一、架構(gòu)升級

1.1 軟件架構(gòu)：分層解耦、服務化、API 接口標準化

隨著企業(yè)向軟件定義汽車開發(fā)方法的轉(zhuǎn)變，軟件架構(gòu)也需要同步進行升級，引入面向服務的架構(gòu)（Service-Oriented Architecture，簡稱 SOA）方法論。汽車 SOA 是對整車智能化的底層能力進行組織。將車端的硬件能力和各種功能服務化，這些服務根據(jù) SOA 標準進行接口設計，基于 SOA 標準協(xié)議進行通信。這樣，各服務組件之間就可以相互訪問，從而擴展了服務的組合形式。

圖 4-1 SOA 服務化架構(gòu)示意圖

SOA 的引入使汽車傳統(tǒng)封閉、固化的軟件系統(tǒng)逐漸成為具備開放性、重用性的軟件生態(tài)。在新一輪的軟件架構(gòu)升級中，基于分層解耦的 SOA 服務化架構(gòu)，利用設備抽象和原子服務實現(xiàn)硬件能力的充分服務化，具體對象包括控制器周邊的傳感器、執(zhí)行器、傳統(tǒng)總線通信，以及控制器自身的診斷、存儲設備。同時，基于“邏輯語義轉(zhuǎn)換”的設計思想，完成接口標準化，實現(xiàn)不同平臺、不同車型的接口重用性目標。

圖 4-2 SOA 架構(gòu)下的基礎服務舉例

隨著基礎架構(gòu)及開發(fā)方式的變化，“軟件定義汽車”會顛覆整個汽車開發(fā)流程，基于SOA 的軟件架構(gòu)方案為智能汽車系統(tǒng)提供了重要的服務抽象。嚴謹?shù)姆庋b和分層結(jié)構(gòu)支持使用敏捷開發(fā)方法和針對接口進行測試，并降低了系統(tǒng)的復雜性，將大大簡化軟件組件在車輛更新?lián)Q代時的重用。

圖 4-3 軟件分層架構(gòu)示意圖

架構(gòu)標準化：

分層架構(gòu)，在原有的整車架構(gòu)中，引入原子服務層和設備抽象層。

設備抽象層負責封裝底層的硬件差異，并把硬件層的特性以服務的方式提供接口，供原子服務層進行調(diào)用，硬件的調(diào)整不應導致系統(tǒng)軟件對外提供的接口發(fā)生變化，使得應用邏輯擺脫底層硬件平臺的束縛；

原子服務層作為中間層，與平臺解耦，對上承接應用服務的調(diào)用，對下進行設備抽象的訪問，體現(xiàn)車型差異，并配置化適配，使能上層應用跨車型復用；

應用/組合層服務主要負責用戶需求邏輯的實現(xiàn)，通過調(diào)用原子服務層提供的接口，組合出千變?nèi)f化的場景化應用。

接口標準化：

跨車型、跨零部件供應商，最大化復用，降低軟件定義汽車軟硬件開發(fā)復雜度。

在架構(gòu)標準化的基礎上，如何能實現(xiàn)軟件的跨車企使用？就需要對層與層之間的接口進行標準化，不同整車廠、Tier1、平臺供應商定義同一套服務接口，使得不同整車廠之間，不同 Tier1 之間的軟件可以相互調(diào)用，大大增加軟件的復用性，縮短車輛開發(fā)周期。

在接口標準化推動方面，中國汽車工業(yè)協(xié)會已經(jīng)發(fā)布了第三版《軟件定義汽車原子服務 API 接口與設備抽象 API 接口參考規(guī)范》，包含 700 多個 API，涵蓋車身控制、熱管理、能量管理、運動控制、智駕域、動力域、底盤域等多個功能域，參與接口標準化定義的成員包含整車廠、零部件、基礎平臺供應商、軟件供應商等 100 多家公司。

1.2 通信架構(gòu)：基于車載以太網(wǎng)的技術應用

隨著車輛功能的不斷增加，特別是自動駕駛、智能座艙的不斷發(fā)展，需要傳遞的信號已呈爆炸式增長，車輛功能不斷升級更新，用戶對于 OTA 升級體驗提出更高的要求，傳統(tǒng)的 CAN 總線通信的方式已不能滿足車輛功能的增長速度，采用基于以太網(wǎng)服務的通訊方式，可實現(xiàn)功能的靈活重組，有效解決傳統(tǒng)面向信號的通信架構(gòu)中因個別信號增減/變更，而導致功能相關的所有系統(tǒng)均產(chǎn)生變更的問題。

車載以太網(wǎng)及其支持的上層協(xié)議架構(gòu)如下圖所示，車載以太網(wǎng)主要涉及 OSI 的 1、2層技術，車載以太網(wǎng)同時支持 AVB、TCP/IP、DoIP、SOME/IP、DDS 等多種協(xié)議或應用形式。

圖4-4車載以太網(wǎng)及其支持的上層協(xié)議架構(gòu)

SOME/IP 的全稱為：Scalable service-Oriented MiddlewarE over IP，基于 IP 的可擴展的面向服務的中間件，已于 2013 年納入 AUTOSAR 4.1 規(guī)范。

圖 4-5 支持面向服務的 SOME/IP中間件

通信架構(gòu)升級之后帶來的變化：

更靈活的溝通機制：CAN 總線為廣播式通信，多主方式的工作使得每個節(jié)點發(fā)送的信息都可能占據(jù)所有的通信媒介，只是接收節(jié)點可以選擇是否接收該信息。而以太網(wǎng)以一對一或一對多兩種方式進行通信，一對一的方式發(fā)送節(jié)點的報文中涵蓋自己和一個接收節(jié)點的地址；一對多的方式中發(fā)送節(jié)點的報文中涵蓋自己和多個接收節(jié)點的地址。二者都不影響其他節(jié)點的通信。

更高的帶寬，更低的時延：車內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸總量及對傳輸速度的要求持續(xù)提升，以及在跨行業(yè)的標準協(xié)議需求的驅(qū)動下，支撐更多應用場景、更高速的以太網(wǎng)取代CAN/LIN 等傳統(tǒng)汽車車內(nèi)通信網(wǎng)絡已經(jīng)成為必然。

更多的應用場景，易互聯(lián)易擴展：車載以太網(wǎng)與車外網(wǎng)絡基于相同協(xié)議，在與車外網(wǎng)絡進行通信時，接口過渡更加平滑。傳統(tǒng)車內(nèi)通信網(wǎng)絡基于獨有的網(wǎng)絡協(xié)議，且接口標準化差；與車外網(wǎng)絡進行交互時，需要對不同系統(tǒng)的協(xié)議進行轉(zhuǎn)換。在網(wǎng)聯(lián)化趨勢下，車載以太網(wǎng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換成本更小。

更快的 OTA 升級速度，更易用的體驗：采用以太網(wǎng)進行 OTA 升級，通訊速度相對傳統(tǒng)的 CAN 升級，提升了 10 倍以上，大大降低了用戶等待的時間。采用基于服務的通訊 SOME/IP，可實現(xiàn)功能的靈活重組，有效解決傳統(tǒng)以功能需求為核心的架構(gòu)中因個別功能增減/變更，而導致功能相關系統(tǒng)均需變更的問題，降低系統(tǒng)OTA 升級的復雜度。

1.3 硬件架構(gòu)：區(qū)域接入+算力集中化

整車電子電氣架構(gòu)是實現(xiàn)軟件定義汽車的基石，目前市場上銷售的傳統(tǒng)汽車大部分是分布式電子電氣架構(gòu)，如下圖所示。

圖 4-6 傳統(tǒng)分布式電子電氣架構(gòu)示意圖

在分布式電子電氣架構(gòu)中，首先將汽車功能劃分為不同的模塊，如動力控制、底盤控制、主動安全、被動安全、智能駕駛、信息娛樂和車身等。然后再將每個模塊的功能再進一步細分，例如車身功能又細分為車燈控制、車門控制、座椅控制等功能。不同的電控功能采用獨立電控單元（ECU）實現(xiàn)，不同 ECU 之間通過 CAN/CAN FD 進行通信。

因為每個 ECU 由不同的供應商開發(fā)，有著不同的嵌入式軟件和底層代碼，所以分布式電子電氣架構(gòu)在整車層面造成大量的冗余和 BOM 成本。另外，因為車內(nèi)軟件都分布于各 ECU 上，且 ECU 都由各供應商獨立完成，其軟硬件是緊密耦合的，整車廠并沒有權(quán)限去維護和更新 ECU 上的軟件。

快速滿足用戶需求是整車廠搶占市場份額的關鍵，而分布式電子電氣架構(gòu)嚴重制約整車廠響應市場需求的速度。假設某車型中設計完成后，用戶提出增加駕駛員位置記憶功能，即駕駛員將車輛的座椅、方向盤、外后視鏡等相關系統(tǒng)調(diào)整到舒適的位置后，可以將其設置為記憶位置，方便后續(xù)快速調(diào)整。需要對車門控制器、座椅控制器、方向盤控制器、網(wǎng)關等多個部件進行軟件變更，只有當各個零部件供應商完成變更，并且整車廠完成集成測試和整車測試后，才能夠?qū)⑿鹿δ芡斗攀袌觯@將造成開發(fā)和變更周期長、成本高等問題。

為此，各整車廠早已開始儲備新型電子電氣架構(gòu)方案，以促進軟件定義汽車的快速實現(xiàn)。新型電子電氣架構(gòu)的顯著特征是功能（軟件）集中化、硬件標準化。通過中央計算平臺/域控制器對控制功能進行統(tǒng)一管理，從而降低硬件冗余和 BOM 成本，減少整車廠對眾多供應商的依賴。根據(jù)功能集中程度不同，新型電子電氣架構(gòu)主要分為三種類型。

第一種：域集中式電子電氣架構(gòu)

在域集中式電子電氣架構(gòu)中，將整車電子電氣控制功能劃分為 N 個功能域，每個功能域設計一個域控制器，其余控制器均為域內(nèi)控制器，各域內(nèi)控制器一般為智能傳感器、執(zhí)行器和傳統(tǒng)控制器。

域集中式電子電氣架構(gòu)示意圖如下圖所示，示例中將整車電子電氣控制功能劃分為五大功能域：動力域、底盤安全域、智能駕駛域、信息娛樂域和車身舒適域。

圖 4-7 域集中式電子電氣架構(gòu)示意圖

第二種：跨域集中式電子電氣架構(gòu)

在域集中式電子電氣架構(gòu)中，域控制器只負責一個域的功能集中控制；而在跨域集中式電子電氣架構(gòu)中，有些域控制器負責兩個或兩個以上域的功能集中控制，進一步提升了系統(tǒng)功能集成度。比較常見的跨域集中式電子電氣架構(gòu)是三域架構(gòu)，跨域集中式電子電氣架構(gòu)的示意圖如下圖所示。

圖 4-8 跨域集中式電子電氣架構(gòu)示意圖

三域架構(gòu)分別為車輛控制域、智能駕駛域和智能座艙域，將原來的動力域、底盤安全域和車身舒適域整合為車輛控制域，智能駕駛域和智能座艙域?qū)Ｗ崿F(xiàn)汽車智能化和網(wǎng)聯(lián)化。

三域架構(gòu)有 3 個域控制器：

車輛域控制器負責整車控制，對實時性和安全性要求高；

智能駕駛域控制器負責自動駕駛相關感知、規(guī)劃、決策相關功能實現(xiàn)；

智能座艙域控制器負責 HMI 交互和座艙相關功能實現(xiàn)。

第三種：區(qū)域接入+中央集中式電子電氣架構(gòu)

中央集中式電子電氣架構(gòu)不再按照功能去部署車內(nèi)的電子電氣系統(tǒng)，而將整車所有功能域的控制邏輯均集中于中央計算平臺，進一步提升了系統(tǒng)功能集成度。原有分布式和域集中式架構(gòu)中的 ECU 的控制/計算功能被中央計算平臺收編，轉(zhuǎn)變?yōu)楦雍唵蔚膫鞲衅骰驁?zhí)行器。

為了減少線束長度，簡化通信，就近接入和供電，在中央集中式架構(gòu)下可以按照物理位置劃分區(qū)域并在區(qū)域內(nèi)部署區(qū)域控制器，形成中央計算平臺和多個區(qū)域控制器的架構(gòu)，中央集中式電子電氣架構(gòu)的示意圖如下圖所示。

圖 4-9 中央集中式電子電氣架構(gòu)示意圖

硬件架構(gòu)的升級，同時需要考慮跨域功能的融合、SOA 架構(gòu)下的軟件功能分層、服務化后的控制實時性、功能安全設計、復雜的硬件設計與集成等等。

二、安全升級：構(gòu)建多層次的整車縱深防御體系

2.1 功能安全

隨著電子電氣架構(gòu)技術的不斷升級，整車越來越多的系統(tǒng)和組件對功能安全產(chǎn)生影響，為此，功能安全也從部分關鍵系統(tǒng)開發(fā)，向整車各系統(tǒng)全面開發(fā)拓展。

同時，由于域控制器、中央計算平臺等新架構(gòu)技術的出現(xiàn)，對功能安全提出了新的技術挑戰(zhàn)，功能安全必須建立針對這些復雜系統(tǒng)及軟件的開發(fā)和測評手段。

功能安全技術也影響著電子電氣架構(gòu)技術的發(fā)展，從傳統(tǒng)的失效安全（Fail-Safe）向失效運行（Fail-Operational）演變，電子電氣架構(gòu)設計中引入了更多的冗余（如通信冗余、冗余控制器等）及安全保障措施。

未來，車輛智能化生態(tài)的形成，將促進功能安全技術走出單車，向全鏈路延伸，實現(xiàn)整體智能生態(tài)的整體安全。

2.2 預期功能安全

電子電氣架構(gòu)相關的預期功能安全指的是規(guī)避由于功能不足、或可合理預見的人員誤用所導致的人身危害。預期功能安全技術屬于汽車技術的一部分，對應的標準為 ISO 21448。根據(jù)自動駕駛功能及其運行設計域，分析滿足預期功能安全要求的系統(tǒng)配置方案，基于系統(tǒng)配置方案確定或選擇合適的電子電氣架構(gòu)方案。預期功能安全關鍵技術點：

（1）自動駕駛安全準則制定技術：針對自動駕駛已知場景和未知場景下的安全表現(xiàn)，制定客觀量化準則，科學判定自動駕駛的安全水平；

（2）安全分析技術：通過 STPA 等安全分析手段，識別自動駕駛安全相關功能的不足性能局限及危害觸發(fā)條件，制定針對性措施，開展功能更新；

（3）多支柱法測試技術：由仿真測試、定場景測試和真實道路測試組成的自動駕駛預期功能安全測試體系；

（4）安全論證技術：基于安全開發(fā)、分析、測試等結(jié)果，制定預期功能安全檔案策略，通過 GSN 等論證手段，評估自動駕駛安全風險，完成預期功能安全發(fā)布；

（5）安全監(jiān)控技術：通過車載和遠程手段，監(jiān)測自動駕駛運行過程中的安全表現(xiàn)，識別安全風險并開展必要的風險控制措施，以確保自動駕駛運行安全。

2.3 網(wǎng)絡安全

智能汽車車輛端、通信管道、云平臺以及移動應用均面臨一系列的信息安全威脅。從汽車網(wǎng)絡空間維度出發(fā)，通過多重技術協(xié)同、不同手段互補、從外到內(nèi)多層次部署安全防線，滿足車輛信息安全防護的縱深性、均衡性、完整性的要求。需要依據(jù)新一代車輛電子電氣架構(gòu)，從網(wǎng)聯(lián)安全、內(nèi)網(wǎng)安全、ECU 安全角度實施部署相應防護措施。

網(wǎng)聯(lián)安全

網(wǎng)聯(lián)接入層主要抵御針對以太網(wǎng)的 DOS、PING 類型、畸形報文、掃描爆破、欺騙、木馬等網(wǎng)絡攻擊。需要具備車云聯(lián)動機制的主動安全防護能力，可通過云端系統(tǒng)實時配置防護策略，主要包括接入認證機制、通信保護機制、以太網(wǎng)防火墻機制和入侵檢測與防御（IDPS）機制。

車內(nèi)網(wǎng)安全

車輛內(nèi)網(wǎng)安全主要抵御針對車載 CAN/CAN FD、車載以太網(wǎng)的攻擊入侵，包括報文監(jiān)聽、錯誤注入、報文重放等攻擊。防護的策略包括：總線入侵檢測機制、內(nèi)網(wǎng)防火墻機制、功能域隔離機制、總線通信保護機制和診斷安全保護機制。

關鍵 ECU 安全

為確保車輛系統(tǒng)或關鍵數(shù)據(jù)不被破壞，在車輛關鍵 ECU 層面需具備安全啟動、關鍵數(shù)據(jù)安全存儲、系統(tǒng)安全運行的安全能力，并可為應用運行提供權(quán)限管理能力。

服務安全

SOA 安全框架需要遵循五個基本原則：機密性、完整性、真實性、授權(quán)性和可用性，通過信息加密、數(shù)字簽名、密碼認證、設計訪問控制列表 ACL、DOS 攻擊監(jiān)控等多種方案及產(chǎn)品實現(xiàn)網(wǎng)絡安全，同時保證這些網(wǎng)絡信息可被發(fā)現(xiàn)、被訪問、被通信以及被監(jiān)測。

圖 4-11 車載 SOA 服務網(wǎng)絡安全原則

在服務發(fā)現(xiàn)上，設定信息安全分組隔離機制，使得服務廣播消息只發(fā)給有需要的的服務使用者；

在服務訪問上，為服務提供方設置信息安全訪問控制機制，認證并授權(quán)服務使用方發(fā)起的服務請求；

在服務通信上，根據(jù) SOA 服務實際的業(yè)務應用場景決定 SOA 消息應采用的信息安全傳輸機制；

在服務監(jiān)測上，設置服務安全監(jiān)控機制，發(fā)現(xiàn) SOA 服務相關的異常事件及安全響應處理機制。

三、流程變革：敏捷開發(fā)，迭代發(fā)布

汽車上的功能日新月異，軟件代碼量日益增加，傳統(tǒng) V 模型下的瀑布式開發(fā)已經(jīng)不堪重負，為了快速交付給客戶最迫切需要的功能，軟件開發(fā)流程的轉(zhuǎn)變至關重要。目前，越來越多的汽車零部件供應商轉(zhuǎn)向了敏捷開發(fā)。在系統(tǒng)架構(gòu)實現(xiàn)軟硬件解耦，層次化架構(gòu)系統(tǒng)軟件、中間件和應用軟件的基礎上，實現(xiàn)軟件功能的快速迭代、發(fā)布，使得整車廠可以快速占領市場。

敏捷開發(fā)流程的核心是培養(yǎng)研發(fā)人員的協(xié)作意識、責任意識、質(zhì)量意識、學習意識、創(chuàng)新意識，進而提升整個軟件研發(fā)團隊的研發(fā)能力，高效地開發(fā)高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品。特性開發(fā)采用以月為研發(fā)周期的迭代開發(fā)模式，進一步分為詳細設計與評審、特性開發(fā)與代碼走讀、代碼質(zhì)量檢視與評估、測試用例設計與編寫、特性功能聯(lián)調(diào)、特性合入評審等多個子流程。每個子流程有具體的輸出件（設計文檔、源代碼、評審報告、測試用例、測試報告等）和量化評判體系（設計文檔章節(jié)完整性、增量代碼度量報告、評審意見密度、測試用例覆蓋率、缺陷密度等），確保每一個子流程均按照軟件研發(fā)質(zhì)量要求達成，并對所有文檔歸檔以支持軟件質(zhì)量回溯。

版本發(fā)布采用以周為發(fā)布周期的軟件版本快速迭代模式，每周從穩(wěn)定分支發(fā)布版本，對軟件基本功能、新增特性進行充分驗證，對已解決的問題進行回歸測試，均通過之后再發(fā)布版本。敏捷開發(fā)的業(yè)務價值：

用戶體驗能以月為單位發(fā)布。

漏洞和補丁按周進行快速發(fā)布。

軟件版本按小時迭代，部件與整車同步集成、自動化驗證（7*24h 無人值守）。

四、工具鏈升級：基于 SOA 的整車服務化開發(fā)

SOA 的總體思路是設計服務模型，將不同的基礎服務進行抽取，分層解耦定義恰當?shù)腁PI 接口，應用調(diào)用服務 API 接口實現(xiàn)業(yè)務邏輯。API 接口定義獨立于實現(xiàn)服務的硬件平臺、操作系統(tǒng)和編程語言，確保構(gòu)建在不同系統(tǒng)中的服務可以以一種統(tǒng)一通用的方式進行交互。

對于汽車行業(yè)而言，SOA 是一套新引入的技術，需要一套有效的流程、方法和工具鏈，三者相輔相成，當前業(yè)界還沒有一套非常成熟的方法論和工具鏈，大部分整車廠和 Tier1/Tier2 都處于探索階段，下圖展示了一種基于服務的功能開發(fā)流程方法。

圖 4-12 基于服務的功能開發(fā)流程方法

首先對功能進行需求分析，輸出場景定義和特性設計，以及對應的物理拓撲和模塊功能定義接著繼續(xù)進行系統(tǒng)設計，包括服務架構(gòu)設計、服務設計和通信設計，服務定義需依據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會軟件定義汽車工作組發(fā)布的 API 接口參考規(guī)范。

五、產(chǎn)業(yè)分工升級：合理分工、開放協(xié)同

面向未來的智能汽車時代，隨著原有產(chǎn)業(yè)價值鏈開始被打破，傳統(tǒng)車企紛紛轉(zhuǎn)型，新生力量奮力崛起，技術進步日新月異，跨界玩家悉數(shù)入局，產(chǎn)業(yè)競爭的要素和形態(tài)正在悄然變化，一方面驅(qū)動著新產(chǎn)業(yè)格局的形成，另一方面也催生著新產(chǎn)業(yè)生態(tài)的出現(xiàn)。智能汽車產(chǎn)業(yè)朝著更加多元化、復合化的方向發(fā)展，出現(xiàn)諸多不曾涉獵的新技術領域，開放合作才能實現(xiàn)共贏，優(yōu)勢互補才能形成合力。

5.1 整體建議

如前所述，汽車產(chǎn)業(yè)正向電動化、智能化演進，技術、用戶體驗等驅(qū)動汽車行業(yè)快速成長。隨著智能汽車的逐步推進，整車軟硬件復雜度也在持續(xù)提升，行業(yè)向軟件定義汽車轉(zhuǎn)型已成產(chǎn)業(yè)共識，但軟件定義汽車還處于起步階段，軟件的大量引入給汽車產(chǎn)業(yè)從設計、開發(fā)、集成、測試、發(fā)布和維護都帶來一系列的挑戰(zhàn)。只有管理好軟硬件組合的復雜度，才能持續(xù)滿足消費者的體驗需求，形成市場競爭力。

分層解耦是提升軟件復用性，降低軟硬件開發(fā)復雜度的關鍵手段，也是邁向軟件定義汽車的必由之路。通過分層解耦，可以實現(xiàn)軟件與硬件分離，應用與基礎平臺分離，但如何實施成為關鍵挑戰(zhàn)，將直接影響軟件定義汽車的戰(zhàn)略目標和價值達成。從技術層面，架構(gòu)如何分層，服務如何劃分有利于最大化復用、最簡化開發(fā)維護和長期演進是關鍵挑戰(zhàn)。只有合理、穩(wěn)定、統(tǒng)一的服務劃分才能確保軟件定義汽車價值實現(xiàn)最大化。從產(chǎn)業(yè)鏈方面，各方如何定位、分工、協(xié)作才能保障各方最大化利益是關鍵難點，開放、合作、共贏是軟件定義汽車快速落地的基礎。

整體建議：

從技術規(guī)范統(tǒng)一性和產(chǎn)業(yè)合理分工兩方面，加強汽車產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)合作協(xié)同，共同推動智能汽車軟硬件接口標準化，構(gòu)建原子服務和設備抽象層，實現(xiàn)應用、基礎平臺和硬件的分層解耦；建立 SOA 服務架構(gòu)和接口規(guī)范化統(tǒng)一化，實現(xiàn)跨車型、跨零部件供應商最大化復用，減少定制加速創(chuàng)新，提升智能汽車產(chǎn)業(yè)協(xié)同效率。同時，結(jié)合產(chǎn)業(yè)鏈各方訴求和優(yōu)勢，基于分層架構(gòu)，形成合理分工從而通力合作。

具體建議：

在設備抽象層，實現(xiàn)設備與端口的解耦，屏蔽硬件功能差異和廠家差異，并且該層由行業(yè)聯(lián)合定義，并實現(xiàn)標準化；

在基礎平臺層，實現(xiàn)基礎軟件與硬件解耦，屏蔽設備與驅(qū)動差異；

在原子服務層，實現(xiàn)服務與平臺解耦，提升軟件復用性，并且該層由行業(yè)聯(lián)合定義并標準化；

在應用/組合服務層，實現(xiàn)應用與服務解耦，應用跨車型復用，聚焦體驗，并且該層建議由整車廠主導。

圖 4-13 軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)合作整體建議

同時，API 規(guī)范化并不等于產(chǎn)業(yè)競爭同質(zhì)化，在標準上開放，在產(chǎn)品上競爭。整車廠和各零部件供應商可在關鍵技術上分層構(gòu)筑核心競爭力，在協(xié)同上構(gòu)筑管理能力提升效率和規(guī)模，在商業(yè)模式上構(gòu)筑保護機制確保獨家/先發(fā)優(yōu)勢，從而最終面向用戶提供獨特性、可進化、更高附加值的產(chǎn)品。

同時，不同廠商的硬件、軟件、平臺等具有互操作性，即不同車型和不同部件，能夠用相同的語言完成跨域調(diào)用、交換和共享信息的能力，讓產(chǎn)業(yè)鏈的每一個企業(yè)都受益。

對于整車廠：

更易管理：向面向?qū)ο筌浖芾砟Ｊ睫D(zhuǎn)變，軟件 Onetrack，更易管理更復雜的整車軟件系統(tǒng)和供應商，并可聚焦集成能力構(gòu)建競爭力；

更快上市：基于 SOA 高效軟件開發(fā)，并可預集成服務 API，加速車型上市速度。

對于零部件供應商：

減少定制：減少不增值的繁復工作，降低面向不同車型開發(fā)和維護成本；

加速創(chuàng)新：釋放人才聚焦創(chuàng)新，構(gòu)建差異化技術和產(chǎn)品。

對于軟件開發(fā)企業(yè)/開發(fā)者：

更易上手：容易理解，整合開發(fā)資源，快速開發(fā)；

更多機會：跨界人才新思維帶入汽車行業(yè)，持續(xù)挖掘后市場價值，帶來更多變現(xiàn)空間。

5.2 整車廠

整車廠直接面向終端用戶，提供滿足用戶需求的汽車產(chǎn)品，將軟硬件、應用功能及生態(tài)服務等各方集成起來，完成從整車制造到長期出行服務的交付。

整車廠不僅僅是生產(chǎn)汽車的制造商，也會面向消費者提供移動出行相關服務，通過軟件的開發(fā)、配置、迭代升級來滿足用戶多種多樣的用車需求。用戶能通過軟件設置汽車產(chǎn)品的不同功能，甚至可以根據(jù)個人喜好編輯出行場景或下載需要的特定場景功能。為此，整車廠需要完成以下平臺的搭建及開發(fā)：

1) 硬件平臺整合

硬件平臺是軟件定義汽車的基礎，現(xiàn)階段各個整車廠規(guī)劃的電子電氣架構(gòu)主要有三種：集中功能域、跨域融合、中央計算域+區(qū)域接入。為應對智能化汽車和軟件定義汽車的需求， 中央計算域+區(qū)域接入將會是未來的主流電子電氣架構(gòu)。整車廠需要根據(jù)自身情況合理分配各域的功能及區(qū)域接入硬件的接口。

2) 軟件集成

整車廠需要具備軟件集成能力，構(gòu)建“軟件中心”或者“用戶體驗中心”，并建立相應的組織架構(gòu)，提升整車軟件開發(fā)能力。

第一階段：關注整車控制應用層軟件和與用戶體驗強相關類軟件，形成品牌特色，提高用戶粘性。搭建軟件開發(fā)環(huán)境，按照軟件開發(fā)流程，例如導入 AUTOSAR 規(guī)范等，實現(xiàn)應用層軟件和供應商硬件在開發(fā)層面解耦，應用層軟件封裝后交給供應商集成和配置，而不需要對其開放應用層，可以指定幾個硬件供應商。同時可與生態(tài)服務商合作，將第三方軟件嵌入應用層。應用層自主掌控后可實現(xiàn)快速移植，提高開發(fā)效率，也為功能持續(xù)迭代、用戶常用常新提供基礎。OTA 是核心通道，第一階段實現(xiàn)是邁向軟件定義汽車的第一步。

第二階段：通過購買配置工具逐步實現(xiàn)應用層與底層的集成，硬件供應商提供“白盒”，在整車廠進行集成和刷寫。實現(xiàn)真正意義上的軟硬件解耦，擴大硬件的采購范圍，降低采購成本。但是底層配置功能需要整車廠大量的投入，整車廠根據(jù)自身能力考慮是否入局。

第三階段：逐步進入硬件和底層的自主開發(fā)。通過硬件降低整車成本，自主選擇核心芯片，打破硬件平臺化的局限，以成本和客戶體驗為導向，根據(jù)整車配置及功能需求進行軟件模塊化移植。

3) 開放平臺的構(gòu)建

傳統(tǒng)汽車開發(fā)完全依托車廠的工程師理念，是一種凌駕于客戶之上的開發(fā)模式。開放平臺本著共贏、共生、共創(chuàng)的新模式，能在新形勢下解決供應商、整車以及用戶之間的關系。

開放平臺可以為車企開發(fā)工程師、第三方、用戶提供整車車輛能力，這些能力包括一些底層硬件能力、軟件能力、數(shù)據(jù)及信息，根據(jù)這些能力結(jié)合使用場景可以開發(fā)出多樣化的軟件，為用戶提供定制化、個性化、訂閱式服務，即為用戶和整車廠創(chuàng)造價值，也獲得自身收益。實現(xiàn)用戶參與車輛軟件的開發(fā)，真正實現(xiàn)軟件定義汽車。

通過開放平臺，可以調(diào)用汽車上百千個硬件模塊，能提供比手機更強的感知能力，更多的應用場景，更大的覆蓋范圍，更長的生命周期，所以汽車生態(tài)圈要比手機生態(tài)圈更廣，比手機更加開放，更加貼近用戶。

5.3 零部件供應商

對于傳統(tǒng)零部件供應商來說，在軟件定義汽車發(fā)展趨勢下，整車廠在系統(tǒng)功能開發(fā)的話語權(quán)越來越大，借助軟硬件解耦和 SOA 架構(gòu)的落地，整車廠也將逐漸承擔部分零部件供應商應用功能的開發(fā)，因此傳統(tǒng)以硬件為主的 Tier1 迫切需要轉(zhuǎn)型尋求新的出路。

目前來看，軟硬件全棧能力的打造，是搶占下一個市場份額制高點的關鍵所在，很多能力非常全面的 Tier1 正在打造“硬件+底層軟件+中間件+應用軟件算法+系統(tǒng)集成”的全棧技術能力，既能為客戶提供硬件、也能提供軟件，同時也提供軟硬一體化的解決方案。但這樣的布局要求 Tier1 大量的人力和資金的投入，不是所有 Tier1 能夠承擔的。

對此，零部件供應商應將進一步開放硬件端口，對硬件的能力抽象化，為降低面向不同整車廠的定制成本，提高交付效率，需要將接口按照統(tǒng)一標準進行開放，從而降低匹配復雜度，減少軟硬件耦合度，增強靈活性和復用度。并主動聯(lián)合整車廠、軟件供應商等多方共同打造零部件生態(tài)，吸引和創(chuàng)造更多元更豐富的盈利場景在標準接口的前提下，性能的差異性會給零部件供應商帶來競爭，同時也會促進零部件供應商去創(chuàng)新和進步。零部件供應商的重點應該聚焦內(nèi)部的核心算法，通過內(nèi)部算法和代碼的優(yōu)化升級，實現(xiàn)性能和體驗的差異性和持續(xù)進化。并通過和整車廠、人工智能、軟件等領域的 IT 公司合作，了解最新的需求和發(fā)展方向，調(diào)整自己的研發(fā)方向和能力，立足硬件，運用積累的行業(yè) Know-How 優(yōu)勢構(gòu)建應用功能軟件能力，反哺并帶動差異化硬件銷售，是很多零部件供應商的選擇。

5.4 基礎平臺提供商

面向軟件定義汽車時代，基礎平臺廠商的目標是運用自身 ICT 技術積累和優(yōu)勢，幫助整車廠打造適合整車上自身規(guī)劃的、差異化的下一代電子電氣架構(gòu)，降低智能汽車研發(fā)復雜度，提高效率，加速智能車開發(fā)落地。

但目前從整車廠到一級供應商、二級供應商和三級供應商這樣的供應鏈模式正越來越模糊，而車企越來越希望能夠主導更多的內(nèi)容，這迫使基礎平臺提供商必須以更加開放的姿態(tài)打破邊界，聚焦自身優(yōu)勢產(chǎn)品，面向上下硬件和應用軟件提供開放 API 接口，并為功能軟件提供安全可信的運行環(huán)境和易用的服務開發(fā)及驗證工具鏈。

建議基礎平臺提供商為整車廠提供一個面向智能汽車可持續(xù)進化的架構(gòu)，在設計理念上應以人為本，圍繞用戶體驗與整車廠商業(yè)成功持續(xù)創(chuàng)新。

5.5 軟件供應商/軟件開發(fā)者

隨著整車廠自主權(quán)和軟件自研能力的不斷加強，整車廠開始尋求與軟件供應商的直接合作，比如整車廠商將首先尋求把座艙 HMI 交互系統(tǒng)功能收回，UI/UX 設計工具、語音識別模塊、音效模塊、人臉識別模塊等應用軟件則直接向軟件供應商購買軟件授權(quán)，從而繞過傳統(tǒng) Tier1，實現(xiàn)自主開發(fā)。

隨著軟件定義汽車的變革的推動，汽車硬件體系逐漸趨于標準化，而軟件是汽車里迭代最快、最容易個性化和差異化的部分，同時軟件也將推動硬件創(chuàng)新，二者相輔相成。對于軟件供應商來說，能提供越多的軟件 IP 產(chǎn)品組合，就越可能獲取更高的單車價值。同時，軟件供應商也正尋求進入傳統(tǒng) Tier1 把持的硬件設計、制造環(huán)節(jié)，比如域控制器、T-BOX 等，以提供多樣化的解決方案。對智能汽車 APP 應用開發(fā)來說，基于原子服務標準 API 開發(fā)應用軟件將變得非常便捷，容易上手。對于應用來說不用過多的關注底層的實現(xiàn)，降低不同層次、不同模塊的依賴性，類似基于安卓的開發(fā)模式。針對不同的人群、不同的車、不同的生活場景，不同的應用開發(fā)商就會做出功能不同、畫面不同、體驗不同的應用。應用開發(fā)的門檻變低了，就有更多的軟件供應商/開發(fā)者能參與到汽車應用 APP 開發(fā)中來，隨之而來的就是軟件開發(fā)的競爭變大了。軟件供應商應該基于一些調(diào)查數(shù)據(jù)去分析不同人群的偏好，針對不同的車型，開發(fā)出適合大眾并具有差異性的應用。用戶可以根據(jù)自己的實際情況，選擇性的安裝部分功能和特性應用，通過不同的應用和服務，可以定義自己車輛的一些特性，達到通過軟件進行功能升級或個性化定制的目的。

在競爭的過程中不僅會出現(xiàn)非常受歡迎的應用軟件，也會提升應用軟件供應商提升服務的主動性和精確性，提高產(chǎn)品創(chuàng)新的能力，從而繁榮智能汽車應用生態(tài)。

5.6 行業(yè)組織

政府應該從法規(guī)、政策、標準等方面來幫助整個汽車行業(yè)建立合理高效的管理制度，監(jiān)督整個行業(yè)有序、平穩(wěn)的運轉(zhuǎn)，不斷做大做強，并確保整個行業(yè)的公平競爭。

從政策上鼓勵各企業(yè)發(fā)展新技術，比如可以獎勵對汽車行業(yè)有貢獻或者在某些技術方面有突破的企業(yè)單位，分享、展示創(chuàng)新成果，實現(xiàn)科技政策和科技創(chuàng)新的深度融合，并不斷的完善政策，完善反饋體系，發(fā)揮政策對發(fā)展新技術的推動力，創(chuàng)造出良好的汽車軟件生態(tài)系統(tǒng)，以智能網(wǎng)聯(lián)汽車帶動智慧交通與智慧城市的建設發(fā)展。

從標準上建立解決共性問題的通用接口等規(guī)范，實現(xiàn)汽車軟硬件產(chǎn)品的互聯(lián)互通，避免各企業(yè)在通用標準化接口層面各自為戰(zhàn)，倡導各企業(yè)在統(tǒng)一接口下做好自身產(chǎn)品的創(chuàng)新與研發(fā)，避免重復和碎片化投入，提高研發(fā)效率，推動我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展。

審核編輯：郭婷