2021年6月17日-19日,由中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)主辦的第11屆中國(guó)汽車論壇在上海嘉定舉辦。站在新五年起點(diǎn)上,本屆論壇以“新起點(diǎn) 新戰(zhàn)略 新格局——推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展”為主題,設(shè)置“1場(chǎng)閉門峰會(huì)+1個(gè)大會(huì)論壇+2個(gè)中外論壇+12個(gè)主題論壇”,全面集聚政府主管領(lǐng)導(dǎo)、全球汽車企業(yè)領(lǐng)袖、汽車行業(yè)精英,共商汽車強(qiáng)國(guó)大計(jì),落實(shí)國(guó)家提出的“碳達(dá)峰、碳中和”戰(zhàn)略目標(biāo)要求,助力構(gòu)建“雙循環(huán)”新發(fā)展格局。其中,在6月19日上午舉辦的主題論壇“共創(chuàng)軟件定義汽車新生態(tài)”上,小鵬汽車嵌入式高級(jí)總監(jiān)余鵬發(fā)表了演講。以下內(nèi)容為現(xiàn)場(chǎng)演講實(shí)錄:
大家上午好,今天非常高興有機(jī)會(huì)在這樣的場(chǎng)合跟大家介紹一下小鵬汽車在軟件定義汽車的大趨勢(shì)背景之下,我們圍繞SOA的簡(jiǎn)單想法和做法。
我們都知道,近年來(lái)汽車的產(chǎn)品屬性已經(jīng)發(fā)生了非常大的變化,我們從原來(lái)的機(jī)械產(chǎn)品屬性,已經(jīng)演變成電子產(chǎn)品的屬性,在當(dāng)前正在進(jìn)行的汽車新四化的浪潮,正在催生汽車電子在整車電子架構(gòu)等一系列方面都在發(fā)生深刻變革,又像現(xiàn)在推出全場(chǎng)景語(yǔ)音交互,萬(wàn)物互聯(lián)等不斷揭開汽車智能化的面紗。
智能手機(jī)之后,我們非常有理由相信,下一代全新的智能軟硬件核心載體,一定會(huì)是智能汽車。汽車的核心價(jià)值,已經(jīng)在發(fā)生根本性的轉(zhuǎn)變,軟件已經(jīng)在逐漸成為智能汽車的全新制高點(diǎn),汽車的軟件價(jià)值也正在以非??焖俚脑鲩L(zhǎng)勢(shì)頭在變化。
我們要實(shí)現(xiàn)汽車的真正智能化,整車軟件智能變革將是必然。智能手機(jī)也是SOA對(duì)成功的案例,我們今天討論比較火熱的SDV,就是SOA架構(gòu)思想在汽車上的延展和應(yīng)用。
我們相較于傳統(tǒng)的軟件架構(gòu),SOA的架構(gòu)實(shí)際上就是通過(guò)把ECU模塊的單元,遷移到域控制器的單元里面來(lái),通過(guò)新增服務(wù)層,把原來(lái)的所有獨(dú)立功能抽象成原子服務(wù),這些所有的原子服務(wù)又可以通過(guò)重新的組合,形成不同的全新電動(dòng)場(chǎng)景的功能,這就是我們功能的APP化。SOA的服務(wù)接口標(biāo)準(zhǔn)化以及可以無(wú)限組合拓展的價(jià)格優(yōu)勢(shì),給我們帶來(lái)了靈活、經(jīng)濟(jì)、快速、無(wú)憂的全新軟件迭代能力。
SOA正在成為智能汽車非常核心的基礎(chǔ),SOA好做嗎?答案當(dāng)然是否定的,因?yàn)槲覀儠?huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)過(guò)程當(dāng)中會(huì)遇到一系列非常大的挑戰(zhàn)。
首當(dāng)其沖就是整車的電子架構(gòu)的變革。剛才提到SOA的實(shí)現(xiàn)會(huì)需要從當(dāng)前分布式電子架構(gòu),起碼要過(guò)渡到跨越集中式的架構(gòu),這其中就有關(guān)鍵的一環(huán),就是域控制器的應(yīng)用,意味著原來(lái)車上裝載的數(shù)十、上百個(gè)ECU的時(shí)代即將過(guò)去,ECU的減負(fù),并不像我們簡(jiǎn)單看著物理集成這么簡(jiǎn)單,是把數(shù)十個(gè)ECU的模塊,逐一進(jìn)行軟硬件剝離的過(guò)程,再進(jìn)行集中的域控制器,這對(duì)大多數(shù)主機(jī)廠而言,是全新和陌生的過(guò)程。
第二軟件系統(tǒng)的革新。對(duì)大多數(shù)OEM來(lái)說(shuō),這個(gè)也是需要重新轉(zhuǎn)型和構(gòu)建的過(guò)程。就軟件本身而言SOA也需要可以支持大數(shù)據(jù)傳輸、高安全、高實(shí)時(shí)性的系統(tǒng)支撐。當(dāng)我們完全能夠具備所有標(biāo)準(zhǔn)APP接口協(xié)議之后,我們也希望更多拓展到不同的操作系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)多樣性,而且同樣需要我們對(duì)軟件層面具有較大的開發(fā)實(shí)力。
隨著ECU的消亡,必定會(huì)對(duì)既有的規(guī)定進(jìn)行沖擊。越來(lái)越多的主機(jī)廠正在考慮收攏更多主導(dǎo)權(quán),從應(yīng)用層軟件到底層軟件,甚至到硬件,都希望實(shí)現(xiàn)全棧覆蓋,但是由于當(dāng)前的供應(yīng)鏈阻力甚至自身儲(chǔ)備的能力,短期之內(nèi)還比較難以實(shí)現(xiàn)。
前面講的挑戰(zhàn),如果都能夠很好的克服的話,最終在業(yè)務(wù)的實(shí)踐這方面必定出現(xiàn)大量的問題。比如說(shuō)我們?nèi)绾胃脤?duì)第三方服務(wù)商進(jìn)行管理,我們?nèi)绾喂步ㄜ浖鷳B(tài)平臺(tái),以及我們?nèi)绾胃行?,先人一步的開發(fā)強(qiáng)差異化的應(yīng)用APP,而且能夠持續(xù)進(jìn)行運(yùn)營(yíng),這些都是當(dāng)下我們要直面的一系列問題。
在這樣的挑戰(zhàn)之下,SOA要真正實(shí)現(xiàn),軟件真正成為定義汽車的落地,多層次、多領(lǐng)域的變革會(huì)是我們突破的關(guān)鍵。
從小鵬汽車角度來(lái)講,我們是如何在考慮SOA的構(gòu)建,小鵬成立之初,我們就致力于智能化的深度開發(fā)和迭代。我們?cè)妇笆窍Mㄟ^(guò)數(shù)據(jù)的驅(qū)動(dòng),來(lái)驅(qū)動(dòng)整個(gè)智能汽車的變革,成為未來(lái)出行方式的引領(lǐng)者,同時(shí)我們希望更懂中國(guó)的智能汽車。
這樣的愿景驅(qū)動(dòng)之下,小鵬將垂直建設(shè)整車電子架構(gòu)到域控制器軟硬件平臺(tái)全棧的自研能力。今年我們即將推出的小鵬P5已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了域控制器架構(gòu),明年將全系車型實(shí)現(xiàn)跨域集中式架構(gòu)。隨著前面幾個(gè)車型的開發(fā),小鵬已經(jīng)推出了很多基于高通80,以及英達(dá)等主流硬件平臺(tái)的控制器,同時(shí)我們完全具備了基于Android、KMS(音)等軟件系統(tǒng)開發(fā)能力。在應(yīng)用生態(tài)建設(shè)方面,小鵬也建立了比較龐大的開發(fā)團(tuán)隊(duì),我們通過(guò)自主和合作并舉的方式,目前我們?cè)赑C上可以支持應(yīng)用商店+支付寶小程序的雙重生態(tài)體系。圍繞全棧的自研能力,我們以此來(lái)構(gòu)建更好的SOA架構(gòu)。
從電子電器的架構(gòu)來(lái)看,小鵬遵循這樣的三部曲戰(zhàn)略。我們當(dāng)前已經(jīng)進(jìn)入EE2.0的雙腦域架構(gòu)中央計(jì)算,我們?cè)谟蚩刂破鳟?dāng)中已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)減少60%的傳統(tǒng)ECU的數(shù)量,在硬件資源可以實(shí)現(xiàn)高度集成,大部分的車身功能已經(jīng)可以遷移到所謂的域控制器當(dāng)中來(lái),在這樣的架構(gòu)設(shè)計(jì)之下,我們的中央處理器是可以實(shí)現(xiàn)支持儀表、信息娛樂系統(tǒng)以及智能車身相關(guān)控制的大部分功能,同時(shí)集成中央網(wǎng)關(guān),它負(fù)責(zé)對(duì)車身域網(wǎng)段進(jìn)行整個(gè)通訊路由,同時(shí)可以兼容V2X的協(xié)議,不僅支持車與車的局域網(wǎng)的通信,同時(shí)可以支持車與云端的互聯(lián),以及車與遠(yuǎn)程數(shù)字終端的連接功能。
同樣在另外一個(gè)領(lǐng)域就是智能駕駛域控,完全集成了所有高級(jí)別輔助駕駛功能,高速NGP,前兩天推出的停車場(chǎng)VGP功能以及即將推出城市VGP的功能,雙執(zhí)行域是高度集成全車80%以上的車身控制相關(guān)的功能以及將近100%的動(dòng)力控制相關(guān)的功能。這兩個(gè)域控,同時(shí)也要負(fù)責(zé)采集對(duì)應(yīng)的IO接口的信號(hào),比如電機(jī)類、開關(guān)類、圖形類,將此類信號(hào)抽象成為服務(wù)接口,在架構(gòu)框架體系下,小鵬EE2.0電子電器架構(gòu),基本可以實(shí)現(xiàn)SOA的硬件基礎(chǔ)。
對(duì)于車載通信網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)而言,小鵬主干網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)+CANFD的數(shù)據(jù),中央處理器與另外幾個(gè)域控基本是以以太網(wǎng)交互為主,CANFD為輔的方式。為了更好支持高質(zhì)量視頻流以及高精度地圖的數(shù)據(jù)傳輸,我們?cè)谥醒胩幚砥骱蚗PU、5G之間已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)的傳輸。同樣為了更好加強(qiáng)我們?cè)谲嚿碛颉⒌妆P域、動(dòng)力域和CCM之間的數(shù)據(jù)交互能力,我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)的傳輸,這樣的域控架構(gòu)基本上已經(jīng)構(gòu)成了基于中央處理器作為交換機(jī),從而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的,基于以太網(wǎng)的高帶寬網(wǎng)絡(luò)通訊能力,為我們?cè)诳缭酵ㄐ艆f(xié)議打下了良好的基礎(chǔ)。我們?cè)?a class='link' target='_blank'>小鵬P7上已經(jīng)率先實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)。
通過(guò)5G和V2X應(yīng)用的加持,我們也已經(jīng)構(gòu)建了非常良好的車云協(xié)同結(jié)構(gòu)體系,為我們后續(xù)軟件定義汽車能夠在小鵬汽車上真正落地,鋪一個(gè)比較良好的云端通路和應(yīng)用環(huán)境。
小鵬的電子電器架構(gòu)有什么不同?我一直在想這個(gè)問題,我想在當(dāng)前集中域控的階段,想要更好實(shí)現(xiàn)SOA的話,我們采用了分層域控的架構(gòu)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了提前把我們?cè)诤罄m(xù)車載中央大腦的終極域控設(shè)想,我們把它提前引入,我們把兼具網(wǎng)關(guān)功能的中央處理器,我們把它作為主域庫(kù)存,另外兩個(gè)執(zhí)行域控作為從域控層,這兩個(gè)從域控層是對(duì)所有的車身功能進(jìn)行原子化抽象,交由主域控層進(jìn)行調(diào)度、管理和訂閱,從而實(shí)現(xiàn)基于服務(wù)的功能。
我這兩個(gè)執(zhí)行域控,會(huì)更多從區(qū)域管理的角度,把很多的功能進(jìn)行跨域整合,這樣做的話,既可以做到非常好的就近驅(qū)動(dòng),減少整個(gè)復(fù)雜度,同時(shí)可以更好對(duì)區(qū)域的服務(wù)子級(jí)進(jìn)行管理。
在這樣的混合設(shè)計(jì)的思路之下,我們提出了圖中所示的SOA軟件架構(gòu),它其實(shí)很簡(jiǎn)單,像剛才所提到的,把兩個(gè)域控,基于CP架構(gòu)之上,不僅保留本地原先具備的全部車身功能應(yīng)用層,SWC,同時(shí)這兩個(gè)域控上要將本地功能抽象,成為我們服務(wù)接口。
其中基于CP的域控制器,收集其他ECU和執(zhí)行器、傳感器的相應(yīng)信息,并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議傳輸給中央域控,中央域控更加有效、安全地進(jìn)行管理,提供標(biāo)準(zhǔn)API給應(yīng)用APP,我們的應(yīng)用APP,可以實(shí)現(xiàn)在CPU當(dāng)中實(shí)現(xiàn),同時(shí)我們可以支持它在Android等終端設(shè)備實(shí)現(xiàn),甚至云端實(shí)現(xiàn)。混合SOA架構(gòu),是現(xiàn)在目前過(guò)度的形式,但是它的意義在于我們可以更加快速的實(shí)現(xiàn)SOA。
在SOA的架構(gòu)思想之下,我們最終形成了三層交互的整車軟件架構(gòu)形態(tài),其中包含車身功能層、應(yīng)用層、交互層。車身功能層,提供少部分的服務(wù)接口,實(shí)現(xiàn)整車大部分的本地功能,最終被服務(wù)接口取代。交互層定義服務(wù)接口標(biāo)準(zhǔn),安全有序地管理車身功能的所有服務(wù)。應(yīng)用層要實(shí)現(xiàn)整車少部分本地功能,最終通過(guò)調(diào)用服務(wù)接口實(shí)現(xiàn)所有本地功能,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程終端應(yīng)用和云端應(yīng)用。
最終實(shí)現(xiàn)整車控制重心能夠逐步向智能應(yīng)用層轉(zhuǎn)移,最終實(shí)現(xiàn)完全由智能應(yīng)用層實(shí)現(xiàn),并向軟件開放平臺(tái)提供服務(wù)集和代碼庫(kù),以便于開發(fā)者實(shí)現(xiàn)應(yīng)用服務(wù)的擴(kuò)展開發(fā)。
講了這么多,我想表達(dá)的核心觀點(diǎn)就是小鵬對(duì)于基于SOA,最終實(shí)現(xiàn)SDV的事情,我們是真刀真槍做的事情,而不是停留在PPT上的規(guī)劃。我們?cè)诿髂晁瞥龅能囆停瑫?huì)部分搭載SOA的落地。
小鵬為什么可以,或者我們?yōu)槭裁纯梢宰龅??一個(gè)最主要的核心優(yōu)勢(shì)在于我們對(duì)高度自主開發(fā),包括全棧自研的戰(zhàn)略定位,包括我們?nèi)緦?duì)迎接挑戰(zhàn),克服一切挑戰(zhàn)的高度共識(shí)。目前為止,我們已經(jīng)搭建了非常強(qiáng)大的開發(fā)團(tuán)隊(duì),而且規(guī)模還在不斷擴(kuò)展當(dāng)中。我們所涉及的領(lǐng)域也非常廣,也很深,比如電子電器架構(gòu)到域控器,到整個(gè)應(yīng)用生態(tài)的開發(fā),都建立了非常完整的開發(fā)體系,包括我們形成了一個(gè)強(qiáng)大的開發(fā)能力。尤其是軟件開發(fā)層面,小鵬投入非常大,我們期待在智能汽車后續(xù)的整個(gè)個(gè)性化、差異化方面,可以持續(xù)做到業(yè)內(nèi)領(lǐng)先。
最后時(shí)間關(guān)系,簡(jiǎn)單對(duì)SOA在未來(lái)做一個(gè)展望。短期看,不太容易回答,或者也不太容易想清楚、看明白SOA真正的價(jià)值何在,無(wú)疑在未來(lái)可期的時(shí)間段之內(nèi),SOA一定會(huì)成為我們?cè)诩夹g(shù)發(fā)展,包括汽車產(chǎn)業(yè)的更迭以及在未來(lái)商業(yè)價(jià)值方面,都起到巨大的推動(dòng)作用。這個(gè)領(lǐng)域一定會(huì)形成藍(lán)海之勢(shì),終將會(huì)形成一個(gè)百花齊放的景象。我們能看到真正繁榮的智能汽車的應(yīng)用生態(tài),將離我們不遠(yuǎn)。以上是我全部的介紹內(nèi)容,再次感謝大家的聆聽,謝謝!
來(lái)源:第一電動(dòng)網(wǎng)
作者:王鳴幽
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