三、軟件合作模式:靈活豐富的合作開(kāi)發(fā)模式

繼開(kāi)創(chuàng)“軟件定義汽車”的特斯拉風(fēng)生水起后,一時(shí)“軟件定義汽車”的妖風(fēng)四起,在大眾成立軟件開(kāi)發(fā)獨(dú)立部門(mén)之后,豐田也正式成立軟件子公司-Woven Planet Holdings,專注于開(kāi)發(fā)自動(dòng)駕駛、新的汽車操作系統(tǒng)以及高清地圖等軟件業(yè)務(wù)。國(guó)內(nèi)上汽等主機(jī)廠也紛紛成立自己的軟件中心,例如上汽的零束,都想在這次變革中掌握軟件開(kāi)發(fā)的主動(dòng)權(quán)。

傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式為,整車廠提供需求,供應(yīng)商負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)軟硬件,類似BOSCH、大陸等這些跨國(guó)500強(qiáng),在這些零部件的軟硬件開(kāi)發(fā)上經(jīng)驗(yàn)豐富,產(chǎn)品迭代了幾十代,無(wú)論從成本還是穩(wěn)定性,相比整車廠自己開(kāi)發(fā)的軟件可以說(shuō)是碾壓的存在,而且還有專利加持,整車廠轉(zhuǎn)型軟件可以說(shuō)是舉步維艱,就拿 ESP 車身穩(wěn)定系統(tǒng)來(lái)說(shuō),日系的廠家開(kāi)發(fā)出了同樣的功能,但是由于專利限制,甚至連 ESP 的名字都不能叫,改名 VSC ,可想而知其在開(kāi)發(fā)階段為了規(guī)避專利風(fēng)險(xiǎn),到底饒了多少?gòu)澛�。這些對(duì)于要轉(zhuǎn)型軟件開(kāi)發(fā)的整車廠也是一樣的,行業(yè)壁壘不是那么容易破除。再有就是實(shí)實(shí)在在的高端軟件人才吸引能力,汽車屬于典型的重資產(chǎn)行業(yè),要造車的話需要買地建廠買設(shè)備建產(chǎn)線,而當(dāng)前火熱的軟件開(kāi)發(fā)IT 行業(yè),人的工資就是最大的投資成本,說(shuō)白了,汽車行業(yè)軟件從業(yè)人員的公司,和互聯(lián)網(wǎng)無(wú)法站在同一競(jìng)技擂臺(tái)上進(jìn)行比對(duì),所以整體上是缺少高端軟件人才的,這樣造成了當(dāng)前整車廠軟件開(kāi)發(fā)的轉(zhuǎn)型困境。

基于如上幾點(diǎn),整車廠已經(jīng)發(fā)現(xiàn)軟件開(kāi)發(fā)不在是傳統(tǒng)的單個(gè)工廠物料而已,很快就會(huì)成為自家公司的核心競(jìng)爭(zhēng)力,所以開(kāi)始下重力氣建立軟件研發(fā)團(tuán)隊(duì),進(jìn)行核心軟件開(kāi)發(fā)。尤其目前智能化、網(wǎng)聯(lián)化和電動(dòng)化的趨勢(shì)下,使大家最大程度的站在了同一起跑線下,因此整車廠想從之前的“組裝廠”模式開(kāi)始研發(fā)和生產(chǎn)自己的軟硬件,并自己進(jìn)行產(chǎn)品的改進(jìn)和價(jià)值創(chuàng)造。因此在這種趨勢(shì)下,以前供應(yīng)商全包的模式將逐漸弱化,而是與OEM合作開(kāi)發(fā)的模式,比如供應(yīng)商僅提供硬件,主機(jī)廠進(jìn)行軟件的開(kāi)發(fā)。

首先需要承認(rèn)整車廠想把握主動(dòng)權(quán)并進(jìn)行自身軟硬件能力的提升是正確的,而且軟件合作開(kāi)發(fā)模式將成為以后的一種主流,但真正做好真的還任重道遠(yuǎn),為啥呢?

跑在汽車上的軟件,第一要義就是穩(wěn)定可靠,而且在高震動(dòng),復(fù)雜電磁環(huán)境,大溫差的前提條件下,能保證百萬(wàn)級(jí)的量產(chǎn)車不能出現(xiàn)嚴(yán)重軟件bug,每輛車數(shù)十甚至上百的控制器,要保證億數(shù)量級(jí)的產(chǎn)品穩(wěn)定,這還是基本盤(pán)。可以看下由于軟件bug造成的歷史著名事件,豐田剎車門(mén),手機(jī)電腦可以死機(jī),汽車別說(shuō)死機(jī),就是一個(gè)小小的位反轉(zhuǎn),都有可能喪失生命,汽車電子軟件工程本身是復(fù)雜度和高可靠性要求集合。

汽車電子軟件開(kāi)發(fā)發(fā)展到今天,已經(jīng)形成了完整的行業(yè)規(guī)范流程和功能安全等級(jí)驗(yàn)證,可以參考部分法律執(zhí)行,不僅要求結(jié)果正確,還要求程序正義。在這一行,可以說(shuō)不僅要求開(kāi)發(fā)出的軟件滿足所需功能和需求,以及功能安全網(wǎng)絡(luò)安全要求,還要滿足開(kāi)發(fā)過(guò)程遵循 ASPICE ,有完整的過(guò)程文檔記錄和追溯,甚至?xí)��?xì)化到開(kāi)會(huì)評(píng)審的記錄文檔,如果有個(gè)別楞頭,就是說(shuō)我們軟件很優(yōu)秀,管你這個(gè)流程那個(gè)要求,放車上跑就完事了。對(duì)于這種,被使用的資質(zhì)都沒(méi)有更不用說(shuō)在量產(chǎn)車上用了。所以現(xiàn)階段汽車上跑的軟件,從源頭上就不存在個(gè)人小作坊開(kāi)發(fā),都是公司里正規(guī)軍團(tuán)隊(duì)經(jīng)歷很長(zhǎng)時(shí)間才能完成。

四、汽車總線基于SOA的需求將逐漸采用以太網(wǎng)為主干網(wǎng),多種總線共存的狀態(tài)

汽車上的總線技術(shù)包括:LIN、CAN、CAN FD、FlexRay、MOST及Ethernet。就目前汽車上的應(yīng)用情況,成本低、可靠性高、應(yīng)用普遍的有Lin、CAN通訊,CAN FD也是最近幾年才逐漸得到應(yīng)用,CAN FD是對(duì)傳統(tǒng)CAN總線的一種擴(kuò)展和過(guò)渡,其目的就是Make CAN Fast,首先其不會(huì)對(duì)原有的整車網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)大的變更,具備很好的兼容性又具有可觀的傳輸速率。在開(kāi)發(fā)遷移量、時(shí)間成本、硬件成本等方面的考慮下,CAN FD在當(dāng)前階段是很好的過(guò)渡方案。

但隨著汽車電子電器架構(gòu)復(fù)雜度的提升尤其當(dāng)前輔助駕駛系統(tǒng)、無(wú)人駕駛技術(shù)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的LIN、CAN總線已不堪重負(fù)且無(wú)法滿足未來(lái)高帶寬的要求,例如無(wú)人駕駛技術(shù)涉及攝像頭、激光雷達(dá)等傳感器及不同控制器之間大量數(shù)據(jù)的采集、傳輸和處理。當(dāng)同時(shí)考慮X-By-Wire應(yīng)用場(chǎng)景和更高的帶寬要求時(shí),CAN FD可能也無(wú)法滿足,因此對(duì)于線控應(yīng)用場(chǎng)景,FlexRay是一種不錯(cuò)的方案,因FlexRay是專為車內(nèi)局域網(wǎng)設(shè)計(jì)的一種具備故障容錯(cuò)的高速可確定性車載總線系統(tǒng),采用了基于時(shí)間觸發(fā)的機(jī)制且具有高帶寬、容錯(cuò)性好等特點(diǎn),在實(shí)時(shí)性、可靠性及靈活性方面都有很大的優(yōu)勢(shì),非常適用于安全性要求較高的線控場(chǎng)合及帶寬要求高的場(chǎng)合。但FlexRay的應(yīng)用對(duì)OEM的能力要求相比CAN會(huì)提高很多,同時(shí)全部升級(jí)為FlexRay會(huì)帶來(lái)開(kāi)發(fā)遷移量、時(shí)間成本、硬件成本等方面的同步提升(所有節(jié)點(diǎn)必須升級(jí)為FlexRay節(jié)點(diǎn))。此外,就我個(gè)人觀點(diǎn)而言,FlexRay后續(xù)得到普遍應(yīng)用的可能性不是很大,首先成本方面與車載以太網(wǎng)差不多而通訊速率又遠(yuǎn)低于它,而車載Ethernet在未來(lái)得到推廣的可能性要比FlexRay高很多。需要注意的是CAN FD在市場(chǎng)推廣實(shí)施還沒(méi)有幾年,第三代CAN總線-CAN XL也即將登場(chǎng),CAN XL傳輸速率將達(dá)到10Mbit/s,可填補(bǔ)CAN FD和百兆車載以太網(wǎng)(100BASE-T1)之間的鴻溝,從這點(diǎn)也可以看出車載通訊的快速發(fā)展及對(duì)通訊帶寬的越來(lái)越高的要求。

當(dāng)然所有總線的應(yīng)用都是分所在的域和場(chǎng)景的,例如對(duì)于安全要求很高的場(chǎng)合,采用了基于時(shí)間觸發(fā)機(jī)制的FlexRay因?qū)崟r(shí)性和確定性更高可能更合適,再比如在后續(xù)基于SOA的高帶寬數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用場(chǎng)景,車載以太網(wǎng)則更適合。而對(duì)于一些動(dòng)力域控制器本來(lái)就可通過(guò)CAN滿足需求的何必花精力和額外的成本去用其他總線技術(shù)取代。因此相比說(shuō)要取代,我認(rèn)為更應(yīng)該是并存,每種總線技術(shù)都有其存在的價(jià)值,在滿足要求的前提下,采用成本低、成熟的總線技術(shù)肯定是首選。