當智能汽車發展到了2022年,關于軟件和硬件的很多初期想象已經被證偽。那些所謂的“顛覆者與被顛覆者”都發現:事情并不簡單,汽車的智能化遠不像手機那么容易。
那么就汽車開發而言,這場顛覆性革命的實質到底是什么?如何正確處理“軟件”與“硬件”的關系?整車企業和零部件供應商做好準備了嗎?
《趙福全研究院》第69期,繼續沿著生態鏈深入探討“汽車技術生態創新”,這一次我們聚焦到軟件開發環節,趙福全院長對話東軟睿馳汽車技術(上海)有限公司的總經理曹斌,深度解析“軟件定義汽車”的底層邏輯。
清華大學汽車產業與技術戰略研究院院長趙福全(左)與東軟睿馳汽車技術(上海)有限公司總經理曹斌(右)
觀點摘要
硬件標準化:現在硬件的同質化程度越來越高,尤其是在電動汽車上,包括電池、電機等一系列關鍵部件。因此,車企越來越難以通過硬件來構建產品的差異性了。
周期與成本:標準化以后,就可以通過中央控制器里運行的軟件來實現更高等級的智能,可以大大縮短產品開發周期。廣泛采用標準化的零部件,也有助于控制成本和質量。而要在原有模式上重新構建全新汽車,其所需的成本與時間是汽車企業無法承受的。
“軟件定義汽車”的主語是車企:主語并不是軟件,更不是軟件公司,而始終是車企,即今后車企主要利用軟件來定義汽車了。車輛的能力及表現都將通過軟件來定義,主要通過軟件來構建差異化的產品。
硬件的應用組合:比如打開車門的時候,車內燈光就自動亮起來,這就是一種組合;這類軟件最終只能由整車企業來主導,因為任何一家供應商都無法解決整車層面的多部件、多功能、多場景的協同問題。
硬件與軟件解耦:而未來的趨勢是硬件與軟件解耦,軟件不再需要針對特定的硬件開發,而是可以靈活調用標準化的各種硬件。
顛覆性的革命:對于這場變革,普通消費者是感受不到的,但就汽車開發而言,卻意味著一場顛覆性的革命。過去汽車上的很多功能是由不同部門分別開發的;而現在各種功能的控制和組合,只需要在相應的域控制器層面,由一個具有軟件能力的設計團隊負責開發即可。目前大多數整車企業在組織架構上還沒有為此做好準備,在相關能力方面也亟需重新構建。
供應商分化:硬件供應商的作用和地位與過去相比發生了很大變化。Tier1供應商與車企之間的分工和邊界將不斷磨合并重新建立。有些供應商可能因此掉隊,有些則可能找到新的機會,為車企提供符合新商業模式的產品和服務。
以下為對話實錄
趙福全:鳳凰網的各位網友,大家好!歡迎來到鳳凰網汽車《趙福全研究院》高端對話欄目,我是本欄目的主持人、清華大學汽車產業與技術戰略研究院的趙福全。今天我們非常榮幸邀請到東軟睿馳汽車技術有限公司的總經理曹斌先生。
曹斌:大家好!我是東軟睿馳的曹斌。
趙福全:曹總,歡迎做客《趙福全研究院》高端對話欄目。今天是本欄目創辦以來的第69場對話,我們的主題是“汽車技術生態創新”。不少網友對整車企業比較熟悉,不過可能對造車的幕后英雄——供應商了解有限,特別是當前除了傳統的硬件供應商之外,軟件供應商也成為了汽車產業重要的組成部分,后者往往更不為人所知。我知道曹總參與過很多汽車軟件的開發工作,接下來請您先向網友們介紹一下,東軟睿馳是一家怎樣的公司?主要經營哪些業務?目前的規模如何?
曹斌:非常榮幸能夠受邀參加今天的對話。東軟睿馳汽車技術有限公司成立于2015年,當時正處于汽車產業變革的前夜。我們自認為東軟睿馳是一家為變革而生的企業。東軟睿馳依托于東軟集團,而東軟集團的汽車電子業務至今已經做了30年了。
當時,東軟管理團隊隱約感覺到汽車行業將要發生重大變化,其中有幾點應該是確定的:一是電動化,雖然那時候還是電動車發展的早期,處于“十城千輛”示范推廣階段;二是智能化,我們認為互聯網和軟件將在汽車產業發揮越來越大的作用,未來自動駕駛汽車的軟件裝載量會非常大?;谶@些判斷,我們將相關技術方向組合起來,在2015年啟動創建了一家面向未來汽車產業變革的創業公司,即東軟睿馳。
東軟睿馳發展至今,和汽車行業的伙伴們有很多互動,也獲得了很多成長的機會。目前公司已有1300多名員工。2021年我們又迎來了更好的發展,完成了首次約6.5億元的融資,應該說初步進入了獨角獸公司的行列。作為一家初創公司,東軟睿馳主要提供基礎軟件、通用的域控制器、行泊一體的自動駕駛域控和輔助駕駛技術等,當然也包括BMS電池管理系統以及云端的一些產品和服務。
特別是在基礎軟件和域控制器等方面,我們是行業里最先發力并傳播相關理念的企業之一,提出了一系列先行概念并進行了具體實踐,在“軟件定義汽車”、基礎軟件和中間件等分層形態、行泊一體的域控制器等方面,我們都走在行業前沿,并得到了生態伙伴以及消費者的認可。以上就是東軟睿馳的業務布局。
趙福全:聽了曹總的介紹,我們了解到,東軟集團管理層早在2015年就對汽車產業的演進趨勢做出了戰略預判,認為未來汽車產業將朝著電動化和智能化的方向快速發展,所以,成立了東軟睿馳這樣一家高科技的創業公司?,F在回想起來,在2015年就能有這樣的判斷并下決心投入,是很不簡單的。而到今天,東軟睿馳已經滿6歲了。事實證明,你們走在了正確的道路上,具有很大的發展潛力。
汽車和IT兩大行業的深度融合是必然方向和重大機遇
趙福全:曹總,當前大家對汽車產業的發展方向,包括所謂新四化、智能網聯汽車、汽車新物種等的討論如火如荼。作為東軟睿馳的總經理,您見證了這些年來汽車產業各方面的變化,也與很多企業客戶有過深層次的交流,那么您怎樣看待本輪汽車產業重構?您認為這種重構對東軟睿馳意味著什么?
曹斌:汽車行業在過去很多年里一直處于相對穩定的狀態。例如,發動機的電噴系統最早是由一家德國供應商發明的,從早期投產到今天的50多年里,技術基本上呈線性發展態勢,沒有根本性的革命,汽車企業則一直依靠這樣的技術盈利。但是從2017年或者更早一點的時間開始,情況出現了變化,汽車產業與IT產業出現了技術融合的跡象,彼此之間的互動越來越多。
回想當時那個時間點,手機行業剛剛發生了深刻的變化,由通訊設備演變成為計算設備。在手機通訊行業里,傳統手機公司與IT公司的博弈,最終結果是IT公司獲勝,谷歌等公司用IT技術把手機變成了計算設備。所以在2017-2018年間,汽車業內也產生了一種危機感:大家擔心汽車行業會不會也像手機行業那樣被IT行業顛覆?汽車原來是機械裝置,未來會不會變成計算裝置?之后的這些年里,應該說,汽車企業一直糾結于此,心態起伏不定,時而倍感焦慮,時而略感放心。
與此同時,IT企業也認識到,要從頭開始把車造出來是很困難的,畢竟造車需要機械、動力等方面的大量傳統技術,而且制造難度非常大。同時,開發汽車軟件的門檻也非常高,把軟件裝載到汽車上,遠不像開發一款APP放到手機上運行那么容易。即使現在,純粹的軟件公司為汽車開發軟件仍然是很不容易的一件事。
也就是說,汽車行業有自身的特殊性,其復雜度之高、相關技術之多、涉及知識量之大,都不是手機等產品能夠比擬的。然而IT行業也非常強大,同樣積累了大量的專業知識和技術,并且這些知識和技術恰恰是未來汽車產品所需要的。這樣的兩個行業碰撞在一起,究竟會產生怎樣的結果?這是一個全新的課題,沒有歷史經驗可供參照。但有一點是確定的,本輪汽車產業變革一定是這兩種龐大而不同的知識體系和商業形態相互碰撞與融合的過程。
至于這種融合的未來走向,我個人認為,在計算架構、控制體系、軟件方式、生態系統等方面可能都還有很長的路要走。在這個過程中,將產生從未有過的一系列全新產品形態、商業模式、協作方式與生態關系。由此,現有的一切都將發生改變。這對東軟睿馳這樣一家既懂汽車、更懂IT的企業來說,無疑是巨大的機遇。前面談到,我們很早就敏銳感受到了這次新機遇,愿意也有能力投入資源去抓住這次機遇。事實上,處在產業變革中心位置的企業,就應該勇于探索和嘗試,積極推動產業創新發展。
趙福全:剛剛曹總談到傳統汽車是由硬件主導的,以汽車電噴系統為例,這種基于噴油系統等機械硬件的電子控制,與未來面向數字化汽車的軟件控制是有本質區別的,這就產生了技術能力與商業模式等的全新需求。而東軟睿馳看到了本輪汽車產業變革中的重大機遇,并且認為自己有能力抓住這次機遇,因為你們覺得自己既懂IT、又懂汽車。說到這里,可能一些網友會有疑問,東軟睿馳脫胎于軟件公司,憑什么說自己懂汽車呢?曹總能不能具體說明一下?
曹斌:東軟集團創立于1991年,到2021年已經30年了,而東軟在創立之初就開始進行汽車軟件開發。我本人是1995年到東軟工作的,在東軟的第一份工作就是開發汽車中控導航,記得那時候車載導航軟件還剛剛興起。實際上,東軟是最早在汽車軟件開發中導入很多先進理念的企業,特別是在汽車電子領域的軟件開發體系構建上,包括CMM(能力成熟度模型)、質量管理以及ASPICE(汽車軟件過程改進與能力評定)等,東軟在中國汽車行業里都走在前列。
在這個過程中,我們一直是作為整車企業的Tier2(二級供應商)存在的,幫助國內外一些Tier1(一級供應商)開發嵌入式軟件。正是因為有這樣一段歷程,所以現在東軟對于汽車應該怎樣開發軟件,包括使用什么模式開發,如何保證品質,整車企業及Tier1對軟件有哪些要求,軟件開發流程如何與整車開發流程相匹配,在每個階段需要完成什么工作,以及相關系統的可靠性、耐久性要求等,都一清二楚。應該說,東軟在這些方面積累了豐富的經驗,這本身恰是IT企業進入汽車行業很難跨越的一個門檻。
趙福全:也就是說,東軟自成立以來一直都是汽車產業的主要供應商之一,只不過之前主要服務于Tier1,是一級供應商背后的支持者。因為傳統汽車上的電子系統,包括導航系統以及其他一些系統,采用的都是嵌入式軟件,即集成到硬件中的軟件。而東軟在軟件公司如何與整車企業、Tier1供應商合作、汽車軟件如何與硬件有效融合等方面,已經形成了30年的深厚積累。
剛才曹總談到了很重要的一點,面向汽車產業的未來發展,近年來大家越來越感受到,簡單基于硬件的汽車產品正逐漸失去競爭力。雖然硬件作為汽車的基礎仍然非常重要,但是只有硬件已經不夠了。今后隨著網聯化技術、數字化技術與智能化技術的進步,汽車產業及產品將發生前所未有的全面升級,并帶來前所未有的重大機遇。這個機遇到底會有多大?怎樣才能抓???這些問題目前還在探索中。但毫無疑問,這個機遇將在很大程度上體現在軟件上。
汽車產業發展至今已經有一百多年了,在硬件方面積累了大量科學理論與基礎技術。對造車企業而言,今后汽車制造、工藝等技術仍將是無可跨越的核心能力,并將為未來汽車產品向自動化、智能化發展提供重要支撐。不過與此同時,未來汽車產品還需要軟件等方面的全新能力,涉及到相關的大量科學理論與基礎技術,這些同樣是必不可少的核心能力。
而曹總帶領軟件技術團隊進入汽車產業,就是要在硬件基礎上為汽車企業賦能。當然,軟件對硬件的這種賦能,并不意味著簡單的軟件編程就可以重新定義汽車了。值得肯定的是,曹總表達了自己對汽車產業的深深敬畏,他并不認為開發一些軟件就能讓汽車發生本質性的改變,也不認為只靠IT公司就能構建出未來汽車的全新內涵。
不過有一點是明確的,今后汽車企業如果只依靠硬件來發展,前途將非常渺茫。唯有在優秀硬件的基礎上,將新一輪科技革命的最新成果,特別是網聯化、數字化和智能化技術充分應用起來,實現軟件和硬件兩種技術、兩個體系以及兩大產業的深度融合,才能打造出真正的新汽車。這將為東軟睿馳這類IT企業提供巨大的發展機遇。
“軟件定義汽車”旨在強調軟件的作用日益提升
趙福全:曹總因為非常了解汽車,所以對汽車產業有足夠的敬畏。26年前您就開始從事汽車軟件開發相關工作,而現在更是要把數字化技術、智能化技術導入汽車產業,以變革者的心態為汽車企業賦能,也為汽車產品的創新提供重要支撐。
這就帶來一個問題:當前關于“軟件定義汽車”這個提法有很多爭議。一方面,未來汽車產品只有硬件已經不夠了,必將有越來越多的軟件,并發揮越來越大的作用,這是一個不爭的事實。所以有人認為今后一定是“軟件定義汽車”,這也成為行業比較認同的理解。但是另一方面,也有人認為,軟件的作用是產生、收集和處理數據,實際上應該是“數據定義汽車”;還有人說,芯片才是未來汽車的核心,因此應該是“芯片設計汽車”。此外,另有不少汽車人并不贊同以上說法,他們認為其實一直都是“消費者定義汽車”,只不過原來主要用硬件來滿足消費者的需求,而現在消費者愈發重視體驗和服務,只靠硬件不夠了,需要軟件和硬件一起來滿足消費者的需求。您如何看待這種爭議?您認為這對于產業發展意味著什么?
曹斌:確實有一些汽車人并不認同“軟件定義汽車”,他們覺得汽車始終是一個硬件實體,以往都是發動機、底盤等硬件決定汽車功能和性能的,今后憑什么軟件就能定義汽車了呢?不過如果從IT行業的角度來看,“軟件定義汽車”即SDV這種說法,其實并不存在冒犯性。
說起來,IT領域最早出現“軟件定義”這個概念,在我印象中是SDN,即軟件定義網絡。網絡系統發展起來之后,變得越來越復雜。由于很多功能都是圍繞硬件設計的,所以很難快速響應客戶的需求。例如,此前網絡系統的連接是通過硬件接口插線來實現的,這種方式顯然不夠便捷,也無法快速滿足網絡變化的需求。后來IT行業就逐漸把硬件都標準化了,這樣各種接口可以由軟件定義,然后通過軟件操作即可實現網絡的快速重構。事實上,智能化系統復雜到一定程度之后,必須通過軟件重新構建某些功能,以快速滿足客戶的需求。由此可見,“軟件定義”并不意味著軟件對硬件本身的全面替代,只不過整個系統的功能實現將主要由軟件來控制。
在汽車上也是如此,未來軟件依然只是汽車這個大系統中的一部分,就和動力、底盤、車身等硬件一樣。此前在某種程度上是硬件在定義汽車,像汽車的駕駛性主要取決于底盤系統。而今后所謂“軟件定義汽車”,指的是決定汽車主要功能和性能的手段發生了變化,比如我們可以通過調整相關軟件來改變汽車的駕駛性。從這個意義上講,我覺得我們必須明確“軟件定義汽車”的主語,這里的主語并不是軟件,更不是軟件公司,而始終是車企,即今后車企主要利用軟件來定義汽車了。這樣講可能就沒有太多爭議了。
我認為“軟件定義汽車”其實代表著兩個演變方向。一個方向是硬件,即硬件未來在汽車上要怎樣發揮作用。此前汽車行業的整體格局相對穩定,主要由若干整車和供應商巨頭公司主導。這些公司都是以機械硬件如發動機、底盤等為競爭優勢的,它們基于硬件技術的進步推出了一代又一代的新車型。但是現在整個汽車行業的情況完全不同了,特別是硬件供應商的作用和地位與過去相比發生了很大變化。此前,整車企業以及Tier1、Tier2等各級硬件供應商,各有各的看家本領,形成了一層一層的堅固堡壘。而現在硬件的同質化程度越來越高,尤其是在電動汽車上,包括電池、電機等一系列關鍵部件,各家車企都可以通過類似的供應鏈體系獲得。因此,車企越來越難以通過硬件來構建產品的差異性了。
不久前,我買了一輛國產電動汽車,整體上感覺與國外領先品牌的產品已經非常接近了,有些方面甚至還有所超越。駕駛感受,包括懸架的高級感與車輛的平順性等等,都非常好。在我看來,這并不僅僅是這家本土車企自身的進步,而是得益于整個行業的積累和提升,更得益于電動化時代汽車供應鏈的重塑。同時,這也表明汽車硬件正越來越趨于同質化,今后車企必須采取新的策略,而不能繼續憑借硬件來打造產品特色了。
另一方向就是軟件。既然無法依托硬件構建差異化的汽車產品了,那軟件自然要發揮更大的作用。汽車硬件對應著配置、參數等基礎的部分,今后在這些方面,各家車企的產品不會有太大的區別;而車輛的能力及表現,更多體現在人與車的交互、車與外部的交互以及車在各種場景下的行為模式等方面,這些都將通過軟件來定義,并由軟件驅動硬件來實現。我認為,未來汽車產品的屬性至少有很大一部分將由軟件決定,因此汽車產品經理必須高度關注軟件層面的特性。
同時在各種標準化硬件的組合和集成過程中,軟件也將發揮與此前完全不同的重要作用。試想如果每一個硬件系統中的軟件都是定制化、嵌入式的,那么整車企業要想重新組合各種硬件、構建新的產品特性就會非常困難?;蛘哒f如果每一個硬件及其軟件都由不同的供應商單獨打造,那么當車輛更新進化時,這些供應商之間的配合和響應就會遇到很大問題,無法實現很高的敏捷度。而整車企業能否構建起全新特性的組合以及構建這種組合的速度,恰恰是今后汽車不斷迭代升級、動態更新的基礎,也是車企打造差異化產品的關鍵。
因此,車企需要供應商提供與軟件解耦的標準化硬件,然后基于自身對汽車的理解,通過軟件組合和調動不同的硬件來打造獨特的產品。我認為,未來只有通過軟件對標準化硬件的定義和調用,才能實現汽車產品之間的差異性??赡苓@一點目前在行業內還有一些爭議,不過大家的認識正在日漸趨同。越來越多的同仁都認為,未來軟件在汽車上將發揮更加重要的作用,而硬件則將趨于標準化,最終車企將主要通過軟件來構建差異化的產品。
趙福全:曹總認為,對于此前一直由硬件主導的汽車產業來說,“軟件定義汽車”的理念并不是一種冒犯。事實上,未來汽車品牌還是掌握在車企手中,由車企定義其內涵。在這個大前提下,軟件只是一種新工具和新手段,可以幫助車企重新構建汽車的功能及性能,以實現最優的用戶體驗。因此,“軟件定義汽車”一方面反映了產業發展的方向,本身無疑是正確的;另一方面也并沒有否定硬件的基礎性和重要性,并不意味著誰要搶傳統汽車人的飯碗。
今后汽車硬件能夠滿足用戶需求的空間會越來越小,實現品牌差異化會越來越難。因為硬件的開發周期長,可變的自由度少,更主要的是面對用戶不斷產生的新需求,企業通過改變硬件來予以滿足所需的成本投入太大,同時響應速度又太慢。而通過軟件來滿足用戶需求,無疑要便宜、快捷得多。這樣說來,對于軟件的市場需求應該早就存在了,為什么近幾年業界才提出“軟件定義汽車”呢?
曹斌:這與整個互聯網以及IT產業的進步有很大關系。同時,硬件為主的設計和制造體系在支撐產品快速進化方面遇到的問題也越來越多。之前我們在與整車企業合作時,就經常遇到這種情況。例如雨刷總成,整體上并不復雜??删褪沁@樣一個小總成,如果想進行一定的修改,整個開發周期和費用都非常高。因為每一款車在開發流程中的既定節點上,都要對雨刷總成進行定義、標定和驗證。后續如果要修改,就只能二次開發。為此,車企和供應商需要重新簽合同,重新做各個層級的標定和驗證。顯然這樣一種面向硬件的工程化體系和流程,在車輛越來越復雜的未來,是無法支撐產品的快速迭代進化的。
怎樣解決這個問題呢?方法就是把硬件標準化。例如雨刷總成其實就是一個電機驅動的機械部件,而雨刷所需的傳感器可以使用車輛上搭載的攝像頭或者其他傳感器,這樣就能實現智能化控制。當前擋風玻璃在雨中透明度下降或者在雨后變臟時,車輛通過軟件控制,讓雨刷自動啟動合適的工作模式,這就實現了軟件定義雨刷功能的目的。
而當各種不同的總成、模塊都標準化以后,就可以通過中央控制器里運行的軟件來實現更高等級的智能了,這類似于多個APP在手機上運行的效果。這樣一方面可以大大縮短產品開發周期,另一方面廣泛采用標準化的零部件,也有助于企業控制成本和質量。比如一家零部件企業開發和生產一款標準化的雨刷,然后賣給各家整車企業,其價格會非常便宜;同時,標準化硬件的標定和驗證都可以適當簡化,從而進一步節省開發時間和成本。
從這個角度來看,“軟件定義汽車”其實是汽車產業發展到一定階段、產品功能復雜到一定程度之后,不得不選擇的一條路徑。否則,要在原有模式的基礎上,重新構建更加復雜、并擁有更高智慧和能力的全新汽車,其所需的成本與時間是汽車企業無法承受的,甚至是根本不可能的。而IT行業的成功實踐恰好為汽車行業提供了可行的參考,只要有效借鑒類似的方式進行轉型升級,汽車產業完全可以形成全新的模式,推出全新的產品。
趙福全:我認為,新一輪科技革命,特別是數字化技術的快速發展,將使“軟件定義汽車”變得水到渠成。盡管現在汽車行業可能還有一些人不認可“軟件定義汽車”這個提法,但就軟件日益重要的趨勢而言,業界已經達成了共識。
那么軟件的作用為什么會越來越大?是因為硬件發展到今天,已經非常成熟了,車企要想依靠硬件做出差異化明顯的產品及品牌變得越來越難;同時,硬件主導的開發模式成本高、速度慢,難以實現產品的快速迭代更新,無法有效滿足用戶不斷升級的個性化需求。
相比之下,軟件恰恰能夠解決這些問題。未來在各種硬件都逐漸標準化之后,我們可以通過軟硬解耦來讓軟件調用不同的硬件,組合形成新的功能,從而讓硬件的能力得到更充分的發揮,也讓用戶的需求得到更靈活、更快速的滿足。同時,這種模式在成本上也更有優勢。不僅軟件本身的成本遠低于硬件,而且相同的硬件完全可以使用更長的時間,在此期間可以通過軟件進行產品迭代更新,使汽車始終保持良好的功能與性能,甚至獲得更好的功能與性能。
更進一步來說,軟件還是優化用戶體驗的關鍵?,F在體驗可能是企業談論最多的熱詞之一,而提升用戶體驗的根本就在于不斷滿足用戶更多更高的需求。為此,我之前就曾提出,企業先要滿足、繼而要挖掘、最高境界是創造和引導用戶需求,從而帶給用戶驚喜的體驗。這就需要企業充分借助數字化、智能化等方面的能力,而這些能力無疑都要基于軟件來實現。最終,隨著軟件的不斷豐富、能力的快速提升,我們將告別硬件主導產品差異化的時代,進入到軟件主導產品及品牌個性化體驗的全新時代。
未來汽車創新發展的終極方向是理解人
趙福全:剛剛我們還談到了“數據定義汽車”和“芯片設計汽車”,對此您是怎么理解的?它們與“軟件定義汽車”的不同在哪里?其核心又是什么?
曹斌:在“軟件定義汽車”的時代,軟件將處于不斷成長的狀態。我們知道,硬件是固定不變的產品;而軟件與其有著本質不同,軟件是變化的系統,可以由小到大地不斷成長,由好到更好地持續迭代。即軟件可以加入新的功能,形成新的能力,而產品可以自我進化正是“軟件定義汽車”的核心。因此,無論是整車企業,還是供應商,都可以通過軟件使其產品具有“靈魂”,形成一定的品牌特征。
與此同時,軟件在成長的過程中,將對支撐其運行的外部環境提出越來越高的要求。這個外部環境也包括相關的硬件,比如未來汽車軟件對芯片的要求將不斷提升,促使芯片一代一代加快升級。軟件要實現的功能越多,芯片的算力就必須越強。同時,芯片的結構也要不斷進化,以更好地匹配于不斷成長的軟件。也就是說,如同電腦芯片、手機芯片一樣,汽車芯片也必須隨著軟件的日趨復雜而不斷升級。這意味著軟件和芯片存在著強耦合的關系:一方面,軟件的成長是芯片算力提升的根本驅動力;另一方面,芯片的性能將促進或限制軟件作用的發揮。
那么芯片能不能定義汽車呢?如前所述,芯片在未來汽車產品中是非常重要的組成部分,而且一定會不斷進步。未來甚至可能會有消費者根據搭載的芯片來選購汽車,即由于這款車采用了某款先進的芯片,可以運行某些軟件,所以消費者就相信這款車具備更高級的智能或者更卓越的體驗。這就像今天消費者選購電腦時,也會關注其處理器芯片的性能一樣。由此,芯片將為汽車產品提供附加的品牌價值。在此前景下,我覺得今后汽車產業一定會有更加明確的分工,產生一系列巨頭公司分別專注于汽車軟件以及芯片等不同的關鍵領域。而芯片作為既有通用性,又有獨特品牌特征的重要部件,將為消費者提供感知車輛能力升級、功能進步、體驗優化的參考指標,也會讓消費者由于芯片品牌而更加關注某個汽車品牌。不過我還是認為,“芯片定義汽車”的提法與“軟件定義汽車”略有不同,前者的內涵要小于后者。
此外,軟件在運行中會產生越來越多的數據。事實上,軟件的主要作用就是采集、處理和使用各種數據。也就是說,軟件系統會不斷產生數據,而對這些數據的挖掘和利用又會使軟件系統更加智能。說得更直白一些,軟件是靠各種數據“喂養”的。如果沒有數據,軟件就不可能理解用戶,并給用戶帶來更加貼合其需求的功能以及更加個性化的體驗。今后汽車企業要想做出個性化的產品,首先必須基于用戶日常使用車輛的數據,精準描述用戶偏好,充分挖掘用戶需求。從這個意義上講,數據驅動既是軟件發展的根本動力,也是軟件發展的必然結果。因此,“數據定義汽車”和“軟件定義汽車”其實是一回事。
趙福全:曹總剛才進一步分享了自己對于“軟件定義汽車”以及“數據定義汽車”、“芯片定義汽車”等不同概念的看法。實際上,如果說軟件可以定義汽車,那么數據也可以定義汽車,因為軟件最終產生和使用的正是數據。數據是什么?我認為,數據就是用戶、車輛以及環境等各種信息的數字化呈現,它反映了用戶的需求和車輛的情況。未來,不能產生或利用數據的軟件是沒有生命力的,將在汽車智能化的大潮中逐漸失去作用和位置。
而數據要由軟件在芯片上進行處理,軟件算法和芯片算力將共同決定數據的處理規模、速度和水平。因此,芯片至關重要,其性能直接影響軟件的能力即數據處理能力,進而影響汽車實現更多功能與性能的潛力。反過來講,要想基于數據對車輛進行優化,必須實現數據的采集和回流,并對數據進行深度加工,這就對芯片的能力提出了明確要求。從這個角度看,軟件、數據、芯片在未來將是融為一體的。
總之,在數字化、智能化的時代,基于硬件將無法實現產品的快速迭代,難以滿足用戶的個性化需求。而基于不斷成長的軟件,利用算力強大的芯片,車企可以有效采集、處理和應用各種各樣的數據,從而靈活調用相同的硬件,最大限度地滿足用戶需求。
由此可見,無論是“軟件定義汽車”,還是“數據定義汽車”,又或者是“芯片定義汽車”,只是從不同的角度來關注和強調汽車智能化這個問題罷了。
如果從數據支撐產品迭代的角度看,沒有數據就不能準確識別用戶需求、不斷優化產品表現,所以可以說是數據定義了汽車;如果從軟件產生和應用數據的角度看,沒有軟件就不能產生和應用數據,所以也可以說是軟件定義了汽車;如果從芯片支撐算法處理數據的角度看,芯片算力直接決定了數據處理能力的上限,從而決定了汽車功能、性能設計的上限,這也是滿足用戶需求能力的上限,所以還可以說是芯片定義了汽車。當然,我覺得對于芯片來說,更合適的說法應該是“芯片設計汽車”。
這里需要指出的是,即使有了性能優異的芯片,也不一定能把軟件的作用發揮到極致,不一定能把汽車設計好。但是如果沒有優秀的芯片,是一定設計不好汽車的,這是一個不爭的事實。因此,芯片是設計未來汽車的必要條件,但不是充分條件。事實上,企業能否把芯片的算力用到極致,取決于軟件,包括數據采集、處理和應用的算法,能否與芯片高度匹配。
至于是不是可以說“消費者定義汽車”,我是這樣理解的:消費者的需求確實至關重要,企業的最終目標就是讓消費者愿意購買其產品。不過一方面,所有的產品都必須滿足消費者的需求,這個說法并不能反映產業重構期的變化以及新汽車的特殊性;另一方面,實際上消費者并不知道未來的汽車產品究竟有多大的潛力,也未必知道自己真正需要的是什么樣的汽車,這恰恰需要企業基于對技術進步的預判以及自身品牌的定位予以引導。
對于消費者明確提出的需求,車企應全力以赴予以充分滿足;而對于消費者無法明確提出的需求,車企應深度分析和處理基于軟件獲得的數據,有效挖掘這類需求的實質和邊界,盡可能滿足消費者的潛在需求;此外,未來隨著大數據與人工智能技術的不斷發展,車企還可以創造出消費者沒有想到的全新需求,從而帶給消費者驚喜,引領消費潮流。
這樣的驚喜不可能由消費者定義,只能由企業基于對消費者的深刻理解來主動定義和有效引導。這就需要企業對消費者、車輛及環境等大數據進行持續積累和分析,結合其日常用車場景、個人習慣與偏好甚至于個人價值觀等,為消費者提供一種超出其預期的滿足感。顯然,這就遠不是“消費者定義汽車”了。
曹斌:趙老師總結得非常精辟。在此,我也談談東軟睿馳對數據的理解。在我看來,軟件是一套代碼,芯片是運行代碼的一個硬件,而數據是系統對外部環境的一種記憶,這種記憶決定了系統的能力。當然,過去受限于數據采集、處理和應用的手段不足,這種記憶并沒有充分發揮作用,只停留在構建相對固化的功能上,還不能真正用于理解人。而現在隨著神經網絡等人工智能算法的不斷發展,這種情況正逐漸得到改變。
事實上,汽車是高度復雜的產品,其復雜度遠非手機可比。汽車有獨立的空間,在這個空間里,既有座椅等與人直接發生物理接觸的部件,還有諸如光線、氣味、空氣質量以及氛圍等與人間接發生物理接觸或化學反應的功能。尤其是后者,未來可供創新之處是非常多的,關鍵在于企業如何準確把握用戶的需求。
現在有一些公司把汽車稱為可移動的機器人,我覺得這個說法很貼切,或者說講出了問題的實質。汽車有很多與人交互的不同方式和渠道,所以未來汽車一定要像人一樣理解用戶,有效利用這些方式和渠道,為用戶提供真正符合其需求的功能和服務。這才是汽車創新發展的終極方向。
當前汽車的功能越來越多,但真正使用起來卻并不方便。舉個簡單的例子,我一直覺得汽車的空調系統不夠人性化,甚至經常令駕駛員分心。比如當我開車時,不想讓空調風直吹過來,只能手動調整風向。為什么風向不能自動調整呢?這樣的功能本身非常簡單,問題是系統并不理解我現在不需要空調風直吹過來,更不知道什么樣的風向最適合我。
要解決這個問題就涉及到軟件、數據、芯片等一系列要素的進步,目標是讓車輛更加了解人,理解人對于乘車出行的訴求,以及人對于車內空間的綜合感受。也就是說,我們需要基于數據的回流和反饋,構建一個擁有越來越完備的記憶、從而越來越智能的機器人系統,即Robot(機器人)系統或者說人工智能系統。而這樣的系統對人的理解會越來越多、越來越好。
例如我的汽車副駕駛座有按摩功能,盡管我的愛人和同事經常坐在副駕駛座上,可他們并不熟悉這輛車,根本不知道有按摩功能,更不知道如何方便地啟動按摩功能。又如現在很多車型都搭載了自動駕駛功能,不過自動駕駛功能的開啟和使用往往需要操作一系列按鈕或撥片,普通消費者如果不看《使用手冊》,根本不知道這些裝置是什么以及怎樣使用。更不要說初級階段的自動駕駛在什么時間和場景下可以啟動,這本身就很復雜。
我想,未來的汽車一定不需要用戶去看手冊、學習操作之后,才能使用各種功能。其功能應該是隨想隨到、隨到隨用的,當你需要的時候就正好出現在你的手邊,或者自動啟動起來。這才是汽車未來創新和發展的方向。
趙福全:曹總的這段話非常重要,其核心是未來我們必須讓汽車更懂人。這也是我經常說的,未來汽車的伙伴式交互功能即情感屬性將遠遠大于簡單的代步工具屬性。由此,汽車作為第三空間的價值將真正得以彰顯。
說起來,我們現在講的第一、第二、第三空間,是按照其當前的使用強度和重要性來排序的,所以我們把家視為第一空間,辦公室視為第二空間,汽車視為第三空間。然而未來汽車就不一定只是第三空間了,很可能是第二空間,甚至是第一空間。從人進行選擇的角度看,現在汽車作為第三空間主要源于被動選擇,即人需要移動,所以就要進入并使用汽車。而未來汽車將成為人的生活中比以往更加重要的有機組成部分,從而讓很多人主動選擇享受汽車空間。
就像曹總剛才講到的,現在人坐在汽車里的感受并不好。如何讓用戶在汽車里感覺到更方便、更愉悅、更貼心,這才是最重要的。很多人說未來汽車將是可移動的機器人,其含義就在于,汽車雖然仍是機器,但卻是通人性、有生命力、能夠自我進化、越來越懂用戶的機器。
展望未來,數據作為一種載體,將以可量化的方式將用戶需求信息快速傳遞給汽車;而汽車通過對數據的深度加工,充分理解用戶的需求,并讓其得到最極致的滿足。這種滿足是全方位的,既包括剛才談到的座椅等可以直接接觸到的所謂“身”的感受,更包括很多間接接觸到的所謂“心”的感受。例如空調自動調節,風向和風速始終令人愉悅;音響和燈光組合營造出滿足不同用戶喜好的不同氛圍等。這些都可以基于硬件的基本功能,通過軟件在芯片上處理數據來實現,其最終結果是使人和汽車這種機器之間形成情感上的連接,建立伙伴式的關系。
到那個時候,汽車就不再是硬邦邦的物件,而是有溫度、有情感的最佳伴侶,既能載著用戶進行所需的移動出行,更能在用戶使用汽車的過程中,讓其享受到便捷周到的各種功能、體貼入微的各種服務。正如我之前所說,未來汽車要從簡單的幫助人,逐漸發展到解放人,而最終目標是理解人。也只有真正做到了理解人,汽車才能更好地幫助人和解放人。
實現不同硬件和軟件的打通:架構重建,分工重塑
趙福全:曹總,在剛才的交流中,我們達成了一個共識:今天軟件在汽車產業的機會比您最初提出SDC理念的時候要大得多。毫無疑問,汽車的設計手段正在改變,同時汽車的通信能力和計算能力也在改變,由此軟件在汽車上的作用方式也將發生改變。具體來說,在軟件與汽車的關系上,您認為現在與過去有何不同?未來又會有哪些本質變化?比如您剛才講到的雨刷,其實現在也是由軟件控制的,而未來汽車上類似功能的軟件還會和現在一樣嗎?
曹斌:過去整車企業在開發一款車型時,是由供應商提供硬件總成,然后整車企業按照產品定義將這些總成組合起來并完成調試。在那個時代,整車企業是可以沒有軟件能力的。所有軟件都由供應商提供,并且很多軟件是掌握在Tier2的手上。也就是說,軟件只是電子部件的一部分,以嵌入的方式集成在相應的硬件里。以雨刷為例,它的控制器里就有為實現既定機械功能而配置的軟件,這些軟件的邏輯代碼分別對應著雨刷的不同動作,預先編寫好,輸入到控制器中,就可以讓雨刷有效運行起來。所以,此前大多數控制軟件都是由供應商在開發相關硬件時一并完成的。
而今后情況將大不一樣,未來的軟件一定是基于數據、面向場景、理解需求而開發的。由此將出現多個硬件的應用組合,比如打開車門的時候,車內燈光就自動亮起來,這就是一種組合;又如座椅姿態可以和車內溫度、空調風向調節同步,這也是一種組合。未來會有很多實現這種跨部件、跨系統、跨功能應用組合的軟件,而車企則需要構建起用戶行為模式、車輛運行狀態和外部環境情況共同優化的模型。我認為,上述這類軟件最終只能由整車企業來主導,因為任何一家供應商都無法解決整車層面的多部件、多功能、多場景的協同問題。這是第一點不同。
另一方面,過去軟件都是嵌入在硬件總成里,有些是由供應商自行開發,有些是由供應商找到具有軟件開發能力的公司一起開發。在這種情況下,軟件開發是和特定的硬件緊密綁定的。而未來的趨勢是硬件與軟件解耦,軟件不再需要針對特定的硬件開發,而是可以靈活調用標準化的各種硬件。由此,軟件開發者與硬件開發者完全可以是分離的,而為了讓軟硬分離在汽車產品上真正實現,就需要徹底改變現有的整車電子電氣架構,確保針對汽車硬件的軟件開發可以比較容易地進行。如果還是沿用原來的電子電氣架構,汽車的計算能力分散在多個不同的硬件總成中,軟件嵌入在相互獨立的各種控制器里,那么車輛迭代更新、不斷優化的空間就會非常小。正因如此,目前才出現了域控制器的概念,并出現了向中央計算單元集中化的趨勢。而電子電氣架構的這種改變,勢必引發汽車開發模式、供應鏈體系、整供關系等方面的深刻變革。
對于這場變革,普通消費者是感受不到的,但就汽車開發而言,卻意味著一場顛覆性的革命。過去汽車上的很多功能是由不同部門分別開發的;而現在各種功能的控制和組合,只需要在相應的域控制器層面,由一個具有軟件能力的設計團隊負責開發即可。
展望未來,為了讓汽車真正做到更理解人、具有更復雜的行為模式、提供更智能的服務和體驗,汽車企業必須打造好若干個域控制器,甚至最終可能是唯一的中央控制單元,然后基于此開發出更豐富、更好用的各種應用軟件。這種需求不僅將拉動電子電氣架構的變化,還將促進相關軟件的分層,從而構建出高度智能化的全新系統。這是第二點不同。
因此,“軟件定義汽車”不僅會改變軟件開發的對象、范圍和模式,而且還會引發整車電子電氣架構的重構,為整個行業的轉型升級指明方向。至于誰負責提供域控制器等關鍵硬件,誰負責提供新架構下的開發平臺,誰負責提供中間件軟件,誰負責提供上層應用軟件,則是由此引發的產業再分工問題??傮w而言,我認為整車企業將獲得更大的發揮空間,可以從理解人的角度出發,重新定義汽車產品及其差異性。
趙福全:曹總的這番話闡明了一個重要觀點:軟件開發的邏輯已經和以前完全不同了。過去汽車上也有軟件,但只是基于某種硬件的軟件,作用是使該硬件能夠發揮作用,而不涉及到其他硬件。比如發動機有自己的控制軟件,變速器也有自己的控制軟件,這些軟件都是由供應商基于某個特定的硬件開發的,目的是讓這個硬件的性能得到最大程度的發揮。事實上,目前很多企業在開發汽車軟件時,依然基于這種傳統思路,而這樣根本無法實現真正意義上的“軟件定義汽車”。
然而隨著消費者需求的不斷提高、增多和變化,未來我們需要把汽車上的各種功能組合起來,為用戶提供個性化、智能化的服務。為此,一方面要把硬件標準化、解耦化,另一方面要解決軟件聯動的問題。實際上,不同的軟件是很難打通的。而如果每個軟件都像過去那樣各自為戰,又不可能形成有效的聯動。所以,“軟件定義汽車”意味著我們需要重新構建整車電子電氣架構,以便把各種軟件都有效打通,讓同一個架構下的不同軟件及其控制的不同硬件都能真正聯動起來,從而發揮出更大的作用。顯然,這種全新的電子電氣架構將是汽車產業的一次飛躍。
由此,產業分工也將發生重大改變。像東軟原來是作為Tier2來支撐Tier1的,即Tier1把硬件賣給整車企業,東軟提供其中的軟件;當然,很多Tier1自己也做一部分軟件。在這種情況下,整車企業是不需要懂軟件的,比如購買制動器,里面就自帶了嵌入式軟件,可以實現對制動器的控制和優化。但是問題在于這樣的軟件只對制動器起作用,無法實現制動器和轉向器等其他硬件之間的聯動與優化,導致各種硬件都處于相對獨立的孤島狀態。
而未來情況就完全不同了,不同的軟件可以靈活調動和使用不同的硬件,實現硬件功能之間的有效聯動,這樣就能形成各種組合的新功能,提供全方位的新體驗,并實現跨部件、跨系統的全局優化。到那個時候,很可能會出現這樣的場景:當天是兒子的生日,一家人上車后,音響就自動播放《生日快樂歌》,燈光也隨之呈現出慶祝孩子生日的氛圍。而不再需要用戶自己按好多次按鈕,才能把幾個功能逐一調出來,那樣實現的體驗效果將是生硬而缺乏“質感”的。顯然為了做到以上這些,汽車電子電氣架構、計算平臺、硬軟件之間的關系以及整車和供應商的分工等,都將發生革命性的改變。
在這一系列變化中有一點是明確的:整車企業為了確保汽車品牌內涵及產品體驗的定義權,提升新時期的核心競爭力,必須形成更強的軟件能力。而車企是不可能擁有所有的軟硬件能力的,因此就需要像東軟睿馳這樣的軟件供應商提供相應的支持。不過前提是車企先要定義好整車架構,并為此做好相應的組織準備;同時軟件供應商必須基于新的電子電氣架構平臺來開發軟件。唯有如此,整車企業才有可能獲得更強的資源調配及組合能力。
不過,當前很多整車企業并沒有為此做好準備。未來消費者的需求將越來越多、變化將越來越快,相應的,汽車產品也將越來越復雜。但是整車架構以及企業組織的變革并不是要把簡單問題復雜化,而是要把復雜問題簡單化,即通過重新構建架構、定義分工并變革組織,形成一個讓產業分工更加清晰、讓整供合作更加有序的大環境。這是汽車企業必須為之努力的重要目標。
汽車軟件分類:控制軟件、信息娛樂軟件、自動駕駛軟件
趙福全:曹總剛才談到了軟件分層,應該說目前汽車軟件的種類越來越多。能否請您分享一下自己的思考:未來十年,汽車軟件將如何發展?會形成怎樣的分類?每一種軟件各由什么企業提供?這些軟件對于整車企業來說都意味著什么?特別是整車企業和Tier1、Tier2以及所謂的Tier0.5等各級供應商,誰將擁有哪類軟件?
曹斌:從汽車產品開發的角度出發,現階段汽車軟件可以分為三大類。
第一類是與控制相關的軟件。像對電池、電機、制動、轉向、車門、車窗等進行控制的軟件,都屬于這一類。在這類軟件上,傳統零部件供應商有較大的優勢。例如車身控制軟件,可能有很多Tier1供應商或者從事車輛設計的專業化公司,都有非常好的基礎來開發這類軟件。
第二類是信息娛樂軟件。主要分布在駕駛艙和中控臺,這類軟件屬于偏開放的體系?,F在主流的選擇是基于安卓系統開發,可以提供很好的互聯網內容支持,諸如視頻、音頻等,此外還在接入越來越多的內容,包括與互聯網、物聯網上各種資源的連接。這類軟件相對開放,其發展也相對成熟,不僅有很多可連接的外部資源,也有很多開發者資源:一是手機供應商,它們有大量基于安卓系統的開發人員;二是互聯網公司,如騰訊、百度等,都已經深入到該領域了。
第三類是自動駕駛軟件。這類軟件是非常特殊的一個領域,由于專業化程度高,涉及到專業的算法和很高的算力,所以,自動駕駛軟件的開發工作通常需要由專業團隊來負責,以系統解決自動駕駛當前及未來的各種軟件難題。
在汽車產品開發過程中,基本上就是以上這幾類軟件,而車企對于各類軟件有不同的開發策略。目前很多車企在進入軟件領域時,會首先從相對熟悉的控制軟件入手,將車身控制等作為優先投入的對象,而基于車身控制,就可以實現諸如車門與燈光聯動等功能。這種情況對原本為整車企業同時提供硬件與軟件的Tier1提出了嚴峻挑戰,因為未來車企只需要Tier1提供硬件即可,軟件將由車企自行開發或由其他供應商提供。在此過程中,Tier1供應商與車企之間的分工和邊界將不斷磨合并重新建立。有些供應商可能因此掉隊,有些則可能找到新的機會,為車企提供符合新商業模式的產品和服務。
當前,自動駕駛軟件已成為整車企業普遍高度關注的一個重點。不過由于自動駕駛特有的專業性,傳統車企要想單獨把自動駕駛開發好,必須跨越很大的技術障礙。相對而言,一些新造車企業從一開始就非常重視這個領域,聚集了很多人才攻關自動駕駛,有的車企已經組建了幾百甚至上千人的自動駕駛開發團隊。這也是部分車企明確選擇的一種軟件策略。
展望未來,車企將與軟件供應商、芯片供應商和其他一些供應商形成相互合作的全新商業模式,即與過去不同的多方參與、重新分工的新生態。在這個新生態中,有些軟件是由供應商來開發的,再由整車企業負責軟件和硬件的集成。同時,有些軟件如HMI人機體驗等部分應用,可能會由車企自行開發。不過,供應商可能也有機會為車企提供相對成熟和完整的平臺型軟件。例如由獨立的供應商提供一套操作系統,作為各種軟件運行的平臺。這樣的操作系統可以被很多車企廣泛使用,甚至形成自身的品牌效應。
來源:鳳凰網汽車