三、軟件合作模式:靈活豐富的合作開發(fā)模式

繼開創(chuàng)“軟件定義汽車”的特斯拉風生水起后,一時“軟件定義汽車”的妖風四起,在大眾成立軟件開發(fā)獨立部門之后,豐田也正式成立軟件子公司-Woven Planet Holdings,專注于開發(fā)自動駕駛、新的汽車操作系統以及高清地圖等軟件業(yè)務。國內上汽等主機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發(fā)的主動權。

傳統開發(fā)模式為,整車廠提供需求,供應商負責實現軟硬件,類似BOSCH、大陸等這些跨國500強,在這些零部件的軟硬件開發(fā)上經驗豐富,產品迭代了幾十代,無論從成本還是穩(wěn)定性,相比整車廠自己開發(fā)的軟件可以說是碾壓的存在,而且還有專利加持,整車廠轉型軟件可以說是舉步維艱,就拿 ESP 車身穩(wěn)定系統來說,日系的廠家開發(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 ,可想而知其在開發(fā)階段為了規(guī)避專利風險,到底饒了多少彎路。這些對于要轉型軟件開發(fā)的整車廠也是一樣的,行業(yè)壁壘不是那么容易破除。再有就是實實在在的高端軟件人才吸引能力,汽車屬于典型的重資產行業(yè),要造車的話需要買地建廠買設備建產線,而當前火熱的軟件開發(fā)IT 行業(yè),人的工資就是最大的投資成本,說白了,汽車行業(yè)軟件從業(yè)人員的公司,和互聯網無法站在同一競技擂臺上進行比對,所以整體上是缺少高端軟件人才的,這樣造成了當前整車廠軟件開發(fā)的轉型困境。

基于如上幾點,整車廠已經發(fā)現軟件開發(fā)不在是傳統的單個工廠物料而已,很快就會成為自家公司的核心競爭力,所以開始下重力氣建立軟件研發(fā)團隊,進行核心軟件開發(fā)。尤其目前智能化、網聯化和電動化的趨勢下,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”模式開始研發(fā)和生產自己的軟硬件,并自己進行產品的改進和價值創(chuàng)造。因此在這種趨勢下,以前供應商全包的模式將逐漸弱化,而是與OEM合作開發(fā)的模式,比如供應商僅提供硬件,主機廠進行軟件的開發(fā)。

首先需要承認整車廠想把握主動權并進行自身軟硬件能力的提升是正確的,而且軟件合作開發(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,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,復雜電磁環(huán)境,大溫差的前提條件下,能保證百萬級的量產車不能出現嚴重軟件bug,每輛車數十甚至上百的控制器,要保證億數量級的產品穩(wěn)定,這還是基本盤�？梢钥聪掠捎谲浖�bug造成的歷史著名事件,豐田剎車門,手機電腦可以死機,汽車別說死機,就是一個小小的位反轉,都有可能喪失生命,汽車電子軟件工程本身是復雜度和高可靠性要求集合。

汽車電子軟件開發(fā)發(fā)展到今天,已經形成了完整的行業(yè)規(guī)范流程和功能安全等級驗證,可以參考部分法律執(zhí)行,不僅要求結果正確,還要求程序正義。在這一行,可以說不僅要求開發(fā)出的軟件滿足所需功能和需求,以及功能安全網絡安全要求,還要滿足開發(fā)過程遵循 ASPICE ,有完整的過程文檔記錄和追溯,甚至會細化到開會評審的記錄文檔,如果有個別楞頭,就是說我們軟件很優(yōu)秀,管你這個流程那個要求,放車上跑就完事了。對于這種,被使用的資質都沒有更不用說在量產車上用了。所以現階段汽車上跑的軟件,從源頭上就不存在個人小作坊開發(fā),都是公司里正規(guī)軍團隊經歷很長時間才能完成。

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

汽車上的總線技術包括:LIN、CAN、CAN FD、FlexRay、MOST及Ethernet。就目前汽車上的應用情況,成本低、可靠性高、應用普遍的有Lin、CAN通訊,CAN FD也是最近幾年才逐漸得到應用,CAN FD是對傳統CAN總線的一種擴展和過渡,其目的就是Make CAN Fast,首先其不會對原有的整車網絡帶來大的變更,具備很好的兼容性又具有可觀的傳輸速率。在開發(fā)遷移量、時間成本、硬件成本等方面的考慮下,CAN FD在當前階段是很好的過渡方案。

但隨著汽車電子電器架構復雜度的提升尤其當前輔助駕駛系統、無人駕駛技術的快速發(fā)展,傳統的LIN、CAN總線已不堪重負且無法滿足未來高帶寬的要求,例如無人駕駛技術涉及攝像頭、激光雷達等傳感器及不同控制器之間大量數據的采集、傳輸和處理。當同時考慮X-By-Wire應用場景和更高的帶寬要求時,CAN FD可能也無法滿足,因此對于線控應用場景,FlexRay是一種不錯的方案,因FlexRay是專為車內局域網設計的一種具備故障容錯的高速可確定性車載總線系統,采用了基于時間觸發(fā)的機制且具有高帶寬、容錯性好等特點,在實時性、可靠性及靈活性方面都有很大的優(yōu)勢,非常適用于安全性要求較高的線控場合及帶寬要求高的場合。但FlexRay的應用對OEM的能力要求相比CAN會提高很多,同時全部升級為FlexRay會帶來開發(fā)遷移量、時間成本、硬件成本等方面的同步提升(所有節(jié)點必須升級為FlexRay節(jié)點)。此外,就我個人觀點而言,FlexRay后續(xù)得到普遍應用的可能性不是很大,首先成本方面與車載以太網差不多而通訊速率又遠低于它,而車載Ethernet在未來得到推廣的可能性要比FlexRay高很多。需要注意的是CAN FD在市場推廣實施還沒有幾年,第三代CAN總線-CAN XL也即將登場,CAN XL傳輸速率將達到10Mbit/s,可填補CAN FD和百兆車載以太網(100BASE-T1)之間的鴻溝,從這點也可以看出車載通訊的快速發(fā)展及對通訊帶寬的越來越高的要求。

當然所有總線的應用都是分所在的域和場景的,例如對于安全要求很高的場合,采用了基于時間觸發(fā)機制的FlexRay因實時性和確定性更高可能更合適,再比如在后續(xù)基于SOA的高帶寬數據傳輸應用場景,車載以太網則更適合。而對于一些動力域控制器本來就可通過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取代。因此相比說要取代,我認為更應該是并存,每種總線技術都有其存在的價值,在滿足要求的前提下,采用成本低、成熟的總線技術肯定是首選。