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软件定义汽车趋势下企业的转型模式及技术方案分析

 小毛HYL 2021-09-05
随着软件定义汽车趋势愈演愈烈,企业纷纷向软件驱动型企业转型,目前来看大家的转型方式主要有三种模式∶模式一,成立软件子公司;模式二,与其他企业联合开发;模式三,内部成立软件部门。

模式一:成立软件子公司

代表企业:丰田

2020年7月,丰田宣布重组丰田研究院高级研发公司TRI-AD并改善业务,正式成立一家新的控股公司和两家运营子公司。新控股公司名为Woven Planet Holdings,将管理另外两家运营子公司Woven CORE和Woven Alpha,2021年1月开始运营。

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TRI-AD于2018年3月在日本成立,是丰田与电装、爱信共同出资28亿美元成立的合资公司,其中丰田持有90%的股份


Woven Planet Holdings下设三家公司∶ Woven Core和Woven Alpha,其中Woven Core将专注于自动驾驶;Woven Alpha将在互联、车载软件和高清地图等领域开创新业务,孵化创新项目;Woven Capital主要将投资自动驾驶和智能城市等领域,从而为丰田未来城市做准备。

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Woven Alpha推出的全新开放式汽车操作系统Arene,它包含了车辆安全所必需的元素和API,并支持从概念到部署的快速开发允许开发人员和OEM以敏捷的方式持续更新软件,同时保持高水平的安全性。

Arene是一个车辆软件开发平台,具有最先进的工具、车辆应用程序编程接口 (API)和安全模块,支持快速迭代以缩短从概念到部署的时间。目标是打造地球上最可编程的车辆(The Most Programmable Vehicle on the Planet)

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通过Arene,开发人员将能够将相同的代码部署到任何运行Arene OS的车辆,其中包括中间件和硬件抽象层(HAL)。开发人员可以使用丰田的集成开发环境(IDE)开发应用程序,IDE提供工具和服务,包括∶
  • 应用软件开发套件(SDK):用于将应用程序开发,测试和部署到模拟和真实车辆中的工具和API。应用程序可以访问特定车辆的功能,包括用户界面、传感器和执行器;

  • 仿真和测试∶ 使用各种车辆模型创建虚拟场景,并使用Arene 的持续集成和测试管道执行软件在环和硬件在环仿真(SILS和HILS);

  • 基础架构服务:使用丰田基于云的数据管道通过Ansible和Terraform模板处理和索引数据,这些模板可自动创建AWS沙箱;


具体方案:

丰田面对智能网联的新需求,丰田汽车设计了基于中央+区域(Central & Zone Concept)概念的电子架构,主要包括三部分;汽车大脑或中控ECUs、车载以太网以及跨区域控制器。

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模式二,与其他企业联合开发

代表企业:宝马

2018年10月,宝马集团与CRITICAL Software公司成功组建了合资公司,名为Critical TechWorks,该合资公司将结合双方在优质移动出行和汽车软件工程方面的专业知识,研发具突破性的车载应用和车外应用。

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按照规划,CriticalTechWorks主要研发和运营各个领域的高端软件解决方案,产品范围涵盖车载娱乐信息解决方案和数字服务、量产自动驾驶运输系统、数字销售和数字售后平台、产品数据管理的高端集成解决方案等,以确保在此领域的相关专长和技能。

具体方案:

宝马通过集成平台实现汽车领域的无缝分层的电子电气架构,在架构中,每类控制器有特定的系统需求且其分类基干需求,采用统一开发方式取代本地方式。

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宝马分层式电子电气架构

特点:
  • 控制器的分类基于需求

  • 调整统一的开发方式取代本地开发方式

  • 每类控制器都有特定的系统需求

  • 系统级的优化将成为主要焦点,由系统架构师驱动


模式三,内部成立软件部门

代表企业1:大众

相比国内企业,大众作为全球领先企业,其对软件化变革的嗅觉更为敏感,脚步也更快。去年6月,大众就已宣布成立独立的软件开发部门——Car.Software,以推进集团的数字化转型,正式将软硬件业务以组织变革的方式分离,变革的力度相比国内企业更大。'Car.Software'汽车软件开发部门集结5000多名数字化专家,全面负责车载软件业务,同时,开发更多车载软件和车辆相关服务。

大众集团将在2025年实现自主开发的软件比例从现在的不到10%提高到至少60%,旗下的所有车型将配备统一的、拥有全部基础功能的软件平台。'vw.os'车辆操作系统,将成为大众旗下各品牌的标准操作系统。大众汽车云将为'vw.os'系统提供技术支持,首款搭载车型ID.3电动汽车。

具体方案:

大众MEB电子电气架构相较于MQB平台上采用的分布式电子电气架构,MEB则逐步过渡到域集成架构,包含3个中央电脑,分别为ICAS1、ICAS2和ICAS3,分别负责车内应用服务、高级自动驾驶和娱乐;3个中央电脑之间使用1000Mbit/Sec速率通信,主要的计算是由ICAS1完成。
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大众电子电气架构的升级
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大众MEB电子电气架构

特点:
  • MEB平台围绕3个中央电脑搭建,分别为ICAS1、ICAS2和ICAS3,ICAS为In Car Application Server;

  • ICAS1主要负责车内应用服务,同时为ECU提供跨网通信能力;

  • ICAS2主要用于支持高级自动驾驶功能;

  • ICAS3负责娱乐系统的域控制器,把导航系统、仪表系统、HUB、智能座舱所有算法和硬件集中于此;

  • 3个中央电脑之间使用1000Mbit/Sec速率进行通信;主要的计算是由ICAS1完成;ADAS的传感器与控制器之间采用的是100Mbit/Sec进行通信;执行器之间大多数是通过CANFD进行通信


代表企业2:博世

2020年7月,汽车零部件巨头博世(BOSCH)宣布将成立智能驾驶与控制事业部。作为一家一级供应商,博世对于自身角色的定位不再仅仅是为主机厂供应零件的供应商,而是正在从一家传统机械零部件供应商向软件、电子解决方案提供商转型。

此前博世提出整车电子电气架构路线图,将整车电子电气架构发展分为6个阶段∶ 模块化阶段、功能集成阶段、中央域控制器阶段跨域融合阶段、车载中央电脑和区域控制器阶段、车载云计算阶段,目前来说,大多数厂商开始从模块化向功能集成阶段迈进。

博世对整车电子电气架构阶段的定义
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博世认为'未来生态软件架构'应该包含中间件方案、系统软件技术栈、博世软件包、有助于加速自动驾驶开发的博世AOS和可以下载博世AOS软件的开源社区。

其中,中间件方案可以支持软硬件解耦,让整车企业在标准上合作、应用与服务层面充分竞争。

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未来生态软件架构——中间件方案

系统软件技术栈可以实现应用在汽车终端或云端进行移植,而功能实现不受影响。

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未来生态软件架构——系统软件技术栈

博世软件包是应用软件和服务的集成,支持软件应用的不同需求、通过标准支持合作开发、通过使用主流软件搭建模块减少软件开发工作量和为实际产品剪裁;博世软件包遵循分层架构,它提供可移植性、 可维护性并分离问题。

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未来生态软件架构——软件包

博世AOS是一个赋能自动驾驶功能开发、验证和安全执行的中间件和工具,具有更快、更安全、更低成本的特点。

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未来生态软件架构——AOS

总结:汽车产业链上下对于软件能力的重要性已经达成共识,但在真正向软件驱动型企业转型的过程中,大家都还处于'摸着石头过河'的阶段,软件定义汽车模式的转变,纠其根源是组织形态及技术能力的转变。

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声明:本文内容及图片由BC-AUTO转载至网络, 信息来源于公众号汽车电子电气架构创新发展论坛。 

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