目錄:
1. 汽車(chē)電子電氣架構與車(chē)載計算平臺技術(shù)趨勢
2. 系統層軟件
3. 自動(dòng)駕駛軟件
4. 智能座艙軟件
5. 車(chē)聯(lián)網(wǎng)軟件
6. 高精度地圖
1. 汽車(chē)電子電氣架構與車(chē)載計算平臺技術(shù)趨勢
汽車(chē)電子電氣架構從傳統分布式架構正在朝向域架構、中央計算架構轉變,車(chē)內控制系統趨于形成統一的架構標準及通用的軟硬件平臺,各類(lèi)控制功能逐漸演變?yōu)榻y一平臺下的各類(lèi)應用。其技術(shù)演進(jìn)有四個(gè)關(guān)鍵趨勢:計算集中化、軟硬件解耦化、平臺標準化以及功能開(kāi)發(fā)生態(tài)化。智能化與網(wǎng)聯(lián)化共同推動(dòng)了汽車(chē)電子電氣架構的變革,一方面是車(chē)內網(wǎng)絡(luò )拓撲的優(yōu)化和實(shí)時(shí)、高速網(wǎng)絡(luò )的啟用,另一方面是ECU(電子控制單元)的功能進(jìn)一步集成到域控制器甚至中央計算單元。
圖1 汽車(chē)電子電氣架構轉變趨勢示意圖
圖2 汽車(chē)電子電氣架構開(kāi)發(fā)方式轉變趨勢示意圖
車(chē)載計算平臺目前整體的技術(shù)發(fā)展趨勢的共識為軟件可升級,可以做到跨車(chē)型、跨軟件,跨車(chē)企的軟件重用;硬件可擴展、可更換,傳感器的即插即用。軟硬件解耦的大趨勢下,加速軟硬件迭代的周期,做到可擴展的車(chē)載計算平臺,東軟集團提出了可插拔硬件架構的設想(如圖3),以模塊化架構作為切入點(diǎn),通過(guò)對芯片的冗余處理、容災容錯實(shí)現故障的檢測、隔離、阻斷,以及基于服務(wù)容器、分布式計算和面向服務(wù)架構進(jìn)行算力流動(dòng)的設置。華為則通過(guò)計算與通信架構來(lái)驅動(dòng)軟件定義汽車(chē)入手(如圖4),構建可信的體系,優(yōu)化單車(chē)成本,基于可擴展架構降低整車(chē)開(kāi)發(fā)周期,平滑推進(jìn)智能駕駛,將車(chē)打造成能持續創(chuàng )造價(jià)值的平臺。
圖3 東軟集團汽車(chē)車(chē)載計算平臺解決方案示意圖
圖4 華為汽車(chē)車(chē)載計算平臺解決方案示意圖
2. 系統層軟件
2.1 關(guān)鍵技術(shù)分析系統軟件即操作系統,是管理和控制智能汽車(chē)硬件與軟件資源的底層,提供運行環(huán)境、運行機制、通信機制和安全機制等。目前車(chē)載操作系統可分為四個(gè)層次:基礎型操作系統、定制型操作系統、ROM型操作系統和中間件。
基礎型操作系統包括系統內核、底層驅動(dòng)等,提供操作系統最基本的功能,負責管理系統的進(jìn)程、內存、設備驅動(dòng)程序、文件和網(wǎng)絡(luò )系統,決定著(zhù)系統的性能和穩定性;目前底層操作系統為開(kāi)源框架,暫不受版權和知識產(chǎn)權的影響,一般不屬于企業(yè)考慮開(kāi)發(fā)的技術(shù)范圍。定制版操作系統則是在基礎型操作系統之上進(jìn)行深度定制化開(kāi)發(fā),如修改內核、硬件驅動(dòng)、運行時(shí)環(huán)境、應用程序框架等,屬于自主研發(fā)的獨立操作系統。ROM則是基于發(fā)行版修改后的系統服務(wù)與系統 UI。ROM型汽車(chē)操作系統是基于Linux或安卓等基礎型操作系統進(jìn)行有限的定制化開(kāi)發(fā),不涉及系統內核更改,一般只修改更新操作系統自帶的應用程序等。大部分的主機廠(chǎng)一般都選擇開(kāi)發(fā)ROM型操作系統,國外主機廠(chǎng)多選用Linux作為底層操作系統,國內主機廠(chǎng)則偏好Android應用生態(tài)。中間件是處于應用和操作系統之間的軟件,實(shí)現異構網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下軟件互聯(lián)和互操作等共性和問(wèn)題,提供標準接口、協(xié)議,并具有較高的移植性。目前國內廠(chǎng)商在中間件上的發(fā)展較為先進(jìn),致力于在E/E電子架構變革中提供可過(guò)渡的解決方案。
圖5 系統層軟件架構示意圖
2.2 應用趨勢分析
汽車(chē)軟件市場(chǎng)整體呈現出動(dòng)態(tài)增長(cháng),總體規模預計到2030年將達到840億美元,系統軟件增長(cháng)較多,預計未來(lái)十年將以CAGR+11%的速度增長(cháng)。由于汽車(chē)的軟硬件的開(kāi)發(fā)周期差別,使得汽車(chē)軟件在供應上逐漸與硬件分離,并逐步具備互聯(lián)網(wǎng)的快速迭代趨勢傾向。汽車(chē)軟件的功能發(fā)布可以與車(chē)型逐漸分離,增加車(chē)型硬件的使用長(cháng)尾期。隨著(zhù)汽車(chē)電子電氣架構的向域架構演變,域架構體系下操作系統和中間件的重要性顯著(zhù)提高,同時(shí)系統軟件對于電池管理、汽車(chē)網(wǎng)聯(lián)化及相關(guān)服務(wù)的功能控制也逐漸占比增長(cháng)。
圖6 汽車(chē)軟件市場(chǎng)規模增長(cháng)
2.3 主要廠(chǎng)商與解決方案
軟件定義汽車(chē)的大趨勢下,國內外廠(chǎng)商對于系統軟件提出了不同的解決方案,下面分別以主要廠(chǎng)商的解決方案為例,介紹不同汽車(chē)軟件架構下的系統軟件。東軟睿馳系統軟件解決方案NeuSAR為混合型車(chē)輛軟件架構,該技術(shù)方案適用于車(chē)企完成從傳統分布式架構朝向域架構、中央計算架構轉變的過(guò)渡期中的軟件開(kāi)發(fā)工作。NeuSAR在傳統基于A(yíng)UTOSAR Classic的架構中保留原有功能,將新引入功能主要通過(guò)AUTOSAR Adaptive中基于服務(wù)的方式進(jìn)行相應的開(kāi)發(fā)。Classic的保留可以讓整車(chē)廠(chǎng)在引入大量先進(jìn)技術(shù)的同時(shí),最大程度兼容現有傳統控制器,通過(guò)漸進(jìn)的方式逐步過(guò)度到未來(lái)更新的架構中去,在降低成本的同時(shí)也大大降低的新技術(shù)引入帶來(lái)的風(fēng)險。而Adaptive平臺的引入可以讓整車(chē)廠(chǎng)將新技術(shù)基于服務(wù)去構建,進(jìn)而為新技術(shù)引入提供了更好的技術(shù)支撐。同時(shí)Adaptive平臺集成了東軟自主研發(fā)的車(chē)聯(lián)網(wǎng)S-Car防護技術(shù),以上這些新技術(shù)又是現在汽車(chē)的核心產(chǎn)品競爭力,所以Adaptive平臺的引入可以大大加強汽車(chē)產(chǎn)品競爭力。
圖7 東軟睿馳系統軟件解決方案
圖8 華為系統軟件解決方案
2.4 企業(yè)競爭分析
從各主機廠(chǎng)的發(fā)展動(dòng)向來(lái)看,主機廠(chǎng)一方面力圖掌握智能汽車(chē)底層軟件和硬件的控制權,更傾向中立的操作系統;一方面積極與軟件供應商開(kāi)展合作,例如東軟集團、中科創(chuàng )達等軟件供應商,利用開(kāi)源軟件組織,減少開(kāi)發(fā)周期和成本。從各操作系統的市場(chǎng)占有率和技術(shù)成熟度來(lái)衡量企業(yè)在系統軟件上的競爭力。鴻蒙OS、特斯拉Version等已走在技術(shù)先進(jìn)的前列,但市場(chǎng)占有率相對不高。技術(shù)先進(jìn)性上略差但是較為成熟的操作系統,如QNX、AGL等更多用于智能座艙、車(chē)載娛樂(lè )等系統上,系統層軟件較少。但市場(chǎng)占有率較高,例如AGL已經(jīng)獲得了11家主機廠(chǎng)的支持,它已解決70%的操作系統開(kāi)發(fā)工作,剩下30%由主機廠(chǎng)自己開(kāi)發(fā)。主機廠(chǎng)不僅獲得了操作系統掌控權,還大大縮短了開(kāi)發(fā)進(jìn)程,降低了開(kāi)發(fā)成本。和AGL相比,ANDROID的生態(tài)要成熟很多,被國內主機廠(chǎng)廣泛采用。不過(guò)為了規避ANDROID的相關(guān)風(fēng)險,國內主機廠(chǎng)也積極為其他操作系統提供拓展機會(huì ),例如AliOS目前至少應用到了九家汽車(chē)品牌上??傮w來(lái)看,主機廠(chǎng)更傾向中立和免費的操作系統。
圖9 企業(yè)競爭分析
圖10 基礎型操作系統市場(chǎng)份額
3. 自動(dòng)駕駛軟件
3.1 關(guān)鍵技術(shù)分析自動(dòng)駕駛的基本過(guò)程分為三部分:感知、決策、控制。其關(guān)鍵技術(shù)為自動(dòng)駕駛的軟件算法與模型,通過(guò)融合各個(gè)傳感器的數據,不同的算法和支撐軟件計算得到所需的自動(dòng)駕駛方案。自動(dòng)駕駛中的環(huán)境感知指對于環(huán)境的場(chǎng)景理解能力,例如障礙物的類(lèi)型、道路標志及標線(xiàn)、行車(chē)車(chē)輛的檢測、交通信息等數據的分類(lèi)。定位是對感知結果的后處理,通過(guò)定位功能幫助車(chē)輛了解其相對于所處環(huán)境的位置。環(huán)境感知需要通過(guò)多傳感器獲取大量的周?chē)h(huán)境信息,確保對車(chē)輛周?chē)h(huán)境的正確理解,并基于此做出相應的規劃和決策。目前兩種主流技術(shù)路線(xiàn),一種是以特斯拉為代表的以攝像頭為主導的多傳感器融合方案;另一種是以谷歌、百度為代表的以激光雷達為主導,其他傳感器為輔助的技術(shù)方案。決策是依據駕駛場(chǎng)景認知態(tài)勢圖,根據駕駛需求進(jìn)行任務(wù)決策,接著(zhù)能夠在避開(kāi)存在的障礙物前提之下,通過(guò)一些特定的約束條件,規劃出兩點(diǎn)之間多條可以選擇的安全路徑,并在這些路徑當中選擇一條最優(yōu)的路徑,決策出車(chē)輛行駛軌跡。執行系統則為執行駕駛指令、控制車(chē)輛狀態(tài),如車(chē)輛的縱向控制及車(chē)輛的驅動(dòng)和制動(dòng)控制,橫向控制是方向盤(pán)角度的調整以及輪胎力的控制,實(shí)現了縱向和橫向自動(dòng)控制,就可以按給定目標和約束自動(dòng)控制車(chē)運行。
圖11 自動(dòng)駕駛關(guān)鍵技術(shù)架構
3.2 應用趨勢分析
從車(chē)企與IT企業(yè)對于自動(dòng)駕駛的研發(fā)路線(xiàn)可以看出,無(wú)論是漸進(jìn)式的從輔助駕駛、部分自動(dòng)駕駛、高度自動(dòng)駕駛和完全自動(dòng)駕駛的方向分階段發(fā)展的路線(xiàn),還是顛覆式的跳過(guò)汽車(chē)智能化逐級發(fā)展的思路,直接實(shí)現車(chē)輛的高度/完全自動(dòng)駕駛的發(fā)展路線(xiàn),最終的目標為高度完全自動(dòng)駕駛。就當前自動(dòng)駕駛軟件的應用來(lái)看,在乘用車(chē)上量產(chǎn)的輔助駕駛技術(shù)有側向穩定控制、電動(dòng)助力轉向控制,部分高檔車(chē)還裝有自動(dòng)泊車(chē)、自適應巡航、車(chē)道偏離預警系統等輔助駕駛系統。主要應用在輔助駕駛階段,車(chē)輛控制以駕駛員為主,駕駛員掌握最終的駕駛權,系統輔助駕駛員,降低駕駛負擔。目前以L(fǎng)2級自動(dòng)駕駛系統的搭載率明顯提升,L3級開(kāi)始滲透。以自適應巡航(ACC)作為L(cháng)2級駕駛輔助標準,具備L2級及以上的駕駛輔助功能標配或選配的車(chē)型占總車(chē)型的比例達到19%。
圖12 汽車(chē)智能輔助駕駛產(chǎn)品前裝市場(chǎng)滲透率
圖13 中國自動(dòng)駕駛功能普及率及預測
3.3 主要廠(chǎng)商與解決方案
自動(dòng)駕駛軟件算法解決方案主要廠(chǎng)商有提供全場(chǎng)景解決方案的馭勢科技、百度、小馬智行等,也有提供特定場(chǎng)景下解決方案的禾多科技、新石器、縱目科技等廠(chǎng)商。度的自動(dòng)駕駛方案Apollo發(fā)展相對較早,以開(kāi)放平臺Apollo為例,目前版本已更迭至6.0,其解決方案包括了Robotaxi方案、面向 BRT快速公交的Minibus 2.0方案、面向最后一公里的自主泊車(chē)方案、面向低成本低速微型車(chē)方案、以及自動(dòng)駕駛云等關(guān)鍵技術(shù)。
同時(shí),Apollo作為全球較大的自動(dòng)駕駛開(kāi)發(fā)者社區,版本更迭較快,與車(chē)企合作前裝量產(chǎn)也有助于降低成本提升規模。前裝自動(dòng)駕駛方案商,如東軟睿馳、德賽西威、經(jīng)緯恒潤、縱目等公司向車(chē)廠(chǎng)提供前行系,泊車(chē)系自動(dòng)駕駛產(chǎn)品。
但由于單車(chē)感知精度受限、計算能力與認知范圍有局限,僅靠單車(chē)內部解決完全自動(dòng)駕駛的未來(lái)解決方案成本較高,車(chē)企和科技企業(yè)也在積極探索與車(chē)聯(lián)網(wǎng)結合,用車(chē)路協(xié)同的方式來(lái)實(shí)現自動(dòng)駕駛的解決方案。
圖15 企業(yè)競爭分析
4. 智能座艙軟件
4.1 關(guān)鍵技術(shù)分析智能座艙主要涵蓋座艙內飾和座艙電子領(lǐng)域的創(chuàng )新與聯(lián)動(dòng),從消費者應用場(chǎng)景角度出發(fā)而構建的人機交互(HMI)體系。智能座艙通過(guò)對數據的采集,上傳到云端進(jìn)行處理和計算,從而對資源進(jìn)行最有效的適配,增加座艙內的安全性、娛樂(lè )性和實(shí)用性。當前智能座艙主要滿(mǎn)足座艙功能需求,在原有的基礎上,對現有的功能或是分散信息進(jìn)行整合,提升座艙性能,改善人機交互方式,提供數字化服務(wù)。智能座艙的未來(lái)形態(tài)是“智能移動(dòng)空間”。在5G和車(chē)聯(lián)網(wǎng)高度普及的前提下,智能座艙與高級別的自動(dòng)駕駛相融合,逐漸進(jìn)化成集“家居、娛樂(lè )、工作、社交”為一體的智能空間。
4.2 應用趨勢分析
數字座艙的技術(shù)實(shí)現難度低、成果易感知,有助于迅速提升產(chǎn)品差異化競爭力,且未來(lái)輔助駕駛、自動(dòng)駕駛帶來(lái)的人員解放,需要座艙功能從交互、環(huán)境、控制、空間、數據五大維度進(jìn)行智能化變革,提升體驗。在自動(dòng)駕駛正式落地前,智能座艙HMI設計將以駕駛任務(wù)為中心,采用多模交互來(lái)整合分散的感知能力,而非捆綁駕駛員眼手的模式。通過(guò)E/E架構革新,整合座艙域硬件計算平臺,使用單顆性能出眾的AI感知芯片,實(shí)現車(chē)外/車(chē)內視覺(jué)感知及語(yǔ)音識別等多模感知算法。智能座艙系統將成為一個(gè)域控制器,呈現明顯的集成、融合、跨界合作趨勢。觸摸屏作為多模交互方案前的過(guò)渡方案,可以從各產(chǎn)品的前裝市場(chǎng)滲透率趨勢上看出其應用趨勢。
圖17 智能座艙各產(chǎn)品前裝市場(chǎng)滲透率
智能座艙是中國車(chē)聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)跨界融合的產(chǎn)物,主要廠(chǎng)商有傳統的系統集成商Tier1、新型互聯(lián)網(wǎng)公司與傳統整車(chē)、零部件企業(yè)進(jìn)行深度合作,共同推出座艙的整體解決方案。傳統系統集成商既具備提供專(zhuān)屬操作系統的能力,又具備提供座艙域控制器解決方案(計算平臺)的能力,成為座艙解決方案集成商的優(yōu)勢明顯。目前大多數廠(chǎng)商的智能座艙系統,以智能中控屏為產(chǎn)品的趨勢明顯,如東軟集團、德賽西威、華陽(yáng)集團等。
上圖為T(mén)ier1東軟集團智能座艙整體系統架構示例,系統集成商依據開(kāi)源車(chē)載操作系統,為整車(chē)廠(chǎng)提供差異化定制操作系統以滿(mǎn)足整車(chē)廠(chǎng)品牌的差異化的需求。且傳統系統集成商在適配域控制器芯片、電子元器件以及操作系統等的軟硬件集成開(kāi)發(fā)能力優(yōu)勢顯著(zhù)。未來(lái)智能座艙使用一顆域控制器芯片,支持多個(gè)操作系統,來(lái)達到高度集成、各個(gè)系統和芯片互相聯(lián)系,以完成實(shí)時(shí)數據通信,需要傳統系統集成商積累的軟硬件集成開(kāi)發(fā)能力與經(jīng)驗。
智能座艙產(chǎn)業(yè)鏈中,上游零部件廠(chǎng)商尋求向下延展,下游整車(chē)廠(chǎng)商需求向上延展,紛紛搶奪新型Tier1座艙解決方案集成供應商的位置,呈現出明顯的融合和跨界趨勢,主要廠(chǎng)商集中在整車(chē)廠(chǎng)、互聯(lián)網(wǎng)公司與傳統的Tier1企業(yè)。整車(chē)廠(chǎng)擁有成熟的汽車(chē)研發(fā)、生產(chǎn)、供應鏈體系,但是軟件開(kāi)發(fā)能力不足,也無(wú)互聯(lián)網(wǎng)公司廣泛的應用生態(tài)?;ヂ?lián)網(wǎng)巨頭雖然擁有完善的應用生態(tài),極強的底層系統開(kāi)發(fā)能力,但是與整車(chē)廠(chǎng)的合作經(jīng)驗不足,對硬件集成開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗不足。傳統Tier1級供應商雖然沒(méi)有互聯(lián)網(wǎng)巨頭的應用生態(tài)與開(kāi)發(fā)底層操作系統的能力,但具備一定的系統定制能力,這是整車(chē)廠(chǎng)商并不具備的;相較于互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),Tier1企業(yè)還具有豐富的車(chē)規級硬件開(kāi)發(fā)能力,擁有與車(chē)廠(chǎng)合作開(kāi)發(fā)的豐富經(jīng)驗,也更容易獲取核心基礎數據,這是互聯(lián)網(wǎng)公司不具備的。傳統Tier1如東軟集團、德賽西威、均勝電子, 成為座艙解決方案集成商新型Tier1的優(yōu)勢明顯,通過(guò)提高自身軟件實(shí)力向產(chǎn)業(yè)鏈上下游滲透獲取單車(chē)價(jià)值量上升。其他芯片、專(zhuān)屬操作系統、中間軟件層供應商 Tier2,如東軟、中科創(chuàng )達,會(huì )隨著(zhù)智能座艙軟件占比上升,為 Tier1 帶來(lái)必要的軟硬件支持?;ヂ?lián)網(wǎng)、通信科技類(lèi)巨頭例如華為、阿里、騰訊也會(huì )借助軟件開(kāi)發(fā)實(shí)力切入智能座艙領(lǐng)域,為座艙解決方案集成不同的生態(tài)系統和通信基站。
圖20 智能座艙產(chǎn)業(yè)鏈下企業(yè)競爭關(guān)系
5. 車(chē)聯(lián)網(wǎng)軟件
5.1 關(guān)鍵技術(shù)分析車(chē)聯(lián)網(wǎng)是以車(chē)內網(wǎng)、車(chē)際網(wǎng)和車(chē)載移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為基礎,按照約定的通信協(xié)議和數據交互標準,在“人-車(chē)-路-云”之間進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通訊和信息交換的大系統網(wǎng)絡(luò ),是能夠實(shí)現智能化交通管理、智能動(dòng)態(tài)信息服務(wù)和車(chē)輛智能化控制的一體化網(wǎng)絡(luò ),是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通系統領(lǐng)域的典型應用。在網(wǎng)聯(lián)化層面,按照網(wǎng)聯(lián)通信內容的不同將其劃分為網(wǎng)聯(lián)輔助信息交互、網(wǎng)聯(lián)協(xié)同感知、網(wǎng)聯(lián)協(xié)同決策與控制三個(gè)等級。目前行業(yè)內處于網(wǎng)聯(lián)輔助信息交互階段,即基于車(chē)-路、車(chē)-后臺通信,實(shí)現導航等輔助信息的獲取以及車(chē)輛行駛與駕駛人操作等數據的上傳。因此現階段車(chē)聯(lián)網(wǎng)主要指基于網(wǎng)聯(lián)輔助信息交互技術(shù)衍生的信息服務(wù)等,如導航、娛樂(lè )、救援等,但廣義車(chē)聯(lián)網(wǎng)除信息服務(wù)外,還包含用于實(shí)現網(wǎng)聯(lián)協(xié)同感知和控制等功能的V2X相關(guān)技術(shù)和服務(wù)等。
車(chē)載通訊模塊T-BOX架構中通常含有雙路高速CAN收發(fā)器,4G/5G/V2X模組以及可實(shí)時(shí)處理的高性能微處理器芯片,主要負責車(chē)內外通信服務(wù),其中車(chē)聯(lián)網(wǎng)C-V2X技術(shù)應用展開(kāi)場(chǎng)景應用類(lèi)型與協(xié)同服務(wù)業(yè)務(wù)逐漸豐富,技術(shù)和應用的演進(jìn)路線(xiàn)也從節點(diǎn)處理至更高級別復雜的應用方向發(fā)展。
5.2 應用趨勢分析
隨著(zhù)車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟與成本的降低,車(chē)聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品持續迭代升級,車(chē)聯(lián)網(wǎng)功能產(chǎn)品的普及率也在加速上升,中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)規模也逐漸加大。預計至2022年,具備聯(lián)網(wǎng)功能標配或選裝的車(chē)型占總車(chē)型的比例達到95%。5G+科技巨頭入局驅動(dòng)車(chē)聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提速,軟件占比提升趨勢下市場(chǎng)規模有望超萬(wàn)億元。傳統汽車(chē)的網(wǎng)聯(lián)化將直接帶動(dòng)車(chē)載通信設備的需求量大幅提升,驅動(dòng)車(chē)聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規模擴大;未來(lái)在硬件設備成為汽車(chē)標準配置的情況下,車(chē)聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將朝著(zhù)豐富軟件品類(lèi),打造服務(wù)生態(tài)的方向發(fā)展,屆時(shí)各類(lèi)車(chē)載內容與服務(wù)將成為主力增長(cháng)點(diǎn),進(jìn)一步促進(jìn)車(chē)聯(lián)網(wǎng)規模擴大;到智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)發(fā)展成熟期,增量將從硬件向軟件轉移, 車(chē)載信息服務(wù)提供商(TSP)成為核心。
圖24 車(chē)聯(lián)網(wǎng)功能普及率
圖25 2017-2022年中國車(chē)聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規模及預測
5.3 主要廠(chǎng)商及解決方案
車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與產(chǎn)品種類(lèi)繁多,參與廠(chǎng)商也眾多。在此主要分析車(chē)聯(lián)網(wǎng)的車(chē)載信息服務(wù)提供商的解決方案,對于車(chē)載硬件模塊、ICT基礎設施提供商及通信運營(yíng)商暫不做分析。對于車(chē)載信息服務(wù)商(TSP),國內整車(chē)廠(chǎng)商主導的TSP有通用Onstar、豐田G-Book、上汽nkaNet;國內車(chē)機終端廠(chǎng)商主導的TSP有東軟集團、四維圖新、博泰等;互聯(lián)網(wǎng)公司主導的TSP有百度、騰訊、阿里巴巴、谷歌等。以騰訊提供的車(chē)聯(lián)網(wǎng)生態(tài)解決方案為例,騰訊發(fā)布了智慧出行戰略,整合車(chē)聯(lián)網(wǎng)、地圖、位置服務(wù)、汽車(chē)云、自動(dòng)駕駛、乘車(chē)碼等業(yè)務(wù),并不斷加大網(wǎng)絡(luò )安全、人工智能技術(shù)、內容服務(wù)、微信等生態(tài)能力的協(xié)同,面向汽車(chē)行業(yè)提供完整的、一體化的數字化解決方案。騰訊生態(tài)車(chē)聯(lián)網(wǎng)可以通過(guò)結合對人、車(chē)、路三位一體的深度感知,主動(dòng)發(fā)現用戶(hù)需求并推送相應服務(wù);通過(guò)超級ID和微信支付,實(shí)現跨場(chǎng)景、跨終端的全時(shí)互聯(lián),打通車(chē)前/ 中/后的無(wú)縫數字體驗;并與汽車(chē)行業(yè)合作伙伴共同打磨,讓豐富的內容服務(wù)生態(tài)與車(chē)載場(chǎng)景充分適配與結合;與開(kāi)發(fā)者共同創(chuàng )新,提供方便開(kāi)發(fā)的車(chē)載應用框架,促進(jìn)應用生態(tài)繁榮。
圖26 騰訊車(chē)聯(lián)網(wǎng)生態(tài)解決方案
圖27 東軟車(chē)聯(lián)網(wǎng)生態(tài)解決方案
5.4 企業(yè)競爭分析
隨著(zhù)汽車(chē)電子的網(wǎng)聯(lián)化程度加深,行駛過(guò)程中與人、車(chē)、路交互的過(guò)程中產(chǎn)生了巨大的數據量,對于這些數據量的存儲、云計算與分析,并輸出決策是必然的。傳統車(chē)企的IT架構不足以支撐較為龐雜的數據的計算與網(wǎng)絡(luò )支持,通常趨向于與軟件公司、科技公司提供的公有云服務(wù),來(lái)打造自身的車(chē)輛云平臺系統。阿里云計算較為領(lǐng)先,與上汽共同成立斑馬智行,目前已搭載在20多款車(chē)型上,合作車(chē)企包括榮威、福特、雪鐵龍、標致、名爵。奔馳、奧迪、沃爾沃也與天貓精靈達成合作,接入阿里云服務(wù)。
騰訊云與廣汽、長(cháng)安、吉利、東風(fēng)、偉世通、蔚來(lái)等主機廠(chǎng)和零部件供應商合作,提供云服務(wù)的同時(shí)接入騰訊自身生態(tài)。
微軟與大眾集團共同開(kāi)發(fā)大眾汽車(chē)云平臺;為豐田寶馬、日產(chǎn)雷諾集團的部分車(chē)型提供云計算服務(wù)。亞馬遜云與寶馬、奧迪、豐田合作,為這些車(chē)企的部分車(chē)型開(kāi)發(fā)定制化的云平臺,為蘭博基尼提供SaaS服務(wù)。
圖28 車(chē)聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)競爭格局
6. 高精度地圖
6.1 關(guān)鍵技術(shù)分析高精地圖是指絕對精度和相對精度均在分米級的高精度、高新鮮度、高豐富度的導航地圖,簡(jiǎn)稱(chēng)HD Map(High Definition Map)或HAD Map(Highly Automated Driving Map)。高精地圖所蘊含的信息豐富,含有道路類(lèi)型、曲率、車(chē)道線(xiàn)位置等道路信息,以及路邊基礎設施、障礙物、交通標志等環(huán)境對象信息,同時(shí)包括交通流量、紅綠燈等實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息。不同地圖信息的應用場(chǎng)景和對實(shí)時(shí)性的要求不同,通過(guò)對信息進(jìn)行分級處理,能有效提高地圖的管理、采集效率及廣泛應用。
與傳統車(chē)載電子地圖相比,高精地圖精細程度更高,動(dòng)態(tài)要素更為豐富。且車(chē)載地圖的體積受到嵌入式系統的存儲容量限制。目前,自動(dòng)駕駛用高精度地圖(厘米級),存儲密度非常高,整體容量已遠遠超出目前主流控制器方案的存儲容量,所以需要借助云儲存及云分發(fā)的形式才能得以實(shí)現。除此之外,傳統導航電子地圖的更新頻率為靜態(tài)數據(通常更新頻率為季度更新或月更新),準靜態(tài)數據(頻率為日更新)。而高精度地圖對數據的實(shí)時(shí)性要求較高,更新頻率通常為準動(dòng)態(tài)數據(頻率為分鐘更新),實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數據(頻率為秒或毫秒更新)。
圖29 城市場(chǎng)景高精度地圖基本形態(tài)示意圖
6.2 應用趨勢分析
現階段,高精地圖產(chǎn)品主要應用于座艙導航,隨著(zhù)高等級自動(dòng)駕駛功能普及率的上升,對于高精地圖產(chǎn)品的市場(chǎng)需求將加速上漲。高精度地圖產(chǎn)品主要涉及底層地圖采集與矯正、中層的SDK和API集成以及上層應用軟件開(kāi)發(fā)。2019年,高精地圖相關(guān)市場(chǎng)規模約為20億元,增長(cháng)率超過(guò)40%。隨著(zhù)高等級自動(dòng)駕駛產(chǎn)品普及率的上升,高精地圖相關(guān)產(chǎn)品的市場(chǎng)需求將加速增長(cháng),預計2022年規模將接近60億元。
圖30 高精地圖相關(guān)產(chǎn)品市場(chǎng)規模及預測
6.3 主要廠(chǎng)商與解決方案
隨著(zhù)汽車(chē)智能網(wǎng)聯(lián)化程度與自動(dòng)駕駛技術(shù)水平的提升,高精度地圖的重要性隨之凸顯。目前國內涉及高精度地圖業(yè)務(wù)的主要廠(chǎng)商有百度、高德、四維圖新、易圖通等傳統圖商,也有華為、滴圖、初速度、全道等科技新勢力。目前高精度地圖的發(fā)展主要受限于地圖資質(zhì)、技術(shù)和資金狀況。盡管有眾多廠(chǎng)商擁有地圖相關(guān)業(yè)務(wù),但擁有制作高精地圖資質(zhì)的廠(chǎng)商較少。目前車(chē)企主要與四維圖新、高德地圖、百度地圖、易圖通這四家廠(chǎng)商進(jìn)行相關(guān)戰略性合作。高精地圖相關(guān)企業(yè)主要涉及地圖采集、SDK和API集成開(kāi)發(fā)以及應用服務(wù)軟件開(kāi)發(fā)。
以東軟集團為代表的汽車(chē)軟件企業(yè)和以Here為代表的汽車(chē)軟件和外資地圖企業(yè)主要基于具備地圖采集資質(zhì)的企業(yè)提供的地圖數據,進(jìn)行SDK和API組件的開(kāi)發(fā);小型的軟件服務(wù)公司主要基于A(yíng)PI進(jìn)行應用服務(wù)軟件開(kāi)發(fā);以四維圖新、高德為代表的具備地圖采集資質(zhì)的團建企業(yè)可以提供全棧式的解決方案。
以四維圖新的高精度地圖整體解決方案為例,介紹一下高精地圖的整體服務(wù)形態(tài)。
作為自動(dòng)駕駛系統的支撐,高精地圖的表現形式有兩種,一是在云端分發(fā)地圖,用云更新地圖,以及通過(guò)現實(shí)場(chǎng)景的仿真,提供一種即插即用的面向車(chē)端的地圖引擎,地圖引擎里面包含數據的感知、現場(chǎng)的感知定位、跨域的交叉參考,路徑規劃等核心功能。二是針對L3以上的自動(dòng)駕駛,每一個(gè)子系統都要具備高度的可用性,即需要具備多種冗余的源數據,來(lái)實(shí)現高可靠和高安全性。
四維圖新的高精度地圖整體解決方案是一個(gè)閉環(huán)的狀態(tài),閉環(huán)包含地圖的更新,數據的更新、功能的更新,以及包含傳感器的數據回傳,以實(shí)現數據與功能的增強,通過(guò)此長(cháng)期的迭代過(guò)程,從而實(shí)現7×24小時(shí)的地圖服務(wù),支撐更加安全的自動(dòng)駕駛。
轉自智能汽車(chē)電子與軟件