蔡建永：华为计算与通信架构使能软件定义汽车
2020年8月13日-15日 ， “2020中国汽车论坛”在上海隆重召开 。 该论坛是由中国汽车工业协会（CAAM）主办 ， 世界汽车组织（OICA）、世界经济论坛（WEF）唯一支持的行业顶级论坛 。 本届论坛以“新变局新挑战新思路——引领中国汽车新征程”为主题 ， 紧扣时代脉搏,求索突破之道 ， 紧密围绕“十四五”规划 ， 把控宏观产业形势 ， 解析全球汽车产业发展动态 。 其中 ， 在8月14日下午举办的“全球汽车技术发展领袖峰会”分论坛上 ， 华为智能汽车解决方案BUCTO蔡建永发表了题为《华为计算与通信架构使能软件定义汽车》的精彩演讲 。 以下内容为现场演讲实录：
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蔡建永：各位领导、各位专家 ， 下午好 ， 我是蔡建永 。 今天分享的题目是“华为计算与通信架构使能软件定义汽车” 。
现在整个“软件定义汽车”这个概念非常热门 ， 像车载操作系统、服务架构、自动驾驶、中间件等都非常热门 ， 而且每个车企或者大的零部件供应商也在成立新的组织 ， 或者进行组织整合应对这一变化 。
到底什么是软件定义汽车？我认为软件定义汽车意味着软件将深度参与到整个汽车的定义过程、开发过程、验证过程、销售以及服务的过程 。
比如说对于汽车的定义过程 ， 联网的车可以很容易的得到用户的喜好以及在线反馈 ， 在开发和验证阶段可以通过车载数据实时上传 ， 对整个车的零部件或者子系统进行优化 ， 在服务阶段可以销售更多的软件特性 。 实际上软件还在不断改变和优化整个开发的过程 ， 从而实现体验的优化、过程的持续优化和价值的持续创造 。
对软件定义汽车 ， 我们更多是“软件驱动汽车”可能更合适一些 ， 不但意味着软件让车跑起来 ， 而且软件驱动汽车工业体系持续优化 ， 让车变得更加安全、更加绿色、更加便捷和更加舒适 。
软件定义汽车一方面带来的好处是什么？让问题的解决变得非常快速 ， 同时不停地提供越用越好的 ， 给消费者带来惊喜的体验 ， 这实际上变成了黏性 。 什么原因带来了这样的变化？背后的主要因素我认为主要是“四化” ， 最主要的驱动实际上“三化”——电动化、智能化、网联化 。
电动化可以实现非常灵活的驾驶体验 ， 智能驾驶本身是很好玩的 ， 可以看到车的环境 ， 可以自动泊车 ， 可以在高速上进行巡航 ， 同时由于自动驾驶大量释放了司机驾驶的强度 ， 释放了司机的时间 ， 对娱乐系统提供了更多的操作机会 ， 使得汽车从一个传统驾驶体验操控性为主变成了用车体验 ， 汽车正在逐步变成第三生活空间 。
另一方面 ， 汽车软件在不停改变整个体验的过程中 ， 车从销售给客户之后 ， 主机厂还不停的开发新的软件 ， 去优化新的软件 ， 这样的开发和实际上需要持续的投入 ， 这个投入必须在消费者、主机厂 ， 甚至在车厂之间形成正向的利益循环 ， 这样才是可持续的 。 从这点来看 ， 汽车从第一次销售之后 ， 价值的变现应该变成一个新的起点 。
看现有车的架构及商业模式有一定问题的 ， 无法支撑当前传统车走向智能车 。 现在车的架构是分布式的架构 ， 分布式架构对于主机厂而言 ， 这个架构是非常复杂的 ， 要涉及到几十个甚至上百个ECU之间的开发 ， 而且ECU里面的代码非常多 ， 非常复杂 ， 开发和协调的工作量非常大 。 对供应商而言 ， 每个ECU都是基于功能开发的 ， 是局部的 ， 而不是整车级开发 。
从商业模式来讲 ， 当前车辆的商业模式是高度定制化的商业模式 ， 主机厂要付开发费 ， 让Tier1开发新的功能 ， 这种模式从长期来看也不可持续 ， 因为在汽车SOP之后 ， 如果我是一个供应商开发了一个新的功能 ， 但车已经卖出去了 ， 出去收不到钱 ， 这个开发就浪费了 ， 也无法变现 ， 变得不可持续 。 从这点来看 ， 如果传统车走向智能汽车的话 ， 在商业模式上要形成新的变革 。
从一个智能汽车的关键基础来看 ， 我们认为智能汽车要有三大关键基础支撑 。 最重要的一点是自动驾驶 ， 因为智能汽车在不断进化 ， 随着自动驾驶的能力越来越高 ， 座舱的能力变得越来越丰富 ， 同时智能驾驶在L4之后 ， 对车的舒适性要求越来越高 。 有人说最高级别的自动驾驶的体验 ， 应该是你坐到车里面去了 ， 在不知不觉当中车的速度提高到120公里每小时 ， 像坐一个高档的电梯一样 ， 你进去以后没有感觉 ， 过一会你发现电梯到了目的地楼层 。
我们认为从5-10年来看 ， 智能驾驶会是体验的竞争焦点 ， 随着自动驾驶的程度越来越高 ， 智能座舱会成为新的差异化的焦点 ， 当人在车里面不用开车 ， 车的形态、车的使用都会发生巨大的变化 ， 车内的体验会变得非常丰富和非常多样 。
因为整个车变得越来越复杂 ， 电子电气架构越来越复杂 ， 整车数字架构作为一个基础 ， 必须要管理好软硬件的复杂性 ， 确保整车级的安全性和可靠性 ， 同时提供开放的能力使能上层应用的开发 。
华为在看到“四化”的过程中一直在思考 ， 我们怎么定位自己 。 通过最近一段时间的探索 ， 我们提出华为CCA+VehicleStack构建数字系统 ， 这个数字系统可以看一个传统车有六层 ， 最底下是机械层 ， 第二层是高压电池电气层；第三层是低压的部件层 ， 传感器 ， 执行器 ， 甚至是网关、计算、域控制器等等 ， 再上面一层是软件层 ， 这里含娱乐系统的操作系统、自动驾驶的操作系统、车控的操作系统 ， 而且还包含跨操作系统的VehicleStack ， 我们叫整车级的中间件 ， 再上面是应用层 ， 比如座舱的应用程序、自动驾驶的应用程序和整车控制的应用程序 ， 再上面是云服务层 。
我们整车数字系统架构设计理念从长期来看 ， 一是软件可升级 ， 可以做到跨车型、跨软件 ， 甚至跨车企的软件重用；硬件来讲 ， 要做到可扩展、可更换 ， 甚至做到传感器的即插即用 ， 将来这个车如果你要开发 ， 现在你买的车可能是L2的 ， 只有5个毫米波 ， 1个摄像头 ， 将来要升级上去 ， 要更高的自动驾驶 ， 可以买两个激光装上去 ， 同时买个自动驾驶的硬件装上去 ， 使得你这个车具有更高阶的功能 ， 而不是每次想要一个新功能的时候重新换车 。 因为在“摩尔定律”的作用下 ， 电子电池部件更新换代是非常快的 ， 但是换车的话可能要5-10年 。
第三层我们认为要构建可信的体系（TrustWorthy） ， 可信包含整车的数字安全（网络安全） ， 同时包含功能安全 ， 还要做好隐私保护 。 这个车的架构我们希望能做到端到端的成本最优 ， 同时实现车能够持续创造价值的平台 ， 当这个车卖给消费者之后 ， 车可能像手机一样 ， 可以在车的平台上购买更多的应用 ， 购买更多的软件 ， 这样对车厂而言 ， 也能获取一部分收入 ， 从而形成一个正向的商业循环 。
具体一点来讲 ， CCA和VehicleStack包含两层 ， 最下面一层是基于区域的架构硬件层 ， 硬件层有几个特点 。
第一 ， 有网关（区域网关） ， 在VIU硬件上面就近接入相应的传感器、执行器 ， 甚至部分的ECU ， 同时VIU上面提供相应的传感器供电 ， 三个VIU或者五个VIU提供高速的以太总线进行互联 ， 联成一个环网 ， 这个环网是高可靠的 ， 当任何一个VIU坏掉之后 ， 整个环网可以通过环回的路线保证整个通讯的安全性 。 在此之上 ， 我们定义了三个域控制器 ， VDC主要负责整车和底盘域的控制 ， MDC主要负责自动驾驶的控制 ， CDC主要负责娱乐的控制 。 这是硬件层面和架构层面 。
在硬件和架构层面之上 ， 我们定义了VehicleStack（整车级软件框架） ， 这个软件框架涉及到几个基本事情 ， 整车的框架是基于服务的架构 ， 采用微服务和微插件的框架 。
第二 ， 整车级框架还要实现数据的转发 ， 从数据的预处理 ， 到数据的分组、加密、聚合、分发记录都会在VehicleStack完成 ， 同时提供功能安全和网络安全相应服务 ， 最后在这个架构上实现相应的API和SDK ， 让上层的应用 ， 含车控的应用 ， 像整车管理、热管理 ， 包括ADAS的应用 ， L1、L2甚至L3+的应用都可以在上层进行实现 。
【蔡建永：华为计算与通信架构使能软件定义汽车】整个VehicleStack会把一些整车厂现在比较苦、比较累的、比较基础的活做好 ， 比如整车级的OTA ， 比如整车级的功能安全和网络安全都把它做好 。
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