近日，2017第二屆中國(guó)（武漢）智能汽車(chē)創(chuàng)新發(fā)展論壇在武漢圓滿落幕。誠(chéng)邁科技高級(jí)技術(shù)副總裁鄒曉冬受邀參與此次活動(dòng)，并分享《基于Hypervisor智能駕駛艙的軟件核心技術(shù)》的主題演講，基于誠(chéng)邁科技在下一代智能駕駛艙研發(fā)成果，重點(diǎn)從Android O操作系統(tǒng)、Hypervisor等關(guān)鍵核心技術(shù)點(diǎn)闡述智能駕駛艙技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，技術(shù)難點(diǎn)及對(duì)應(yīng)的解決方案。以下是活動(dòng)主辦方車(chē)云網(wǎng)整理的演講實(shí)錄：
“下一代智能座艙將在底層芯片、操作系統(tǒng)、用戶人機(jī)界面上都會(huì)有大突破，而能否推出受用戶親睞的產(chǎn)品是關(guān)鍵。”
大家好，非常高興在這里做技術(shù)分享。首先自我介紹一下，我來(lái)自誠(chéng)邁科技，誠(chéng)邁科技主要提供的是操作系統(tǒng)的軟件方案，是一家以軟件開(kāi)發(fā)服務(wù)為主的公司。
我今天演講的主題會(huì)偏重從操作系統(tǒng)的軟件層面來(lái)講一下我們對(duì)汽車(chē)電子技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的展望，包括在這種趨勢(shì)下可能遇到哪些技術(shù)問(wèn)題，應(yīng)該做哪些技術(shù)準(zhǔn)備。
我自己把智能汽車(chē)這個(gè)時(shí)代定義為「革命的時(shí)代」。為什么這么說(shuō)？它其實(shí)有兩方面的含義：
第一、它是一個(gè)技術(shù)升級(jí)，革命就代表一種升級(jí)，所以我們體驗(yàn)上完全不一樣；
第二、趕不上技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的公司就會(huì)被淘汰，同時(shí)新類型的公司會(huì)起來(lái)，所以大家同時(shí)有很多機(jī)會(huì)。
簡(jiǎn)單講PPT之前先回顧一個(gè)歷史。十年前發(fā)布了一個(gè)很重要的東西——蘋(píng)果的第一代iPhone。在此之前大家使用的手機(jī)就是功能手機(jī)，打電話、發(fā)短信、聽(tīng)音樂(lè)而已。但是iPhone的出現(xiàn)首先改變了用戶體驗(yàn)的行為方式，交互方式改變了，是一種觸摸的交互方式。而iPhone經(jīng)歷了10年發(fā)展到現(xiàn)在又完全不一樣了，馬上iPhone 8、iPhone X就要上市了，雙攝像頭的設(shè)計(jì)，可以即時(shí)進(jìn)行特效處理，這個(gè)功能可以實(shí)現(xiàn)一些井噴的效果。有了這種技術(shù)之后可以把應(yīng)用場(chǎng)景擴(kuò)大化，甚至可以做成AR手機(jī)，當(dāng)成一種生產(chǎn)工具來(lái)使用了。這種變化是相當(dāng)革命化的，大家應(yīng)該能夠感受到這當(dāng)中飛速的變化。
智能汽車(chē)也是在這個(gè)趨勢(shì)下應(yīng)運(yùn)而生的。今天中午跟一位嘉賓聊天，他提到說(shuō)目前在做芯片，計(jì)劃把深度學(xué)習(xí)的功能加進(jìn)去。我對(duì)這一點(diǎn)感觸特別深，如果不加這個(gè)功能，可能ADAS算法支持效果就不好，進(jìn)而我們談?wù)摰淖詣?dòng)駕駛也是實(shí)現(xiàn)不了的。如果你的芯片不支持這種功能，很可能你的產(chǎn)品兩年后就會(huì)被淘汰，而如果你要增加這種功能，就需要有技術(shù)積累，否則是做不出來(lái)的，而做不出來(lái)的后果也可能導(dǎo)致被淘汰，壓力很大，相信在座的各位大家都能感受到來(lái)自業(yè)界的這種壓力。
我們現(xiàn)在從智能手機(jī)回到智能汽車(chē)的議題上。我們講到智能汽車(chē)的一些發(fā)展趨勢(shì)，首先以上汽榮威RX5的車(chē)載娛樂(lè)信息系統(tǒng)為例，它跟我們之前看到的同類型產(chǎn)品不太一樣。例如屏幕很大，而大屏輸出首先展示的信息量會(huì)很大，以前簡(jiǎn)單的只是導(dǎo)航地圖，播放音樂(lè)等等，它現(xiàn)在是把整個(gè)系統(tǒng)大屏化，往往現(xiàn)在很多廠商其實(shí)是沒(méi)有這方面技術(shù)能力的，這就是一個(gè)技術(shù)升級(jí)。
第二個(gè)是操作界面，我們會(huì)看到很多第三方應(yīng)用，比如說(shuō)語(yǔ)音的功能，這種功能也是需要在底層從芯片上開(kāi)始處理，這就使得系統(tǒng)對(duì)CPU的要求變得越來(lái)越高，要有強(qiáng)大的計(jì)算能力做支撐。還有很關(guān)鍵的一個(gè)應(yīng)用是車(chē)聯(lián)網(wǎng)。我們的用戶都是被智能手機(jī)鍛煉過(guò)的用戶，已經(jīng)非常習(xí)慣使用各種APP和服務(wù)。因此，對(duì)現(xiàn)在的車(chē)機(jī)來(lái)說(shuō)，只是能提供導(dǎo)航和播放音樂(lè)的功能根本無(wú)法滿足消費(fèi)者的需求。
上午一位嘉賓展示了智能停車(chē)?yán)U費(fèi)系統(tǒng)的應(yīng)用，但這種情況下對(duì)網(wǎng)絡(luò)功能的要求會(huì)特別高。因?yàn)檫@樣的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建涉及以下幾個(gè)方面：一、網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)；二、終端系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)支持要求越來(lái)越高。以智能手機(jī)為例，智能手機(jī)百分之四五十的問(wèn)題出在哪兒，不是你本身終端的問(wèn)題，是通訊問(wèn)題。而通訊問(wèn)題出現(xiàn)在哪兒，可能出現(xiàn)在各種路側(cè)設(shè)備，各種場(chǎng)合不同信號(hào)的處理問(wèn)題上。所以，今后智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)遇到的問(wèn)題會(huì)越來(lái)越多，這就要求相關(guān)的軟硬件方案商、Tier 1供應(yīng)商要在通訊方面具備功能，但目前來(lái)看，很多方案商還不具備這種技術(shù)能力，或者這方面的技術(shù)實(shí)力還比較有限。
第三個(gè)是生態(tài)系統(tǒng)。現(xiàn)在顯然不是造一輛簡(jiǎn)單車(chē)就能夠滿足消費(fèi)者的需求了，你還需要配套各種TSP服務(wù)，這種趨勢(shì)在幾年后會(huì)變得越來(lái)越明顯。所以說(shuō)，大家在選擇車(chē)機(jī)方案時(shí)要特別注意，需要考慮到軟件生態(tài)的搭建。為什么現(xiàn)在很多廠商都找到我們說(shuō)希望開(kāi)發(fā)基于Android O（安卓8.0）的車(chē)機(jī)系統(tǒng)，因?yàn)榘沧可鷳B(tài)系統(tǒng)已經(jīng)有了很成熟的配套服務(wù)供應(yīng)商提供相應(yīng)的內(nèi)容，這迫使廠商不得不支持這套系統(tǒng)，這也是目前業(yè)內(nèi)的一個(gè)變化趨勢(shì)。
我們著重看下目前先進(jìn)的儀表系統(tǒng)發(fā)展動(dòng)向。以前的儀表系統(tǒng)非常簡(jiǎn)單，一個(gè)MCU的處理器上面運(yùn)行著大小只有幾十KB的系統(tǒng)，基本只要支持一些警示燈功能就可以了。但基本上從明年往后大家看到的可能都是液晶儀表盤(pán)了，除了傳統(tǒng)的一些功能之外，可能有的廠商會(huì)把地圖、ADAS、音樂(lè)等功能放上去，這就要求儀表系統(tǒng)除了可能需要有單獨(dú)的CPU處理器之外，還必須有獨(dú)立的操作系統(tǒng)。因?yàn)橹挥胁僮飨到y(tǒng)才能有序地調(diào)動(dòng)這些功能的實(shí)現(xiàn)，所以說(shuō)這個(gè)發(fā)展趨勢(shì)對(duì)傳統(tǒng)的儀表行業(yè)又形成挑戰(zhàn)了。
以特斯拉為例。首先特斯拉的銷(xiāo)售和服務(wù)模式對(duì)傳統(tǒng)車(chē)企的沖擊很大；其次特斯拉發(fā)布的Model 3車(chē)型甚至將儀表系統(tǒng)去掉了，取而代之的是利用AR技術(shù)在風(fēng)擋上實(shí)現(xiàn)有關(guān)信息的顯示。從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)，AR等新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)主機(jī)廠有沖擊，同時(shí)各種新材料的使用也或多或少增加了成本支出。所以技術(shù)升級(jí)不可避免，否則就可能面臨被淘汰出局的后果。
在這種需求之下會(huì)產(chǎn)生那些變化呢？
第一、處理器的計(jì)算能力越來(lái)越強(qiáng)大?？赡苄枰辽偎暮嘶蛘甙撕说腃PU；
第二、虛擬化技術(shù)。其實(shí)虛擬化技術(shù)在汽車(chē)電子領(lǐng)域應(yīng)用剛剛開(kāi)始，在傳統(tǒng)行業(yè)里面已經(jīng)應(yīng)用好多，例如解決資源的過(guò)剩問(wèn)題。處理器能力很強(qiáng)，怎么充分把處理器硬件系統(tǒng)能力發(fā)揮出來(lái)，這就是虛擬化系統(tǒng)要解決的問(wèn)題。而且要做到一個(gè)平衡，這個(gè)平衡包括資源利用平衡和價(jià)值平衡，因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候大家不需要買(mǎi)更多硬件，就在一個(gè)硬件上面可以跑幾個(gè)系統(tǒng)；
第三、操作系統(tǒng)的復(fù)雜度和穩(wěn)定度會(huì)有極大提升?，F(xiàn)在僅安卓編譯出來(lái)的鏡像就將近七八百兆，會(huì)產(chǎn)生幾十個(gè)G的代碼，以前做機(jī)械儀表系統(tǒng)可能幾個(gè)人就可以搞定，現(xiàn)在沒(méi)有幾十個(gè)人專業(yè)的隊(duì)伍你開(kāi)發(fā)不出來(lái)這樣一個(gè)產(chǎn)品。
第四、用戶體驗(yàn)的設(shè)計(jì)很關(guān)鍵。這個(gè)車(chē)廠可能更關(guān)心一點(diǎn)，抓住用戶，提升用戶黏度，就必須要做用戶喜歡的各種產(chǎn)品；
第五、后面幾個(gè)也包括剛才我講過(guò)的，大屏的輸出，新的交互模式以及互聯(lián)通信這樣重要的環(huán)節(jié)等。這些都是現(xiàn)在大家在開(kāi)發(fā)下一代智能駕駛艙平臺(tái)中遇到的問(wèn)題，每家廠商目前都面臨著被革命的壓力中，或多或少都存在開(kāi)發(fā)周期緊湊、系統(tǒng)龐大、維護(hù)周期延長(zhǎng)的問(wèn)題。
那么針對(duì)汽車(chē)軟件環(huán)境平臺(tái)的架構(gòu)，因?yàn)闀r(shí)間有限，我簡(jiǎn)單做下說(shuō)明。黃色的部分就是一些新的領(lǐng)域，從這個(gè)圖里面看出來(lái)90%都是比較新，這就是我們所有廠商或者說(shuō)合作伙伴要解決的。從底層的硬件設(shè)計(jì)，因?yàn)椴捎昧诵碌男酒軜?gòu)，Hypervisor是以前沒(méi)有的環(huán)節(jié)，從儀表系統(tǒng)到ADAS，可能未來(lái)都是需要帶操作系統(tǒng)的界面，這其中70%~80%都是新的，甚至90%全都是新的領(lǐng)域。
下面簡(jiǎn)單介紹一下Hypervisor（運(yùn)行其他操作系統(tǒng)的操作系統(tǒng)）。這個(gè)技術(shù)剛才講了是一個(gè)很成熟的技術(shù)，現(xiàn)在有兩種類型的Hypervisor：Type1和Type2。兩者的區(qū)別，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，Type1是直接硬件抽象層，可以直接模擬成幾個(gè)OS；Type 2相當(dāng)于在軟件層再模擬一個(gè)系統(tǒng)，類似我們?cè)赑C上使用的VMware。汽車(chē)電子領(lǐng)域Type1的Hypervisor技術(shù)應(yīng)用比較多，未來(lái)廠商必須要有這種Hypervisor的集成經(jīng)驗(yàn)，會(huì)涉及到虛擬的驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)和資源配置，包括對(duì)各種虛擬機(jī)（Guest OS）的支持，其他就是對(duì)全新CPU的適配。
下面這個(gè)表是我對(duì)「Hypervisor+CPU」技術(shù)應(yīng)用的簡(jiǎn)單歸納，是和現(xiàn)在的合作伙伴一起在做的。不過(guò)這個(gè)表可能參考作用不大，因?yàn)槊考夜镜漠a(chǎn)品都是完全是不一樣的，Hypervisor主要是解決資源沖突以及虛擬機(jī)的選擇問(wèn)題。沒(méi)有所謂固定的模式，要根據(jù)你的產(chǎn)品類型、你的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)等等來(lái)選擇合適的解決方案。
還有就是安卓，雖然概念比較新，但是在汽車(chē)上的發(fā)展是比較落后的。我看到大部分合作伙伴的安卓系統(tǒng)還都是很老的版本，但是安卓已經(jīng)發(fā)布了8.0操作系統(tǒng)——Android? O，技術(shù)已經(jīng)完全升級(jí)了好多。首先就是架構(gòu)上面已經(jīng)開(kāi)始了對(duì)汽車(chē)的支持，提供了一套單獨(dú)的跟車(chē)相關(guān)的服務(wù)和API接口。以前我們大家用安卓系統(tǒng)來(lái)做車(chē)機(jī)，每家公司的方案都不一樣，都是完全自己來(lái)定義的，但是谷歌發(fā)布了新的架構(gòu)之后，方便上下游的合作伙伴，從軟件公司到產(chǎn)品公司到方案公司，可以沿著一套框架來(lái)做，這就是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的東西，有利于大家更和諧地進(jìn)行集成工作。
當(dāng)然這其中涉及的問(wèn)題有很多，但很關(guān)鍵的一點(diǎn)就是，之前谷歌會(huì)針對(duì)安卓系統(tǒng)開(kāi)發(fā)有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證叫CTS，但現(xiàn)在針對(duì)汽車(chē)領(lǐng)域?qū)ｉT(mén)提出一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)叫VTS。這意味著你要做一套車(chē)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，從一開(kāi)始就要知道如何達(dá)到VTS的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，而專業(yè)的公司，從開(kāi)始設(shè)計(jì)的時(shí)候就知道如何遵循谷歌的規(guī)范，可以讓廠商把系統(tǒng)軟件功能發(fā)揮出來(lái)。
對(duì)誠(chéng)邁科技而言，我們會(huì)來(lái)解決整個(gè)系統(tǒng)打造的基礎(chǔ)工作。做這個(gè)東西的目的是為了方便我們客戶，幫助解決客戶之前遇到的問(wèn)題。你不熟悉芯片，你不熟悉操作系統(tǒng)，不知道怎么過(guò)認(rèn)證，我們可以幫你設(shè)計(jì)整套的方案，讓我們的客戶專注在解決用戶體驗(yàn)、吸引客戶產(chǎn)品的那個(gè)部分，把底層系統(tǒng)的部分交給我們來(lái)完成。
上面就是誠(chéng)邁基于Hypervisor技術(shù)打造的下一代智能座艙解決方案。我們和主流芯片供應(yīng)商英特爾、高通、瑞薩以及德州儀器都有良好的合作，我們都在集成他們的方案，包括車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)、數(shù)字儀表，支持像QNX、安卓、YunOS等主流操作系統(tǒng)。目前我們有兩千人的團(tuán)隊(duì)專門(mén)做這些方面的研發(fā)工作和服務(wù)，希望我們?cè)谛酒安僮飨到y(tǒng)上面的一些技術(shù)積累和優(yōu)勢(shì)，能夠幫助客戶解決“最后一公里”的問(wèn)題，使其能夠?qū)Ｗ⒃谠O(shè)計(jì)出符合消費(fèi)者需求產(chǎn)品的核心領(lǐng)域。