安全測試體系；別安全風(fēng)險并開展必要的風(fēng)險控制措施，以確保自動駕駛運行安全。4.2.3網(wǎng)絡(luò)安全智能汽車車輛端、通信管道、云平臺以及移動應(yīng)用均面臨一系列的信息安全威脅。從汽車網(wǎng)絡(luò)空間維度出發(fā)，通過多重技術(shù)協(xié)同、不同手段互補、從外到內(nèi)多層次部署安全防線，滿足車輛信息安全防護的縱深性、均衡性、完整性的要求。需要依據(jù)新一代軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書4軟件定義汽車如何落地實現(xiàn)43圖4-10智能汽車全方位網(wǎng)絡(luò)安全防御木馬等網(wǎng)絡(luò)攻擊。需要具備車云聯(lián)動機制的主動安全防護能力，可通過云端系統(tǒng)實時配置防護策略，主要包括接入認證機制、通信保護機制、以太網(wǎng)防火墻機制和入侵檢聽、錯誤注入、報文重放等攻擊。防護的策略包括：總線入侵檢測機制、內(nèi)網(wǎng)防火墻據(jù)安全存儲、系統(tǒng)安全運行的安全能力，并可為應(yīng)用運行提供權(quán)限管理能力。SOA安全框架需要遵循五個基本原則：機通過信息加密、數(shù)字簽名、密碼認證、設(shè)計訪問控制方案及產(chǎn)品實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全，同時保證這些網(wǎng)絡(luò)信息可被發(fā)現(xiàn)、被訪問、被通信以及被軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書4軟件定義汽車如何落地實現(xiàn)44圖4-11車載SOA服務(wù)網(wǎng)絡(luò)安全原則l在服務(wù)發(fā)現(xiàn)上，設(shè)定信息安全分組隔離機制，使得服務(wù)廣播消息只發(fā)給有需要的l在服務(wù)訪問上，為服務(wù)提供方設(shè)置信息安全訪問控制機制，認證并授權(quán)服務(wù)使用方發(fā)起的服務(wù)請求；應(yīng)處理機制。4.3流程變革：敏捷開發(fā)，迭代發(fā)布汽車上的功能日新月異，軟件代碼量日益增加，傳統(tǒng)重負，為了快速交付給客戶最迫切需要的功能，軟件開發(fā)流程的轉(zhuǎn)變至關(guān)重要。目前，越來越多的汽車零部件供應(yīng)商轉(zhuǎn)向了敏捷開發(fā)。在系統(tǒng)架構(gòu)實現(xiàn)軟硬件解耦，層次化架構(gòu)系統(tǒng)軟件、中間件和應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)軟件功能的快速迭代、發(fā)布，敏捷開發(fā)流程的核心是培養(yǎng)研發(fā)人員的協(xié)作意識、責(zé)任意識、質(zhì)量意識、學(xué)習(xí)意識、創(chuàng)新意識，進而提升整個軟件研發(fā)團隊的研發(fā)能力，高效地開發(fā)高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品。特性開發(fā)采用以月為研發(fā)周期的迭代開發(fā)模式，進一步分為詳細設(shè)計與評審、特性開發(fā)與代碼走讀、代碼質(zhì)量檢視與評估、測試用例設(shè)計與編寫、特性功能聯(lián)調(diào)、特性合入評審等多個子流程。每個子流程有具體的輸出件（設(shè)計文檔、源代碼、評審報告、測試用例、測試報告等）和量化評判體系（設(shè)計文檔章節(jié)完整性、增量代碼度量報45告、評審意見密度、測試用例覆蓋率、缺陷密度等確保每一個子流程均按照軟件研發(fā)質(zhì)量要求達成，并對所有文檔歸檔以支持軟件質(zhì)量回溯。版本發(fā)布采用以周為發(fā)布周期的軟件版本快速迭代模式，每周從穩(wěn)定分支發(fā)布版本，對軟件基本功能、新增特性進行充分驗證，對已解決的問題進行回歸測試，均通過之后再發(fā)布版本。敏捷開發(fā)的業(yè)務(wù)價值：件平臺、操作系統(tǒng)和編程語言，確保構(gòu)建在不同系統(tǒng)中的服務(wù)可以以一種統(tǒng)一通用的對于汽車行業(yè)而言，SOA是一套新引入的技術(shù)，需要一套有效的鏈，三者相輔相成，當(dāng)前業(yè)界還沒有一套非常成熟的方法論和工具鏈，大部分整車廠和Tier1/Tier2都處于探索階段，下圖展示了一種基于服務(wù)的功能開發(fā)流程方法。圖4-12基于服務(wù)的功能開發(fā)流程方法首先對功能進行需求分析，輸出場景定義和特性設(shè)計，以及對應(yīng)的物理拓撲和模塊功能定義接著繼續(xù)進行系統(tǒng)設(shè)計，包括服務(wù)架構(gòu)設(shè)計、服務(wù)設(shè)計和通信設(shè)計，服務(wù)定義軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書4軟件定義汽車如何落地實現(xiàn)464.5產(chǎn)業(yè)分工升級：合理分工、開放協(xié)同面向未來的智能汽車時代，隨著原有產(chǎn)業(yè)價值鏈開始被打破，傳統(tǒng)車企紛紛轉(zhuǎn)型，新生力量奮力崛起，技術(shù)進步日新月異，跨界玩家悉數(shù)入局，產(chǎn)業(yè)競爭的要素和形態(tài)正在悄然變化，一方面驅(qū)動著新產(chǎn)業(yè)格局的形成，另一方面也催生著新產(chǎn)業(yè)生態(tài)的出現(xiàn)。智能汽車產(chǎn)業(yè)朝著更加多元化、復(fù)合化的方向發(fā)展，出現(xiàn)諸多不曾涉獵的新技術(shù)4.5.1整體建議如前所述，汽車產(chǎn)業(yè)正向電動化、智能化演進，技術(shù)、用戶體驗等驅(qū)動汽車行業(yè)快速成長。隨著智能汽車的逐步推進，整車軟硬件復(fù)雜度也在持續(xù)提升，行業(yè)向軟件定義業(yè)從設(shè)計、開發(fā)、集成、測試、發(fā)布和維護都帶來一系列的挑戰(zhàn)。只有管理好軟硬件組合的復(fù)雜度，才能持續(xù)滿足消費者的體驗需求，形成市場競爭力。分層解耦是提升軟件復(fù)用性，降低軟硬件開發(fā)復(fù)雜度的關(guān)鍵手段，也是邁向軟件定義汽車的必由之路。通過分層解耦，可以實現(xiàn)軟件與硬件分離，應(yīng)用與基礎(chǔ)平臺分離，但如何實施成為關(guān)鍵挑戰(zhàn)，將直接影響軟件定義汽車的戰(zhàn)略目標(biāo)和價值達成。從技術(shù)層面，架構(gòu)如何分層，服務(wù)如何劃分有利于最大化復(fù)用、最簡化開發(fā)維護和長期演進是關(guān)鍵挑戰(zhàn)。只有合理、穩(wěn)定、統(tǒng)一的服務(wù)劃分才能確保軟件定義汽車價值實現(xiàn)最大化。從產(chǎn)業(yè)鏈方面，各方如何定位、分工、協(xié)作才能保障各方最大化利益是關(guān)鍵難同推動智能汽車軟硬件接口標(biāo)準(zhǔn)化，構(gòu)建原子服務(wù)和設(shè)備抽象層，實現(xiàn)應(yīng)用、基礎(chǔ)平臺和硬件的分層解耦；建立SOA服務(wù)件供應(yīng)商最大化復(fù)用，減少定制加速創(chuàng)新，提升智能汽車產(chǎn)業(yè)協(xié)同效率。同時，結(jié)合l在設(shè)備抽象層，實現(xiàn)設(shè)備與端口的解耦，屏蔽硬件功能差異和廠家差異，并且該軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書4軟件定義汽車如何落地實現(xiàn)47l在原子服務(wù)層，實現(xiàn)服務(wù)與平臺解耦，提升軟件復(fù)用性，并且該層由行業(yè)聯(lián)合定義并標(biāo)準(zhǔn)化；l在應(yīng)用/組合服務(wù)層，實現(xiàn)應(yīng)用與服務(wù)解耦，應(yīng)用跨車型復(fù)用，聚焦體驗，并且該層建議由整車廠主導(dǎo)。圖4-13軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)合作整體建議和各零部件供應(yīng)商可在關(guān)鍵技術(shù)上分層構(gòu)筑核心競爭力，在協(xié)同上構(gòu)筑管理能力提升效率和規(guī)模，在商業(yè)模式上構(gòu)筑保護機制確保獨家/先發(fā)優(yōu)勢，從而最終面向用戶提供獨特性、可進化、更高附加值的產(chǎn)品。同時，不同廠商的硬件、軟件、平臺等具有互操作性，即對于整車廠：車軟件系統(tǒng)和供應(yīng)商，并可聚焦集成能力構(gòu)建競爭對于軟件開發(fā)企業(yè)/開發(fā)者：軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書4軟件定義汽車如何落地實現(xiàn)48l更多機會：跨界人才新思維帶入汽車行業(yè)，持續(xù)挖掘后市場價值，帶來更多變現(xiàn)4.5.2整車廠整車廠直接面向終端用戶，提供滿足用戶需求的汽車產(chǎn)品，將軟硬件、應(yīng)用功能及生整車廠不僅僅是生產(chǎn)汽車的制造商，也會面向消費者提供移動出行相關(guān)服務(wù)，通過軟件的開發(fā)、配置、迭代升級來滿足用戶多種多樣的用車需求。用戶能通過軟件設(shè)置汽車產(chǎn)品的不同功能，甚至可以根據(jù)個人喜好編輯出行場景或下載需要的特定場景功能。為此，整車廠需要完成以下平臺的搭建及開發(fā)：硬件平臺是軟件定義汽車的基礎(chǔ)，現(xiàn)階段各個整車廠規(guī)劃的電子電氣架構(gòu)主要有三種：集中功能域、跨域融合、中央計算域+區(qū)域接入。為應(yīng)對智能化汽車和軟件定義汽車的需求，中央計算域+區(qū)域接入將會是未來的第一階段：關(guān)注整車控制應(yīng)用層軟件和與用戶體驗強相關(guān)類軟件，形成品牌特色，提實現(xiàn)應(yīng)用層軟件和供應(yīng)商硬件在開發(fā)層面解耦，應(yīng)用層軟件封裝后交給供應(yīng)商集成和作，將第三方軟件嵌入應(yīng)用層。應(yīng)用層自主掌控后可實現(xiàn)快速移植，提高開發(fā)效率，第二階段：通過購買配置工具逐步實現(xiàn)應(yīng)用層與底層的集成，硬件供應(yīng)商提供“白圍，降低采購成本。但是底層配置功能需要整車廠大量的投入，整車廠根據(jù)自身能力49芯片，打破硬件平臺化的局限，以成本和客戶體驗為導(dǎo)向，根據(jù)整車配置及功能需求進行軟件模塊化移植。傳統(tǒng)汽車開發(fā)完全依托車廠的工程師理念，是一種凌駕于客戶之上的開發(fā)模式。開放平臺本著共贏、共生、共創(chuàng)的新模式，能在新形勢下解決供應(yīng)商、整車以及用戶之間開放平臺可以為車企開發(fā)工程師、第三方、用戶提供整車車輛能力，這些能力包括一些底層硬件能力、軟件能力、數(shù)據(jù)及信息，根據(jù)這些能力結(jié)合使用場景可以開發(fā)出多樣化的軟件，為用戶提供定制化、個性化、訂閱式服務(wù)，即為用戶和整車廠創(chuàng)造價通過開放平臺，可以調(diào)用汽車上百千個硬件模塊，能提供比手機更強的感知能力，更多的應(yīng)用場景，更大的覆蓋范圍，更長的生命周期，所以汽車生態(tài)圈要比手機生態(tài)圈4.5.3零部件供應(yīng)商對于傳統(tǒng)零部件供應(yīng)商來說，在軟件定義汽車發(fā)展趨勢下，整車廠在系統(tǒng)功能開發(fā)的話語權(quán)越來越大，借助軟硬件解耦和SO件供應(yīng)商應(yīng)用功能的開發(fā)，因此傳統(tǒng)以硬件為主能力非常全面的Tier1正在打造“硬件+底成”的全棧技術(shù)能力，既能為客戶提供硬件、也能提供軟件，同時也提供軟硬一體化的解決方案。但這樣的布局要求Tier1大量的人力和資金的投入，不是所有Tier1能夠承擔(dān)的。對此，零部件供應(yīng)商應(yīng)將進一步開放硬件端口，對硬件的能力抽象化，為降低面向不同整車廠的定制成本，提高交付效率，需要將接口按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進行開放，從而降低匹配復(fù)雜度，減少軟硬件耦合度，增強靈活性和復(fù)用度。并主動聯(lián)合整車廠、軟件供應(yīng)商等多方共同打造零部件生態(tài)，吸引和創(chuàng)造更多元更豐富的盈利場景。50在標(biāo)準(zhǔn)接口的前提下，性能的差異性會給零部件供應(yīng)商帶來競爭，同時也會促進零部件供應(yīng)商去創(chuàng)新和進步。零部件供應(yīng)商的重點應(yīng)該聚焦內(nèi)部的核心算法，通過內(nèi)部算法和代碼的優(yōu)化升級，實現(xiàn)性能和體驗的差異性和持續(xù)進化。并通過和整車廠、人工智能、軟件等領(lǐng)域的IT公司合作，了解最新的需和能力，立足硬件，運用積累的行業(yè)Know-How4.5.4基礎(chǔ)平臺提供商整車廠打造適合整車上自身規(guī)劃的、差異化的下一代電子電氣架構(gòu)，降低智能汽車研但目前從整車廠到一級供應(yīng)商、二級供應(yīng)商和三級供應(yīng)商這樣的供應(yīng)鏈模式正越來越模糊，而車企越來越希望能夠主導(dǎo)更多的內(nèi)容，這迫使基礎(chǔ)平臺提供商必須以更加開放的姿態(tài)打破邊界，聚焦自身優(yōu)勢產(chǎn)品，面向上下口，并為功能軟件提供安全可信的運行環(huán)境和易用的服務(wù)開發(fā)及驗證工具鏈。建議基礎(chǔ)平臺提供商為整車廠提供一個面向智能汽車可持續(xù)進化的架構(gòu)，在設(shè)計理念上應(yīng)以人為本，圍繞用戶體驗與整車廠商業(yè)成功持續(xù)創(chuàng)新。4.5.5軟件供應(yīng)商/軟件開發(fā)者隨著整車廠自主權(quán)和軟件自研能力的不斷加強，整車廠開始尋求與軟音識別模塊、音效模塊、人臉識別模塊等應(yīng)用軟件則直接向軟件供應(yīng)商購買軟件授隨著軟件定義汽車的變革的推動，汽車硬件體系逐漸趨于標(biāo)準(zhǔn)代最快、最容易個性化和差異化的部分，同時軟件也將推動硬件創(chuàng)新，二者相輔相成。對于軟件供應(yīng)商來說，能提供越多的軟件IP價值。同時，軟件供應(yīng)商也正尋求進入傳統(tǒng)Tier1把持的硬件設(shè)計、制造環(huán)節(jié)，比如域控制器、T-BOX等，以提供多樣化的解于原子服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)API開發(fā)應(yīng)用軟件將變得非常便捷，容易上手。對于應(yīng)用來說不用過式。針對不同的人群、不同的車、不同的生活場景，不同的應(yīng)用開發(fā)商就會做出功能51不同、畫面不同、體驗不同的應(yīng)用。應(yīng)用開發(fā)的門檻變低了，就有更多的軟件供應(yīng)商/開發(fā)者能參與到汽車應(yīng)用APP開發(fā)中來，件供應(yīng)商應(yīng)該基于一些調(diào)查數(shù)據(jù)去分析不同人群的偏好，針對不同的車型，開發(fā)出適合大眾并具有差異性的應(yīng)用。用戶可以根據(jù)自己的實際情況，選擇性的安裝部分功能在競爭的過程中不僅會出現(xiàn)非常受歡迎的應(yīng)用軟件，也會提升應(yīng)用軟件供應(yīng)商提升服4.5.6行業(yè)組織從政策上鼓勵各企業(yè)發(fā)展新技術(shù)，比如可以獎勵對汽車行業(yè)有貢獻或者在某些技術(shù)方并不斷的完善政策，完善反饋體系，發(fā)揮政策對發(fā)展新技術(shù)的推動力，創(chuàng)造出良好的從標(biāo)準(zhǔn)上建立解決共性問題的通用接口等規(guī)范，實現(xiàn)汽車軟硬件產(chǎn)品的互聯(lián)互通，避免各企業(yè)在通用標(biāo)準(zhǔn)化接口層面各自為戰(zhàn)，倡導(dǎo)各企業(yè)在統(tǒng)一接口下做好自身產(chǎn)品的軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書5軟件定義汽車典型應(yīng)用場景52 5軟件定義汽車典型應(yīng)用場景隨著軟件定義汽車典型應(yīng)用場景的落地，用戶將明顯體驗到汽車從交動終端的轉(zhuǎn)變。幾十年前主要用高性能的底盤操穩(wěn)與動力系統(tǒng)定義一臺好車，幾年前主要用智能化系統(tǒng)與智能交互滿足終端用戶的用車體驗，未來將調(diào)度全車傳感器與數(shù)汽車電子從無到有，如今不斷深化到座艙、車控、底盤、動力等多個功能域為用戶調(diào)用整車資源，為用戶不斷創(chuàng)造增值的用戶體驗，基于此，在服務(wù)提供上的功能分工與數(shù)據(jù)利用也會驅(qū)使行業(yè)分工出現(xiàn)變化。首先，針對不同的場景服務(wù)，整車廠與供應(yīng)商開啟軟硬解耦、軟軟解耦的開發(fā)方式，不同角色負責(zé)不同層級的軟件開發(fā)，以滿足用戶對于應(yīng)用場景快速迭代與多樣化服務(wù)訂閱的需求。然后，針對架構(gòu)解耦暴露出來的數(shù)據(jù)信息，一方面可以形成數(shù)據(jù)閉環(huán)為用戶帶來個性化、便捷的用戶體驗，另一方面整車廠和第三方可以根據(jù)數(shù)據(jù)回饋不斷軟件定義汽車使得整車級場景智能化成為可能，以體驗為中心滿足用戶個性化需求，真正實現(xiàn)千車千面、常用常新的駕乘體驗。車輛作為移動的第三生活空間，在高算力芯片、人工智能、大數(shù)據(jù)、SOA、原子化服務(wù)等的加持下，向場景多元化發(fā)展，日新月異的用車環(huán)境，基于車輛的個性化體驗更能得到用戶的認可。任何場景邏輯可以抽象為四個部分：場景感知、場景條件、場景交互、場景執(zhí)行，這四個部分無一不依賴于車輛的能力。場景感知需要通過號、地理位置、天氣、車內(nèi)操作等智能識別場景；場景條件需要判斷當(dāng)前的車輛狀態(tài)如檔位、車速、天氣、位置等信息確定是否具備執(zhí)行場景的條件；場景交互是通過顯示屏或語音進行場景運行請求、場景運行授權(quán)、場景運行倒計時、場景運行提示等；場景執(zhí)行即執(zhí)行相關(guān)車輛行為，如空調(diào)、車窗、座椅、車燈、后視鏡、行駛、泊入軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書5軟件定義汽車典型應(yīng)用場景53在智能場景中，車、云、人得到有機的結(jié)合，通過建立場景引擎，車輛可為用戶開放空調(diào)、天窗、車窗、燈光、座椅、娛樂、資訊、出行等上百個功能的服務(wù)接口，供用戶自由的排列組合；云端將生態(tài)信息、賬戶、用戶畫像、運營服務(wù)等內(nèi)容串聯(lián)起來，與車端數(shù)據(jù)進行融合打通，為用戶提供增值服務(wù)；用戶可通過手機或者車機對場景進結(jié)合場景化功能引擎實現(xiàn)一鍵休憩服務(wù)。車主可以通過APP，開啟令，根據(jù)車主的習(xí)慣或設(shè)置自動調(diào)整車椅位置角度、車窗開度、車燈開關(guān)顏色亮度、遮陽窗等，不需要手動一一去調(diào)整，降低了操作的復(fù)雜度，大大提升了用戶體驗。在車應(yīng)用開發(fā)的效率。類似的軟件定義汽車的典型應(yīng)用場景還有很多，想象空間很大。圖5-1一鍵休憩服務(wù)場景示意時刻、親子空間、智能節(jié)能、性能模式、高速無憂、充電提醒、空氣凈化軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書5軟件定義汽車典型應(yīng)用場景54實現(xiàn)駕駛輔助、車窗、座椅、空調(diào)、駕駛模式、音樂、氛圍燈等主被動軟硬件模塊的自由組合和設(shè)置，并根據(jù)自己的汽車偏好制作不同風(fēng)格的場景卡。操作完成后，新添加的場景模式將根據(jù)用戶設(shè)置的觸發(fā)條件喚醒。中，針對一系列常用的功能設(shè)定快捷方式，可以讓用戶一步一執(zhí)行功能、語音回饋等各項步驟，通過簡單的組合實現(xiàn)一個專屬于用戶的一串動作。以專門針對洗車場景設(shè)定的私人定制模式為例，在準(zhǔn)備洗車的時候，一句話將會執(zhí)行提醒天氣、關(guān)閉車窗、關(guān)閉空調(diào)、關(guān)閉車以聯(lián)合汽車電子預(yù)約智能充電為例，由于不同駕駛員在不同場景下對于充電同，有的可能需要在盡量短的時間內(nèi)完成盡量多的電能補充；有的需響電池壽命，從而延長電動車動力電池的使用年限；有的需要盡量電，從而減少充電的費用。預(yù)約智能充電功能可以讓駕駛員在進行的實際需求和相關(guān)信息對比，選擇四種模式：經(jīng)濟模式、健康模式、快充模式、正常l經(jīng)濟模式：根據(jù)客戶的充電時間需求、電池狀態(tài)、不同時段的電價等信息，通l健康模式：根據(jù)客戶的充電時間需求、電池狀態(tài)等信息，通過軟件計算，提供l快充模式：根據(jù)客戶的充電時間需求、電池狀態(tài)等信息，通過軟件計算，提供l正常模式：根據(jù)客戶的充電時間需求、電池狀態(tài)等信息，提供電池管理系統(tǒng)標(biāo)定好的充電選擇。根據(jù)駕駛員在人機交互界面輸入充電需求，車載電腦會根據(jù)動力電池的實際狀態(tài)，通過預(yù)測估計算法，計算不同模式下的充電信息，展示給客戶進行對比，告知客戶不同充電模式下的收益，其包含：預(yù)計充電總費用、預(yù)計取車時間、預(yù)計動力電池延長的此外，車企在車聯(lián)網(wǎng)平臺的加持下，智能汽車可以實現(xiàn)動態(tài)的管理，在車主的意愿下，服務(wù)平臺能夠幫助車主實現(xiàn)車輛模式的轉(zhuǎn)變，比如車輛長時間停放的場景，就可軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書5軟件定義汽車典型應(yīng)用場景55隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車的快速推廣，車機端所需要的應(yīng)用程序開發(fā)及管理業(yè)務(wù)增長點，通過建立企業(yè)和品牌專用的應(yīng)用商城，為廠家、合作企業(yè)、三方軟件的開發(fā)者提供一個方便又高效的應(yīng)用推廣、銷售、管理平臺，能夠有效管理各類應(yīng)用，為車主用戶提供方便，同時也在一定程度上促進了智能汽車品牌的科技賣點。未來汽車應(yīng)用商城的發(fā)展生態(tài)有望采用類似手機產(chǎn)業(yè)的邏輯，按照開發(fā)的應(yīng)用程序類型，汽車應(yīng)用商城將應(yīng)用進行分類，開發(fā)者在發(fā)布新的應(yīng)用程序時，需要選擇應(yīng)用程序所屬的分類，同時管理員可以調(diào)整應(yīng)用程序的分類。應(yīng)用分類包括生活、信息、地應(yīng)用軟件、最新發(fā)布軟件、應(yīng)用軟件排行榜、應(yīng)用下載及社交應(yīng)用評論等方式管理，蘋果通過軟硬一體化發(fā)展策略，構(gòu)建了“終端+軟件+服務(wù)”的全產(chǎn)業(yè)鏈，持續(xù)擴展增度集成和個性化，改變消費者以往從搜索獲取服務(wù)的習(xí)慣，持續(xù)擴展增值服務(wù)的邊式”在汽車產(chǎn)業(yè)中開始創(chuàng)新發(fā)展。圖5-2特斯拉與蘋果產(chǎn)品服務(wù)生態(tài)對比56出行場景和生活場景聯(lián)接將提升車主的用戶體驗。在依賴基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取，車輛通過智能獲取用戶生活數(shù)據(jù)、出行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對用戶的洞滿足用戶個性化需求。而智能汽車網(wǎng)絡(luò)（車輛、道路、網(wǎng)絡(luò)、云端）的應(yīng)用將不斷進行數(shù)據(jù)驅(qū)動自學(xué)習(xí)，完善用戶體驗。車輛行駛的道路越多，越能記憶更多的道路信息，特別是危險道路信息，通過數(shù)量巨大的智能汽車對道路信息的不斷學(xué)習(xí)，云端的智能AI算法會按照學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)生成動態(tài)的汽車能行駛里程的新車，新車一躍獲得了高智能的自動駕駛能力。車輛可不斷適應(yīng)環(huán)境和人，實現(xiàn)不斷進化，且通過對道路信息的獲取，可實現(xiàn)更多功能的應(yīng)用。預(yù)測性經(jīng)濟車速規(guī)劃功能是借助高精度地圖和定位系統(tǒng)，提前獲知前方區(qū)域路況和交通信息，以節(jié)能與駕駛時間綜合最優(yōu)作為目標(biāo)，駕駛性和安全性作為約束，利用動態(tài)規(guī)劃算法規(guī)劃前方車速曲線。該功能對象為車輛縱向動力學(xué)模型，通過控制動力源扭該功能可適配多種動力結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)配置，應(yīng)用場景廣泛，包含前方有限速區(qū)、彎道、擁堵、到達目的地等均可適用，并且可針對駕駛員風(fēng)格和行駛工況進行自適應(yīng)優(yōu)化，構(gòu)筑更貼合駕駛員意圖的車速曲線規(guī)劃。行車場景下主要結(jié)合自車車速、平均車速、前方限速信息、前方道路坡度、前方道路曲率、自車定位、駕駛員允許功能激活按鍵及前方紅綠燈信息等綜合要素判斷，在車機界面上實時顯示一條當(dāng)前定位的優(yōu)化車速區(qū)間顏色帶，駕駛員可通過觀察當(dāng)前車速落在顏色帶的區(qū)域判斷車輛需要加速或者減電池續(xù)航里程估算的不準(zhǔn)確，更是加劇了這種焦慮。預(yù)測性續(xù)航里程功能，充分利用智能網(wǎng)聯(lián)車輛可以獲取環(huán)境和駕駛員信息的優(yōu)勢，全面考慮了實際道路交通環(huán)境以及駕駛員駕駛風(fēng)格和習(xí)慣對續(xù)航里程的影響，例如環(huán)境溫度對電池的影響，電池使用狀態(tài)對電池剩余電量的影響，駕駛員駕駛風(fēng)格對驅(qū)動能耗的影響等，結(jié)合車輛工作狀態(tài)57信息及車輛動力學(xué)模型預(yù)測車輛在未來路程中的能量消耗，并基于精準(zhǔn)的電池狀態(tài)估計算法得到車輛到達導(dǎo)駛終點時可能的SOC及預(yù)測性滑行回收功能是基于智能網(wǎng)聯(lián)信息的減速場景駕駛輔助功能。其借由智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)獲取前方道路和車輛信息，在前方有減速需求時開踏板，并規(guī)劃滑行車速軌跡，使車輛在滑行過程能安全舒適的減速到需求的目標(biāo)車速，且同時回收部分動能。該功能可適配多種動力結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)配置，應(yīng)用場景廣泛，包含前方有限速區(qū)、彎道、擁堵、到達目的地等均可適用，并且可針對駕駛員風(fēng)格和行駛工況進行自適應(yīng)優(yōu)化，構(gòu)筑更貼合駕駛員意圖的減速策略。該功能主要結(jié)合行車場景下的車速服務(wù)、油門踏板服務(wù)、制動踏板服務(wù)、前方限速信息服務(wù)、前方道路坡度服務(wù)、前方道路曲率服務(wù)、自車定位服務(wù)、駕駛員允許功能激活按鍵服務(wù)、電機扭矩及限值服