软件开发人员如何接管汽车行业

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上一篇文章介绍该表的前七个条目。总结了其余软件平台,并在第一列中将其标记为红色。



注意:AUTOSAR =汽车开放系统架构; AGL =汽车级Linux; CS =网络安全; ECU =电子控制单元; NCAP =欧洲新车评估计划; SoC =片上系统; SW = SW; TSP =远程信息处理服务提供商;联合国=联合国。




汽车制造商需要智能软件策略。新汽车模型中软件功能的不断增长将要求制造商提高其在这一领域的技能,但是汽车行业仍然存在一些缺失。



软件专业知识和经验正在成为汽车行业所缺乏的关键能力。新车型中越来越多的软件功能将需要OEM,一级供应商和软件开发人员升级其技能。软件平台开发是一项与时俱进的必要策略,以跟上对互联车辆,多应用信息娱乐系统和多个ADAS功能的需求增长而推动软件繁荣的步伐。



在本文中,我将总结我对汽车行业挑战和机遇的概述。为此,我们将考虑针对汽车,市场条件和技术趋势的软件平台。这是一个月内发布的系列文章的第三部分,所有文章都针对软件平台。



首先,让我总结一下汽车行业当前软件平台的市场现状-为此,请参见上表。



空中软件平台



空中软件更新(OTA)技术已经来自高科技行业,并且此类系统已成为汽车软件市场不可或缺的一部分。对于汽车行业而言,使用可以通过空中升级的关键平台非常重要-第一层供应商必须在这个市场上处于领先地位。



Harman(连同2015年对Red Bend和Symphony-Teleca的收购一起)是无线系统的领先提供商。此外,在2017年收购Movimento之后,Aptiv进入了这一市场领域。还有许多其他一级供应商通过与高科技供应商的收购或合作来提供OTA解决方案。该阵容包括通用汽车,福特,宝马和特斯拉,其他OEM可能会在将来加入。 Tesla的软件更新基于Harman的解决方案。特斯拉在OTA领域处于领先地位-该公司目前每年向其ECU发布约10个主要更新(不包括对自动驾驶系统的大量更新)。



一些汽车制造商会开发自己的OTA平台,通常会结合自己的知识和现有解决方案中的可用技术。 Harman的Redbend OTA软件平台被认为是汽车行业远程软件更新的领导者。



现在还出现了一种新的空中升级技术,它将OTA定位为生命周期管理软件,重点放在开发和使用阶段。因此,OTA功能将与软件开发平台集成在一起,作为其维护工具的一部分。公司采用这种方法的一个例子是Aurora Labs。策略是将OTA平台用作软件预测工具,以帮助识别和修复软件错误。这种趋势还将OTA平台推向服务市场。



网络安全平台



网络安全软件必须保护车辆中存在的各种系统。在具有网络功能的车辆中,负责联网的组件非常重要。为了保护它们,您需要负责确保网络安全的特殊软件(和内置硬件组件)。另外,网络设备可以配备有软件,以保护各种车辆系统处理的数据。最关键的ECU还具有内置的数据保护软件。有许多网络安全公司专注于汽车行业(其中很多只是新兴公司)。这类公司的例子有Argus(被Continental收购),GuardKnox,Karamba,Iredeto,Regulus Cyber​​,SafeRide Technologies和Trillium Secure。



阿格斯被认为是汽车网络安全的市场领导者。轩ulu网络解决方案包括防止GPS欺骗(这是一个日益严重的问题)。 SafeRide解决方案可保护汽车以太网。



还需要注意网络安全解决方案的重要性,该解决方案是云SaaS平台-它们通常称为网络安全运营中心(SOCs-Security Operation Center)。无需车队的汽车网络安全客户端即可使用Cloud SaaS平台。上游安全是汽车行业类似服务的领先提供商之一。一些向客户提供网络安全软件的公司还提供了与汽车软件客户端和/或硬件交互的SaaS平台。



机舱中使用的ECU平台



机舱ECU将座舱显示和信息娱乐功能结合到一个系统中。具有这些控制单元的系统可以包括多个显示器-例如仪表显示器,中心显示器和HUD显示器。信息娱乐系统包括几个子系统:汽车音频,各种用户界面(旋钮,触摸屏,语音识别)和智能手机应用程序集成。远程信息处理系统可能会在高端版本中实现。



这种集成需要功能更强大的软件平台,并建立在具有片上系统的高性能硬件平台上。这种集成的优势是消除了多个ECU和子系统,从而节省了硬件成本,减少了零件和供应商,并节省了重量和空间。



在很大程度上,用于机舱ECU的软件平台基于信息娱乐系统(例如操作系统,OTA系统,网络安全解决方案,语音助手,智能手机应用程序集成系统等)的平台。根据定义,操作系统必须服务于关键安全系统-ISO 26262认证要求该操作系统;如果使用Linux,则将需要管理程序和其他经过认证的操作系统。



ECU驾驶室行业仍在发展,因为大规模生产始于2017年。软件平台和SoC芯片的增长潜力是巨大的(2025年之后可能会生产出数以百万计的此类设备)。



伟世通是乘客舱控制单元市场的首批领导者之一(与Aptiv一样,也是率先进入市场的领导者)。同样,许多一级供应商已经准备好在该领域进行批量生产的产品:博世,大陆集团,哈曼,马瑞利和松下。



ADAS的软件平台



ADAS系统包括许多功能,可在驾驶时为驾驶员提供帮助。ADAS系统考虑了SAE的自治级别:从0到3。零级别没有自动化,它仅表示警告功能(例如,停车辅助,盲区,车道偏离和碰撞警告以及驾驶员监控) ... 在大多数国家/地区销售的几乎所有车辆中都可以使用零级功能。



1级功能可提供驾驶员帮助和有限的车辆控制。该级别的三个主要功能是自适应巡航控制,车道居中和半自动停车。第二层意味着部分自动化,但是驾驶员仍然需要不断监控汽车。第二级功能包括交通拥堵辅助和部分自动驾驶。第三层主要由先进的自动驾驶系统组成,可用于各种驾驶条件(例如高速公路,低速市区和自动泊车)。驾驶员可能会分心于控制过程,但是如果第三级系统需要,他必须准备在几秒钟内进行控制。



ADAS系统的所有功能均由从摄像头,雷达和超声传感器接收数据的软件确定。对于2级和3级系统,正在开发廉价激光雷达。



由于联合国采用了全面的安全标准,法规是谈论ADAS市场增长的一个非常重要的因素。许多区域NCAP组织正在实施这些标准。欧洲新车评估组织的时间表非常激进。



最初,市场创建了ADAS系统的控制单元,着眼于集成0级和1级功能。这种ECU的工作重点是2级和3级功能,为此使用了各种片上系统和大型软件平台。



如果您正在寻找有关ADAS实施的详细信息,则IHS Markit在所有ADAS功能的上下文中(包括传感器,应用程序和供应商信息)都具有历史和预测性OEM和设备模型数据。



自动驾驶汽车软件平台



自动驾驶汽车软件平台将是多功能且复杂的。虚拟驱动程序软件可能需要具有庞大代码库的最复杂平台。许多公司正在开发用于无人驾驶车辆的软件平台。为了了解这个市场上的众多参与者,本文提供了关键公司及其之间的联系的图片。这张照片是在2020年5月上旬收集的,已经发生了很多变化。该图将在今年秋天进行更新。



传感器套件软件是与虚拟驱动程序软件密切相关的软件平台开发的另一个领域。这些平台包括各种AI技术。许多公司开发,测试和改进传感器集,平台组件或基础算法的功能。大多数虚拟驱动程序软件公司也在开发用于传感器套件的软件平台。



此外,许多人期望用于遥控无人驾驶汽车的软件平台在市场上将非常重要。在加利福尼亚州,对于没有人类驾驶员来确保驾驶安全的车辆,远程控制是强制性的(许多其他地区都仿照此政策)。远程控制技术公司包括Phantom Auto,Ottopia,Designed Driver和DriveU。



自动驾驶汽车软件将需要现代化的操作系统来管理所有软件和硬件,包括多个传感器。 QNX在无人机市场上处于有利地位,英伟达(Nvidia)和许多其他公司已选择将其用于其解决方案。



重要的是要记住,大多数OEM都希望拥有自己的自动驾驶汽车软件平台版本。这是汽车行业的标准方法,并且可能会扩展到自动驾驶汽车的软件平台。一个问题仍然存在:一级供应商是否会处理OEM的软件平台(如果是,那么这个市场将有多少家公司?)



无人驾驶汽车的软件平台细分是多种多样,复杂且发展非常迅速。当有更多信息时,值得撰写有关该主题的单独文章。



汽车领域软件成本的前景



估算汽车软件的成本通常是一种艺术形式,并且比其他行业的软件更容易实现。首先让我们看一看大局-开发用于汽车的所有新软件将花费多少?假设此类项目的代码库为1亿行。因此,我们需要计算编写一行代码的成本。在软件开发市场的各个领域都有大量数据。我认为(在汽车软件方面)最有用的数据来自于Phil Koopman在2010年10月发表的帖子。



这篇文章指出,嵌入式软件每行代码的成本从15美元到40美元不等。只需40美元,您就可以得到功能强大,经过深思熟虑的工业级代码,可以将其应用于汽车行业。由于此数据已有将近十年的历史,因此成本可能有所增加,但我将从40美元的数字开始。这意味着开发一个适用于具有1亿行代码库的汽车的系统将耗资40亿美元。显然,随之而来的是,许多人希望尽可能地重用和更新汽车软件平台。



估算软件成本的下一个方面是年度汽车销售中所包含的每个客户的软件使用费。通常,这些特许权使用费是每销售几美元(或更少)。使用操作系统(例如QNX)的特许权使用费从10美元或更少(对于远程信息处理系统)到15美元(对于信息娱乐系统)。这不包括软件维护和升级成本-它们通常作为开发项目的一部分单独协商。



开发汽车软件的成本因ECU细分而异。信息娱乐系统的软件开发是常见的,并且对于大多数新模型而言都是必需的。新型号的高端信息娱乐系统的软件成本约为2000万美元,硬件成本为2000万美元。平均开发周期为2-3年(包括所有测试和验证)。



无人驾驶汽车软件的价格如何?由于许多方面不清楚,因此我们还不知道很多。尽管如此,风险投资在该行业的投资已超过200亿美元,尽管还没有全部用完。



自动驾驶汽车行业将使用多个软件平台,这些平台将产生销售特许权使用费(以及直到其生命周期结束时的SaaS服务服务费)。自动驾驶汽车软件市场的特许权使用费将高得多,每辆车的费用从150美元到300美元不等。但是,自动驾驶汽车软件收入的大部分将来自道路上所有自动驾驶汽车收取的每月SaaS服务费。年费将大致等于原始特许权使用费。可以根据里程数重新计算SaaS服务费-这样每辆车的成本就会更低。



结论



原始设备制造商能够充分利用并结合软件平台以及第三方的专业知识和专业知识与自己的解决方案将是在快速增长的软件驱动的运输市场长期的赢家(鉴于许多创新的高科技软件公司来了。)



原始设备制造商希望对软件进行更多控制,因为它定义了汽车的大部分功能(以及用户与汽车的交互方式)。但是,OEM必须依靠模块化软件平台和软件供应商创造的创新。



汽车软件业务模型正在转向基于SaaS的服务和关系。这对软件供应商来说是一件好事,因为他们的收入与汽车收入成正比(可能是年销售额的10倍)。但是OEM将需要通过构建更可靠的软件来降低总体成本。OEM还希望升级的软件功能在软件的整个生命周期内产生更多的收益(就像特斯拉已经做到的那样)。










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