“智能座艙系統(tǒng)的創(chuàng)新架構(gòu)設計”的分享

2018年6月21-22日，由布谷鳥科技、佐智汽車主辦，艾拉比智能、ADI亞德諾半導體、索喜科技贊助支持的“2018第二屆智能座艙與智能駕駛峰會”在深圳福田區(qū)綠景錦江酒店舉辦。深圳布谷鳥科技有限公司副總裁王信鐘在會上做了《智能座艙系統(tǒng)的創(chuàng)新架構(gòu)設計》的主題演講。

布谷鳥科技 王信鐘

王信鐘：大家好！我是王信鐘，來自布谷鳥。布谷鳥科技是一家聚焦在汽車計算平臺的解決方案提供商，也是智能駕駛域產(chǎn)品的獨立設計公司。

我今天主要做“智能座艙系統(tǒng)的創(chuàng)新架構(gòu)設計”的分享，把這幾年我們在座艙領(lǐng)域 30多款前裝車型的量產(chǎn)化開發(fā)經(jīng)驗，總結(jié)出來的架構(gòu)設計方面的思路分享給大家。

提到汽車，必然離不開智能化、網(wǎng)聯(lián)化，現(xiàn)在這兩個概念處在非常熱的風口。隨著整個移動網(wǎng)絡的部署、完善，汽車處理器的運算能力大幅提升，汽車生態(tài)不斷豐富，我們相信未來汽車將成為最大的移動智能終端。

從整個行業(yè)的發(fā)展中，我們可以看看汽車智能化有什么樣的趨勢？包括座艙領(lǐng)域和智能駕駛領(lǐng)域的智能化。

第一，汽車從傳統(tǒng)交通工具向服務工具轉(zhuǎn)變。我們之前開車追求的是從A點到B點的駕駛感受和汽車性能。隨著智能化的發(fā)展，以及移動互聯(lián)網(wǎng)的引入、融合，現(xiàn)在更多追求駕駛過程中的體驗，包括智能應用的引入。

第二，主機廠從傳統(tǒng)制造向產(chǎn)品運營轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的主機廠只是簡單的制造汽車、出售汽車。隨著整個用戶需求的變化，包括互聯(lián)網(wǎng)基因的引入，車廠正在慢慢轉(zhuǎn)變自己的角色，例如開始組建自己的服務公司，轉(zhuǎn)向整車運營，包括整車產(chǎn)品運營、用戶運營、數(shù)據(jù)運營、媒體運營等等。這告訴我們，現(xiàn)在整個產(chǎn)業(yè)因外部環(huán)境的推動，都在做相應的變革。

第三，碎片化聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)向大數(shù)據(jù)融合。以前車聯(lián)網(wǎng)服務、出行服務，數(shù)據(jù)之間是相互獨立的。隨著云計算概念的興起，現(xiàn)在車主數(shù)據(jù)、汽車數(shù)據(jù)、服務數(shù)據(jù)等正在累積形成一個大的數(shù)據(jù)平臺。這也推動了整個汽車往智能化的方向發(fā)展。

第四，專項產(chǎn)業(yè)向產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。傳統(tǒng)汽車是一個保守、封閉的信息孤島。隨著互聯(lián)網(wǎng)基因的引入，包括新興造車企業(yè)強大的互聯(lián)網(wǎng)基因、社會化擴展服務的內(nèi)容研究，現(xiàn)在整個市場正在圍繞汽車做產(chǎn)業(yè)融合，推動智能化平臺的引入，包括智能座艙、自動駕駛等領(lǐng)域智能化設備的引入。

第五，技術(shù)也在變革，技術(shù)變革的終極目標是達到智能化。從之前產(chǎn)品電子化、信息化到目前的網(wǎng)絡化，大家共同的目標就是做出一款能夠智能決策、自動駕駛的智能化汽車。

剛才講的是智能化發(fā)展趨勢，這是我個人對于行業(yè)的認知和理解。

我個人覺得智能化的核心推動力在于計算能力。這么多的互聯(lián)網(wǎng)應用，包括人機交互，都依托于整個平臺的計算能力。以下三大塊計算能力決定了整車的智能化發(fā)展方向：

一是云計算。我們現(xiàn)在講得最多的車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云平臺大數(shù)據(jù)的運算，依托于整個云計算的能力。

二是邊緣計算。邊緣計算指的是邊緣數(shù)據(jù)，包括路況數(shù)據(jù)、道路數(shù)據(jù)、傳感檢測數(shù)據(jù)的邊緣計算。

三是最關(guān)鍵的融合計算。未來越來越多的智能化終端將裝到車里，智能化交互內(nèi)容越來越多，智能控制也越來越多，怎么做融合決定了汽車能不能真正實現(xiàn)智能化。

整個計算能力的基礎(chǔ)在于處理器的運算能力和合理的產(chǎn)品架構(gòu)。布谷鳥經(jīng)過這幾年的發(fā)展，參與了30多款量產(chǎn)車型開發(fā)。我們總結(jié)了幾個產(chǎn)品架構(gòu)，和大家分享。

第一，我們定義了AutoCabin-J1架構(gòu)，這是一個“單處理器、單系統(tǒng)”驅(qū)動“單屏”的智能座艙解決方案，也就是傳統(tǒng)的橫屏、豎屏，包括液晶儀表的產(chǎn)品，相對來說比較傳統(tǒng)。主要基于Android、Linux、QNX來整體搭建產(chǎn)品的平臺。

下面是我們在J1架構(gòu)基礎(chǔ)上延伸的產(chǎn)品架構(gòu)，一個“單處理器、單系統(tǒng)”驅(qū)動“多屏”的座艙產(chǎn)品。左邊是“雙屏異顯”的產(chǎn)品，即一個處理器驅(qū)動兩個高清的屏。右邊是“同屏異顯”的架構(gòu)，一個處理器同時驅(qū)動多屏。

我們定義的第二個架構(gòu)平臺是AutoCabin-J2架構(gòu)，“雙處理器、雙系統(tǒng)”驅(qū)動“一體式多屏”的智能座艙系統(tǒng)解決方案。下圖第一個是儀表盤、中控媒體屏的一體化產(chǎn)品，兩邊各跑獨立的系統(tǒng)，做相應智能交互的內(nèi)容；第二個是更大的智能化產(chǎn)品，把整個中控臺全部做成一體式的屏，讓它區(qū)分出儀表、副駕每塊相關(guān)的內(nèi)容，也是雙系統(tǒng)、雙處理的驅(qū)動架構(gòu)。

雙系統(tǒng)、雙處理器定義為分域式計算，主要是按功能和安全等級進行整車電子系統(tǒng)的分域架構(gòu)區(qū)分。

跟安全相關(guān)的有安全域，包括HUD、儀表、ADAS相關(guān)的內(nèi)容。我們更多的是定義和安全相關(guān)的內(nèi)容，所以會有安全域產(chǎn)品的一套產(chǎn)品架構(gòu)。

娛樂信息域更多是娛樂相關(guān)內(nèi)容，多媒體、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的內(nèi)容則歸到娛樂信息域，兩域分開更多滿足汽車安全的要求和娛樂要求的內(nèi)容。

這是分域式計算里面關(guān)于網(wǎng)絡、音視頻等整套架構(gòu)的細分部署和聯(lián)動。

AutoCabin-J3架構(gòu)是我們重點打造的產(chǎn)品，也是我們一直思考的架構(gòu)產(chǎn)品，采用集中域的計算。集中域的計算是單處理器、雙系統(tǒng)、一體式或分域式多屏驅(qū)動，里面主要用到多虛擬機系統(tǒng)。即在一套硬件上跑多個虛擬機系統(tǒng)，把各個應用做相應的虛擬分區(qū)。

跟安全相關(guān)的放到安全域、跟娛樂相關(guān)的放到娛樂域去做相應的處理。這個概念和J2架構(gòu)分域式概念雷同，只是J3架構(gòu)是在操作系統(tǒng)里面做分域，而不是物理架構(gòu)上做分域。這是虛擬分區(qū)技術(shù)的區(qū)別。

下圖是我們?yōu)楫斍暗囊粋€客戶搭建的集中域計算架構(gòu)的案例，所有的內(nèi)容和方案集中在DHU里面做集中計算。

這么多域，包括架構(gòu)，更多是為了實現(xiàn)汽車的智能化。通過把原來簡單的電子架構(gòu)轉(zhuǎn)換成高性能的電子架構(gòu)平臺，使汽車從傳統(tǒng)汽車變成智能汽車，帶動整個產(chǎn)品體系和商業(yè)的變革。這是汽車智能化推動的發(fā)力點，也是我們的目標。

下圖是我們目前為一個客戶搭建的集中域概念的整車部分電子架構(gòu)，給大家參考。

布谷鳥主要做什么？布谷鳥是以構(gòu)建智能化計算平臺為核心的技術(shù)生態(tài)，以汽車的計算系統(tǒng)和操作系統(tǒng)為核心，融合整車傳感器檢測、移動通訊網(wǎng)絡相關(guān)內(nèi)容，搭建智能座艙和智能駕駛相關(guān)的產(chǎn)品。

產(chǎn)品規(guī)劃方面，下圖是我們從2015年到2019年的產(chǎn)品路線。我們計劃2019年實現(xiàn)高度智能化車載設備，自動駕駛與決策設備達到量產(chǎn)化。

布谷鳥的產(chǎn)品是汽車計算平臺，主要由座艙和駕駛相關(guān)的產(chǎn)品組成。計算平臺方面有四大部分：一是汽車操作系統(tǒng)；二是汽車計算組件；三是汽車計算單元（域控制器）；四是汽車軟件OTA控制平臺。

操作系統(tǒng)：目前已經(jīng)成熟的有四大部分，基于AutoSAR的BIOS；基于Android和Linux的深度定制汽車操作系統(tǒng)；基于QNX的深度定制汽車操作系統(tǒng)。今年我們將會推出基于虛擬分區(qū)做定制開發(fā)的汽車操作系統(tǒng)。

計算組件：主要是基于NXP iMX6和瑞芯微PX系列的分布式計算組件，和基于NXP S32V，滿足L1、L2級ADAS融合算法的計算組件。未來還有基于Renesas R.Car系統(tǒng)、高通AUTO系列、NXP iMX8系列處理器的域控制器計算組件。

計算單元：也就是域控制器產(chǎn)品，包括智能座艙域控制器ACU系列和智能駕駛域控制器AWU系列。

OTA平臺：我們主要關(guān)注汽車全生命周期軟件升級和云服務的內(nèi)容。

布谷鳥經(jīng)過這么多年的技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)沉淀，服務了30多款量產(chǎn)車型，具備面向整車的研發(fā)能力，提供智能技術(shù)的整體解決方案。

布谷鳥的主要業(yè)務模式，一是面向主機廠和Tier1的設計咨詢，二是操作系統(tǒng)、計算系統(tǒng)的開發(fā)。我們的業(yè)務內(nèi)容有面向座艙域的計算平臺，和面向駕駛域的計算平臺，還有后端汽車數(shù)據(jù)分析服務。

希望通過我們的努力，讓汽車更簡單、更有趣。謝謝！

提問環(huán)節(jié)

提問：王總，剛才您講控制器的部分，我注意到您把涉及通訊的內(nèi)容放在里面，這是必然的選擇嗎？現(xiàn)在還有很多（把涉及通訊的部分）做獨立控制器的，在您看來，這兩種路線將來的趨勢是怎樣的？

王信鐘：今天我們把這些架構(gòu)拿出來分享，主要是想和大家多做交流。雷總提的問題我們一直在思考，我們和車廠做技術(shù)平臺交流的時候也確實碰到這樣的問題：到底網(wǎng)絡這塊是并入座艙域或者駕駛域的控制單元里面，還是獨立出來？目前兩種情況都存在，主要看車廠的規(guī)劃方向。站在我們的角度，我們更建議把網(wǎng)絡部分獨立出來，與相應的網(wǎng)關(guān)，包括V2X結(jié)合，打造以太網(wǎng)的TBOX等產(chǎn)品，這樣可能會更好。

剛才大家看到了，我們給車廠做了一個很好的車載電子架構(gòu)，里面分了駕駛域的控制單元和座艙域的控制單元，還有一個網(wǎng)關(guān)域?，F(xiàn)在也有人在提網(wǎng)關(guān)是不是要分離出來，比如以太網(wǎng)做一個Gateway獨立出來，TBOX再做獨立的盒子出來?，F(xiàn)在還處于探討的階段。

提問：王總，從貴公司介紹的中控屏那塊，看到貴公司的產(chǎn)品是一代比一代大?，F(xiàn)在是智能駕駛或者自動駕駛（時代），中控屏這塊可以弱化，并不需要這么大，可以越做越小。

王信鐘：您提的問題很好，其實車廠很多工程師問一個問題，您的產(chǎn)品有什么突出的亮點、有什么突出的應用？針對這個問題，現(xiàn)在并不在于應用，而在于智能交互。說白了，其實車內(nèi)有幾塊屏只是讓最終用戶感知的表面上的東西。現(xiàn)在大家更關(guān)注的是架構(gòu)，包括處理平臺的選擇。例如中控屏很大，給用戶的感覺是炫酷，實際上是不是真的是用戶所需呢？不是。用戶要的是背后強大的計算能力，比如在導入其他應用的時候，CPU、GPU的處理能力能不能滿足，能不能讓整個交互更流暢才是重點?？傊敛辉谟诙?，也不在于大，最重要的是里面的交互邏輯、計算能力能達到什么樣的程度。

提問：王總，就整個中控操作系統(tǒng)的發(fā)展來看，您怎么看各個操作系統(tǒng)各自的優(yōu)劣勢和行業(yè)趨勢？

王信鐘：操作系統(tǒng)的對比，之前我看過一篇張人杰的文章，講得非常到位。我自己是行業(yè)的新兵，但是非常幸運，從2006年Win CE起我就進入這個行業(yè)做研發(fā)。2009年加入博泰有幸參與到第一代Android的車機和車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開發(fā)，我剛好經(jīng)歷了行業(yè)變革的初始階段。

從我個人角度，現(xiàn)在汽車中控的操作系統(tǒng)，我更推薦的是Android。Linux雖然是開放性平臺，但后期的研發(fā)維護投入相對比較大，生態(tài)鏈也沒有Android這么豐富。QNX更多是做安全性的內(nèi)容，生態(tài)較弱。從中控來說，我認為Android是一個趨勢，盡管現(xiàn)在Android系統(tǒng)還存在一些問題，這個就看Google怎么布局和評價汽車產(chǎn)業(yè)給它帶來的價值。Android Auto說了很久，大家也等了很久，就看什么時候推出來。