自動(dòng)駕駛技術(shù)和電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展將為汽車(chē)增加數(shù)億行代碼。汽車(chē)行業(yè)能否應(yīng)對(duì)？
持續(xù)的半導(dǎo)體短缺令全球汽車(chē)行業(yè)損失還在持續(xù)上升。在一月，分析師預(yù)計(jì)，由于供應(yīng)短缺，汽車(chē)產(chǎn)量將減少150萬(wàn)輛。到4月，這一數(shù)字穩(wěn)步攀升至270萬(wàn)部以上，到5月，增至410萬(wàn)部以上。
半導(dǎo)體短缺的出現(xiàn)不僅凸顯了汽車(chē)供應(yīng)鏈的脆弱性，也讓人們密切關(guān)注到汽車(chē)目前需要陷入數(shù)十臺(tái)隱蔽計(jì)算機(jī)的現(xiàn)狀?！笡](méi)有任何其他行業(yè)像汽車(chē)行業(yè)一樣經(jīng)歷著如此迅速的技術(shù)變革」，克萊姆森大學(xué)國(guó)際汽車(chē)研究中心汽車(chē)工程系主任Zoran Filipi說(shuō)?！钙?chē)對(duì)于半導(dǎo)體芯片的需求，源于越加嚴(yán)格并且急迫的二氧化碳排放法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還為了保持自動(dòng)化和信息娛樂(lè)的空前發(fā)展速度，并滿(mǎn)足客戶(hù)在性能、舒適性和實(shí)用性方面的期望?！刮磥?lái)幾年，我們將看到更大的變化，因?yàn)楦嗟钠?chē)制造商為了實(shí)現(xiàn)全球氣候變化目標(biāo)將致力于逐步淘汰內(nèi)燃機(jī)(ICE)驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)，取而代之的是最終能夠自動(dòng)駕駛的電動(dòng)汽車(chē)(ev)。
過(guò)去十年ICE汽車(chē)的發(fā)展顯示了它取得的快速進(jìn)步，以及它未來(lái)的發(fā)展方向。汽車(chē)軟件領(lǐng)域的權(quán)威專(zhuān)家、慕尼黑工業(yè)大學(xué)信息學(xué)名譽(yù)教授Manfred Broy說(shuō)「曾經(jīng)，軟件只是汽車(chē)的一部分?，F(xiàn)在，軟件決定了汽車(chē)的價(jià)值。一輛汽車(chē)的成功更多地取決于軟件，而不是機(jī)械方面。」他說(shuō)，幾乎所有汽車(chē)制造商，或業(yè)內(nèi)人士所稱(chēng)的原始設(shè)備制造商(OEM)的汽車(chē)創(chuàng)新都與軟件捆綁在一起。十年前，只有高檔汽車(chē)才會(huì)有100個(gè)微處理器的電子控制單元(ecu)，這些電子控制單元貫穿整個(gè)汽車(chē)機(jī)體，執(zhí)行1億行甚至更多的代碼。如今，寶馬7系等擁有先進(jìn)技術(shù)如高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的高端汽車(chē)可能包含150個(gè)或更多的ecu，而福特F-150等皮卡的代碼則多達(dá)1.5億行。隨著如自適應(yīng)巡航控制和自動(dòng)緊急制動(dòng)等更多曾被視為豪華車(chē)型選項(xiàng)的功能成為標(biāo)配，即使是低端車(chē)型也很快接近100個(gè)ecu和1億行代碼。自 2010 年起強(qiáng)制實(shí)施的其他安全功能，如歐盟的電子穩(wěn)定控制、倒車(chē)照相機(jī),和自動(dòng)緊急呼叫(eCall)，以及更嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，迫使內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛只能使用更具有創(chuàng)新性的電子設(shè)備才能達(dá)到使用要求，這些都進(jìn)一步推動(dòng)ECU和軟件的普及。咨詢(xún)公司 Deloitte Touche Tohmatsu Limited 估計(jì)，截至 2017 年，約 40% 的新車(chē)成本為基于半導(dǎo)體的電子系統(tǒng)，這一數(shù)字自 2007 年以來(lái)成本翻了一番。據(jù)估計(jì)，到 2030 年，總數(shù)將接近 50%。公司進(jìn)一步預(yù)測(cè)，如今每輛新車(chē)都裝有價(jià)值約 600 美元的半導(dǎo)體，其中包括多達(dá) 3,000 個(gè)各種類(lèi)型的芯片。將 ECU 和軟件線加起來(lái)的總數(shù)僅暗示了車(chē)輛中錯(cuò)綜復(fù)雜的電子編排和軟件編排。從駕駛員的角度出發(fā)，通過(guò)觀察它們?nèi)绾螀f(xié)同工作，本應(yīng)不可見(jiàn)的復(fù)雜性開(kāi)始出現(xiàn)。新的安全性、舒適性、和娛樂(lè)功能的要求，為購(gòu)買(mǎi)者提供多種選擇的商業(yè)必要性進(jìn)而出現(xiàn)每種品牌和型號(hào)的多種變體，以及從汽油和人類(lèi)駕駛員轉(zhuǎn)向電動(dòng)和人工智能駕駛員的需求，還有數(shù)百種需要編寫(xiě)、檢查、調(diào)試和抵御黑客攻擊的數(shù)百萬(wàn)行新代碼，正在使汽車(chē)成為帶輪子的超級(jí)計(jì)算機(jī)，并迫使汽車(chē)行業(yè)不斷適應(yīng)。但是這些能做到么？
功能特性和變體驅(qū)動(dòng)的復(fù)雜性
在過(guò)去的二十年里，為了提供更多安全和娛樂(lè)功能已經(jīng)將汽車(chē)從單純的交通工具轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)計(jì)算中心。與服務(wù)器機(jī)架和高速光互連不同，ECU 和線束在整個(gè)車(chē)輛內(nèi)外進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。所以即便只是去雜貨店，都會(huì)運(yùn)行數(shù)百萬(wàn)行代碼。
Vard Antinyan 是沃爾沃汽車(chē)的軟件質(zhì)量專(zhuān)家，他撰寫(xiě)了大量有關(guān)軟件和系統(tǒng)復(fù)雜性的文章，他解釋說(shuō)，截至 2020 年，「沃爾沃擁有大約 120 個(gè) ECU 的超集，每輛沃爾沃汽車(chē)從中選擇創(chuàng)建系統(tǒng)架構(gòu)。它們總共包含 1 億行源代碼?！?Antinyan 說(shuō)，這個(gè)源代碼「包含 1000 萬(wàn)條條件語(yǔ)句以及 300 萬(wàn)個(gè)函數(shù)，這些函數(shù)在源代碼中的大約 3000 萬(wàn)處被調(diào)用。」每個(gè) ECU 中駐留的軟件數(shù)量和類(lèi)型差異很大，這取決于 ECU 的計(jì)算能力、ECU 控制的功能、需要處理的內(nèi)部和外部信息和通信以及它們是否是事件或時(shí)間觸發(fā)，以及強(qiáng)制性安全和其他監(jiān)管要求。在過(guò)去的十年中，越來(lái)越多的 ECU 軟件專(zhuān)門(mén)用于確保運(yùn)行質(zhì)量、可靠性、安全性和保障性?！赣糜跈z測(cè)不當(dāng)行為以確保質(zhì)量和安全的軟件數(shù)量正在增加，」采埃孚軟件解決方案和全球軟件中心副總裁 Nico Hartmann 說(shuō)，采埃孚是全球最大的汽車(chē)零部件供應(yīng)商之一。Hartmann 表示，十年前可能有三分之一的 ECU 軟件專(zhuān)門(mén)用于確保質(zhì)量運(yùn)行，現(xiàn)在通常超過(guò)一半或更多，尤其是在關(guān)鍵安全系統(tǒng)中。沃爾沃豪華 SUV XC90擁有大約 110 個(gè) ECU，那么哪些 ECU 和相關(guān)軟件最終會(huì)進(jìn)入這種車(chē)型取決于幾個(gè)因素。與所有汽車(chē)制造商一樣，沃爾沃針對(duì)不同的市場(chǎng)提供不同車(chē)型的變體。正如 Antinyan 所指出的，「在瑞典購(gòu)買(mǎi)完全相同型號(hào)沃爾沃的人可能與在美國(guó)銷(xiāo)售的不同。」不僅每輛車(chē)都需要滿(mǎn)足區(qū)域監(jiān)管制度，而且每個(gè)車(chē)主都可以在沃爾沃提供的多種可選發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)、安全或其他功能中進(jìn)行選擇。無(wú)論什么樣的標(biāo)準(zhǔn)、選擇和法律要求最終形成的設(shè)備配置，都將決定嵌入車(chē)輛的 ECU、軟件和相關(guān)電子設(shè)備的確切數(shù)量和類(lèi)型，所有這些都必須能夠無(wú)縫協(xié)同工作。對(duì)于一家汽車(chē)制造商來(lái)說(shuō)，「車(chē)輛變體管理非常困難」，Antinyan 說(shuō)，「因?yàn)樗婕暗矫總€(gè)人?！估?，市場(chǎng)部門(mén)和設(shè)計(jì)、工程部門(mén)之間存在著自然的緊張關(guān)系，營(yíng)銷(xiāo)部門(mén)希望為不同的客戶(hù)群提供具有不同功能的多種類(lèi)型的車(chē)輛，而設(shè)計(jì)和工程部門(mén)則希望減少變體以幫助保持系統(tǒng)集成、測(cè)試和驗(yàn)證工作是可控的。功能的每一次增加都意味著需要額外的傳感器、執(zhí)行器、ECU 和隨附的軟件，因此需要額外的集成工作以確保它們正常運(yùn)行。德勤估計(jì)，從研發(fā)開(kāi)始到生產(chǎn)開(kāi)始，車(chē)輛開(kāi)發(fā)預(yù)算的 40% 或更多可歸因于系統(tǒng)集成、測(cè)試、驗(yàn)證。跟蹤生產(chǎn)和銷(xiāo)售的每個(gè)模型中的所有新研發(fā)或固有的電子產(chǎn)品、軟件可能是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。毫不奇怪，有效管理變體復(fù)雜性是整個(gè)汽車(chē)行業(yè)的一個(gè)重要問(wèn)題。毫無(wú)疑問(wèn)，連接所有ecu、傳感器和其他電子設(shè)備并為它們供電，需要大量布線和人工讓他們?cè)谡麄€(gè)車(chē)輛中交織。數(shù)以千計(jì)的線束變體支持車(chē)輛定制，多個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)總線來(lái)控制通過(guò)車(chē)輛的信號(hào)流。車(chē)輛的物理電子架構(gòu)帶來(lái)了更多需要應(yīng)對(duì)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)約束。許多 ECU 需要靠近與其交互的傳感器和執(zhí)行器，例如用于制動(dòng)系統(tǒng)或發(fā)動(dòng)機(jī)控制的 ECU。因此，一輛汽車(chē)的網(wǎng)絡(luò)線束可以連接數(shù)千個(gè)部件，可能包含超過(guò)1500根總長(zhǎng)5000米、重量超過(guò)68公斤的電線。隨著 ECU、傳感器和相關(guān)電子設(shè)備數(shù)量的增加，減少線束重量和復(fù)雜性已成為汽車(chē)制造商的主要目標(biāo)。
車(chē)輛測(cè)試的挑戰(zhàn)
即使花費(fèi)了大量精力、時(shí)間和金錢(qián)來(lái)確保所有不同的電子設(shè)備協(xié)同工作，也不是每個(gè)潛在 ECU 構(gòu)建組合都可以在生產(chǎn)開(kāi)始前進(jìn)行徹底測(cè)試。雖然車(chē)輛的安全配置往往是固定的，但 ECU 構(gòu)建的復(fù)雜性更多地體現(xiàn)在消費(fèi)者選擇的舒適性和便利性或性能功能上。在某些情況下，由于可選特性和功能的特定組合，「從生產(chǎn)線下線的車(chē)輛將是第一次測(cè)試的特定配置，」采埃孚汽車(chē)系統(tǒng)產(chǎn)品規(guī)劃副總裁 Andy Whydell 說(shuō)。
汽車(chē)制造商擁有數(shù)十萬(wàn)種單個(gè)車(chē)型的潛在構(gòu)建組合，甚至更多。他說(shuō)，要對(duì)某些車(chē)型中可能的各種電子設(shè)備組合進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，「將需要十億次測(cè)試設(shè)置」。 然而， Whydell 表示在車(chē)輛開(kāi)發(fā)過(guò)程中，原始設(shè)備制造商可以使用「面包板」對(duì)多個(gè) ECU 構(gòu)建組合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，無(wú)需為每種情況構(gòu)建獨(dú)特的車(chē)輛。即使是經(jīng)過(guò)高度測(cè)試的流行型號(hào)，軟件相關(guān)的錯(cuò)誤也會(huì)在售出后定期發(fā)現(xiàn)并糾正。有時(shí)更正也需要校正，通用汽車(chē)公司在召回其最暢銷(xiāo)的汽車(chē) 2019 年雪佛蘭 Silverado 以及 GMC Sierra 輕型卡車(chē)和凱迪拉克 CT6 時(shí)就發(fā)生了這種情況。Whydell指出，「幾乎所有ECU的設(shè)計(jì)和軟件都外包給了供應(yīng)商，所以ECU由OEM集成，這使得變體管理更具挑戰(zhàn)性?！?Whydell 表示，個(gè)別供應(yīng)商通常對(duì) OEM 如何將 ECU 集成在一起沒(méi)有深入的了解。同樣，原始設(shè)備制造商對(duì)駐留在 ECU 中的軟件的了解也有限，這些軟件通常作為「黑匣子」來(lái)支持信息娛樂(lè)、車(chē)身控制、遠(yuǎn)程信息處理、動(dòng)力系統(tǒng)或自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)等功能之一。時(shí)任大眾汽車(chē)集團(tuán)首席執(zhí)行官、現(xiàn)任董事長(zhǎng)的Herbert Diess 在 2020 年發(fā)表的評(píng)論說(shuō)明了汽車(chē)制造商開(kāi)發(fā)的軟件是多么少，當(dāng)時(shí)他承認(rèn)「幾乎沒(méi)有一行軟件代碼來(lái)自我們?！勾蟊姽烙?jì)，其車(chē)輛中只有 10% 的軟件是內(nèi)部開(kāi)發(fā)的。其余 90% 由數(shù)十家供應(yīng)商提供，據(jù)報(bào)道，在一些 OEM 中，這一數(shù)字達(dá)到 50 多個(gè)。如此多的軟件供應(yīng)商，每個(gè)都有自己的開(kāi)發(fā)方法，使用自己的操作系統(tǒng)和語(yǔ)言，這顯然增加了另一層復(fù)雜性，尤其是在執(zhí)行驗(yàn)證和確認(rèn)方面。最近，在 Strategy Analytics 和 Aurora Labs 針對(duì)汽車(chē)供應(yīng)鏈的軟件開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行的一項(xiàng)調(diào)查中，曾提出一個(gè)問(wèn)題——「當(dāng)更改某個(gè)ECU代碼時(shí)，是否難以評(píng)估它對(duì)其他ECU的影響？」。大約 37% 的受訪者表示很難，31% 表示非常困難，7% 表示幾乎不可能，而 16% 表示不可能。汽車(chē)公司及其供應(yīng)商意識(shí)到他們必須進(jìn)行更多地合作以保持對(duì)數(shù)據(jù)配置管理的更嚴(yán)格控制，防止由于意外的 ECU 代碼更改而發(fā)生產(chǎn)生的后果。但兩方都承認(rèn)還有很長(zhǎng)的路要走。
加強(qiáng)保密性
當(dāng)然，汽車(chē)制造商必須確保軟件不僅安全可靠，而且保密。安全研究人員在 2015 年遠(yuǎn)程接管了 2014 年的 Jeep Cherokee，這為該行業(yè)敲響了警鐘?，F(xiàn)在，每個(gè)供應(yīng)商和 OEM 都認(rèn)識(shí)到網(wǎng)絡(luò)安全乏力的威脅。據(jù)報(bào)道，通用汽車(chē)有 90 名工程師全職致力于開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)安全對(duì)策。然而，十年前，「汽車(chē)軟件的設(shè)計(jì)初衷是為了安全。保密性緊隨其后，」車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)安全專(zhuān)家、美國(guó)運(yùn)輸部克萊姆森大學(xué)互聯(lián)多式聯(lián)運(yùn)中心主任 Mashrur Chowdhury 說(shuō)。值得注意的是，因?yàn)榻裉烊栽?ECU 中使用的大部分軟件仍是在十年或更長(zhǎng)時(shí)間前設(shè)計(jì)的，當(dāng)時(shí)保密性不是優(yōu)先事項(xiàng)。此外，在過(guò)去十年中，車(chē)輛內(nèi)部和外部通信呈爆炸式增長(zhǎng)。2008 年，估計(jì)有 2,500 個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)在豪華汽車(chē)的 ECU 之間交換。沃爾沃的 Antinyan 表示，如今有 7,000 多個(gè)外部信號(hào)連接了沃爾沃汽車(chē)中的 120 個(gè) ECU，而汽車(chē)內(nèi)部的交換信號(hào)數(shù)量要高出兩個(gè)數(shù)量級(jí)。咨詢(xún)公司 McKinsey & Company 估計(jì)，這些信息每小時(shí)可以輕松超過(guò) 25 GB 的數(shù)據(jù)。Chowdhury 說(shuō)，隨著過(guò)去十年移動(dòng)應(yīng)用程序和云端服務(wù)的爆炸式增長(zhǎng)，以及汽車(chē)本身內(nèi)置的越來(lái)越復(fù)雜的電子設(shè)備，「潛在的攻擊面幾乎每天都在增加」。各國(guó)政府也注意到了這一點(diǎn)，并對(duì)汽車(chē)制造商下達(dá)了多項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)安全條例。其中包括建立一個(gè)經(jīng)過(guò)認(rèn)證的網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng) (CSMS)，該系統(tǒng)要求每個(gè)制造商“展示基于風(fēng)險(xiǎn)的管理框架，以發(fā)現(xiàn)、分析和防范相關(guān)威脅、漏洞和網(wǎng)絡(luò)攻擊”。此外，OEM 將需要一個(gè)軟件更新管理系統(tǒng)，以確保安全地管理無(wú)線軟件更新。還鼓勵(lì)汽車(chē)制造商「維護(hù)每個(gè)汽車(chē) ECU、每輛組裝車(chē)輛中使用的操作軟件組件的數(shù)據(jù)庫(kù)，以及記錄車(chē)輛生命周期內(nèi)所應(yīng)用的版本更新歷史記錄?！乖撥浖锪锨鍐慰梢詭椭?chē)制造商快速確定哪些 ECU 和特定車(chē)輛會(huì)受到網(wǎng)絡(luò)漏洞的影響。
軟件機(jī)械師
大多數(shù)司機(jī)不會(huì)太注意周?chē)碾娮雨惲小撬鼈兒軣┤嘶蛲Ｖ构ぷ?。隨著過(guò)去十年電子內(nèi)容的增加，駕駛員有很多機(jī)會(huì)關(guān)注他們車(chē)輛的電子設(shè)備。根據(jù)金融咨詢(xún)公司 Stout Risius Ross 編制的 2020 年汽車(chē)缺陷和召回報(bào)告，2019 年是創(chuàng)紀(jì)錄的一年，有 1500 萬(wàn)輛汽車(chē)因電子元件缺陷而被召回。一半的召回涉及軟件的缺陷，這是 Stout 自 2009 年以來(lái)測(cè)得的最高比例。
近30%的缺陷與軟件集成有關(guān)，故障是由于軟件與車(chē)輛中的其他電子部件或系統(tǒng)的接口導(dǎo)致的。三菱汽車(chē)召回了 60,000 輛 SUV，因?yàn)槠湟簤簡(jiǎn)卧?ECU 中的軟件錯(cuò)誤干擾了多個(gè)安全系統(tǒng)。另外，超過(guò) 50% 的故障不是由明顯的軟件缺陷引起的故障，可將軟件作為補(bǔ)救措施。福特汽車(chē)公司召回了 Fusion 和 Escape 車(chē)輛的某些型號(hào)，因?yàn)槔鋮s液可能會(huì)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸孔，這可能會(huì)永久損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。福特的解決方法是重新編程車(chē)輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)控制軟件，以減少冷卻液進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的可能性。Stout 的數(shù)據(jù)顯示，在過(guò)去五年中，使用軟件來(lái)修復(fù)車(chē)輛硬件問(wèn)題的發(fā)生率在穩(wěn)步上升。「平均召回規(guī)模一直在下降，車(chē)輛的平均年齡也在下降，」Stout 董事總經(jīng)理，Neil Steinkamp說(shuō)。 「制造商正在利用一些技術(shù)，更快地發(fā)現(xiàn)缺陷，」尤其是那些涉及電子產(chǎn)品的缺陷。與軟件相關(guān)的缺陷往往出現(xiàn)在較新的車(chē)輛中，而 ECU 和其他電子元件缺陷往往在車(chē)輛推出一段時(shí)間后才會(huì)出現(xiàn)。Stout主管Robert Levine指出，「從方便車(chē)主，轉(zhuǎn)到關(guān)鍵安全組件」的汽車(chē)電子產(chǎn)品相關(guān)零部件缺陷最近有所增加。例如，自從 2018 年 5 月 1 日之后制造的所有車(chē)輛都被要求為駕駛員提供車(chē)輛正后方 3 x 6 米的可見(jiàn)區(qū)域以來(lái)，美國(guó)發(fā)生了一系列倒車(chē)攝像頭召回事件。許多原始設(shè)備制造商發(fā)現(xiàn)，將更復(fù)雜的攝像頭軟件與其他車(chē)輛安全系統(tǒng)集成是困難的。其他新安全系統(tǒng)的運(yùn)行也并非順利。美國(guó)汽車(chē)協(xié)會(huì) (AAA) 對(duì)一個(gè)可以幫助駕駛員進(jìn)行轉(zhuǎn)向或制動(dòng)/加速的高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)進(jìn)行的研究表明，這些系統(tǒng)通常會(huì)駕駛員在沒(méi)有注意到的情況下自動(dòng)脫離，立即將控制權(quán)交還給駕駛員。測(cè)試表明，這個(gè)系統(tǒng)平均每 13 公里就會(huì)出現(xiàn)某種類(lèi)型的問(wèn)題，包括難以將車(chē)輛保持在車(chē)道上或與其他車(chē)輛或護(hù)欄太近。
攀升的維修費(fèi)用
許多車(chē)主在必須支付維修費(fèi)用時(shí)才意識(shí)到他們的車(chē)輛越來(lái)越復(fù)雜。修復(fù)涉及具有高級(jí)安全功能的車(chē)輛的碰撞事故中，人工成本將近 60% 來(lái)自車(chē)輛的電子設(shè)備。2018 年AAA 研究表明，如果車(chē)輛配備安裝在擋風(fēng)玻璃上的攝像頭，用于自動(dòng)緊急制動(dòng)、自適應(yīng)巡航控制和車(chē)道偏離警告系統(tǒng)，即使是輕微的損壞，例如擋風(fēng)玻璃的破損，之前其維修價(jià)格在 210 至 220 美元之間，現(xiàn)在也攀升至 1,650 美元。校準(zhǔn)所有這些系統(tǒng)所需的費(fèi)用（通常是手動(dòng)完成的）是主要的成本驅(qū)動(dòng)因素。因?yàn)榧词箓鞲衅鞯奈⑿⌒?zhǔn)錯(cuò)誤也會(huì)大大降低這些安全功能的有效性，「供應(yīng)商開(kāi)發(fā)了自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)，可以消除或簡(jiǎn)化手動(dòng)過(guò)程，」采埃孚的Whydell 說(shuō)，有助于提高校準(zhǔn)精度，同時(shí)減少維修成本。Whydell 還表示，供應(yīng)商和原始設(shè)備制造商 (OEM) 正在研究如何將安裝在車(chē)輛周邊的傳感器放置在不太可能在事故中收到損壞的地方。AAA 報(bào)告稱(chēng)，僅維修位于后保險(xiǎn)杠中的停車(chē)輔助超聲波系統(tǒng)的成本約為 1,300 美元。如果用于盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)和交叉路口警報(bào)的后方雷達(dá)傳感器也被損壞，則可能會(huì)產(chǎn)生另外 2,050 美元的費(fèi)用。
EV + AI = 難以控制的復(fù)雜性
汽車(chē)制造商陷入了一個(gè)特殊的難題。根據(jù)最新的 J.D. Power 美國(guó)車(chē)輛可靠性研究，如今的內(nèi)燃機(jī)車(chē)輛是 32 年來(lái)最可靠的。它們也更舒適、更安全且污染更少。然而，為了解決政府和公眾對(duì)全球氣候變化日益增長(zhǎng)的擔(dān)憂，制造商發(fā)現(xiàn)自己不得不放棄精心制作的 ICE 汽車(chē)，轉(zhuǎn)而使用能夠在未來(lái)某個(gè)時(shí)候具備自動(dòng)駕駛能力的電動(dòng)汽車(chē)。讓他們的困境更加困難的是，要開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車(chē)，制造商必須跨越軟件深淵。ZF 的 Andy Whydell 觀察到，在現(xiàn)代車(chē)輛中，「使用當(dāng)今架構(gòu)的軟件變得難以管理」。各方聲音也都贊同這種觀點(diǎn)。據(jù)咨詢(xún)公司麥肯錫公司稱(chēng)，車(chē)輛軟件的復(fù)雜性正在迅速超過(guò)開(kāi)發(fā)和維護(hù)的能力。在過(guò)去十年中，軟件復(fù)雜性增加了四倍，但供應(yīng)商和 OEM 軟件的生產(chǎn)力沒(méi)有同時(shí)提高。此外，它表示，在未來(lái)十年內(nèi)，軟件的復(fù)雜性可能會(huì)再增加三倍。汽車(chē)制造商和供應(yīng)商都在努力縮小「開(kāi)發(fā)-生產(chǎn)力差距。」部分問(wèn)題在于如何支持一個(gè)穩(wěn)定增長(zhǎng)的代碼庫(kù)，一位汽車(chē)公司負(fù)責(zé)人告訴麥肯錫，按照目前的速度，如果差距不縮小，現(xiàn)有代碼庫(kù)的軟件維護(hù)將消耗其所有軟件研發(fā)資源。事實(shí)上，Whydell觀察到，「在某些情況下，汽車(chē)行業(yè)不再將總代碼行數(shù)視為復(fù)雜性的衡量標(biāo)準(zhǔn)，而是 OEM 或供應(yīng)商為滿(mǎn)足當(dāng)前和未來(lái)需求而雇用的軟件人員數(shù)量?！谷绻绱蟊娖?chē)董事長(zhǎng)赫伯特·迪斯所說(shuō)，「軟件將占未來(lái)汽車(chē)創(chuàng)新的 90%」，那么縮小開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)之間的差距看起來(lái)尤其令人氣餒。擁有必要的軟件專(zhuān)業(yè)知識(shí)專(zhuān)家將是成功的關(guān)鍵。正如麥肯錫所說(shuō)，「雖然汽車(chē)組織必須在許多層面上出類(lèi)拔萃才能贏得和軟件的博弈，但吸引和留住頂尖人才可能是最關(guān)鍵的方面。」 ZF 的Whydell 承認(rèn)，怎么樣才能雇傭到軟件專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)家是「讓我夜不能寐」的原因之一。這也是所有其他供應(yīng)商和 OEM 經(jīng)理頭疼的問(wèn)題。由于埃隆馬斯克以特斯拉形式提出的軟件定義汽車(chē)概念。OEM 已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，他們目前將必要的軟件和電子設(shè)備外包給供應(yīng)商，然后將它們集成到 ICE 車(chē)輛中的方法不適用于電動(dòng)汽車(chē)。Wards Auto 援引一級(jí)汽車(chē)供應(yīng)商 Continental AG 研究和高級(jí)工程負(fù)責(zé)人 Tamara Snow 的話說(shuō)，ICE 車(chē)輛中使用的分散式 ECU 架構(gòu)的功能和復(fù)雜性「已經(jīng)達(dá)到極限」。 特別是，對(duì)于完全自動(dòng)駕駛功能，需要大約 5 億或更多行代碼。汽車(chē)行業(yè)需要新的車(chē)輛軟件和物理架構(gòu)來(lái)管理電池組，而不是內(nèi)燃機(jī)和相關(guān)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。該架構(gòu)將僅包含少數(shù)功能強(qiáng)大、速度極快的計(jì)算機(jī)處理器，這些處理器執(zhí)行微服務(wù)驅(qū)動(dòng)的代碼，并通過(guò)更輕的線束甚至無(wú)線方式在更多傳感器之間進(jìn)行內(nèi)部通信，而這僅僅只是開(kāi)始。外部溝通也將更加重要。ZF 的 Hartmann 指出，這些新架構(gòu)需要由 OEM 和供應(yīng)商的軟件團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)軟件和系統(tǒng)的新方法，以低成本和不斷縮短的時(shí)間周期開(kāi)發(fā)。Manfred Broy表示，最大的問(wèn)題可能是管理層的軟件專(zhuān)業(yè)知識(shí)不足，無(wú)法達(dá)到轉(zhuǎn)換所需要的。雖然硬件復(fù)雜性是顯而易見(jiàn)的，但 Broy 觀察到，「我認(rèn)為更重要的是軟件的復(fù)雜性(這主要取決于硬件的選擇)，特別是軟件的成本， oem對(duì)這些是完全不清楚的，由于軟件的還在不斷發(fā)展，這一點(diǎn)更為關(guān)鍵?！顾f(shuō)，汽車(chē)行業(yè)的高管辦公室里都是「過(guò)去的人」，「但他們?nèi)栽谡瓶刂置??！箍巳R姆森的 Zoran Filipi 解釋說(shuō)：「一百多年來(lái)，原始設(shè)備制造商一直專(zhuān)注于完善內(nèi)燃機(jī)，將車(chē)輛的其余部分外包給供應(yīng)商，然后將所有零部件整合在一起。隨著電子產(chǎn)品和軟件開(kāi)始在車(chē)輛中使用，也采用了相同的方法——它們只是集成到車(chē)輛中的另一個(gè)‘黑匣子’?！宫F(xiàn)在，他說(shuō)，「原始設(shè)備制造商及其供應(yīng)商需要從硬件優(yōu)先的方法轉(zhuǎn)變?yōu)檐浖?yōu)先，同時(shí)至少在未來(lái)十年內(nèi)仍然使用現(xiàn)有方法支持和改進(jìn) ICE 車(chē)輛?！箠W迪股份公司前研發(fā)負(fù)責(zé)人兼董事會(huì)成員Peter Mertens在最近接受 CleanTechnica采訪時(shí)表示，「德國(guó)汽車(chē)工業(yè)把決定他們能否在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中生存下去的最關(guān)鍵的新產(chǎn)品——軟件，交給了對(duì)他們最缺乏經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的管理人員。」Peter接著說(shuō)，我們需要的是一種方法淘汰不適合其職位的高管。 「明天與大眾、奧迪、保時(shí)捷、寶馬和戴姆勒的所有高層管理人員進(jìn)行一次工作評(píng)估，并要求他們編寫(xiě)一個(gè)小游戲，或一個(gè)簡(jiǎn)單但有效的病毒?！顾f(shuō)， 「如果他們做不到，立即解雇他們，因?yàn)樗麄儾贿m合這份工作?！?Mertens 問(wèn)道，還剩下多少人？留在地板上的血將是一個(gè)線索。
