2011年是中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入深度調(diào)整的一年,也是中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)邁向新臺(tái)階的一年。經(jīng)過一百余年的發(fā)展,汽車工業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化。技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)汽車的發(fā)展,同時(shí)也改變著人類的生活方式。過去的一百多年里,汽車的發(fā)展是由機(jī)械制造技術(shù)主導(dǎo),今天汽車的進(jìn)步主要是由電子技術(shù)所主導(dǎo),汽車電子技術(shù)已成為當(dāng)今汽車工業(yè)創(chuàng)新的主要手段。
然而,未來的汽車發(fā)展將會(huì)呈現(xiàn)出什么樣的態(tài)勢(shì)?信息技術(shù)將決定未來汽車發(fā)展的走勢(shì)。如果說過去的汽車是沙發(fā)加輪子的話,那么未來的汽車將是手機(jī)加輪子。未來的汽車將存在兩個(gè)平臺(tái),一個(gè)是進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的機(jī)械平臺(tái)。從做為交通工具的本質(zhì)來講,汽車是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換的設(shè)備。為了應(yīng)對(duì)環(huán)境和能源的挑戰(zhàn),汽車機(jī)械技術(shù)將圍繞高效能源存儲(chǔ)技術(shù)、能量轉(zhuǎn)換技術(shù)展開;另一個(gè)是進(jìn)行信息轉(zhuǎn)換的計(jì)算平臺(tái)。從信息處理的角度講,未來汽車將是一個(gè)具有交通功能的移動(dòng)信息終端。支持這個(gè)終端的汽車電子技術(shù)成為汽車的核心技術(shù),汽車的絕大多數(shù)功能將通過汽車電子實(shí)現(xiàn)。
目前,汽車已經(jīng)發(fā)展到主要通過電子控制技術(shù)的突破來帶動(dòng)產(chǎn)品革新的階段,在這個(gè)階段,軟件在汽車價(jià)值總的比重越來越大。下一輪的汽車電子的發(fā)展將圍繞更加智能、更加標(biāo)準(zhǔn)、更加安全、更加高效和更加開發(fā)五個(gè)方面展開。從技術(shù)層面講,更大規(guī)模的互聯(lián)、更高速的通信能力、更開放的體系架構(gòu)、更復(fù)雜的軟件功能成為下一代汽車電子的發(fā)展目標(biāo)。
智能化是汽車電子發(fā)展的終極形態(tài)
汽車日益成為一個(gè)具有交通功能的信息系統(tǒng),智能化的程度反映了汽車軟件的技術(shù)水平。今天,大家看到汽車已成為一個(gè)高度集成的復(fù)雜的物理信息系統(tǒng)(CPS)。其中,計(jì)算與機(jī)械密切的結(jié)合在一起,這種深度結(jié)合將使汽車成為以感知為基礎(chǔ)、以通信為骨干、以計(jì)算為手段、以控制為目的的綜合應(yīng)用系統(tǒng)。與傳統(tǒng)汽車電子相比,汽車CPS具有更大規(guī)模的互聯(lián)、更智能化的控制、更有效的信息融合與復(fù)用。為了實(shí)現(xiàn)高度智能化的控制和信息處理,汽車中將形成一個(gè)統(tǒng)一的計(jì)算平臺(tái)。這個(gè)平臺(tái)是由分布式的控制系統(tǒng)硬件組成。與桌面系統(tǒng)的發(fā)展路徑類似,汽車電子的硬件架構(gòu)將逐漸統(tǒng)一為幾種有限的處理器平臺(tái),在這個(gè)平臺(tái)上存在統(tǒng)一接口的操作系統(tǒng)平臺(tái)和中間件平臺(tái),其上為各種各樣的軟件服務(wù)和應(yīng)用。汽車的功能將由這些軟件定義。
另外,汽車的智能化還將體現(xiàn)在汽車與環(huán)境的融合方面。汽車不再是一個(gè)孤立的設(shè)備,而是通過更廣泛的連接方式與環(huán)境進(jìn)行通信,實(shí)現(xiàn)信息交互和共享。汽車的功能也將不再是僅僅依賴汽車本身提供,而是通過從環(huán)境中獲取服務(wù)來實(shí)現(xiàn)。
標(biāo)準(zhǔn)化是汽車電子發(fā)展的必由之路
回顧汽車工業(yè)技術(shù)發(fā)展的歷史,就是一部不斷標(biāo)準(zhǔn)化的歷史。標(biāo)準(zhǔn)化讓更多的資源參與到產(chǎn)品開發(fā)與配套體系中來,提高了產(chǎn)品質(zhì)量,降低了生產(chǎn)成本。世界汽車電子的發(fā)展也在遵循著標(biāo)準(zhǔn)化的路徑邁進(jìn)。更大范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)化將對(duì)汽車電子產(chǎn)業(yè)的分工體系產(chǎn)生重大影響。汽車電子標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)從簡(jiǎn)單的接口標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展到開發(fā)方法的標(biāo)準(zhǔn)層面,未來的標(biāo)準(zhǔn)將涵蓋汽車電子設(shè)計(jì)、開發(fā)、測(cè)試、生產(chǎn)的所有環(huán)節(jié)。然而,汽車電子的標(biāo)準(zhǔn)化也將對(duì)汽車電子開發(fā)企業(yè)產(chǎn)生重大挑戰(zhàn),汽車電子企業(yè)在享受標(biāo)準(zhǔn)化帶來的優(yōu)勢(shì)之前,必須付出標(biāo)準(zhǔn)化的代價(jià)。新的標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)將暫時(shí)推高汽車電子開發(fā)汽車的成本,增加配套企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)壓力。長(zhǎng)期來看,標(biāo)準(zhǔn)化是汽車技術(shù)走向更高水平的必由之路。在這個(gè)過程中,標(biāo)準(zhǔn)的競(jìng)爭(zhēng)和制訂標(biāo)準(zhǔn)的話語(yǔ)權(quán)將成為未來汽車產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。
安全是汽車電子軟件發(fā)展的永恒主題
安全分為兩個(gè)方面。一個(gè)是汽車作為交通工具的安全性,包括被動(dòng)安全和主動(dòng)安全。另一個(gè)是汽車電子控制系統(tǒng)本身的安全性。隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展,汽車的安全性發(fā)展到主要通過電子技術(shù)的進(jìn)步來提高其安全性的階段。通過不斷增加的汽車電子設(shè)備以及汽車電子軟件功能和復(fù)雜度,汽車可以實(shí)現(xiàn)更為先進(jìn)的安全控制功能。另一方面,隨著軟件功能的增加和軟件復(fù)雜度的增加,汽車電子軟件本身面臨著更大的安全挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)必須通過更為先進(jìn)的體系架構(gòu)、安全標(biāo)準(zhǔn)和保障機(jī)制應(yīng)對(duì)。面向汽車電子控制系統(tǒng)的安全標(biāo)準(zhǔn)ISO26262已得到越來越多的企業(yè)應(yīng)用,未來將會(huì)有更全面的安全要求和保障手段被產(chǎn)業(yè)所逐漸采用。
高效是下一輪汽車產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的核心能力
成本是企業(yè)參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的最有力的武器。對(duì)于中國(guó)的汽車電子企業(yè)來講,時(shí)間成本是最大的成本。與國(guó)際成熟的汽車電子企業(yè)相比,我們中國(guó)的企業(yè)都處在追趕階段,都在與時(shí)間賽跑。降低時(shí)間成本就是要提高開發(fā)效率。如何提高效率?出路只有兩個(gè):一是采用更先進(jìn)的開發(fā)方法;一是采用更先進(jìn)的開發(fā)工具。在開發(fā)方法方面,在過去的十幾年里,得益于計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,越來越多的軟件開發(fā)方法被引入到汽車電子軟件開發(fā)領(lǐng)域。面向傳統(tǒng)汽車電子開發(fā)的V模式將發(fā)生重要變化,以滿足更為快速開發(fā)需求。新的開發(fā)方法必須支持更為有效的知識(shí)復(fù)用,更為快捷的開發(fā)反饋?;谥R(shí)復(fù)用的快速迭代方法將成為快速開發(fā)汽車軟件的重要手段。未來汽車電子的開發(fā)將是一個(gè)從知識(shí)庫(kù)中獲取資源,并不斷將新的資源加入到知識(shí)庫(kù)的過程。
在工具方面,更多的設(shè)計(jì)、開發(fā)、驗(yàn)證以及管理工具將被應(yīng)用到汽車電子開發(fā)中。未來汽車電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展最大的瓶頸是人才。過去十年,我國(guó)汽車產(chǎn)銷量從200萬輛增加到1800萬輛,增加了9倍,然而,從高校培養(yǎng)人才的角度來看,汽車電子人才輸出量并沒有相應(yīng)規(guī)模的增加。如何破解人才資源難題,將決定汽車電子產(chǎn)業(yè)的未來。廣泛的采用更先進(jìn)的工具是彌補(bǔ)人才不足,提升開發(fā)效率的重要手段。
開放是汽車電子未來發(fā)展的必然結(jié)果
汽車已不再是一個(gè)功能單一的封閉的設(shè)備。汽車已成為一個(gè)重要的軟件載體。隨著汽車?yán)镫娍貑卧絹碓蕉?,汽車電子控制系統(tǒng)會(huì)變得更加復(fù)雜,越來越多的軟件出現(xiàn)在汽車中,同時(shí)軟件的復(fù)雜度變得越來越大。十年前,研究汽車控制技術(shù)的博士可以一個(gè)人完成了一個(gè)汽車電子控制系統(tǒng),而現(xiàn)在已沒有人可以獨(dú)立完成汽車電子控制系統(tǒng)的開發(fā)。這種復(fù)雜度的增加導(dǎo)致汽車電子必然成為多種專業(yè)的綜合而非僅為車輛專業(yè)的專屬。汽車電子也必然成為一個(gè)開放架構(gòu)的系統(tǒng),才能夠承載更多的應(yīng)用功能以及與社會(huì)云計(jì)算環(huán)境的融合。目前,汽車電子在軟件、硬件以及標(biāo)準(zhǔn)方面已經(jīng)逐步打破封閉,變得更加開放,這使得更多的軟件人才、電子人才得以加入到汽車電子產(chǎn)品的開發(fā)中。
隨著更多功能和性能需求的不斷提出,更多計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷引入,汽車電子的體系結(jié)構(gòu)將發(fā)展成為一個(gè)完全開放架構(gòu)。