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摘 要:智能座舱作为人车交互的接口,正逐渐向智能化,多屏化,多模式方向发展,在让驾驶更安全,更便捷,更健康舒适的同时,整个行业也在软硬分离、SOA等理念的影响下,商业模式,技术线路,合作模式均产生了巨大的变化。
关键词:智能座舱;SOA;模块化;软件
0 引言
现在提到汽车,必然离不开智能化、网联化。随着高级辅助驾驶技术,以及自动驾驶技术高速发展,汽车作为“交通工具”的属性正逐渐被“移动智能终端”所取代,人与汽车之间的交互层次也会变得更加深入和频繁,作为人机交互重要途径的智能座舱,也将会是汽车变革的核心着力点。智能座舱,逐渐成为是与人、路、车、云协同运作的接口和交互载体,是汽车产业数字化、智能化发展的重要结晶,正随着智能化新技术、新材料等不断发展而持续进化。其相比传统座舱,智能座舱更智能、更舒适,更能够贴近用户的需求。
1 智能座舱的发展趋势
根据近几年行业的基础技术的发展,智能座舱的设计发展趋势主要有以下几个:
1.1 汽车座舱的液晶屏数量将会越来越多、液晶屏尺寸也将会越来越大
汽车和用户交互的内容日益增多,传统的有固定显示的表盘,物理指示灯,固定的标示,已无法友好的展示人车交互的信息,而TFT屏以及OLED柔性屏的普及,很好地解决了这一矛盾,从2021年上海车展来看12.3寸的液晶仪表,15.6寸的中控大屏,甚至20.6寸的双联屏已经逐渐在各大汽车厂商里普及。而哈曼在其最近一次的展会上展出的包含37块不同尺寸不同形状的屏幕的概念座舱,包含贯穿式三连屏,透明A柱、电子后视镜,后头枕双屏,以及众多触控操作屏幕更是将这一趋势展示到了极致。
1.2 人车交互方式逐渐多元化
人车交互目前主要是踏板,方向盘,实体按键等物理操控,语音交互,触控交互为主,目前生物特征识别,视觉交互,车窗交互、手势交互、织物交互、智能大灯交互等多模态的交互逐渐兴起,且有融合趋势,比如语音识别已经在传统的语音分析的基础上融入唇语的信息,可以让语音识别更准确。同时随着高级辅助驾驶技术的发展,人车交互不仅限于人控制车,车辆反馈信息,演变成双向交互,车辆可以通过座舱配备的摄像头,心率,血氧等生物传感器,时刻监测驾驶员的当下状态,当识别到驾驶员严重疲劳(提醒无用时)或者突发某种意外等,不再具备驾驶能力的时候,接管车辆,根据预案将车辆驾驶到安全区域或者指定区域,同时自动通知相关人员。
1.3 高性能的SOC逐渐进场,替代汽车半导体厂商的解决方案
随着多传感器融合、多模交互及多场景化模式发展的演进趋势,对处理中枢的座舱SOC提出了越来越高的要求,不仅CPU算力要求越来越高,高达80DMIPS以上,AI算力需求也越来越强,5TOPS的性能已经不算是高配。多核异构,正确的核做正确的事情这样的设计理念正在逐渐被贯彻,多传感器输入和多屏的驱动能力逐渐成为标配,越来越高的性能需求,也带来了功耗的剧增,为了解决这一问题,SOC芯片的工艺制程,也由22 nm以上转变为7 nm甚至5 nm,比肩最新的手机芯片。这就导致了原来处于垄断地位的NXP,TI,富士通等老牌的汽车半导体厂商的市场逐渐被高通,华为,三星这些手机芯片厂商蚕食。同时芯片的迭代速度也由原来的3~5年转为 1~2年。
1.4 智能汽车座舱软硬将逐渐解耦分离
在基于SOA的服务架构下,将座舱的整体实现和底层软硬服务进行彻底解耦,这样可以可快速完成场景服务的开发变更及升级迭代。同时处于底层软件硬件服务具备极强的复用性和极高的复杂性,这也导致了一大批基础软件服务商参与进来,比如大陆EB、中科创达、东软睿驰、华为、诚迈科技,带来了很多标准化、可扩展、开放式的一体化基础软件平台。为座舱提供安全,可靠的底层服务成本的同时,也大大降低了成本分摊。
1.5 核心硬件也在朝模块化、可更换、可扩展的趋势发展
一辆车的生命周期跨度至少是10年,在当下技术飞速发展的时代,导致一辆车出厂时的硬件性能无法满足未来10年的需求,核心硬件的模块化,可扩展更换的需求日益强烈,在2021年4月,华为发布了麒麟车机模组9610,其内置车规芯片麒麟990A,该芯片模组采用的是可插拔式设计,可通过对中央处理单元更换的方式来进行更新,周期为三年一代,每一代的接口一样,可直接更换,时间跨度上可以覆盖到汽车使用的全生命周期。
1.6 智能座舱的互联网产品属性越来越强
随着OTA技术的成熟,软件开发模式,由传统的瀑布式开发向敏捷式开发过渡,原来SOP后软件冻结,以及“存量不变,变增量”等项目管理理念逐渐消亡,原来项目制开发模式,逐渐演变为产品制开发模式,软件人员需要维护汽車整个产品生命周期过程中的需求,为用户提供持续的增值服务。同时软件成本在座舱的整体成本的比重日益提高。据统计未来软件成本将占整车成本的40%。
1.7 除了科技以外,家居化设计风格将逐渐成为未来车内设计的主流趋势
有人说在未来在智能驾驶和智能驾舱之间的边界会越来越小,而且会有融合趋势,其实大可不必担心,汽车自动驾驶对于安全可靠的需求是最重要的,而高级辅助驾驶的发展,让驾驶变得更简单,让人们的关注焦点多元化,让车更健康舒适,将是新的设计焦点之一,毕竟有颜值,有体验的,安全舒适的家居风才人们孜孜不倦追去的体验,在2019年,奥迪ETRON的座舱,使用了大量的实木,生态环保元素,迎宾灯,氛围灯,让人有种家的感觉,生态可移动座椅、车内绿植的设计更是颠覆了传统汽车设计,为用户搭建了“移动的家”。
1.8 座舱的商业模式也在朝多元化方向发展
由于技术的快速迭代,以及软件规模的指数级别增加,传统的Tier1承担所有的研发费用已经逐渐行不通,SOA架构的普及,平台供应商的重要性和定价权日益提高,新的商业模式亟待建立。
同时因为OTA的存在和硬件的可扩展的趋势,座舱可提供的服务在持续迭代,用户买到车已经不再是服务的终点,而是一个新的起点。不仅可以做到给用户持续提供的增值服务获取的利润将远高于零部件本身的利润,还可以保持用户的深度黏性,创造更高价值。在这样的发展下,零部件供应商与主机厂之间的合作日益紧密、联合开发座舱软件将成为一种趋势。Tier1甚至成为了车企工程设计的一部分,在产品设计阶段就将介入,基础软硬件平台化方面开放合作,用户可感知的座舱功能方面深度协作。最终使Tier1开始向所谓的 Tier0.5迈进,而 Tier2等供应商开始向Tier1迈进。
2 结束语
随着现代通信技术(5G)、人工智能(AI)技术、自动驾驶技术,AR(增强显示技术),无介质的全息或透明显示技术等技术的发展,智能座舱将摆脱驾驶这一单一场景,进而成为集娱乐、社交、出行、办公等为一体的“智能移动空间”。而智能座舱这一人、路、车、云协同运作的接口和交互载体,将成各大厂家的必争之地。
参考文献:
[1]张晓聪.汽车智能座舱发展现状及未来趋势[J].汽车纵横,2019(8):42-45.
[2]陈琦.延锋:汽车智能座舱“黑科技”5年内实现落地 [J].汽车与配件,2020(13):52-54.
[3]陈海峰.智能座舱:带来不一样的用车体验[J].上海信息化,2020(10):41-44.
关键词:智能座舱;SOA;模块化;软件
0 引言
现在提到汽车,必然离不开智能化、网联化。随着高级辅助驾驶技术,以及自动驾驶技术高速发展,汽车作为“交通工具”的属性正逐渐被“移动智能终端”所取代,人与汽车之间的交互层次也会变得更加深入和频繁,作为人机交互重要途径的智能座舱,也将会是汽车变革的核心着力点。智能座舱,逐渐成为是与人、路、车、云协同运作的接口和交互载体,是汽车产业数字化、智能化发展的重要结晶,正随着智能化新技术、新材料等不断发展而持续进化。其相比传统座舱,智能座舱更智能、更舒适,更能够贴近用户的需求。
1 智能座舱的发展趋势
根据近几年行业的基础技术的发展,智能座舱的设计发展趋势主要有以下几个:
1.1 汽车座舱的液晶屏数量将会越来越多、液晶屏尺寸也将会越来越大
汽车和用户交互的内容日益增多,传统的有固定显示的表盘,物理指示灯,固定的标示,已无法友好的展示人车交互的信息,而TFT屏以及OLED柔性屏的普及,很好地解决了这一矛盾,从2021年上海车展来看12.3寸的液晶仪表,15.6寸的中控大屏,甚至20.6寸的双联屏已经逐渐在各大汽车厂商里普及。而哈曼在其最近一次的展会上展出的包含37块不同尺寸不同形状的屏幕的概念座舱,包含贯穿式三连屏,透明A柱、电子后视镜,后头枕双屏,以及众多触控操作屏幕更是将这一趋势展示到了极致。
1.2 人车交互方式逐渐多元化
人车交互目前主要是踏板,方向盘,实体按键等物理操控,语音交互,触控交互为主,目前生物特征识别,视觉交互,车窗交互、手势交互、织物交互、智能大灯交互等多模态的交互逐渐兴起,且有融合趋势,比如语音识别已经在传统的语音分析的基础上融入唇语的信息,可以让语音识别更准确。同时随着高级辅助驾驶技术的发展,人车交互不仅限于人控制车,车辆反馈信息,演变成双向交互,车辆可以通过座舱配备的摄像头,心率,血氧等生物传感器,时刻监测驾驶员的当下状态,当识别到驾驶员严重疲劳(提醒无用时)或者突发某种意外等,不再具备驾驶能力的时候,接管车辆,根据预案将车辆驾驶到安全区域或者指定区域,同时自动通知相关人员。
1.3 高性能的SOC逐渐进场,替代汽车半导体厂商的解决方案
随着多传感器融合、多模交互及多场景化模式发展的演进趋势,对处理中枢的座舱SOC提出了越来越高的要求,不仅CPU算力要求越来越高,高达80DMIPS以上,AI算力需求也越来越强,5TOPS的性能已经不算是高配。多核异构,正确的核做正确的事情这样的设计理念正在逐渐被贯彻,多传感器输入和多屏的驱动能力逐渐成为标配,越来越高的性能需求,也带来了功耗的剧增,为了解决这一问题,SOC芯片的工艺制程,也由22 nm以上转变为7 nm甚至5 nm,比肩最新的手机芯片。这就导致了原来处于垄断地位的NXP,TI,富士通等老牌的汽车半导体厂商的市场逐渐被高通,华为,三星这些手机芯片厂商蚕食。同时芯片的迭代速度也由原来的3~5年转为 1~2年。
1.4 智能汽车座舱软硬将逐渐解耦分离
在基于SOA的服务架构下,将座舱的整体实现和底层软硬服务进行彻底解耦,这样可以可快速完成场景服务的开发变更及升级迭代。同时处于底层软件硬件服务具备极强的复用性和极高的复杂性,这也导致了一大批基础软件服务商参与进来,比如大陆EB、中科创达、东软睿驰、华为、诚迈科技,带来了很多标准化、可扩展、开放式的一体化基础软件平台。为座舱提供安全,可靠的底层服务成本的同时,也大大降低了成本分摊。
1.5 核心硬件也在朝模块化、可更换、可扩展的趋势发展
一辆车的生命周期跨度至少是10年,在当下技术飞速发展的时代,导致一辆车出厂时的硬件性能无法满足未来10年的需求,核心硬件的模块化,可扩展更换的需求日益强烈,在2021年4月,华为发布了麒麟车机模组9610,其内置车规芯片麒麟990A,该芯片模组采用的是可插拔式设计,可通过对中央处理单元更换的方式来进行更新,周期为三年一代,每一代的接口一样,可直接更换,时间跨度上可以覆盖到汽车使用的全生命周期。
1.6 智能座舱的互联网产品属性越来越强
随着OTA技术的成熟,软件开发模式,由传统的瀑布式开发向敏捷式开发过渡,原来SOP后软件冻结,以及“存量不变,变增量”等项目管理理念逐渐消亡,原来项目制开发模式,逐渐演变为产品制开发模式,软件人员需要维护汽車整个产品生命周期过程中的需求,为用户提供持续的增值服务。同时软件成本在座舱的整体成本的比重日益提高。据统计未来软件成本将占整车成本的40%。
1.7 除了科技以外,家居化设计风格将逐渐成为未来车内设计的主流趋势
有人说在未来在智能驾驶和智能驾舱之间的边界会越来越小,而且会有融合趋势,其实大可不必担心,汽车自动驾驶对于安全可靠的需求是最重要的,而高级辅助驾驶的发展,让驾驶变得更简单,让人们的关注焦点多元化,让车更健康舒适,将是新的设计焦点之一,毕竟有颜值,有体验的,安全舒适的家居风才人们孜孜不倦追去的体验,在2019年,奥迪ETRON的座舱,使用了大量的实木,生态环保元素,迎宾灯,氛围灯,让人有种家的感觉,生态可移动座椅、车内绿植的设计更是颠覆了传统汽车设计,为用户搭建了“移动的家”。
1.8 座舱的商业模式也在朝多元化方向发展
由于技术的快速迭代,以及软件规模的指数级别增加,传统的Tier1承担所有的研发费用已经逐渐行不通,SOA架构的普及,平台供应商的重要性和定价权日益提高,新的商业模式亟待建立。
同时因为OTA的存在和硬件的可扩展的趋势,座舱可提供的服务在持续迭代,用户买到车已经不再是服务的终点,而是一个新的起点。不仅可以做到给用户持续提供的增值服务获取的利润将远高于零部件本身的利润,还可以保持用户的深度黏性,创造更高价值。在这样的发展下,零部件供应商与主机厂之间的合作日益紧密、联合开发座舱软件将成为一种趋势。Tier1甚至成为了车企工程设计的一部分,在产品设计阶段就将介入,基础软硬件平台化方面开放合作,用户可感知的座舱功能方面深度协作。最终使Tier1开始向所谓的 Tier0.5迈进,而 Tier2等供应商开始向Tier1迈进。
2 结束语
随着现代通信技术(5G)、人工智能(AI)技术、自动驾驶技术,AR(增强显示技术),无介质的全息或透明显示技术等技术的发展,智能座舱将摆脱驾驶这一单一场景,进而成为集娱乐、社交、出行、办公等为一体的“智能移动空间”。而智能座舱这一人、路、车、云协同运作的接口和交互载体,将成各大厂家的必争之地。
参考文献:
[1]张晓聪.汽车智能座舱发展现状及未来趋势[J].汽车纵横,2019(8):42-45.
[2]陈琦.延锋:汽车智能座舱“黑科技”5年内实现落地 [J].汽车与配件,2020(13):52-54.
[3]陈海峰.智能座舱:带来不一样的用车体验[J].上海信息化,2020(10):41-44.