将数字世界这头大象装进汽车,一共需要几步?
近期,原定举办2022北京车展的4月,各大汽车制造商先后发布的一些重磅车型,都揭示了一种现象:汽车设计的起始点,或者说汽车制造商的关注点,正发生一场从车外到车内的迁移。
最近一个明确这一趋势的,是德国汽车制造商奥迪。
在最新发布的urbansphere概念车上,奥迪改变了他们沿用了数十年的新车设计流程。
“由内而外”的步骤被彻底打破。在新车设计讨论的第一步,奥迪就始终聚焦汽车内部,然后,才是考虑整体结构、外观线条、车身比例等因素。
值得注意的是,这款由奥迪中国设计团队完成,中国客户受邀参与设计过程的概念车,不仅向公众展示了未来智能电动汽车在灵活空间、自动驾驶、人机交互领域的巨大潜力,更是在汽车数字化、电动化应用的高地——中国,积极展开着一场将“数字世界”装进车里的努力。
那么,想完成这个任务,具体需要几步?
STEP1:智能座舱中的硬件准备
奥迪的目的是,站在使用者的角度,针对未来汽车的应用场景,进行尽可能细致的思考。
因此,在社交场景下,驾乘者将看到urbansphere的前排座椅可以进行旋转,以实现前后排的面对面交谈。
而当乘客之间想要共享车载信息娱乐系统时,一块大尺寸的透明OLED屏则会从车顶垂直降至两排座椅之间。
通过一块横穿整车内部的“影院大屏”,后排两名乘客可一起参加视频会议或观赏电影。该大屏还可分屏使用。
尽管没有明示,但宝马集团对BMWi7的全新设计,似乎也基于类似的思路。
在新车发布当晚,一块为行政后座专门配备的影院级悬浮式巨幕,几乎吸引了外界所有关注。
这块全景显示屏的尺寸达到31英寸,支持8K显示及32:9超宽模式,可折叠至车内顶部。
再来看看林肯,代表美式汽车前沿设计的豪华品牌。
在最新公布的LincolnStar概念车上,林肯披露了横跨驾驶舱的巨型中控屏、可旋转的前排座椅、可镜像笔记本电脑内容的车载显示等座舱设计细节。
反观中国汽车制造商,也没有停止类似的思考。
作为中国智能电动汽车的头部企业,理想不久前发布的L9车型宣传图片显示,新车后排将搭载一块拥有3K分辨率的车规级OLED显示屏,并提供由21个扬声器组成的7.3.4全景声音响布局。
同时,该车型的中控屏、副驾娱乐屏和后舱娱乐屏,均可通过Type-C接口实现与任天堂Switch一线直连,并支持60W快速充电。
这也意味着,理想L9可向其后排乘客提供迄今为止最出色的“车载Switch游玩体验”。
性能强大的车载硬件单元,为新型数字化功能的产生创造了可能性。
这方面,特斯拉去年在交付2021款特斯拉ModelSPlaid车型时,就向外界提供了一个实例。
该车型的车机系统拥有一个性能优异的GPU,支持最高10万亿次浮点运算,比去年索尼公司发布的游戏主机PlayStation5的浮点运算能力还要高,与微软XboxSeriesX浮点运算能力接近。
换句话说就是,用户可在车机上直接以60帧的高帧率运行《赛博朋克2077》,同时支持无线蓝牙手柄。
“从来没有一辆汽车拥有如此先进的计算技术和信息娱乐系统,它简直可以达到PlayStation5的水平。”特斯拉首席执行官伊隆·马斯克说。
马斯克的表述,清晰描绘了消费者可以在不久的将来亲身参与的图景,即ModelSPlaid车主或许可以在自己的电动轿跑上,毫无顿挫感地游玩PlayStation5游戏。
不过,在新增功能的背后,信息娱乐系统的软硬件之间能否进行流畅的交互则构成个中关键。
一名游戏行业从业者向路由社表示,要在一个分辨率为2200x1300像素的17寸中控屏上完美运行大型游戏,基于车机硬件所进行的软件优化,将比硬件素质本身更为重要。
在国内,上汽集团旗下高端智能电动汽车制造商——智己汽车,甚至基于其数字化技术,为汽车构想出更具想象力的功能。
根据该公司全球首创的CSOP用户数据权益计划,未来,智己汽车推出的产品或可成为一部能够自由行走的“矿机”。
尽管受到现有法规限制,智己汽车的用户数据权益计划,仅能在封闭的生态系统内运行,但其借助区块链技术在用户驾驶车辆的过程中,随机获取“原石”以对应数据权益的玩法,也颇具几分互联网“采矿”的感觉。
此前,智己汽车联席CEO刘涛在接受路由社采访时表示,其原型车上的算力达到40多个Tops,“每个Tops是一万亿次浮点运算,就是40万亿次浮点运算的能力”。
虽然,上述这些汽车制造商,未必会将所有概念性功能尽数带到未来的量产车型上,但多少还是对他们在提升汽车智能体验方面的想象,做出了暗示。
STEP2:让车域软件就位
尽管,长期被视作“机械工程学王冠上的明珠”,但是,现代化汽车在被发明的136年后,技术内核正因汽车电子电气架构的不断完善、更迭,而向软件工程方向发生着不可逆转的迁移。
同时,从汽车硬件到汽车软件的价值流泻也正悄然发生。
摩根士丹利的一项研究结果显示,2020年,车辆的软件价值在全车价格中所占比例为40%。
国元证券2020年8月发布的研究报告显示,在一辆新能源汽车的成本构成里,电池占整车成本的35%-50%。央视《天下财经》栏目在去年3月的一期节目中,将电池成本占比的下限预估下降到了20%。
做一下简单的计算就不难发现,当前在一辆智能电动汽车的整体价值中,除电池和软件之外,留给包括机械部件在内的硬件价值占比仅为10%-40%。
这意味着,在购买一辆智能电动汽车时,你为软件和硬件所掏出去的钱,至少将达到1:1的对等比例——而为软件所支付的费用,甚至可能更多。
“曾经,软件是汽车的一部分。现在,软件决定了汽车的价值,”德国慕尼黑技术大学信息学荣誉教授、汽车软件领域专家ManfredBroy指出,“当前,一款汽车的成功将取决于它的软件,而不是机械方面。”
在大约10年前,只有高档汽车才包含100个基于微处理器的电子控制单元,也就是人们常说的“ECU”。这些电子控制单元在整个汽车车身内部实现联网,并执行1亿行或更多代码。
如今,类似宝马7系这样拥有高级驾驶辅助系统等先进技术的高端汽车,可能搭载150个或更多的ECU,而类似福特F-150这样的皮卡则拥有1.5亿行代码。
即使是低端车辆的ECU配置数量,也正迅速接近100个,软件代码也接近1亿行。
关于这一点,德勤会计事务所(DeloitteToucheTohmatsu)多年前曾做出与摩根士丹利类似的预测。前者估计,在2020年,约40%的新车成本均由基于半导体的电子系统产生。这一占比较2007年翻了一番。
德勤进一步预测称,至2030年,电子系统成本在整车上所占的比例将接近50%。该机构表示,2020年前后,全球每辆新车都装有价值约600美元的半导体部件,由多达3000个种类的芯片组成。
与摩根士丹利的预测略有不同的是,德勤所统计的电子系统成本中,同时包含配置硬件和软件所产生的费用。
尽管如此,与软件相关——或者说,为软件服务的成本,对当今的汽车制造商而言,也都是一笔不小的开支。
去年6月,德国大陆集团预测称,到2025年,与软件相关的成本,在整车价值中所占比重将超过50%。
如果说,ECU和软件代码的庞大数量,仅对当今车辆中电子元件编排和软件编程的复杂程度做出了暗示,那么,通过观察这些软硬件如何协同工作,我们将可以从驾驶员的角度看到,一些本应不可见的现象正在发生:具有非凡复杂性的软硬件协同,正为新型汽车带来此前难以想象的全新功能。
同时,由汽车软件进步所带来的数字化功能,也将在安全性、舒适性、车辆性能,以及娱乐性方面催生出一系列新的市场需求。
以自动驾驶为例,此类功能的加入,除了将促使汽车制造商在对新功能本身进行数百万次编写、检查和调试以外,还需要编写数百万行新代码,以帮助驾乘者抵御黑客的攻击。
“对汽车制造商而言,车域软件在从代码向数字化功能转化的过程中,动机和结果往往互相作用,这也将推动汽车软件由单一功能向功能集合发生转变。”披士讯咨询公司汽车分析师陆帅说。
这方面,大众汽车似乎看得更远。他们意识到,在智能电动汽车上,各种功能之间的交互将以高于以往任何时候的频次发生,这也对数字化功能的集成度提出了更高的要求。
“因为软件开发程序环环相扣,配合度极高,不能从中切断。无法正常运作的软件将破坏整个功能链,导致车辆在极端情况下无法行驶。”通过去年6月举行的“创新对话”活动,这家德国汽车制造商,表达了对汽车软件开发的看法。
他们因而认为,在汽车软件开发过程中,时间和连续性将显得尤为重要。而最终形成的车辆功能,必须在软件和电子元气件之间形成较以往更为紧密的集成关系。
STEP3:确立售卖“体验”的商业模式
打个比方,和坐在大董烤鸭店里享用美食一样,面对汽车软件这只肥美丰腴的“烤鸭”时,起初你作为顾客所吃到的,只是侍者用行云流水的刀工为你片下的、富有风味的表皮,现在,当你的双唇即将接触到富有诱人肌理的核心部分——在由汽车软件技术构成的技术堆栈之中,终于酝酿出了看上去非常靠谱的崭新商业模式。
“没有一个其他行业能像汽车行业一样,在软件方面经历着如此迅速的技术变革。”美国克莱姆森大学国际汽车研究中心汽车工程系系主任ZoranFilipi说,“这是由于各国出台了越来越严格的环保法规来限制二氧化碳排放,而自动驾驶和信息娱乐技术,正以一种前所未有的速度得到发展。与此同时,客户对汽车性能、舒适性和实用性的期望也在不断加码。”
未来几年,汽车制造行业无疑将发生更大的变化。
越来越多的汽车制造商承诺,将逐步淘汰由内燃机提供动力的汽车,最终,以能够实现自动驾驶的纯电动汽车取而代之。
一开始,软件之于汽车的重要性,正是伴随着这种驱动形式的转换逐步显现。
对汽车制造商而言,包括电控、电池管理系统在内的汽车软件,难以作为一种单独的商品被独立于汽车之外销售给消费者——当你从4S店销售顾问手中接过购车发票的那一刻,你所支付的费用里几乎覆盖了所有的车载软件,以及未来数年内的软件升级所需。
而眼下,各大汽车制造商正考虑将软件——更确切地说,他们正将基于软件的数字化内容,糅合成一种功能集合,进而将这种“消费体验”作为独立于汽车硬件的“严肃商品”,单独销售给消费者。
自动驾驶——这种汇聚了多项前瞻汽车技术的功能集合,就是一个绝佳的案例。
作为全球规模最大的汽车制造商之一,大众汽车希望为他们即将部署于最新智能电动汽车的自动驾驶功能收取额外的费用。
此前,大众汽车销售、市场营销及售后服务负责人KlausZellmer就表示,大众汽车的自动驾驶技术或将以按小时计费的方式被提供给用户,计费标准或为每小时7欧元(约合人民币55元)。
“这完全基于利润-成本模型,”Zellmer说,“以L4级自动驾驶模式为例,将其安装到汽车中的成本是巨大的,可能需要花费五位数的欧元。这笔钱谁来支付?显然不适用于大众市场。而现在我们可以预先安装这套系统,并实现远程启用或禁用。我们的成本模型显示,如果我们为L4级自动驾驶模式按照每小时7欧元的标准收费,将构成一个有利可图的业务模式。”
除了自动驾驶功能外,这些数字化增值功能中,通常还包括对电动汽车续航里程或性能的增强。
在大众汽车构想的这种商业模式中,消费者无需为自己不需要的功能承担成本。他们只需要根据自己的实际需求,通过一种被称作WeUpgrade的更新程序,激活所需功能。
在用户支付了相关费用后,汽车制造商将通过OTA空中升级的形式对车辆进行更新。在此过程中,相应的收费功能也将被激活。
具备系统化交互能力的全新电子电气架构,以及涉及底层控制系统的FOTA整车空中升级技术,为汽车制造商对新型商业模式的探索创造了可能。
新型电子电气架构,允许汽车制造商针对一些车辆交付时尚未激活的“隐藏功能”预埋硬件,而OTA空中升级技术则在功能激活的过程中扮演了“触发开关”的角色。
2012年,创立9年的特斯拉,在其电动轿跑ModelS车型上首次搭载整车OTA空中升级功能。
“这一技术的推出在特斯拉与其他汽车制造商之间划出了一道界限,此后,便有了传统汽车制造商和新兴汽车制造商两大阵营。”法国特鲁瓦工程大学独立汽车分析师刘锐说。
他表示,空中升级技术改变了人们对汽车的感知,用户得以像操作智能手机一样对车载系统进行升级。
一个早期案例,或能直观反映此类变革对汽车行业的意义。
2018年,美国《消费者报告》(ConsumerReports)指出特斯拉Model3存在刹车距离过长的问题。在此后数天内,特斯拉方面以空中升级方式解决了上述问题。
“在传统的观念中,要解决类似的问题,车主必须将车开到4S店对车辆进行维修,或索性等待车企召回。”刘锐说,“整车OTA的出现,在很大程度上减少了车主和车企的成本,无论在经济上还是时间上。”
与大众汽车、特斯拉一样,美国老牌汽车制造商——通用汽车,在其全新一代VIP智能电子架构中采用了SoC系统级芯片,后者有助实现整车级别的OTA更新。
基于这一技术,车辆升级范围将从娱乐系统模块,被扩展至包括发动机控制器模块、变速箱控制模块、电气化控制模块在内的30个模块。
此类技术突破,也促使通用汽车开始考虑在商业模式领域谋求变化。
上汽通用凯迪拉克品牌负责人此前向路由社透露,该品牌作为通用汽车旗下豪华品牌,将率先对全新一代电子架构及整车FOTA的技术特性加以利用,未来,不排除以“预埋硬件+软件激活”的方式为车主提供新增功能。
2020年,福特汽车公司则在旗下首款纯电动车型——MustangMach-E在北美上市时称,实现自动驾驶功能的硬件将作为选装配置得到提供,而被称为“自动驾驶辅助”(ActiveDriveAssist)的相关软件,则在2021年秋季分开销售。消费者可以通过下载的方式在家安装该软件,当然也可以求助经销商。
福特汽车公司CEO吉姆·法利去年表示,至2021年底,该公司帮助100万台车辆具备了OTA空中软件升级的能力。
今年,通过这种方式实现升级的福特汽车总数将超过特斯拉。至2028年,这一数字将进一步达到3300万辆。
同时,福特汽车公司还发布了下一代云平台——“BlueOval智能”(BlueOvalIntelligence),后者是一种车载技术堆栈,可帮助车辆实现完全互联以及软件升级。
通过此类技术,汽车制造商可以在产品完成销售后,继续与消费者保持互动。
作为中国本土汽车制造商,上汽集团通过旗下上汽零束所开发的SOA软件平台,是一种“面向服务的架构”(Service-OrientedArchitecture)。
借助SOA平台,汽车上的上万个零部件和应用软件将被彻底打通,彼此之间可实现无障碍的协同合作。
这一技术特点将使汽车产品具备硬件预装、软件迭代的订阅式服务能力,为用户提供全生命周期可定制化的软件服务。
作为一种软件设计的核心方法,SOA在IT和互联网领域已历经近20年发展,但在整车产品上实现全面应用尚属首次。
去年4月,上汽集团召开全球首个汽车SOA平台开发者大会,向整个汽车行业、汽车用户及第三方开发者发出邀请,基于SOA软件平台共同打造“软件汽车”以及围绕此类产品所衍生的智能汽车生态。
未来,可以想见的一个场景是,智能汽车的中控屏上,将显示出类似苹果应用商店这样的软件购买入口,届时,汽车用户将像操作今天的智能手机那样,为车辆获取新的功能。
STEP4:建设更完备的内容平台
既然谈到了全新商业模式,不妨将讨论更进一步。
从汽车制造商现有的规划来看,基于车域软件的数字化内容,尚未做好迎接时代变化的准备。
即便在最新公布的纯电动旗舰i7上,宝马集团针对中国用户的内容提供策略,仍将高度依赖于“爱奇艺等流媒体应用”。
宝马并非孤例。
事实上,在当前的汽车制造行业中,并没有形成以汽车制造商为主导的数字化内容供应平台。
这种现状使得基于智能汽车的、具有差异化甚至排他性的数字化体验,以及车载屏幕“数字化生活第三屏”的身份,也无从谈起。
甚至,我们可以略显苛刻地认为,目前所谓智能汽车上的数字化体验,不过是智能手机端的延伸,并不能真正起到取代作用。
为了方便理解,我们不妨用哔哩哔哩在手机和电视端的体验差异做个类比。
如果,你同时开通了哔哩哔哩手机客户端和TV客户端的会员资格,便不难发现,这家数字内容提供商在两个平台上提供的内容库并不相同:在大屏版客户端里,你能找到的视频相较手机端更少——相当一部分用户自制内容不会出现在搜索结果中,同时在体验方面,也不支持作为B站之魂的弹幕功能。
在智能电动汽车上,视频应用也面临同样的尴尬。
一方面,这样的功能及内容削减,体现了数字内容提供商对行车安全性的考虑;但另一方面,也令“第三方内容提供商无法站在汽车制造商的角度,去优化其产品体验”的现实得到了暴露。
例如,为什么不针对第二排屏幕开发专用应用?为什么不向车机开放二级菜单的语音控制权限?
这些问题的存在,使得类似索尼、苹果、谷歌对造车意愿的表达,更令人振奋。
譬如,作为数字娱乐内容的老牌软硬件开发商,索尼在游戏、电影行业的长期浸润,为其积累了庞大的内容库以及第三方开发者。
更重要的是,索尼未来可根据自身数字产品的特性,灵活对其汽车产品的软硬件配置做出调整和适应,从而带来更出色、更具一致性的车内体验——苹果和谷歌无疑也拥有类似的优势。
在中国,“不造车”的华为也让我们感受到了这种趋势。
此前,在一次AITO问界M5的试驾过程中,工程师向路由社展示了,新车通过车上所搭载的HarmonyOS系统,与手机端鸿蒙系统实现无缝联动。
用户可在手机上,将大众点评应用中的搜索条目直接推送给车机,最终实现快速导航。
这是创新的一小步,却是车舱体验提升的一大步。可以预见的是,随着HarmonyOS搭载率的提升,围绕在该系统周围的开发者队伍将不断壮大,继而通过逐步完善的数字生态,向用户提供优质体验。
或许是出于同样的判断,宝马集团表示,其BMWi7未来将在中国市场上引入华为应用市场。这也令其成为首家做出这一动作的豪华汽车制造商。
可以看到,逐渐意识到数字内容重要性的汽车制造商,正在这一领域加强探索。
理想方面在发布L9车型的同时,公布将与任天堂Switch开展深度合作。虽然,这家汽车制造商没有明确具体的合作内容,但是,这一消息也足以令用户对适用于在汽车后排游玩的Switch游戏做出想象。