汽车电子:采用软件或回到过去

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一切都取决于汽车电子将由软件决定的事实。



自从引入各种机电和电子组件以来,汽车已成为过去50年来最复杂的批量生产产品。在这段时间里,电子系统已经补充(并替换了)各种单元和系统,但仍有许多工作要做。



所有这些意味着,迟早汽车系统将成为电子市场上制造最复杂的产品(它们可能已经与所有其他产品大不相同)。是的,飞机部件的零件可能更复杂,而超级计算机的电子产品也可能更复杂,但每年的产量却没有几千万。



由于有了电子系统,汽车中使用了更多的软件-使用量取决于汽车。有许多文章声称现代汽车中使用了超过1亿行代码。我还没有看到详细的细分来解释这1亿中包含的内容-如果存在的话,其数据可能会非常有用。当然,随着ADAS系统,汽车互联网,网络技术,网络安全和自动驾驶系统的发展,汽车中将使用更多的软件组件。



在战略决策,软件市场细分,关键技术或其他重要问题的背景下,我还没有看到有关汽车软件的任何讨论。在本文中,我们将研究所有这些问题,并探讨汽车软件市场的前景。汽车硬件和软件之间存在显着差异,正是这些差异影响了汽车软件市场的成功。



在过去的二十年中,汽车软件取得了长足的进步。在1990年代,汽车软件仅用于控制驾驶系统和简单娱乐设备中的嵌入式电子设备。这些系统的复杂性随着时间的推移而显着增加,但是只有少数(如果有的话)嵌入式系统使用了百万行代码。汽车制造商及其供应商已在内部处理嵌入式系统的开发。



到了1990年代,这一切都发生了变化,当时信息娱乐和导航系统获得了许多功能,需要完整的操作系统来处理软件的复杂性。操作系统将高科技公司推向了汽车市场(此类公司包括QNX,Green Hills,Wind River,Microsoft等)。近年来,开源软件(例如Linux)在汽车行业中的重要性已大大提高。



开发,建立,营销,使用概念



下图显示了汽车硬件和软件之间的所有差异。但是,此比较的结构需要一些解释。图为所有产品和行业经历的四个阶段。开发阶段是研究和开发产品的过程。组装阶段涉及产品的生产-包括所有零件的成本,制造设施和供应链的成本。第三阶段是营销。此阶段包括广告,销售和使用分销渠道等方面-将产品交付给直接客户所需的所有操作。汽车行业的第四阶段-使用-相当长。



德州仪器(TI)向我介绍了“设计,构建,营销”概念,该概念在70年代和80年代非常流行。当我在IHS Markit时,我添加了一个使用阶段。我在报告和演示中使用了来自这些阶段的不同见解,以此来分析汽车市场的不同细分市场(包括软件,电动汽车电池,3D打印等)。



下图强调了这四个步骤对于硬件和软件各自的重要性。它还提供有关这些组件如何在每个阶段影响汽车市场成功的评论。



硬件阶段



该图的顶部是构建车辆硬件的四个阶段中每个阶段的关键特征。开发阶段定义了电子系统的一组特性和属性,并且其重要性一直持续到今天。大多数硬件组件都来自芯片行业的公司,并且这个行业只会增长。汽车电子中使用的硬件平台生态系统也变得越来越重要。硬件开发的第一阶段的成本估计为数百万(或数千万)美元,但是由于生产量为数十万个单位,因此每辆车的成本并不高。



构建阶段是该链中最昂贵的。这是由于所有硬件组件(或材料清单)的成本所致。还必须考虑供应链管理的成本,人力成本和许多其他方面。通常,硬件成本仅占车辆总成本的一小部分,但即使单个组件的成本降低,该金额也会增加。电子系统所有组件的平均成本为3到8000美元(上限适用于豪华车)。



硬件的营销阶段取决于系统的组件和类型。在大多数情况下,该阶段由一级供应商处理,从而使该产品成为带有汽车电子产品的完整系统。



硬件组件的特性和功能也对汽车销售产生非常大的影响(并且这种影响会继续增长)。这种影响源于电子系统组件提供的功能。当前正在研究的机会(以及未来将出现的机会)涉及ADAS系统,网络安全硬件,可增强的平台和自动驾驶技术。



汽车产品的使用阶段平均持续10到15年,有时会更长。如此长的使用寿命要求设备具有很高的可靠性,以减少制造商的保修和召回活动的成本。在使用阶段,售后市场拥有最大的机会-尤其是在组件保修期已过后。由于损坏的车辆需要新的硬件组件,大量事故也为这些公司创造了商机。



软件开发阶段



该图的底部是汽车软件开发四个阶段的关键特征。该软件仅以数字形式存在,因此其特性不同于硬件的特性。但是,软件当然​​完全取决于相关的硬件组件。



开发阶段是创建软件产品的最长且通常是最昂贵的阶段。大型软件项目需要很长的开发时间,除其他外,它花费在复杂的测试过程上,以修复尽可能多的错误(从经济角度来看,这是绝对合理的)。没有一个主要的软件平台可以消除错误,并且在软件的整个生命周期中都发现了新的错误。网络安全要求已经创建了新型的软件错误-漏洞可能会被攻击者用于各种目的。由于汽车行业的大多数程序员都不是网络安全专家,因此他们并不总是知道如何以某种方式编写代码,从而完全不受黑客攻击。



汽车软件的组装阶段对生态系统提出了巨大的要求-我们正在谈论编写新程序和测试最终软件产品的需求。汽车行业在这一领域表现良好(有些还使用开源开发工具)。



构建阶段通常也是最便宜的-它只是在现有硬件平台上启动完成的软件。有时制造商面临支付特许权使用费的需求,但是通常这只是硬件组件成本的一小部分。构建阶段实质上是将程序加载到车辆的电子系统中。在何时以及如何将软件加载到电子系统方面也具有一定的灵活性。



对于软件而言,市场营销阶段因软件的使用细分和产品类型而异。在大多数情况下,营销阶段是由一级供应商进行的,将软件产品作为车辆电子系统的一部分进行展示。



软件功能对汽车销售有重大影响。这种影响很大程度上取决于可用性或软件如何实现人机界面(HMI)。易用性会影响功能的所有领域-汽车互联网功能,空中更新,功能更新,ADAS系统以及未来的自动驾驶功能。软件可用性水平低会导致负面评价,这会对特定模型的潜力产生负面影响。这些负面趋势是当今信息娱乐系统的一个问题,也是苹果和谷歌最近在将信息娱乐系统与智能手机集成方面取得成功的原因之一。



汽车产品的使用期持续10到15年,在某些国家/地区更长。在如此长的生命周期中,汽车需要大量的软件错误修复。为了节省保修服务和召回活动,必须通过无线升级来减少错误修复成本。



使用阶段是软件市场可以显着发展的阶段,并且在SaaS(软件即服务)和云软件领域中具有广阔的增长前景。基于SaaS的网络安全是一个非常有希望的机会。空中漏洞修复和功能更新已被视为产品使用阶段的核心功能。值得注意的是,基于SaaS的信息娱乐市场正在蓬勃发展。同样,由于新的硬件系统将需要安装新的软件,因此由于事故的发生可能会产生新的机会。



结论



软件开发的四个阶段表明,开发阶段最昂贵。这个概念表明解决方案是使用软件平台来降低开发成本并减少大型软件产品中的错误。汽车行业开始实施软件平台策略,而高科技市场代表正在提供帮助,但这还不够。



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