软件能否定义汽车

究竟什么是“软件定义汽车”~

这两年，关于汽车软件的讨论越来越多。“软件定义汽车”的说法也被行业内的人们屡屡提起，每个人都在说软件将要重新定义汽车，并视特斯拉为先驱。
有两个说法比较流行：一是新四化的浪潮下，软件将重新定义汽车；二是传统汽车企业将会在“软件定义汽车”这个浪潮中被拍死在沙滩上。
那今天我试着从一个在传统汽车企业工作的软件工程师角度来解读一下这件事。
1，到底什么是软件定义汽车
汽车一直是有软件的，它控制着发动机的喷油点火，变速箱的换挡，ESP的介入等等。过去这个软件一直被忽略，现在我们似乎发现了可以在汽车软件上做更多的事。在谈到软件重新定义汽车之前，我们先要了解汽车公司的运营模式。
汽车公司，本质上是一家卖硬件的公司。它通过从供应商ABC处购买变速箱、车桥、底盘等各种零部件，将它们组装起来，再赋予这辆车属于自己的品牌属性，然后拿到市场上卖，挣取一定的差价。造车卖钱就是个靠量大取胜的生意，卖得越多，开发费用就分摊得越少，利润也就越高。而且这是个“一锤子”买卖：这车只要到消费者手里，汽车公司就再也没法从你身上挣到钱，你去4S店修车也只是钱给了4S店，并没有流入汽车公司的钱包。
总结一下，自打汽车诞生的那天到现在100多年里，卖车是“卖硬件挣钱的一锤子买卖”。
“汽车的性能是由硬件决定的”，我想这句话说出来大概99%的人会赞同。比如发动机决定了超车是否有推背感，变速箱决定了是否有顿挫，悬架决定了乘坐是否舒适等等。至少在这之前，很少会有人谈论到软件能够给汽车带来什么样的改变。
在互联网蓬勃发展之前，汽车行业是个不被打扰的传统行业，但是第三次工业革命——互联网发展之后，汽车也跟互联网强相关了。
软件定义汽车反映在方方面面：比如一套动力参数对于很多车主来说都是不够的，超车需要运动模式，城市里我需要经济模式。通过不同的软件参数设置，并做成可视化界面或者按钮，车主都能自己决定动力输出。
软件先进的算法实现了智能驾驶——自适应巡航能够在一定程度上解放你的双手；碰撞预警能够帮你免于灾难；疲劳提示能够让你打起精神；自动泊车能让女司机轻松不少——等等让人舒适的功能。
智能座舱领域又是软件定义汽车的主要体现。

夏天天气很热，暴晒一天的车坐进去非常闷且烫。有没有想过能在办公室打开车辆空调，冬天也是这样，可以选择提前打开暖气暖暖车。这些都可以通过车联网实现，在手机APP上轻轻一点就行。
在体验小鹏的时候，我发现车机系统就做得不错，特别是图形化界面调节温度和风向，让我很惊讶。

如果说硬件是这辆车的身体，那软件则是灵魂，软件没做好，汽车就变得愚蠢没灵气。
2，在软件定义汽车领域，传统汽车公司差在哪
近几年，特斯拉、蔚来等互联网造车企业纷纷推出了自己的智能电动汽车，但是传统汽车厂商似乎还没有能够与之抗衡的产品问世。
当我试驾了蔚来ES6或者小鹏P7，再去试驾同等燃油车，坐在里面给人的落差很大。
智能座舱+智能驾驶几乎是电动车的标配，但是目前燃油车看上去跟这些智能电动车不是一个时代的产物。也许是因为互联网对我们的影响，增加了人们对车机系统的期望值，总觉得车机系统的交互体验该像手机一样智能和科技。
这里并不是说传统车有多差，而是说传统巨头们的转型太慢了。
大众CEO去年说汽车公司未来将是软件公司，可还是免不了因为高尔夫8和ID3灾难性的软件问题而辞职，ID3的上市也一拖再拖。似乎有人跟我一样有疑问，大众这种行业巨头难道就招不到几个合格的软件工程师吗？
在我看来，传统车企转型慢可能有下面的原因：
不能理解“软件定义汽车”，决策者不能理解软件能带来什么。
尽管几年前我还很反感互联网造车，觉的他们一口一个颠覆很无知，但是不得不承认，互联网给汽车带来了新的活力，智能座舱就是一个例子。尽管传统汽车公司在“造车”这件事上依然有着巨大的优势，但是在拥抱互联网上，还是落后于新造车企业们。
这一点，传统车企的领导层们似乎并没有怎么意识到。知识结构限制了他们的想象力，传统车企的领导们估计大部分是机械、车辆这种传统学科出身，对软件，互联网不敏感也不了解，缺乏想象力，也不会想着与时俱进去学习去了解。而HR也没意识到这种变化，招不到既懂汽车又懂软件的人才。
其次是传统卖车的观念占主导地位。硬件构成了一辆车，但是软件只是个附属品，服务的角色。在车企，软件部门大概被认为是服务部门，是附属品。
传统车企流程长，做决策慢。流程长确实能够带来很多好处，比如确保产品能够安全，高质的投放市场，这与互联网行业半成品投放市场，先占领市场然后后期慢慢升级的思路完全相反。传统车企认为上市的产品必须是经过千百次认证测试，做到万无一失才能投放市场，这一点全世界的传统车企都是这样做的。这大概是传统车企与互联网车企最大的分歧，传统车企从安全，对消费者负责的角度出发，所以开发流程长，决策慢；而互联网车企则认为先占领市场更重要，有问题很正常，后期配合OTA慢慢升级就行。
所以你能看到市场上传统车企电动车推出速度慢，产品力也不很强，也没有好的车机产品，看上去传统车比智能电动车落后一到两代。传统车企流程长又繁琐，决策慢以前给他们带来了好处，现在却可能拖累了他们。
或许双方应该开个workshop相互聊聊。
3，软件重新定义汽车，能给汽车行业带来什么
软件定义汽车时代，跟过往最大的区别就是：一辆车卖出去之后才是开始盈利的起点。
以传统的卖车思路，一辆车出厂了那就是钱到手了，后续也不会再有交易；但是特斯拉和其他新势力创造了新的玩法，让传统厂商意识到原来软件也是可以产生盈利的——商业模式发生了变化。
比如下面的场景：
客户何先生买了一辆车，3个月后发现这动力不给力，想升级到高功率版本，此时他发现可以通过软件升级来提高功率，只要2999，大概率他是会掏这个钱的，再来个双11特价，你看香不香。
过了一阵子，大屏上又显示，只要998，就能拥有自动泊车系统。十几万都花了，还在乎998吗，老婆化妆品一次大几千，就不能为自己花点钱！掏出支付宝，付钱！
有一天，腾讯的马总发现升级只能用支付宝，这还了得。于是使唤公关跟A汽车公司达成一致，交点入场费就能支持微信支付了。同理，美团的王总也发现A汽车智能大屏上只有饿了么，也是又交了点钱让A公司把美团APP推送给客户。
以此类推，后续的软件升级和服务也能挣钱。你可以去看看特斯拉的软件包，辅助驾驶4200美元一个，这就是“周边”消费。
满足差异化需求。朗逸一个月卖五万辆，这五万辆一模一样，开起来也一模一样。如果在软件时代，一千个车主也需要一千种驾驶感受，软件能满足用户个性化的需求，就像我能决定我的手机有多少APP一样，我也想决定我的车开起来是怎样，能拥有多少功能，要照顾到每个消费者独特的需求。
软件定义汽车时代，软件部门将是个盈利部门。
4，汽车软件发展路在何方
目前汽车软件分为两种，一种是特斯拉自成一派的软件架构，十分神秘，外人不得而知；另外一种是除特斯拉以外的汽车公司广泛使用的AUTOSAR软件架构。
AUTOSAR软件架构又分为Classic AUOTSAR（CP）?和 Adaptive AUTOSAR（AP）。传统ECU控制器采用的是CP软件架构，而AP是CP的进阶版，在智能驾驶领域广泛使用。
AP不但是一种标准，而且还包含了代码层面（C++）的规定，AP主要是为了面向服务的功能设计的，能支持SOA。
面向服务的架构SOA
不同于传统汽车电子电气架构中面向信号的架构，面向服务的软件架构有标准化的服务接口，松耦合的服务机制，及可组合扩展的服务特性。SOA是一种软件架构，在IT界已经积累了很多经验，主要优点是能够能以最小的软件改动面对多客户多需求。
在目前的整车系统里，ECU与ECU之间都是通过信号这种点对点来通讯的，比如雷达的信号传给ECU使用，而如果控制器多了之后，系统就会变得异常复杂，信号太多，线束以及Pin脚都会增加。

而SOA面向服务的设计理念将车辆功能分为不同的服务组件，比如动力控制器，ADAS控制器，娱乐控制器等。这些服务都具有唯一的ID，并通过服务中间件完成自身的运转。这样，SOA就解决了因某一个功能部件增减而导致整个通讯矩阵都要更改的问题。

再者，每个服务组件接口标准统一可访问，服务组件不再依赖于特定操作系统和编程语言。
除了软件架构的变化，电子电气架构变化也要提一下。
特斯拉依靠着自研的AI芯片和操作系统，实现了EE架构的计算集中化，Model 3上EE架构只有三大部分：CCM(中央计算模块)，BCM LH(左车身控制模块)，BCM RH(右车身控制模块)。而目前传统车上还是老的架构，多达上百个控制器散落在车身各处，分别控制着相应的部件。汽车EE架构处于从分布式-域集中式-中央计算式发展过程，目前处于域集中式阶段。
域控制器（Domain?Control Unit,DCU）
在域控制器的概念下，整车控制系统分为了动力总成，底盘控制，车身控制，辅助驾驶控制，娱乐系统控制等5个域。每一个域都会有一个高性能的大脑-MCU负责功能处理。简单来说就是把一些功能相近的部件集成到一个算力强大的控制器里，该控制区要包含多个传统ECU功能。
下图就是一个域控制器的大概样子，4个域，每个域控制器分管着不同的功能部件。最后通过以太网进行通讯。

比如在辅助驾驶域里，会有碰撞预警，自适应巡航，侧方来车，泊车辅助等功能，按照以往的惯例，每一个功能都会有一个ECU来负责传感器信号的接收处理，功能实现；但是现在这些功能都由一个域控制器处理，域控制器内各个功能通过低速CAN实现信号交互，域与域之间通过高速CAN通讯。

域控制器然而只是过渡，基于中央计算的架构才是未来趋势，此时汽车内可能只需要一个ECU来控制所有，这就需要强大的软件团队。特斯拉说他们70%的员工都是软件工程师，大概也就是这个原因吧。
写到这本文就结束了，引用前阵子很火的文章的名字结束本文：
接下来很血腥，因为我们都在沉睡。

图｜网络及相关截图
作者简介：何先生，某汽车公司前标定工程师，现汽车软件工程师。
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

软件定义汽车，顾名思义，就是通过软件提高汽车的性能，改变传统驾驶模式，这一概念最近被反复提及。软件定义汽车这个概念是 由百度副高级副总裁，自动驾驶事业部总经理王劲先生提出的一个概念，根据王劲先生的描述，未来对于汽车的定义会被颠覆，决定一台汽车性能有优劣的核心标准是以人工智能为核心的软件技术，而不再是传统意义上由汽车马力大小，汽车发动机性能，内饰是否舒适，机械等操纵性能是否足够好这些传统的硬件条件。
众所周知，自人工智能领域技术出现突破后，百度一直在探索将人工智能软件技术应用到汽车产品上，希望通过软硬件的整合，为汽车赋予更加智能而人性化的“大脑”从而进一步提升汽车产品的性能，而能够实现无人驾驶的汽车则是百度在汽车领域的奋斗目标，目前看来，百度集团在无人驾驶汽车方面的努力主要包括三个方面，第一是在汽车传统硬件上加装高精度地图和定位功能，环境感知，规划决策，还有车辆控制系统，此外还要对车辆智能操作系统进行重新设计和搭建，目前看来，在国内无人驾驶汽车领域，百度集团拥有无可比拟的优势，因为百度深耕互联网行业多年，尤其是在搜索引擎领域具有很高的地位，因此这就意味着应用在汽车上的无人驾驶智能系统会有海量的数据作为支持，此外，百度集团在人工智能领域算法方面也是独有建树，优秀的算法配合超强的计算能力，共同决定了百度人功能智能汽车的质量，也是未来无人驾驶汽车人工智能水平高低的重要衡量标准。
希望在不久的将来，我们的汽车真正实现了人工智能，能给我们带来前所未有的良好驾驶体验。

软件的基础一直是硬件，到了汽车上，我们也不应改变看法。

文/《汽车人》黄耀鹏

资讯时代有一个不好，容易抹平个性。业内如果有某个新鲜提法，可能是跨界引进，也可能出于某个天才的头脑风暴，总之一见诸媒体，大家也都觉得不错。但是接下来的事情就糟糕了，因为很多人都会引用这些说法，并生发阐释，最后变成烂大街的概念。

很不幸，“软件定义汽车”就属此列。在老百姓眼里，汽车工业原本是重工业，也就比冶金、能源、机械等轻一些。巧合的是，汽车和以上都沾边，但这么说并不准确。重和轻是以前的划分方法，现在不大提了。汽车是个工业大杂烩儿，集多种工业门类于一身。

软件则是汽车最新囊括进来的技术门类。在上世纪80年代，汽车只有1000多行代码，而现在的则有数百万行。这些代码编译成可执行模块，固化/烧录在芯片中，而非以源码（文本）形式存在。它们的知识产权大多属于供应商，主机厂商掌握的可能不足30%。

主机厂躁起来

和别的零组件一样，主机厂只关心接口关系和ECU稳定，对软件黑盒子不大关心，几十上百个ECU各干各的活儿。通讯方式则是祖传的CAN总线，和高速串行总线相比，就如同光纤通讯和“基本靠吼”的信息传输率差异一样。

现在，软件被客户感受到，即便最初级的车机互动（语音和限定手势），或者不大靠谱的自动驾驶，都是软件的直接输出形式，日益被消费者重视。甚至在某些年轻客户中间，其重要性越过了加速性能和真皮座椅、全景天窗一类的“硬指标”。敏感如主机厂，立刻就洞察了这一点，这是变天了。

主机厂马上发动了夺回控制权的攻势。如果以前做系统集成商，就可以垄断消费者触达的所有层面，现在必须要加上软件了。假以时日，软件重要性的提升是可以预见的。所以，必须将“新四化”所涉及的所有软件，都要掌握起来。能自研的自研，自研不了的勒令供应商交出原始代码，进行单步走查。当然，是以客户安全的名义。黑盒子供应商，不再被容忍。

问题是，这是未来。如果站在今天的时间点上，到底智能化的差异重要，还是汽车性能的差异重要？或者消费者对哪一个更敏感？

如果过两三年呢？要知道，两三年以后交付的产品，现在应该从Pro-E的三维图纸，经过数字化模型，走向全比例的油泥模型了。高速互联网通讯模块、以AI之名的自动驾驶、人机互动方案，都应该到了样机测试阶段了。所以，两三年后的未来，现在就要当做现实来考虑。

需要认识到的首要问题是，在电动化的大背景下，动力数据的差异被大大缩小了。直线加速的瓶颈，不再是电机能力，而是人的颈部。

随着中国造车水平的整体提升，供应商也日益成熟，底盘、NVH差异也大大缩小了。

这样一来，除了堆料，就剩下软件还能拿出来PK一下了。

软件还扶不上墙

有人说，智能化才是口水话题，家家都夸耀自己的智能化，说自己的AI训练水平高，更人性化，让消费者很难判断，总之贵就对了。对大多数人来说，汽车消费，试错成本太高。家用扫地机器人可以拿来做廉价对比。

有的机器人壁障能力太弱，可以连续几小时在角落里撞来撞去，或者绊在充电线上打转，甚至把宠物排泄物在地板上涂抹均匀。但你打开广告，所有的厂商无一不夸耀自家产品的智能化。

眼下屡被吐槽的自动驾驶能力，虽然已经被纳入产品核心竞争力的一部分，但在城市路况下，与其说减负，不如说添乱。光是一个加塞，就对付不了，还被后车嘀成狗。

至少在当前产品周期内，汽车性能权重仍然大于智能化。原因很简单，眼下的智能化难堪大任，特异性不足，作为产品，它们的完成度都很差。汽车性能仍然会唱主角。

颠覆的未来要多久

看到这一点，主机厂和供应商争夺主导权的剑拔弩张，将会平复下来。但是，世界伦常的变化恰恰是无常的。

虽然都是AI训练，我们不谈车机，单说自动驾驶。后者之所以现在显得弱鸡，固然是因为我们的模型无法穷尽千差万别的现实路径，但是当年我们也是这样预测围棋的AI的。因为围棋的可能变化，超过宇宙中的所有的原子数。但现在怎么样？AI会自动滤除大部分不合理的（虽然可能）的“着法”，对剩下的路径进行算法自我训练。依靠惊人的迭代次数，无须依赖人类知识，在一夜之间成为战胜所有人类的高手。

到了人类现实世界，影响因素复杂了很多。AI训练需要更强的算力兜底，但散热条件、车载能源的有限供应成为瓶颈。而且，超过1000Tops的算力，仍然很贵、很重、很费电。换句话说，近期而言，我们没有低成本解决办法；而当前，压根没有解决方案，无论成本如何。

软件定义汽车，就是打破汽车作为信息孤岛的存在。和现在硬件为主、软件是花瓶的时代，好比互联网时代与单个PC之比。互联网理论诞生40年之后，公众才享受到它的红利，其基础恰是芯片硬件以摩尔定律进化到低成本互联的时期。

软件的基础一直是硬件，到了汽车上，我们也不应改变看法。至于要多久，要看软件要求的硬件基础，何时能以合理成本提供。（文/《汽车人》黄耀鹏，部分图片来源网络）【版权声明】本文系《汽车人》独家原创稿件，版权为《汽车人》所有。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

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