轿车企业要自主开发软件的原因

  硬件和软件的无缝集成将使轿车逾越手机或电脑,成为终究的移动终端。为了充沛发掘轿车的潜力,戴姆勒和群众等轿车制作商已清晰决议自主构建和开发车辆操作体系。软件驱动的车辆架构在中长时刻将成为一切新车项目的起点。

  经过将轿车与云和物联网IoT)相结合,未来的软件架构将在车辆层面具有一个通用的硬件层,在软件层面具有一个通用的中间件层,以及一个可以以可扩展的办法增加不同功用的操作体系。为了坚持未来的盈余才干,轿车制作商正寻求在出售点供给按需付费和订阅式功用,以及增强驾驭体会。

  自动驾驭、网联和电动轿车(ACE)正在加快展开,这促进轿车制作商及其供货商拥抱非传统思维和新的商业战略。操控商场的要害在于操控体系和软件的集成。

  硬件和软件之间的无缝衔接将在未来供给巨大的时机。除了车辆电气化,轿车制作商正极力将要点放在软件和数字范畴,这是因为考虑到它们对车载信息文娱、驾驭辅佐和物联网功用等范畴有着的严重影响。

  为了充沛发挥轿车潜力,许多轿车制作商已清晰决议自主研制操作体系。例如,依据群众和戴姆勒最近发布的新闻声明,两家公司都证明晰自主开发软件操作体系的战略目的。此外,为自动驾驭和轿车转向体系供给软硬件渠道的采埃孚和TTTech Auto也在开发操作体系和软件生态体系。

  这些战略决策的成果标明,轿车供应链发生了深化的改变。轿车职业很或许会从一个供货商驱动的全面处理计划展开成为一个在许多方面类似于个人电脑职业的多重“软件技能仓库”。

  在今日,轿车顺便价值与供货商开发的硬件——底盘、动力体系、内饰和外观有关——但上述说到的新范式意味着车辆的差异化和盈余才干将向技能和相关软件仓库搬运。在这种布景下,咱们依据埃信华迈轿车供应链和技能展开的商场研讨和剖析,针对以下两个要害问题提出观念:

  一系列的社会力气,加上ACE和同享出行技能的前进,现已开端重塑顾客对移动出行的希望和需求。在自动化方面,智能传感器的运用正在向“中心核算体系”挨近,这对牢靠性、处理才干和数据存储提出了更高的要求。

  与按需购买的高档驾驭辅佐体系(ADAS)功用相同,这些体系还能更好地支撑依据方位的服务,这些服务需求坚持衔接以支撑云界面和根底设备通讯,然后成为多式联运智能运送服务的一部分。

  轿车职业还在进步人工智能(AI)和机器学习(ML)算法的运用水平,不只用于ADAS功用,也用于电动轿车(EV)的电池办理体系,以猜测节能和办理电池生命周期。在同享出行运用方面,环绕同享一切权、数字密钥、身份验证、车辆个性化功用等方面的需求,将为轿车软件带来两位数的增加。

  值得注意的是,跟着轿车作为一个独自的产品,未来从物料清单到零售定价之间将无法带来满足的收益,因而轿车制作商们正在寻觅新的收入来历。在这点上,车载软件经过数字服务为那些笔直整合软件开发的轿车制作商供给了一个新的收入来历,然后进一步完结货币化或进步本钱功率。

  此外,与传统供应链办法比较,具有自主专业常识的轿车制作商更有或许更快地为客户带来新功用和更新。

  事实上,有依据标明,轿车制作商及其供货商在从2021年起的中短期内将在软件研制方面投入更多的研制预算。这些数据清楚地阐明晰一个形式:即在中长时刻内,除非可以显着改进质量或本钱,不然轿车制作商并不乐意将预算投入硬件或面向硬件的功用上。

  这些查询数据的含义非常清晰:关于那些轿车职业相关从业者而言,他们有必要知道到这些行将到来的改变,尤其是在可以带来更高收入和赢利的软件和运用级范畴,并采纳相应举动加快习惯软件交融商场新格局。

  环绕轿车功用出售的商业形式正在发生改变。许多行将推出的功用将以订阅形式供给。这就需求轿车制作商在车辆中进一步整合硬件和软件,以支撑未来的附加功用或按需服务。

  许多专家以为,在“软件无线更新”(SOTA)的协助下,车辆的全体逻辑正从定点更新向继续更新改变;车辆功用不再是在购车时到达最佳,而是在机器学习、人工智能和依据大数据学习的协助下逐渐得到进步。传统轿车制作商正在学习特斯拉的阅历;特斯拉具有车辆操作体系的一切权以及强壮的内部软件开发才干。它还活跃与第三方内容供给商协作,而传统轿车制作商则高度依靠于供货商开发的操作体系,并将其作为整合内容的一个途径。

  新的商业形式将有助于轿车制作商的可继续展开。假如一款优质轿车的功用和体会始终能坚持最新,那么其被运用和享用的时刻也将更久。轿车制作商仍将寻求与该范畴的一流企业树立强有力的协作联系,特别是在连通性和自动化方面,但他们更有或许界说规范,并保存对体系和规范集成的操控。

  面对长时刻收入下降的局势,轿车制作商和供货商正在加快整合域操控器的展开以进步牢靠性和下降运营本钱,一起坚持质量和安全,并引领立异。

  这一战略行动的成果是,虽然轿车制作商正面对一些应战,但这些应战反过来成为自主软件操作体系研制的驱动力。鄙人面的章节中,咱们将介绍自主软件研制的考虑及理由。

  在未来两到三代的轿车中,轿车制作商将增加摄像头和显现屏的特征和功用要求。这些增加对车辆座舱软件相关图形和显现资源办理的杰出功用需求提出了充沛的理由。

  增强实际投影和虚拟实际信息交融等立异,将影响未来软件和数据驱动信息架构的规划。后者将增强用户体会——驾驭员前挡风玻璃视界中的信息将动态显现——一起也将有助于未来撤销中控和仪表盘中的显现屏。但是,这种依据信息的瞬时架构将显着增加对图形化和信息处理的要求。

  展望未来,更高档别自动驾驭(L3级及以上)的运用将大大削减驾驭员在旅途中的自动介入。因而,轿车制作商正寻觅增值服务以使“驾驭员”在旅途中更有功率,并经过具有吸引力的设备和超卓的功用来抢夺客户。

  因而,“车载游戏”和相关在线互动服务或许会成为未来搭车出行的一个要害特征。这将进一步增加对面向数据的软件和图形处理需求。此外,云衔接和物联网服务对这些新技能特征的需求不断增加,也将推进软件运用和谐办理、体系初始化/封闭和语音(包含云语音帮手)运用的显着增加。

  为了支撑不断增加的处理需求,体系芯片(SoC)供货商将把视频、核算机视觉与人工智能相结合的集成处理引进同一硬件,以促进向异构核算架构的展开。

  这些集成的核算架构在硬件功率和本钱方面带来巨大优势的一起,还答应在AutomotiveAndroidLinux、Automotive Graded Linux(AGL)、经典AUTOSAR、自习惯渠道AutoSAR及上述组合等体系办理软件的协助下,将多个操作体系集成至一个单一的电子操控单元(ECU)。

  不过,这种选用特别处理器的核算架构需求专业的编程和保护常识。但轿车供货商在这一进程中发现招聘和再训练软件工程师和开发人员非常困难,因为他们有必要从灵敏开发环境搬运到进程驱动环境,一起发挥他们的发明性才干。

  在涉及到保护和更新留传体系时,该场景的要求将变得更高。因为现任供货商还需求处理人力资源办理问题,以便让那些把握更多最新编程技能的年青程序员和开发人员在旧的专用软件架构环境中坚持作业活跃性。

  这终究会给开发本钱带来压力,估计中期开发本钱将增加35-45%。为了最大极限地下降本钱,尤其是规划作业极为冗杂的范畴,操控未来轿车软件保修本钱的激增,一起生成新的数字服务,这是促进轿车制作商决议把握软件进程一切权的要害要素之一。

  近年来,轿车职业现已涌现出许多制作商联盟,一起推进未来轿车的展开。因而,开源软件现已成为推进连通性、车载信息文娱体系(IVI)和驾驭员信息体系等立异技能的首选渠道之一。这也令轿车制作商可以从专家对开源代码库的免费奉献中获益。

  但是,与开源渠道进行集成存在一个显着的缺陷。因为开源代码库和软件东西可以免费获取,因而许多公司倾向于将它们兼并起来,但他们并没有意识到这样做会导致没有支撑架构来修正缝隙并进行后期保护。因为开源社区进行的灵敏开发首要针对的对错轿车商场,关于轿车运用而言,这个问题愈加危险。因而在许多状况下,为轿车运用潜在的严重问题寻觅技能支撑将会面对应战。

  此外,曩昔十年里,轿车职业在轿车质量方面设立了非常高的规范,而且在职业文明中知道到了完结一个牢靠流程的重要性。例如“SPICE”、ISO 26262或行将出台的ISO/SAE 21434安全规范等轿车规范,都非常重视进程老练度,并在评价进程中供给深化的依据。

  另一方面,轿车职业以外的一些职业(包含开源社区在内)在同意软件运用方面选用的是不同的办法。这些办法会形成职责和质量的抵触和危险,特别是在L2级以上自动驾驭范畴。因而,许多轿车制作商被逼抛弃开源渠道,并支撑自己的软件代码资源以扩展内部才干。

  在曩昔十年里,软件复杂性显着进步,这种状况在2030年之前很或许会加快。例如ACE、坚持在线、增强实际和虚拟实际交融数据等新技能趋势,正在推进软件功用的增加,并增加笔直和水平体系集成的复杂性。

  值得注意的是,严重体系集成不是在硬件层面,而是在软件和协议通讯层面处理的。其他问题还包含非差异化软件所需的更新、增强和保护。非差异化软件是指轿车制作商或供货商不用于进步产品竞赛力或差异化,但需求用来支撑根底体系行为的软件。差异化软件和非差异化软件的份额在40:604左右。

  现在,许多轿车制作商不只要应对车辆差异化软件的推出速度和复杂性,还要处理根底的非差异化软件模块问题。虽然轿车制作商现已开端下降软件的复杂性,但依然还有很长的路要走。

  传统上,轿车制作商经过一个界说好的体系行为来办理供货商交互,承认ECU边界、ECU功用、运用功用目录进行协议界说的约束,在许多状况下,音讯序列阐明晰如安在供货商之间履行集成以完结体系行为。

  但是,传统办法面对着ECU衔接到不同通讯总线办法的瓶颈:包含以太网、面向媒体的体系传输(MOST)、操控器局域网(CAN)、内部互联网络(LIN)等。其间每一个序列都需求特定的通讯协议来完结一个功用。

  为了完结一个完好的用例,轿车制作商运用许多功用、操作服务以及经过运用不同协议的通讯网络服务发送信号。作业点中的每个协议解析都会导致增加功用推迟并下降体系功用。因而,体系集本钱钱贵重,并终究影响车辆开端量产的时刻和收入。

  跟着软件的重要性日益增加,中间件在支撑车辆重新配置、产品差异化软件设备和晋级方面扮演着要害人物。操作软件(OS)和中间件是促进软硬件别离的底层软件组件。中间件还充当了人机界面(HMI)运用软件和底层软件之间的桥梁。

  近年来,操作软件体系和中间件现已成为闻名轿车一级供货商和科技公司之间的一个战场。这一趋势很或许会在中短期内继续,直到商场在悠远的将来收敛成为一个小众商场。

  现在,轿车制作商们正面对着中间件和软件集成化的严重应战;供货商和技能供给商正在运用自己的运用程序编程接口界说和作业办法开发软件。

  为了下降本钱和复杂性,许多轿车制作商和联盟协作伙伴正在竞相界说更一致的中间件通讯和服务,或许运用开源内容来界说体系的中心并创立自己的运用规范。群众集团的VW.OS或戴姆勒MB.OS便是一个很好的示例。

  从轿车制作商的视点来看,这种办法有许多优势,包含防止车辆项目之间的堆叠,简化软件开发进程,而且削减对外部支撑的依靠,一起下降开发本钱。跟着轿车制作商开发以可扩展办法进入商场的服务和HMI,在增加新功用或更新现有软件功用方面,这将进一步简化集成水平。

  这种办法不只有利于轿车制作商,一起也有助于供货商,因为共用底层软件和硬件意味着增加供应量,并可削减SoC层面的品牌定制。

  轿车职业内有许多人赏识特斯拉的软件驱动轿车战略,这种战略将竞赛焦点从车辆作为一种产品,改变为以客户为中心的内容和服务货币化。其包含了硬件规划和内部软件开发的笔直整合,现现已过进步呼应性和立异优势以及运用OTA快速改进体系功用得到了报答。事实证明,这些战略可以进步客户的忠诚度和满意度。

  虽然特斯拉内部面向服务的架构获益于从笔直集成到技能仓库带来的优势,但传统轿车制作商依然高度依靠供货商的处理计划及其极力。在硬件规划之前,对一切功用性用例提早考虑将有助于操控体系本钱、简化用户界面并运用内部软件开发来衔接功用单元。

  此外,经过OTA软件协助下完结的继续整合和改进,特斯拉进步了产品开发的速度和灵活性,简化了数字化服务,改进了品牌形象,并为客户开发了更高的价值建议。

  许多轿车公司遭到了特斯拉这一成功事例及其新一代以服务为导向的客户体会的影响。考虑到车载软件功用作为一个共同卖点具有如此重要的含义,传统轿车制作商和新进入者决议彻底具有操作体系和体系集成的一切权也就家常便饭。

  为了进一步展开,一些高端轿车制作商充沛知道到了自己在车辆规划和制作方面的优势。虽然传统轿车制作商在新技能运用方面要比特斯拉慢,但这首要是因为他们尽量防止因新技能导致车辆硬件或软件出现毛病,然后引起任何潜在的召回和现场问题。咱们的剖析标明,传统轿车制作商以为特斯拉和其他轿车草创企业没有阅历车辆召回,这反过来将会影响他们的出产速度。

  虽然现在内部软件开发战略大多局限于高端轿车公司,但从长时刻来看,其他大规划量产的轿车制作商也将跟从其脚步。

  埃信华迈供应链与技能(SCT)部分在AutoTechInsight渠道上供给了一项新的轿车软件猜测服务,以盯梢此类展开。该服务还将对中间件和操作体系集本钱钱猜测供给深化洞见、上下文数据和剖析。

  此外,服务还供给了车载信息文娱体系主机体系、座舱域操控器、仪表板和长途信息处理体系的供应链信息和规划猜测,包含每个轿车制作商的操作体系开发本钱(车型年份等级猜测)及相关的运用软件规范。

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