伴随着汽车智能化变革的加速,汽车正在由传统交通工具向高度融合的“智能移动终端”演变。智能座舱作为智能汽车人机交互的主要窗口,正在进入智能化新时代。
过去几年,汽车座舱一直处于更多大屏、更多功能的“堆砌”上车周期,并且所有的功能配置都以驾驶员为中心,这也导致了用户体验“割裂”等问题的出现。
但如今,智能座舱已经步入了3.0时代,更加注重车内全员交互体验的升级,由此衍生出了副驾娱乐屏、后排娱乐屏、游戏上车、多屏交互融合等一系列新需求。
与此同时,汽车座舱的人机交互也开始从单一的交互方式,演变成语音、触摸、手势、视觉等多模态交互,并且从基本的用户交互进化为主动交互。
在这些变革的背后,汽车电子电气架构走向中央计算的大趋势,已经势不可挡。在《高工智能汽车研究院》看来,伴随着汽车电子电气架构向中央计算架构的演进,软件定义座舱的时代已经开启。从芯片到显示,硬件到软件,从感知到交互,智能座舱新一轮的角逐已经开启。
在8月31日举办的2023年度(第十五届)高工智能汽车开发者大会(汽车软件、座舱车联)上,来自一汽、紫光展锐、信大捷安、东软集团、哈曼、诺博汽车、梧桐车联、中兴通讯、美格智能、高通、小鹏汽车等嘉宾们,分别从域控制器、车联网、座舱安全、人机交互等方面阐述了智能座舱的新趋势。
《高工智能汽车研究院》认为,智能座舱进入了关键的计算平台“替换升级”和“降本增效”的叠加周期。
一方面,智能座舱赛道正在迎来新一轮的芯片替代潮。去年开始,各大主机厂开始陆续进入新车型研发及老车型改款周期,切换供应商的窗口期已经开启。
另一方面,随着智能座舱由高端车型向中低价格区间车型的加速渗透,降本增效成为了整车厂首选的考量因素。
紫光展锐 汽车电子产品线总经理 严竹发表《智能座舱SoC的平台化创新》表示,打造高性能的智能座舱SoC需要将IP、芯片设计、硬件、操作系统、参考设计等一整套流程打通。
紫光展锐 汽车电子产品线总经理 严竹
严竹介绍,紫光展锐自研的5G车规级智能座舱芯片A7870系列采用了平台化设计,NPU算力达到8Tops,具备小尺寸、低功耗、高集成度等优势,可以实现5G、智能座舱、泊车等功能,同时实现了技术平台化,将软件栈和操作系统做到了一起。
东软集团汽车电子软件技术总监李天然发表了主题为《智慧协同下,智能座舱的探索与突破》的精彩演讲。
东软集团汽车电子软件技术总监李天然
他表示,软件正在逐步成为汽车的核心,并且主宰驾驶、娱乐等大部分功能,同时还将决定汽车配置、用车体验的差异。基于全新的E/E架构,东软以软件能力为核心打造了软件平台、软硬一体平台,构建了软件产品、智能座舱、智能通讯、软件服务四大业务板块。
目前,东软基于第四代高通骁龙汽车数字座舱平台打造了下一代智能座舱平台,仅一颗芯片即达成多个ECU和域的融合。
此外,东软还推出了东软C⁵整车人机交互平台,通过可插拔、可扩展的硬件架构设计,实现以太网网关、车身域控制器、座舱域控、ADAS等多域功能的智慧协同,从而可以助力车厂实现高效率产品更新、高粘性社群打造。
哈曼智能座舱系统设计高级总监孙雁飞发表《智能座舱的模块化与可扩展》表示,目前,智能汽车产业还面临着汽车研发周期太长、研发成本过高、车载系统无法在整个使用周期内持续引入新功能等痛点。
哈曼智能座舱系统设计高级总监孙雁飞
孙雁飞表示,破除这些痛点的方法,需要通过产品化设计的理念,提供预认证的智能座舱域控制器和软件栈。基于此,哈曼推出了Ready Upgrade解决方案,这是一套可全面升级的座舱域控制器产品,能够帮助汽车厂商在项目启动6-12个月内实现差异化的车载体验。
据了解,Ready Upgrade包含三个系列的量产级座舱域控制器、先进的软件方案、一系列预集成的功能和一整套面向客户的轻量级编码软件开发工具,可大幅减少新功能推向市场的时间和汽车厂商的开发成本,同时还可以实现车辆全生命周期的升级。
诺博汽车智能座舱产品负责人洪九金发表主题为《高算力座舱域控的规模化之路》的演进表示,智能座舱平台化、模块化开发极为重要,通过增加零部件公用、减少零部件数量、提升规模数量、成熟系统反复用等方式,可以有效实现降本增效的目的。
诺博汽车智能座舱产品负责人洪九金
针对平台化技术路径方面,洪九金表示,智能座舱域平台化需要自上而下做到提前规划,从顶层规划逐步约束零部件数量,打造超级平台,后续采用自下而上的方式同时迭代升级,从而找到最优解。
诺博科技的IN9.0产品是国内率先使用高通SA8155P方案量产的座舱域控制器之一,融合了中控屏、仪表屏、HUD屏、副驾屏和下控屏,并已经拿下了长城汽车多个项目定点和规模化交付。接下来,诺博科技还将加速基于高通8295平台的智能座舱域控制器的量产。
小鹏汽车研发总监钟斯通发表《域控设计的实践与发展》主题演讲表示,当前汽车产品需求已被智能化重新定义,汽车电子电气架构从传统的分布式走向集中式,前者的特征为:网络拓扑复杂、通讯带宽小、节点交互错综复杂、ECU能力弱,后者的特征为:网络拓扑清晰简单(简洁化)、通讯带宽大(复用化)、节点交互简短(服务化)、域控能力强(中心化)。
小鹏汽车研发总监钟斯通
钟斯通进一步表示,面对电子电气架构向舱驾一体演进,产业内正面临跨部门协作成本越来越高、技术领先与目标成本平衡越来越难、开发周期缩短的挑战。作为汽车智能化的领跑者,小鹏汽车的应对之道包含四个方面:基础技术提升、成本优化、智能化提升、组织优化。
座舱车联迈入新纪元
将汽车打造成为“泛物联网世界”中的一个超级智能终端,是软件定义汽车背景下产品研发的核心目标。基于此,5G、ICT、人工智能、3D等技术在智能座舱领域的应用越发广泛,驱动智能座舱从拟人化向自然化、情感化探索进步。
梧桐车联 CTO 王永亮发表《认知智能 构想交互未来》表示,汽车正在从传统交通工具向“智能汽车机器人”演变。为打造“更懂我、更有趣、更自然”的智能交互体验,梧桐车联围绕智慧识别、智慧分享、智慧策略、智慧执行四个核心维度,打造了可持续进化的“交互策略脑”,包含交互策略脑1.0、互策略脑2.0、互策略脑3.0、互策略脑4.0四个阶段。
梧桐车联 CTO 王永亮
王永亮介绍,1.0阶段主要为执行脑,业务特征主要是单一决策;而2.0阶段主要是基于规则的策略;3.0阶段则进化为学习脑,可以因果推理、心理分析,到了4.0阶段就会演变成智慧脑,可以预测和全面拟人。
中兴通讯 智能网联产品总监 黄颖恒发表《立足 ICT 技术根基,赋能数智汽车产业高质量发展》表示,虽然汽车与手机在技术难度和应用环境复杂度都不在一个层面,但发展道路却存在诸多的相似。未来,ICT技术将成为未来汽车产业发展不可或缺的核心技术。
中兴通讯 智能网联产品总监 黄颖恒
中兴通讯将发挥38年ICT硬实力,基于国产车载操作系统+国产车规芯片,打造中国数智汽车技术底座。目前,中兴通讯基于V3芯片平台已经全栈自研了车规级4G Cat4国产模组,同时中兴通讯还全栈自研首发了5G R16车规模组——中兴通讯ZM9300模组,目前已经与广汽等车企达成合作。
美格智能高级产品总监牛防伟发表《智能模组,数字座舱新势力》主题演讲。
美格智能高级产品总监牛防伟
据牛防伟介绍,作为全球领先的无线通信模组及解决方案提供商,美格智能是国内第一批在智能座舱领域实现智能模组前装规模量产的玩家,公司已成立全资子公司专注车载模组业务,并在全球车载市场布局研发/销售/技术支持,根据规划,公司预计到2028年将实现百亿营收,其中车载业务占比超50%以上。
具体来看,在产品端,美格智能已推出智能座舱模组SLM925、5G智能模组SRM900/SRM930、5G R16车规级模组MA922/MA925等产品。基于高通最新SoC芯片打造的下一代智能模组产品,在CPU和GPU能力全面提升的前提下,AI算力来到了惊人的48Tops,为目前已经量产的智能座舱产品中,AI算力最高的产品。
在市场应用端,美格智能多款车载智能模组已囊获多个主流汽车品牌客户项目,并近期成功获得国内某头部Tier1造车新势力的座舱域控制器项目定点,为其打造下一代智能座舱解决方案,创造更加沉浸和智能的座舱体验。相关产品已在多家新势力合作伙伴的新款旗舰车型上全面搭载并大批量商用。
目前,美格智能已经在智能网联车领域积累了丰富的量产经验,助力车企持续迭代智能座舱功能。继续挖掘5G、高性能低功耗计算、AI应用等核心产品能力在车载领域的应用潜力,依托安卓系统定制等软件解决方案,智能硬件架构的研发积累和5G智能工厂的先进制造实力,高效赋能汽车智能化、网联化升级。
高通技术公司产品市场总监 李大龙发表《“5G,从 R16 开始”》主题演讲。
李大龙表示,对比Release 15(R15),Release 16(R16)拥有更好的网络体验、更佳和优化的功耗表现、更好的安全性,3GPP Release 16生态系统当前已经就绪,其中,2022年对应Release 16商业网络建设、终端设备发布,2023年对应Release 16大规模布网、大规模终端设备发布。
在李大龙看来,从2024年年底开始,全球各大运营商面向新发布的终端设备将支持Release 16 (包含汽车),高通目前已推出第二代骁龙汽车5G调制解调器及射频平台,全面支持3GPP R16,面向汽车提供完整的SoC到天线解决方案。
不可否认,伴随着智能座舱搭载率的快速提升,业界对于智能座舱的网络安全、信息安全、数据安全也愈发重视。因此,智能座舱的安全防护体系的构建和实施,已经成为了各大主机厂和供应商关注的重点。
一汽(北京)软件科技 基础软件研发负责人 李军发表《智能座舱信息安全防护体系》表示,构建用户极致体验的智能座舱产品,需要实现以车为核心,串联起用户认知的周边万物,包含智慧生态、云端集群、数据链路和万物终端四个层面,从而形成一个物联网产品体系。
一汽(北京)软件科技 基础软件研发负责人 李军
不过,由于智能座舱需要融合更多功能场景、车内外通讯增多,加上技术方案架构通用化之后,智能座舱信息安全风险面也会增大,从硬件、固件、系统、OTA到应用软件都存在被攻击或者破坏的风险。
李军认为,智能座舱信息安全防护体系的建立,需要以相关法律、法规要求为基础,基于智能座舱功能架构的TARA分析结果,分层建立信息安全防护体系。“由于智能汽车后续还需要进行软件更新,所以信息安全体系的构建也需要贯穿车辆的全生命周期,信息安全落地实施之后,后续也需要不断通过软件迭代的方式进行升级。”
众所周知,在“一芯多屏”、域融合等大趋势下,目前智能座舱大多数都是采用Hypervisor虚拟化方案将中控、仪表等各个子系统独立,实现了同一硬件平台承载异构操作系统的灵活性,同时实现了良好的高可靠性和故障保护机制。
“伴随着智能座舱逐步向中低端车型渗透,车企更加注重选择更高性价比的智能座舱屏显方案。”信大捷安 高级副总裁 李鑫发表《信大捷安智能座舱 LXC 容器化安全系统方案》表示,Hypervisor硬件虚拟化方案研发成本较高、性能损耗较大,并不适合中低端车型。
信大捷安 高级副总裁 李鑫
因此,李鑫认为,车企在智能驾驶屏显方案,可以重点考虑将复杂的Hypervisor技术替换成成熟的容器技术(类Docker),既简化了对硬件的支持和移植成本,又避免了硬件访问的延时性问题,同时保障了各系统独立且安全的运行。
信大捷安容器化安全方案是一种更轻量级的“单硬件-多系统-多屏幕”的车载系统解决方案,即可满足仪表盘对于高安全性、高稳定性、快速启动等要求,又可以支持IVI系统屏、副驾屏、HUD屏等多个屏。