如何推动智能汽车软件突破发展?

 

智能汽车是实施“中国制造2025”和“两化融合”战略的重要支撑,代表着汽车产业转型升级的新方向。以一汽、长安、奇瑞为代表的车企纷纷发布智能汽车发展战略,并充分突出软件技术和产品的重要地位。与此同时,软件和互联网企业也在智能汽车领域加速布局,跨界合作成为重要的切入点。阿里巴巴与上汽加强合作,合资设立10亿元互联网汽车基金,建设互联智能汽车开发和运营平台;腾讯与富士康、和谐汽车签订战略合作协议,成立了和谐富腾智能汽车公司。此外,国内多家IT公司也纷纷通过在线车载诊断系统(OBD)或车载设备切入智能汽车领域,发展后台服务系统和大数据服务。种种迹象表明,软件已逐渐成为汽车信息化、网络化、智能化发展的基础和核心。如何推动智能汽车软件的突破发展,值得认真研究。

       一、软件成为支撑智能汽车加速发展的关键

       汽车软件系统正逐渐成为判断一款汽车性能优劣的重要指标。当人们在选购汽车时,除了考虑排量、马力、车身尺寸等硬性机械标准之外,汽车的操控体验、乘用感受已成为决定消费行为的关键因素,诸如发动机管理控制、自适应悬挂、加速防滑等操控功能,在很大程度上要依赖于汽车嵌入式软件系统来实现,软件已然成为智能汽车差异化竞争的焦点。

       (一)软件成为智能汽车创新升级的主要载体

       在传统汽车价值中,硬件占90%,软件占10%;在智能汽车价值中,硬件占40%,软件占40%,内容占20%。据统计,目前的中高端汽车,汽车电子占整车成本已超过30%,一辆智能汽车大约装备有50-100个ECU(电控单元),20000万行左右的源代码,代码量与空客A380客机相当;约有90%的智能汽车创新是通过汽车电子来实现的,有80%的创新取决于软件。通过软件来实现创新,而不再是传统的硬件,大多数汽车厂商通过软件系统控制汽车架构,不但可以实现创新升级,还可以有效降低车重和生产成本。例如,特斯拉CEOElonMusk就曾表示,“特斯拉是一家硬件公司,更是一家软件公司,我们将ModelS真正设计成了一个装载在轮子上的成熟计算机系统,在我们看来,升级汽车软件就如同升级手机和电脑一样平常”。

       (二)软件可有效提升智能汽车的功能和性能

       一方面,智能汽车可以通过嵌入式软件系统来提升真实驾驶性能,比如,特斯拉ModelS车型通过车控软件系统在汽车高速行驶时自动调节底盘悬架。另一方面,通过软件来调整智能汽车引擎工作方式,或是关闭部分气缸,以便在性能和效率之间实时保持平衡,从而降低油耗,提升用户体验。比如,梅赛德斯-奔驰正在探索研究提供预测式定速巡航系统,以期通过调整引擎转速和变速器来适应不同坡度的路况。此外,通过车载信息系统、人机交互界面的优化升级,能够显著增强车载娱乐信息系统功能,进一步提升用户体验。

       (三)安全软件成为智能汽车“网络安全”和“驾驶安全”的基础保障

       随着网络化、智能化程度的不断提高,智能汽车作为一种软件集合体,将面临新的安全威胁。比如,黑客可以利用汽车的信息网络通道,攻击车辆控制系统的漏洞,从而取得动力驱动、转向控制、车载空调、门锁等车辆关键设备的控制权,造成功能安全风险;也可能攻击车载应用系统的漏洞,窃取车辆运行信息和用户信息,造成敏感信息泄露风险。同时,随着自动驾驶等技术的应用,汽车厂商要对汽车行驶状况负责,也需要建立在线实时车载诊断监测系统(OBD)动态记录汽车的运行情况,为事故定责提供依据。

       实际上,软件安全关键技术和核心产品可融入到智能汽车产业链的设计、开发和测试等核心环节,通过建立复杂的安全加密机制来提升智能汽车网络安全防护能力。同时,安全软件也可在第一时间收集车辆环境数据,进行静态、动态物体辨识、侦测和追踪等分析与处理,从而有效确保智能汽车的驾驶安全。

       二、我国智能汽车软件发展面临的主要问题

       近年来,我国智能汽车软件研发及应用取得了快速发展。在车控软件方面,“核高基”重大专项部署支持了实时嵌入式操作系统及开发环境、汽车电子控制器嵌入式软件开发平台和国产汽车电子基础软件平台产品。国内软件平台厂商参照OSEK/VDX和AUTOSAR等国际标准,已经研发了面向ECU的操作系统产品及解决方案。浙大ESE实验中心成功开发出符合AUTOSAR标准的集成的ECU开发工具链,支持用于ECU软件架构、网络系统配置、基础软件配置、诊断、标定和仿真测试的快速迭代开发模式。在车载软件方面,阿里云研发了可用于车载终端的阿里云操作系统;涌现出了科大讯飞、高德等实力较强的车载应用软件供应商;拥有了普华、博思、中科博泰等车载终端系统供应商,且相关产品在一些车型中已得到量产应用。但总体上,对比加速布局的智能汽车,我国相关软件的发展步伐明显滞后,仍面临不少问题与挑战。

       (一)关键技术研发滞后,技术积累明显不足

       国内企业对智能汽车软件的研发大多集中在娱乐、导航等车载应用软件领域,对车控操作系统、车联网以及智能驾驶等关键软件技术的研发则相对滞后,与美、日、欧等发达国家和地区存在明显差距。此外,国内一些高校实验室、科研院所目前所掌握的相关嵌入式系统、智能驾驶等核心技术的原理和方法,大多还处于理论研究和试验阶段,要实现产业化和规模化应用尚需时日。

       (二)产业融合度不高,尚未形成完整的产业链条

       当前,我国软件开发商和整车企业的合作模式不清晰,智能汽车产业链相关环节的融合度不高,在一定程度上也制约了软件的自主发展。软件开发商侧重于车载通信及信息服务,对先进车辆控制和安全系统的需求了解不够;整车企业专注于车辆生产制造工艺、流程的改进和优化,对车联网、智能无人驾驶等更高层次的软件技术研发尚无暇顾及。此外,智能汽车先进的传感器、控制器芯片、执行器等核心零部件和嵌入式系统软件仍严重依赖于国外,在电控单元的软硬件、系统可靠性和控制精度方面,与国际先进水平差距明显,尚未形成自主完整的产业链条。

       (三)行业规范和标准缺失,资源整合力度不足

       智能汽车涉及汽车、交通、IT、通信等多个领域,目前我国还缺乏顶层设计和全局性的规范及标准体系,基本处于企业各行其是、自行发展状态,也就无法实现资源、成果的共享。例如,当前我国在智能辅助驾驶系统,雷达、摄像头等传感系统方面,车载终端操作系统,车联网通讯协议等关键共性技术还没有形成统一标准,在很大程度制约了自主智能汽车软件的发展,造成同质化竞争和资源的严重浪费。

       三、几点建议

       (一)国家层面:加强顶层设计、统筹谋划,促进行业协同合作

       围绕当前智能汽车产业链的发展瓶颈、制约因素,以及关键软硬件技术的研发需求,结合“智能制造”、“互联网+”行动计划在智能网联汽车方面的战略布局,我国应加快以应用为导向,建立推进软件技术与汽车产业深度融合的工作机制,整合软件产业和汽车行业的优势资源,制定并实施软件技术与汽车产业融合发展行动计划。鼓励和支持软件企业与汽车厂商跨界合作,围绕汽车产业链关键环节进行联合攻关和协同创新。组织开展试点示范,鼓励和引导汽车厂商采用自主汽车软件产品,发展基于新一代信息技术的智能车联网技术和服务,丰富汽车功能,提升汽车性能以及智能化水平。

       (二)产业层面:集聚资源、抢抓标准,构建产业生态体系

       统筹利用工业转型升级资金、技术改造资金等资源,重点面向骨干软件企业和汽车厂商,加强智能汽车软件技术、产品和平台的研发应用及产业化。鼓励和支持开展智能汽车软件标准体系研究,以软硬件接口、数据通信格式与协议、平台、安全等共性基础标准为重点,加快推进关键汽车软件标准的研制和应用,支持发展企业标准和联盟标准,鼓励将取得重大突破的软件核心技术上升为国家或行业标准。充分依托车载信息服务应用联盟、中国汽车电子基础软件自主研发与产业化联盟等现有行业资源,积极构建汽车厂商、软件企业、高校及科研机构协作发展的自主产业生态体系。支持发展面向智能汽车软件领域的第三方测试、评估和认证业务,鼓励建设国家级的智能汽车软件测评公共服务平台,建立健全公共服务体系,提升公共服务能力。

       (三)企业层面:鼓励竞争、融合创新,加强关键技术研发

       鼓励软件和互联网企业发挥软件核心技术研发能力强、智能汽车厂商熟悉汽车行业应用特点的优势,共同探索互联网开放模式下的智能汽车软件技术、产品及服务创新。支持国内大型智能汽车厂商剥离或者整合软件研发部门,为自身整车制造和关键零部件生产部门,甚至面向整体智能汽车企业,提供良好的核心软件研发设计能力和行业应用解决方案能力。鼓励企业重点加强车控及车载操作系统、主动安全与自动驾驶软件、环境感知软件和执行系统、智能车载平台、车联网V2X技术等关键软件技术、产品和平台的研发及应用,提升我国汽车行业的智能化水平和核心竞争力。

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新闻来源:出赛迪智库