整車(chē)功能架構 --- 智能座艙

一、背景信息

軟件定義汽車(chē)和E/E架構轉型浪潮下，智能座艙供應鏈迎來(lái)變革。軟件定義汽車(chē)趨勢下，軟件在汽車(chē)中的價(jià)值量占比將不斷上升。主機廠(chǎng)的核心能力將發(fā)生范式轉移：

-> 即從專(zhuān)注于發(fā)動(dòng)機、底盤(pán)等核心技術(shù)轉變?yōu)榕嘤陨硐到y性的軟件開(kāi)發(fā)能力，通過(guò)設立軟件公司和成立軟件研發(fā)部門(mén)等措施來(lái)彌補自身軟件的短板。

-> 另外，汽車(chē) E/E 架構從分布式向集中化轉型，軟硬件解耦有助于降低零部件生產(chǎn)壁壘，助力硬件供應商加速實(shí)現國產(chǎn)化替代，推動(dòng)智能座艙產(chǎn)業(yè)鏈變革

座艙存量和增量軟硬件價(jià)值量發(fā)生變化，為諸多企業(yè)帶來(lái)進(jìn)入契機智能座艙因具備豐富的功能，價(jià)格相較于傳統座艙顯著(zhù)上升。座艙單車(chē)價(jià)值量發(fā)生變化，存量硬件、增量硬件和增量軟件涉及新的入局者。硬件方面，高算力SoC芯片逐漸替代低算力的MCU芯片，為高通等消費級芯片廠(chǎng)商帶來(lái)從中控儀表 ECU 到座艙域控制器，以德賽西威為代表的國內Tier1已在布智能域控全套解決方案。新增硬件如HUD、通信模塊的出現為科技公司和訊廠(chǎng)商帶來(lái)入局機會(huì )。軟件層面，操作軟件定制化和應用程序為主機廠(chǎng)主奪的領(lǐng)域，底層操作系統為傳統Tier1的基本盤(pán)。

汽車(chē)座艙智能化，催生Tier 0.5 和 Tier 1.5 等新興。Tier 1業(yè)態(tài)當下汽車(chē)座艙系統的產(chǎn)業(yè)鏈條發(fā)生巨大變化，傳統汽車(chē)供應鏈自下而上的模式在新智能汽車(chē)時(shí)代不再適用，Tier0.5和Tier1.5的出現賦能汽車(chē)供應鏈生態(tài)。以富賽汽車(chē)電子公司為代表 Tier 0.5 作為主機廠(chǎng)與上游之間的紐帶，向上提供部分集成的軟硬件，向下提出定制化需求:以互聯(lián)網(wǎng)巨頭、科技公司等企業(yè)為主的 Tier 1.5 向 Tier 0.5 提供部分軟硬件支持服務(wù)的同時(shí)，也給 Tier1 提供集成化決策、融合及控制等方面的方案和服務(wù)。

汽車(chē)智能化趨勢下，智能座艙是最快實(shí)現價(jià)值變現的方向之一，傳統的汽車(chē) BOM 供應體系將發(fā)生重大變革。傳統供應模式下，Tier2 供應商負責研發(fā)和生產(chǎn)汽車(chē)零部件，由 Tier 1 進(jìn)行零部件整合并為主機廠(chǎng)提供一體化產(chǎn)品解決方案。在當今“軟件定義汽車(chē)”、軟硬件解耦和汽車(chē)電子架構集成化趨勢下，主機廠(chǎng)所需的智能座艙系統對軟件的開(kāi)發(fā)和使用能力提升，Tier 0.5 和Tier 1.5 應運而生。

智能座艙快速滲透的同時(shí)，座艙硬件、軟件技術(shù)也在不斷發(fā)展。車(chē)載顯示屏、控制芯片、HUD等部件的功能進(jìn)一步演進(jìn)，價(jià)值量逐步提升。智能座艙主要部件的商業(yè)空間將為汽車(chē)電子企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)科技巨頭和信息通訊廠(chǎng)商提供入局機會(huì )。

二、智能座艙技術(shù)架構

汽車(chē)智能座艙的技術(shù)架構主要由如下幾個(gè)組成：

-> 硬件層;

-> 系統軟件層;

-> 功能軟件層;

-> 服務(wù)層;

-> 支撐層構成。

復雜的技術(shù)架構推動(dòng)了智能座艙產(chǎn)業(yè)鏈變革。

-> 硬件層包括傳感器、內存、AI 感知模塊、應用處理器(AP)等基本硬件設備:系統軟件層包括驅動(dòng)、通信等基本系統軟件;

-> 功能軟件層是完成智能座艙核心功能的層，主要在 AI感知模塊上完成感知，在應用處理器上完成上層應用;

-> 服務(wù)層，即云服務(wù)體系包含語(yǔ)音識別、場(chǎng)景網(wǎng)關(guān)等相關(guān)服務(wù);

-> 支撐層系，是支撐軟件的快速開(kāi)發(fā)工具，也可以稱(chēng)為成長(cháng)平臺。

分層的技術(shù)架構有利于整合系統資源，推動(dòng)汽車(chē)軟件架構由基于信號的架構向基于服務(wù)的架構(SOA)轉變，大大提升復雜功能在車(chē)上的落地可能性。

預計智能汽車(chē)軟件成本在整體汽車(chē)成本中的占比將從2022年的15%25%，上升至2026年的35%45%

軟件在車(chē)載成本中的占比是一個(gè)復雜而多變的問(wèn)題。隨著(zhù)汽車(chē)智能化和網(wǎng)聯(lián)化趨勢的加強，軟件成本占比預計將持續增長(cháng)。然而，車(chē)企和供應商也在不斷探索優(yōu)化和降本的途徑，以應對市場(chǎng)競爭和消費者需求的變化。

隨著(zhù)汽車(chē)智能化和網(wǎng)聯(lián)化水平的不斷提升，軟件在車(chē)載系統中的作用越來(lái)越重要。因此，軟件成本占車(chē)載成本的比例預計將持續增長(cháng)。

汽車(chē) E/E 架構從分布式趨向集中式，不僅能夠推動(dòng)“智能化”的發(fā)展，還能有效實(shí)現新能源汽車(chē)降本增效。集中式架構可以有效減少新能源汽車(chē)整車(chē) ECU 的數量，避免整車(chē)線(xiàn)束復雜化布局，推動(dòng)汽車(chē)實(shí)現降本增效，為后續OTA 的軟件管理提供便利。

隨著(zhù)車(chē)規級芯片運算能力、主頻、核心數等性能不斷迭代進(jìn)步，將助力E衛 架構集中化轉型升級。

供應鏈邊界將隨著(zhù) EI架構發(fā)展推動(dòng)日趨模糊，零部件供應商將需要更強的協(xié)同整合能力，同時(shí)軟硬件解耦有助于降低零部件生產(chǎn)壁壘，推動(dòng)硬件供應商加速實(shí)現國產(chǎn)化替代

汽車(chē)電氣化/智能化創(chuàng )造增量零部件，軟件定義汽車(chē)帶來(lái)盈利模式變革，部分車(chē)企會(huì )選擇智能硬件預埋，OTA 軟件升級也會(huì )帶來(lái)新的盈利模式，帶動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈微笑曲線(xiàn)更加陡峭。

智能座艙產(chǎn)業(yè)鏈新玩家積極入局，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值重構，芯片廠(chǎng)商、軟件提供商和互聯(lián)網(wǎng)科技公司三大新入局者分別搶占SoC芯片、中間層和操作系統等附加值高的領(lǐng)域

汽車(chē)智能座艙主要由軟硬件和人機交互技術(shù)構成，硬件包括液晶儀表盤(pán)、HUD、顯示屏、芯片等，軟件包括操作系統、中間件等，人機交互技術(shù)包括語(yǔ)音識別、觸控識別等技術(shù)

伴隨智能座艙軟硬件的復雜化程度不斷加深,傳統車(chē)載信息芯片已無(wú)法滿(mǎn)足座艙的算力需求和更新速度，SoC 芯片應然而生；

一方面，系統級SOC芯片高度集成了中央處理器(CPU)、AI處理單元、圖像處理單元(GPU)、深度學(xué)習加速單元 (NPU)等多個(gè)模塊，能滿(mǎn)足高讀運算和復雜運算的需求；

另一方面，主機廠(chǎng)愈發(fā)傾向于在車(chē)內使用硬件預埋的方式，主機廠(chǎng)間的算力競賽越來(lái)越白熱化,高算力 S0C芯片廠(chǎng)商市場(chǎng)地位將得到進(jìn)一步提升；

高通作為消費電子芯片的霸主，目前也是智能座艙的 SoC芯片的全球龍頭，旗下 820à多8155芯片已經(jīng)成為當前智能座艙的主流芯片方案

車(chē)載顯示器上游面板廠(chǎng)和中游模組廠(chǎng)憑借自身積累的成熟的軟件開(kāi)發(fā)及軟硬件耦合能力，布局顯示系統集成和智能座艙總成業(yè)務(wù)，在軟件定義汽車(chē)的浪潮下，獲得了直接對接OEM 廠(chǎng)商的機會(huì )

SDK(軟件開(kāi)發(fā)工具包): 目前市場(chǎng)以 Tier1和互聯(lián)網(wǎng)科技公司為主，日后主機廠(chǎng)將搶占份額主機廠(chǎng)或將爭奪核心應用算法對一些與用戶(hù)體驗交互較強的核心應用進(jìn)行自研。

BSP(板級支持包):傳統 Tier 1 的基本盤(pán)，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和主機廠(chǎng)不考慮底層軟件市場(chǎng)BSP 與底層硬件封裝后，后續不涉及定制化升級，車(chē)規級軟件開(kāi)發(fā)工作相對底層。

操作系統定制化:目前市場(chǎng)以 Tier1和軟件公司為主，日后主機廠(chǎng)將搶占份額:車(chē)機系統是所有數據的入口，爭奪操作系統開(kāi)發(fā)能力，便于后續進(jìn)行 OTA 升級和功能的優(yōu)化。

根據主機廠(chǎng)軟件能力全面程度和研發(fā)主導能力，主機廠(chǎng)向軟件轉型具有四條路徑:

-> 1、與軟件企業(yè)戰略合作;

-> 2、全棧道技術(shù)布局;

-> 3、同Tier1深度綁定;

-> 4、核心領(lǐng)域重點(diǎn)突破

當下汽車(chē)座艙系統的產(chǎn)業(yè)鏈條發(fā)生巨大變化，傳統汽車(chē)供應鏈自下而上的模式在新智能汽車(chē)時(shí)代不再適用，Tier0.5和Tier1.5的出現賦能汽車(chē)供應鏈生態(tài).

零部件供應商、軟件服務(wù)商與主機廠(chǎng)的關(guān)系變化很大。傳統的零部件供應商和主機廠(chǎng)的關(guān)系是零部件廠(chǎng)商負責研發(fā)和生產(chǎn)，主機廠(chǎng)再把零部件上的最優(yōu)資源集成到車(chē)里，按照主機廠(chǎng)對車(chē)的定位來(lái)打造產(chǎn)品，最終推向市場(chǎng)，面向消費者。如今在“軟件定義汽車(chē)”的新形式下，軟件對于汽車(chē)越來(lái)越重要，軟件在車(chē)上的話(huà)語(yǔ)權越來(lái)越大，在整車(chē)成本的占比上也越來(lái)越高。### 主機廠(chǎng)也在根據目前的形式進(jìn)行調整，做車(chē)內軟件的定義和控制，將技術(shù)能力下探，做車(chē)內智能零件的定義，包括底層的SOA架構。在這個(gè)過(guò)程中，主機廠(chǎng)和供應商都在增強自身能力。

關(guān)于供應鏈未來(lái)關(guān)系的發(fā)展思考①)對于主機廠(chǎng)，大型主機廠(chǎng)基本都在開(kāi)始布局底層S0A架構和共同開(kāi)發(fā)體系，未來(lái)主機廠(chǎng)很可能會(huì )控制一部分S0A架構。主機廠(chǎng)會(huì )去集成各個(gè)零件軟件供應商的軟件功能，同時(shí)將硬件整合成ONE BOX體系。

對于零部件廠(chǎng)商，一方面，要從底層架構軟件上更多得支持主機廠(chǎng)，很多零部件廠(chǎng)商從Tier1變成Tier0.5，從零部件的軟件體系上更多得給主機廠(chǎng)賦能。另一方面，零部件供應商、軟件服務(wù)商要在應用層上形成各自的專(zhuān)業(yè)發(fā)展方向，從用戶(hù)體驗的角度來(lái)為用戶(hù)提供豐富的應用。

名詞解釋

V2X:V2X(VehicletoEvenrything)，V2X是支持車(chē)輛與周?chē)煌ㄏ到y進(jìn)行通信的技術(shù)，可實(shí)現車(chē)與萬(wàn)物互聯(lián)的技術(shù)，包括Vehicle-to Vehicle(車(chē)與車(chē))，vehicle-to-infrastructure (車(chē)與基礎設施)，vehicle-to-network(車(chē)與網(wǎng)絡(luò ))和vehicle-to-pedestrian(車(chē)與人)。

云計算:一種資源交付和使用模式，用戶(hù)可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)以自助服務(wù)的形式獲取自身所需要的IT資源。

SaaS:SonwareasaService，軟件即服務(wù)，位于云架構上層，是一種軟件交付模式。SaS服務(wù)商將軟件統一部署在自身服務(wù)上，客戶(hù)可根據自己實(shí)際需求通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)向SaaS服務(wù)商采購所需的軟件服務(wù)。

PaaS:PlatfomasaService，平臺即服務(wù)，位于云架構中間層，是一種將軟件開(kāi)發(fā)平臺作為服務(wù)提供給用戶(hù)使用的云計算基礎設施服務(wù)。

IaaS:InfastruclureasaService，基礎設施即服務(wù)，位于云架構底層，把I基礎設施作為一種服務(wù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò )對外提供，并根據用戶(hù)對資源的實(shí)際使用量或占用量進(jìn)行計費的一種服務(wù)模式。

智能汽車(chē):通過(guò)搭載自主探測設備，具備單車(chē)環(huán)境感知能力，能夠進(jìn)行自主決策并安全行駛至目的地的汽車(chē)。

車(chē)聯(lián)網(wǎng):涵蓋車(chē)內網(wǎng)、車(chē)際網(wǎng)和車(chē)云網(wǎng)，以特定通信協(xié)議和數據交互標準，實(shí)現車(chē)與車(chē)、人、路、平臺之間信息交換的通信網(wǎng)絡(luò )。

5G: 5th Generation MobileNetworks，第五代移動(dòng)通信技術(shù)，一種具有高數據速率、低延遲、高吞吐量特征的數字蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)。

ADAS:Advanced DrivingAssistantSystem，高級駕駛輔助系統，通過(guò)傳感器收集環(huán)境信息并分析決策，提醒駕駛員潛在危險的主動(dòng)安全技術(shù)。

環(huán)境感知:通過(guò)傳感器或自組織網(wǎng)絡(luò )，對道路、車(chē)輛、行人、交通標志等進(jìn)行檢測和識別的技術(shù)，目前多用于先進(jìn)駕駛輔助系統。

智能決策:對獲取到的信息進(jìn)行融合、分析判斷車(chē)輛應該做出的最優(yōu)決策。

AliOs:由阿里巴巴發(fā)布的面向汽車(chē)、IOT終端、IOT芯片和工業(yè)領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)操作系統。

IoT: The lntemetofThings，物聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)各種信息傳感器、射頻識別技術(shù)、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器等各種裝置與技術(shù)，實(shí)時(shí)采集任何需要監控、連接、互動(dòng)的物體或過(guò)程，采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息，通過(guò)各類(lèi)可能的網(wǎng)絡(luò )接入，實(shí)現物與物、物與人的泛在連接，實(shí)現對物品和過(guò)程的智能化感知、識別和管理。

HUD:Head Up Display，抬頭顯示器，一種利用光學(xué)反射原理將影像和信息投射到玻璃上的裝置。

OBD:On-borad diagnostics，隨車(chē)診斷系統，汽車(chē)檢測儀器訪(fǎng)問(wèn)汽車(chē)電腦ECU的接口。

ECU:Electronic ControlUnit,電子控制器單元，是利用各種傳感器、總線(xiàn)的數據采集與交換，來(lái)判斷車(chē)輛狀態(tài)以及司機的意圖并通過(guò)執行器來(lái)操控汽車(chē)。

IVI:In-VehicleImfotainment，車(chē)載信息娛樂(lè )系統，是采用車(chē)載專(zhuān)用中央處理器，基于車(chē)身總線(xiàn)系統和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，形成的車(chē)載綜合信息處理系統。流媒體后視鏡:可實(shí)時(shí)觀(guān)察后方路況的后視鏡，通過(guò)高清的外置后視攝像頭對車(chē)輛后方環(huán)境進(jìn)行拍攝，并把圖像呈現到后視鏡上。

————————————————

版權聲明：本文為博主原創(chuàng )文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版權協(xié)議，轉載請附上原文出處鏈接和本聲明。

原文鏈接：https://blog.csdn.net/Soly_kun/article/details/143441134