2023年8月21日-24日，由工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)發(fā)展中心、江蘇省工業(yè)和信息化廳、蘇州市人民政府以及中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司聯(lián)合主辦的“2023汽車技術(shù)與裝備發(fā)展論壇”于蘇州隆重召開(kāi)。本屆論壇以“裝備夯實(shí)根基?技術(shù)引領(lǐng)未來(lái)”為主題，邀請(qǐng)政府領(lǐng)導(dǎo)、行業(yè)院士、企業(yè)高層、技術(shù)專家，圍繞新技術(shù)、新裝備、新生態(tài)展開(kāi)深入研討，以推動(dòng)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展，夯實(shí)質(zhì)量強(qiáng)國(guó)之基，服務(wù)汽車強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略。其中，在8月22日舉辦的開(kāi)幕大會(huì)上，博世高級(jí)副總裁、博世中國(guó)創(chuàng)新與軟件開(kāi)發(fā)中心總經(jīng)理王志煌作《軟件定義汽車及其開(kāi)發(fā)與測(cè)試》報(bào)告。以下內(nèi)容為現(xiàn)場(chǎng)演講實(shí)錄：

各位領(lǐng)導(dǎo)，各位專家，大家上午好！我是來(lái)自博世的王志煌，我分享話題是《軟件定義汽車及其開(kāi)發(fā)與測(cè)試》。

(相關(guān)資料圖)

談到軟件定義汽車，大概是目前業(yè)界比較熱門的話題，剛才陳院士、王總都提到軟件定義汽車。什么是軟件定義汽車？有一個(gè)不同的解釋和解讀，一種說(shuō)法是軟件在汽車價(jià)值鏈比重越來(lái)越大，據(jù)專家預(yù)測(cè)到2040年軟件會(huì)占整個(gè)汽車總價(jià)值的40%左右，所以軟件好壞、成敗直接決定著汽車競(jìng)爭(zhēng)力。

前面兩位院士和王總講到，汽車技術(shù)發(fā)展汽車的硬件越來(lái)越平臺(tái)化、標(biāo)準(zhǔn)化，用戶所需要的各種駕駛體驗(yàn)，都通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)，這兩個(gè)角度毫無(wú)疑問(wèn)都是對(duì)的，因?yàn)檫@是我們所能看到的事實(shí)或者說(shuō)正在變成事實(shí)，今天我試圖從技術(shù)角度談?wù)勡浖x汽車，這里面有博世觀點(diǎn)也有我自己的思考，謬誤的地方請(qǐng)大家批評(píng)指正。

剛才譚院士講到，汽車工業(yè)發(fā)展到100多年以后，進(jìn)入21世紀(jì)進(jìn)入全新發(fā)展階段，這個(gè)階段就是電動(dòng)化、自動(dòng)化和網(wǎng)聯(lián)化。我們講的電動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車。當(dāng)汽車消費(fèi)者在購(gòu)買汽車的時(shí)候，除了考慮外形、造型設(shè)計(jì)之外，重點(diǎn)考慮因素是汽車的性能、可靠性和安全性。

但是基于智能網(wǎng)聯(lián)時(shí)代以后，年輕一代的消費(fèi)者，特別是女性消費(fèi)者，對(duì)這些汽車原有的要素不像原來(lái)那么堅(jiān)持，相反對(duì)各種個(gè)性化的駕駛體驗(yàn)提出了越來(lái)越多的要求。這種改變，就使得汽車發(fā)生一個(gè)明顯變化，汽車上的電子裝置越來(lái)越多。現(xiàn)在一輛豪華車上各種各樣的電子控制器ECU加起來(lái)超過(guò)100個(gè)，使用的各種芯片累計(jì)起來(lái)超過(guò)1000片，連接各種電子設(shè)備的導(dǎo)線累計(jì)起來(lái)長(zhǎng)達(dá)6公里，重量超過(guò)70公斤。這使得汽車成本和重量都會(huì)有所增加。同時(shí)智能制造方面，自動(dòng)化程度、智能化程度會(huì)受到一些限制。

另外一方面，集成電路技術(shù)、芯片快速發(fā)展，大算力、高性能芯片不斷涌現(xiàn)，而且成本越來(lái)越低完全能夠滿足汽車行業(yè)的需要，這兩個(gè)趨勢(shì)直接導(dǎo)致了汽車電子電器架構(gòu)的改變，甚至是革命性的改變。

這張圖片是博世提供的汽車電子電器架路線發(fā)展圖，大概已經(jīng)成為了業(yè)界共識(shí)。在這張圖里面把汽車未來(lái)的電子電器架構(gòu)規(guī)劃為三階段，第一階段是現(xiàn)在批量生產(chǎn)的分布式的電子架構(gòu)。這個(gè)架構(gòu)下硬件和軟件高度綁定，一個(gè)ECU對(duì)應(yīng)一個(gè)功能，至多兩到三個(gè)功能，缺點(diǎn)是車上ECU電子裝置數(shù)量非常龐大。

隨著集成電路發(fā)展，就進(jìn)入了現(xiàn)在第二階段域集中階段，顯著特征是用幾個(gè)大算力高性能的中央計(jì)算單元代替大量的ECU，使得功能進(jìn)一步集中融合。首先會(huì)把ECU里的硬件和軟件進(jìn)行徹底的剝離，再以軟件方法把功能遷移到預(yù)控制器中。現(xiàn)在一般的車上大概會(huì)有5-7個(gè)域控制器，比原來(lái)上百個(gè)ECU數(shù)量大大下降，同時(shí)通過(guò)更進(jìn)一步的域融合，比如博世把動(dòng)力域、底盤域、車身域融合成一個(gè)汽車控制域，將剩下的智能駕駛域和智能駕艙域形成三域整車架構(gòu)，這樣會(huì)簡(jiǎn)單很多。

中央計(jì)算機(jī)式架構(gòu)，這種架構(gòu)下預(yù)控制器將會(huì)更進(jìn)一步融合，而且會(huì)統(tǒng)一到一個(gè)中央計(jì)算器當(dāng)中。這個(gè)功能不再與元件一一對(duì)應(yīng)，之后所有的功能都由中央控制器進(jìn)行控制指揮各個(gè)執(zhí)行器。

再下一步到車云結(jié)合車云協(xié)同階段，大部建設(shè)會(huì)遷移到云端，車內(nèi)計(jì)算主要集中于車內(nèi)的實(shí)施區(qū)域和控制。

在新的電子電器架構(gòu)下最大特點(diǎn)是，汽車軟件不再是原來(lái)的汽車軟件了，作為實(shí)時(shí)控制和功能安全高度相關(guān)的嵌入式軟件部分仍然作為基礎(chǔ)的核心部分保留下來(lái)。與此同時(shí)有包括操作系統(tǒng)在內(nèi)的車身平臺(tái)軟件和車外云端的軟件以及與手機(jī)聯(lián)網(wǎng)的各種功能軟件，這些車內(nèi)車外的軟件組合起來(lái)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)車內(nèi)各種傳感器和執(zhí)行器的定義和執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)軟件定義汽車。

舉一個(gè)軟件定義ESP功能的例子，這輛車發(fā)現(xiàn)一個(gè)冰面，同時(shí)會(huì)把冰面位置信息生到云端，云端會(huì)把冰面位置信息發(fā)給相鄰的所有的車，后面這兩個(gè)車，可能與這個(gè)冰面會(huì)相關(guān)的兩個(gè)車的屏幕上會(huì)得到警告信息，得到警告信息之后就會(huì)降低速度到能夠安全通過(guò)冰面的水平，從而避免事故。請(qǐng)注意，這種情況下后面的兩輛車即使沒(méi)有ESP的裝置，也通過(guò)提前降速獲得了ESP相同或者相似的功能效果，這就是軟件定義汽車，定義了ESP功能。這是一個(gè)車云結(jié)合比較復(fù)雜的例子，我們也可以舉一個(gè)車內(nèi)純車端例子，比如利用ADAS攝像頭的信號(hào)，利用軟件對(duì)前擋風(fēng)玻璃的潔凈度進(jìn)行計(jì)算，一旦發(fā)現(xiàn)前擋風(fēng)玻璃不夠干凈的時(shí)候，就可以自動(dòng)打開(kāi)雨刮器，這也是軟件定義汽車。

軟件定義汽車一個(gè)最大的特點(diǎn)就是它的軟件架構(gòu)和軟件的規(guī)模大小會(huì)有很大的變化，這是我們現(xiàn)在分布式ECU情況下軟件的架構(gòu)，由于一個(gè)功能對(duì)應(yīng)一個(gè)ECU，所以一個(gè)ECU內(nèi)的軟件相對(duì)是簡(jiǎn)單的，應(yīng)用軟件、基礎(chǔ)軟件和操作系統(tǒng)就可以由一個(gè)像博世這樣的系統(tǒng)供應(yīng)商一家搞定。但是經(jīng)過(guò)預(yù)控制時(shí)代或者中央控制單元時(shí)代的時(shí)候，在微處理器的環(huán)境下，可以看一個(gè)數(shù)字，存儲(chǔ)容量會(huì)從8兆上升到80GB，是原來(lái)的一萬(wàn)倍。不僅軟件的架構(gòu)會(huì)比原來(lái)變得更加復(fù)雜，同時(shí)軟件的規(guī)模也呈指數(shù)級(jí)的變化。

大家知道，一個(gè)高階的智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)現(xiàn)在的軟件程序量已經(jīng)達(dá)到了兩億行，對(duì)于這樣一個(gè)龐大的軟件規(guī)模和復(fù)雜架構(gòu)，無(wú)論是整車廠還是像博世的系統(tǒng)供應(yīng)商，還是軟件公司，大概沒(méi)有一家能夠獨(dú)立承辦所有的軟件，需要三個(gè)層面的供應(yīng)商或者公司來(lái)分工合作，這就引出了我們需要一個(gè)開(kāi)放的、可拓展的、高安全性的和面向服務(wù)的車載操作系統(tǒng)。

車載操作系統(tǒng)，從供應(yīng)商角度來(lái)看，首先是可以把應(yīng)用軟件和底層軟件徹底分離，這樣使得車廠可以要求各個(gè)軟件的開(kāi)發(fā)商按照相應(yīng)的規(guī)定來(lái)定義他們的接口，定義他們的責(zé)任，同時(shí)這些由不同開(kāi)發(fā)商開(kāi)發(fā)的軟件，可以很方便的集成在一起運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)這些功能。

軟件定義汽車不僅能夠?qū)崿F(xiàn)上層軟件和基礎(chǔ)軟件的分離，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)硬件和軟件的分離，硬件和軟件的分離首先是軟件可以成為一個(gè)獨(dú)立的產(chǎn)品在市場(chǎng)上銷售，另外一個(gè)，軟件可以通過(guò)OTA的方式，隨時(shí)不斷地加載到已經(jīng)預(yù)埋的硬件上面。這樣對(duì)于已經(jīng)出售的在路上跑的車輛，通過(guò)OTA的方式，可以對(duì)軟件和功能進(jìn)行修復(fù)、增加，這樣用戶在使用的過(guò)程中間還在不斷獲得新的功能，增加新的體驗(yàn)，這也是軟件定義汽車一個(gè)特別有價(jià)值的地方。

剛才講到，軟件定義汽車背景下，汽車的規(guī)模會(huì)非常大，對(duì)于一個(gè)上億行的軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，我們也需要新的開(kāi)發(fā)方法。右邊是汽車行業(yè)傳統(tǒng)的微模型，一環(huán)套一環(huán)的開(kāi)發(fā)模式，對(duì)大批量生產(chǎn)的汽車的質(zhì)量控制是非常有效且有幫助的。但是對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的軟件系統(tǒng)而言，一旦軟件的需求發(fā)生變化的時(shí)候，這樣一個(gè)流程就會(huì)變得非常笨重和緩慢，從而不能滿足客戶所要求的，首先是成本，再是質(zhì)量，特別是開(kāi)發(fā)進(jìn)度的要求。這樣汽車行業(yè)就開(kāi)始向更加敏捷的互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)學(xué)習(xí)，從而引進(jìn)了叫做數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的Develops的方式，通過(guò)持續(xù)集成、持續(xù)測(cè)試和持續(xù)發(fā)布，能夠小步快跑，快速迭代，從而獲得我們所期待的速度、效率和靈活性。

我這里想跟大家分享的是，從規(guī)模性到Develops這種轉(zhuǎn)變，不光是技術(shù)和價(jià)值鏈的轉(zhuǎn)變，更重要的是組織和文化的轉(zhuǎn)變。因此，這樣一個(gè)改變對(duì)于汽車行業(yè)，特別是對(duì)于傳統(tǒng)的汽車制造公司，這是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)。

在數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)Develops的開(kāi)發(fā)環(huán)境下面，汽車測(cè)試大體上會(huì)呈現(xiàn)下面三個(gè)發(fā)展趨勢(shì)：

1.持續(xù)集成，持續(xù)測(cè)試，從而減少每一次測(cè)試的時(shí)間，特別是在流程過(guò)程中間的等待時(shí)間，從而能夠更快速、更靈活地提供不同軟件的迭代版本。

2.越來(lái)越多的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)會(huì)代替現(xiàn)在的需求驅(qū)動(dòng)，意味著未來(lái)的汽車軟件測(cè)試行業(yè)有有效的足夠大的數(shù)據(jù)中心和數(shù)據(jù)處理能力是非常重要的。

3.越來(lái)越多地會(huì)使用軟件、虛擬技術(shù)和AI模型來(lái)代替現(xiàn)在的實(shí)體整車道路試驗(yàn)或者臺(tái)架試驗(yàn)。最近比較火的生成式AI，可能會(huì)對(duì)這個(gè)過(guò)程產(chǎn)生巨大的貢獻(xiàn)和影響。

軟件定義汽車生態(tài)下面最大的一個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn)就是網(wǎng)絡(luò)安全，因?yàn)槲覀儞碛幸粋€(gè)非常復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和技術(shù)，同時(shí)它又是移動(dòng)的，所以使得網(wǎng)絡(luò)被攻擊的范圍變得比任何時(shí)候更多，所以要維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的安全，我們所有系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)和重要的基礎(chǔ)設(shè)施都必須得到有效的保護(hù)，而且這是一個(gè)行業(yè)更新的問(wèn)題。因此我想，政府或者行業(yè)層面如果能夠提供和制定一個(gè)行業(yè)性的網(wǎng)絡(luò)安全測(cè)試規(guī)范，并提供驗(yàn)證性的測(cè)試服務(wù)，將是一個(gè)非常有意義的事情。

我的分享就到這里，謝謝大家。

（本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)速記整理，未經(jīng)演講嘉賓審閱）

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