是什么推動了汽車電子系統(tǒng)的變革

本專欄概述了正在改變汽車電子系統(tǒng)的關(guān)鍵驅(qū)動力。

下圖總結(jié)了我對改變汽車技術(shù)的最重要技術(shù)的看法。在 EE Times 的虛擬會議“下一代 EV 和 AV 路線圖”的主題演講中，我使用了該圖的早期版本。所有會議演示文稿和參展商信息現(xiàn)在都可按需提供。我的演示文稿是在 2021 年 3 月 24 日。如果您想查看和收聽我的演示文稿，此鏈接將帶您進(jìn)入注冊頁面。

下圖顯示了四類驅(qū)動力——技術(shù)推動、客戶拉動、軟件定義汽車和商業(yè)模式顛覆。我將在專欄的其余部分總結(jié)每個部分。

技術(shù)推動

底部的黑色是技術(shù)推動因素。他們正在推進(jìn)和顛覆汽車系統(tǒng)架構(gòu)。以下包括四個技術(shù)推動類別。

到目前為止，IC 技術(shù)一直是最重要的因素，而且這不會很快結(jié)束。所有電子技術(shù)都繼續(xù)受到芯片進(jìn)步的推動。這一進(jìn)展比十年前慢，但其他技術(shù)領(lǐng)域正在創(chuàng)造新的進(jìn)步——芯片封裝技術(shù)的創(chuàng)新是一個重要因素。SIP 或 System in Package 就是這種趨勢的一個例子。

傳感器的快速改進(jìn)也主要歸功于 IC 技術(shù)的進(jìn)步。攝像頭和雷達(dá)對于 ADAS 和 AV 產(chǎn)品至關(guān)重要，并且還在不斷發(fā)展。激光雷達(dá)和遠(yuǎn)紅外線在成本和性能方面正在迅速發(fā)展，對于自動駕駛汽車來說將很重要。

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（來源：Egil Juliussen）

自 1996 年底第一個遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)出現(xiàn)以來，聯(lián)網(wǎng)汽車技術(shù)已接近 25 年。聯(lián)網(wǎng)成為主流需要一段時間，但現(xiàn)在它已成為一項必要且不可或缺的技術(shù)，并且正在進(jìn)行大量功能擴(kuò)展。

電池電動汽車 (BEV) 目前是最具顛覆性的技術(shù)，因為它現(xiàn)在的發(fā)展速度比幾年前的預(yù)期要快得多。因此，所有汽車原始設(shè)備制造商都在爭先恐后地制定正確的戰(zhàn)略、產(chǎn)品規(guī)劃、電池供應(yīng)鏈和內(nèi)燃機(jī)的過渡——對于什么是“正確”存在很多不確定性。

AV 技術(shù)正在興起，并將在未來幾十年對汽車和運輸行業(yè)產(chǎn)生巨大影響。在開發(fā)成功的軟件平臺方面存在著激烈的競爭，高科技和汽車 OEM 都投資成為長期贏家之一。隨著新標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的出現(xiàn)，AV 安全性和可靠性是關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

軟件定義汽車

圖左側(cè)以藍(lán)色概括了關(guān)鍵軟件技術(shù)和平臺——軟件定義汽車的主要因素。域 ECU 正在擴(kuò)展軟件定義汽車，因為它需要更先進(jìn)的軟件平臺和中間件平臺。駕駛艙域 ECU 是當(dāng)今領(lǐng)先的部分，ADAS 域 ECU 成為下一個增長部分。

聯(lián)網(wǎng)汽車應(yīng)用程序一直在增長，但隨著智能手機(jī)應(yīng)用程序成為信息娛樂系統(tǒng)的一部分，它正在成為一個高科技領(lǐng)域。大多數(shù)汽車用戶更喜歡智能手機(jī)上用于信息娛樂的用戶界面，因為它們通常比汽車原始設(shè)備制造商開發(fā)的更好。智能手機(jī)贏得了這場戰(zhàn)斗，高科技行業(yè)正在掌控信息娛樂內(nèi)容。

無線 (OTA) 更新和網(wǎng)絡(luò)安全已成為必需的功能。汽車原始設(shè)備制造商在部署 OTA 和網(wǎng)絡(luò)安全方面進(jìn)展緩慢，但現(xiàn)在這種情況正在發(fā)生變化——至少對于 OTA 而言。OTA 既能節(jié)省軟件更新成本，又能通過功能性軟件更新創(chuàng)造新收入。

網(wǎng)絡(luò)安全的速度比 OTA 慢，但遲早會被所有 OEM 部署。網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn) UNECE WP.29 已經(jīng)通過并將在許多地區(qū)部署。Arm 的新架構(gòu) V9 具有一些內(nèi)置的網(wǎng)絡(luò)安全功能，應(yīng)該有利于未來的汽車網(wǎng)絡(luò)安全。

汽車原始設(shè)備制造商有雄心在內(nèi)部開發(fā)越來越多的軟件。到目前為止，要做到這一點比預(yù)期的要難，我相信建立內(nèi)部專業(yè)知識需要一些時間。但汽車 OEM 必須提高他們的長期軟件能力，這是正確的策略。

云 SaaS 平臺正在多個階段影響汽車軟件，亞馬遜 AWS 和微軟 Azure 獲得了新的汽車客戶。云SaaS平臺已經(jīng)在許多行業(yè)激增，是汽車行業(yè)蓬勃發(fā)展的時候。我最近關(guān)于 AWS 活動的專欄很好地提醒了云平臺變得多么重要：在汽車環(huán)境中分解 Amazon AWS。

圖的右側(cè)以紅色顯示，顯示了商業(yè)模式中斷的影響。移動即服務(wù) (MaaS) 正在緩慢興起，在美國和中國處于領(lǐng)先地位的幾個地區(qū)進(jìn)行了多個用例測試。四個基于 AV 的用例正在接受投資——自動駕駛卡車、機(jī)器人出租車、貨物交付——本地和長途，以及在較小程度上——固定路線 AV（由于大流行期間共享乘車次數(shù)減少）。

隨著云平臺成為必備技術(shù)，SaaS 商業(yè)模式正在增加汽車行業(yè)的軟件機(jī)會。甚至一些汽車功能通過 SaaS 實現(xiàn)或付費或按使用付費。

按使用付費類似于 SaaS，但單獨列出，因為它增加了收入潛力，并且通常會導(dǎo)致股票市場更好的財務(wù)估值。我最近關(guān)于汽車軟件的專欄對 SaaS 趨勢有更多的看法：汽車軟件的角色變化

新的售后市場商業(yè)模式也在汽車使用階段發(fā)展。一個很好的例子是數(shù)據(jù)貨幣化或數(shù)據(jù)即服務(wù) (DaaS)。功能軟件更新對于汽車制造商來說也是一個重大的新機(jī)遇，是加快OTA部署的關(guān)鍵原因。

3D 打印零件正在汽車行業(yè)興起，并將成為節(jié)省成本和新收入機(jī)會的重要戰(zhàn)略。3D 打印可能是汽車行業(yè)中最重要的非電子領(lǐng)域。打印所需零件而不是備件庫存的長期承諾是非?？扇〉摹ｋS著 3D 打印的不斷進(jìn)步，也有可能在十年或更短的時間內(nèi)將原始部件升級為更好的 3D 打印部件。

客戶拉動

該圖的頂部以綠色顯示客戶拉動因素。重要的是要認(rèn)識到其中一些影響來自安全和相關(guān)法規(guī)。

價格和成本始終很重要，尤其是在 BEV 和內(nèi)燃機(jī)汽車 (ICEV) 技術(shù)之間發(fā)揮作用——購買價格、運營成本和維護(hù)成本。BEV 在運營和維護(hù)成本方面處于領(lǐng)先地位，到 2025 年，許多汽車領(lǐng)域的購買價格將與 ICEV 持平。BEV 很可能會在 2030 年之前或充電基礎(chǔ)設(shè)施能夠為絕大多數(shù) BEV 使用模式所接受時擁有所有優(yōu)勢。

隨著 NCAP（新車評估計劃）和 IIHS（公路安全保險協(xié)會）評級不斷增長并影響購車決策，安全對于購車者的重要性日益增加。看起來這種趨勢將繼續(xù)下去，未來五年內(nèi)可能會引入更多的安全法規(guī)。

召回一直是汽車安全的一個日益重要的因素，尤其是基于軟件的召回。OTA 將成為從召回程序中獲得更好結(jié)果的重要幫助。很高興看到所有召回的汽車型號的完成率，以了解有多少汽車沒有得到所需的硬件和軟件維修。我在任何地方都沒有找到這些數(shù)據(jù)。

任何人都可以下載NHTSA 召回數(shù)據(jù)庫，這令人大開眼界。這是一個可追溯到 1967 年的大型數(shù)據(jù)庫，包括所有車輛和輪胎。

由于簡單任務(wù)的操作操作困難，HMI-UX 質(zhì)量問題仍然是銷售殺手。汽車原始設(shè)備制造商在向新車購買者提供信息娛樂的戰(zhàn)斗中失敗了，因為他們更喜歡智能手機(jī)應(yīng)用程序 HMI 來提供信息娛樂和相關(guān)內(nèi)容。

還有很多汽車排名會影響購車公眾。我最信任《消費者報告》，但我會查看許多其他獎項、評論和排名。所有這些對于各種購車領(lǐng)域都很重要。

審核編輯 黃昊宇