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国汽智控尚进:智能网联汽车操作系统在不断发生演变

2021-05-31   21世纪经济报道 21财经APP   左茂轩   

“从面向整合ECU的OS,到面向融合DCU的OS、面向云计算的OS,到基于中央大脑的车云计算OS,智能网联汽车操作系统在不断发生演变,同时也带动计算基础平台不断升级。”

“汽车智能化来临,智能车逐渐替代功能车,变成四个轮子上的移动数据中心,未来3-5年将在智能汽车上构建软硬件组合,其中包括了车用操作系统和车用高性能芯片两类卡脖子技术,只有解决了卡脖子技术,才能真正实现智能网联汽车自主可控发展。”5月25日,国汽智控总经理、首席技术官,国家智能网联创新中心首席技术官尚进在第八届国际智能网联汽车技术年会(CICV 2021)上表示。

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尚进认为,无论将智能网联汽车比作“四个轮子上的手机”,还是移动数据中心,最重要的是智能网联汽车操作系统及其配套硬件。随着软件及汽车电子占整车的研发成本逐步提高,车内软件和电子硬件价值将成为整车价值的核心。同时,软件及软件升级所带来的性能和功能变化,将决定未来汽车的差异性。

 “软件定义汽车”助推了新产业链和新开发模式的出现。主机厂和Tier1可以基于计算基础平台完成应用开发,实现不同自动驾驶功能,也实现了与智能手机一样的“平台硬件——操作系统——应用开发”这种新的功能开发模式。

智能网联汽车行业的发展,离不开E/E架构(即汽车电子电气架构,Electrical/Electronic Architecture)的变革。

“随着E/E架构的升级,软件和数据的重要性将越发突出,主机厂、零部件企业等产业链上企业不断强化软件能力建设,并围绕‘软件定义汽车’开启从产品开发模式、组织架构、人员构成、运营体系等的内部变革。”尚进表示。

通过硬件平台+操作系统+应用开发,实现跨车型、跨平台、单一基础软件、应用定制功能,已成为行业共识。

智能网联操作系统的定义,简单而言就是运行在智能网联车内的程序集合。但是,智能网联汽车操作系统不仅包含安全车控操作系统、智能驾驶操作系统和车载操作系统,还延展到云端孪生操作系统。

“从面向整合ECU的OS,到面向融合DCU的OS、面向云计算的OS,到基于中央大脑的车云计算OS,智能网联汽车操作系统在不断发生演变,同时也带动计算基础平台不断升级,装载智能网联汽车OS的计算平台需具备高安全、高实时、高性能、分布式可拓展、信息安全、网联云控等特点。”尚进表示。

什么是智能网联汽车操作系统?数据在产业发展中的作用?自动驾驶带来的产业革新有哪些更深层次的意义。针对这些问题,5月25日,尚进接受了21世纪经济报道记者的采访。

 

《21世纪经济报道》(下称“21世纪”):有观点认为,中国必须拥有自己的智能网联操作系统,你怎么看?

尚进:操作系统和计算平台,实际上是智能汽车的卡脖子技术,所以肯定要自主可控。

首先,智能网联汽车操作系统本身的定义和外延是什么?我想应该是计算机内核,而不应该仅仅是计算内核。

现在各个产业都在说做操作系统,其实更多是结合平台、结合对象的应用,更多的定义是泛操作系统或者针对应用的新的操作系统。

智能汽车的操作系统是什么?移动互联网时代的安卓作为操作系统的目的,是围绕移动手机的生态、应用开发所建立的框架。到智能汽车行业,整个操作系统的发展阶段,首先来说就是主机厂能够实现自主可控或者能够差异化定制操作系统开发自动驾驶功能需要的软件框架。换:句话说,车辆的工程设计也会像IT行业一样,是“硬件-基础软件-应用开发”这种形态,这个时候基础软件就被定义为智能汽车或者自动驾驶的操作系统。

其次,这里面包含了很多行业融合的东西,既要ICT、硬件、芯片、内核,同时也要对自动驾驶有深度理解。

智能汽车操作系统,第一需要自主可控,第二也需要行业融合的市场化团队把它落地。因为这是一个市场化的产品,最终检验是否自主可控的唯一标准,是市场化的落地程度。

 《21世纪》:现在大部分企业开发集成平台,主要处于一个域处理器的状态,你认为企业大批量向中央集成处理发展还需要多久?

尚进:从时间点上来看,我认为肯定比我们想象的要快,因为特斯拉从Model 3三年之前上市开始,从硬件形态上,它的计算平台、自动驾驶平台应该已经处于一个中央的形态,其实已经到了那个程度。

这是一个方向,各个厂家都会走,从时间点上来看,肯定比我们想象的要快。从域控制器来讲,假设还是分成现在的几个主要的域,每个域可能有1~2个域控制器,那么中央控制器,可能是比现在的域从物理上更进一步的集中,可能变成2-3个。其实特斯拉只有一个,再加上2到3个小的。从这个角度上看,3-5年内,除了特斯拉之外,市场上其他一些主机厂也会有相应的车型推出来。

这是个过程,其实不在于说物理上几个域控制器或者域控制器的大小,其实我认为还是硬件、软件的结合问题。如果域控制器或者中央控制器它本身是一个多CPU的、实时、可靠、安全的,它所需要的软件架构其实已经是很类似的了。

我认为这种转变更是标志性的,其实硬件升级比我们想象的要容易多,关键的问题实际上是对应的软件以及上面的应用是不是能够准备好,是不是随着硬件升级能够平台化。从这点来看,今天已经发生了,今天我们在做的L2或者所谓的L3,其实采用的软件架构和思考的问题,其实已经代表了中央域控制器的基本的架构和形态。

《21世纪》:智能汽车发展其实是一个依靠数据产品快速迭代的过程,特斯拉在这一方面保持领先,追赶特斯拉还需要多长时间?

尚进:通过数据积累或者通过整个生命周期迭代,提升能力,其实我们国内企业认识很清晰了,不仅是造车新势力,传统车厂其实也在做相类似的工作。智能汽车市场是新的,产品形态是新的,所以确实需要迭代。
但是,首先,一定要是车规级。现在发布的功能或者数据采集所做的功能,要符合车规级。

具体来讲,要做到实时安全,而做到这一点本身就是个挑战。

我其实比较反对说“用L4的功能按L2走,降维应用”,因为我们车辆什么样的功能,就要达到什么样的车规要求或者实时安全要求,所以那根本就不是L4,只能是说某一个功能,但这个功能也要符合车规。也就是说,设计功能要有一定的能力去实现功能,但是这种功能本身要符合车规安全。采集数据的模块,不能够干扰车的实时性。

第二,自动驾驶要依赖很多数据,我同意这样的看法,但是大家在实际中可能要思考得更多。比如,如果每个数据都采集实际上是不可能的,这个数量是很惊人的,所以他会花很多时间在车内预测,判断什么样的场景是他所需要的。特斯拉的影子模式,会通过航路来判断和这个司机有没有没开自动驾驶来判断,有不同的场景。所以,这里也有个产品的问题,不是简单的数据收集,怎么样收集数据、收集什么样的数据,怎么样来帮助自动驾驶。

更多的数据会提高我们自动驾驶的等级,某种程度是这样。但是,另外我们都知道自动驾驶中有很多AI模型,对于AI模型,数据都会起到一定的帮助,但是不是越多越好,还要考虑很多问题。其实,AI今天仍然没有解决我们车上所需要的公共安全问题,AI根本就不大可能实现我们真正的车规级的要求,所以说车辆真正的产品里面会考虑AI本身的一个冗余问题,这是产品设计问题。

最后一点,其实现在主要问题是长尾,长尾的解决有时候通过更多数据来解决,但其实很多时候不是通过更多数据,而是通过补coner case。

举个例子,比如说L4、L5的时候,如果路上很堵、很多行人或者自行车来回走的时候,真正L5的车是应该安全地穿过行人和自行车,还是应该老老实实的等行人和自动车走了之后再开?一定是后者。所以,无人驾驶一定要做到跟人一样。这不是一个盲目的加很多数据的问题。

智能网联汽车是给中国产业链立一个标杆,实现产业互联网。其实它是通过整个互联网技术,比如大数据、云计算、5G、信息安全,应用到车辆产品中,但是仍然是个工业产品,来提高我们工业的能力。

《21世纪》:上海车展期间,一些主机厂宣传称今年是高级别自动驾驶的元年,你怎么看?

尚进:一方面,整个域控制器方面更趋近于L3上面走,另一方面中国车路云协同整个也会往前推,这两者结合确实能把现在的自动驾驶等级略微提高一点,但是真正做到是不是实现了城区的L4,这个挑战可能更复杂一点。
但是,现在汽车业每年10万亿人民币的市场中,其实自动驾驶很少。我们说自主可控,中国的产业互联网其实是汽车行业为代表的整个中国机械行业的革新,自动驾驶、域控制器只是一个支点。所以,高级别自动驾驶我更希望是通过这种域控制器、车路云协同,真正把机械行业能够带到ICT行业的水准。所有的汽车工程师能够做同样的设计,但底下平台变了,是中央控制器这么大的计算力,能够用上大数据、云计算、5G、实时安全、车规级的。这是我们汽车行业的一个期望,而不仅仅是自动驾驶L4。这个所带动的是整个产业的革新,自动驾驶只是其中的一个应用。

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