创新思维之数字化转型 - 汽车软件开发困局

在上一篇文章，@爱索咨询讲到了，在汽车软件的转型过程中，亟待解决的四大方面痛点之文化思想层面的冲突。今天来谈一下人员技能转型的问题。

汽车软件相对而言是复杂的，并且是分布式部署的。其应用领域，覆盖了从车机娱乐软件到安全实时控制软件，跨度大且分散。根据其应用领域及对安全实时性要求来划分，汽车软件简单分为这些领域（如图1示例）：

• 车内多媒体及HMI相关的软件开发。这部分通常对实时性要求不高，也是目前车联网软件的重点领域
• 车内智能驾舱相关的语音识别，手势识别等AI软件。这部分通常对实时性要求不高，更多的是基于事件的处理，部件之间的通信是通过服务请求与反馈的形式实现。
• 车辆底盘、动力控制，车内通信等相关的软件及控制算法。这部分通常对实时性和安全要求高，需要非常高的可靠性。部件之间的通信是基于信号的控制来实现的。
• 车内与自动驾驶相关软件，如ADAS， AVP等。这部分通常对实时性要求高，需要安全设计的考虑；同时，因为对算力有更高的要求，需要高性能的处理器来满足系统功能的要求。
• 云端软件及移动通信基础架构：这部分通常不依赖于具体的硬件，根据应用场景，对实时性要求各不相同。同时，通信网络的开放，对信息安全的要求日益苛刻。

图1 图源：瑞萨网站

通过上述软件划分的技能域，我们可以分析：

• 和整个软件关系最大的可能就是OEM主机厂的电子电气架构部门。但是，观察一下各大车企技术中心、研究院的负责人，基本都是传统底盘、发动机等领域出身。他们对智能驾舱，自动驾驶和云端及移动通信，以及信息安全的知识短板需要补足（见图2）。

图2 图源：QNX网站

• 目前，OEM主机厂基本是提供类似“Black Box”的零部件规格（SOR或RFQ），具体的实现和技术上的Know-how，基本上都掌握在供应商手里。

如图3所示，是来自OEM主机厂的典型VDC （Vehicle Dynamic Control）子系统功能规格书，除了这种黑盒的接口定义，软件与硬件的实现基本掌握在供应商手中。所以，传统汽车产业链当中，对软件了解最多的，应该是Tier1供应商中的汽车电子软件部门。而知识产权从供应商手里转移到汽车OEM开发人员手里，几乎是不可能的。尤其是，传统上汽车OEM公司基本不会为软件开发单独支付NRE成本 （某种意义上讲，就是“白嫖”）。所以，要获得这部分知识产权，更是难上加难。

图3

• 受限于整个行业的发展趋势，汽车电子软件的主流开发大部分还局限在微控制器（MCU）层面。最近五、六年，随着车联网和自动驾驶的发展，平台逐步转向了基于ARM的SOC平台，多核的芯片处理器。

目前汽车行业的从业人员，基本是利用基于AUTOSAR的自动代码生成工具，如ETAS， Mentor Graphic， EB Tresos等，通过图形化的界面配置应用程序，自动产生代码。但是，随着自动驾驶，智能驾舱的新功能出现，汽车对算力的要求越来越高，分层的软件架构，操作系统和高性能SOC平台的采用成为常态。之前的开发工具链开始面临挑战，新的工具链还不成熟。 这对于传统汽车行业软件从业人员，将是新的挑战 – 多年使用类似于AUTOSAR CP的工具链，已经让大部分汽车软件开发人员沦为了简单的配置工程师，逐步丧失了底层软件0到1的开发能力， 对底层芯片的理解更是捉襟见肘。这种挑战将触及灵魂。缺少必要的，成熟工具链来支撑代码的自动生成与测试，将会产生发自内心深处焦虑感。

图4是节选自互联网的一张HPC的系统架构图，复杂的系统结构，对传统ECU的从业人员的挑战是巨大的。代码运行从传统的单核到现在的多核，如何合理地，动态分配资源而不是之前的静态资源分配，都对传统汽车电子软件开发人员带来挑战与技能的转型。

图4 图源：互联网

• 汽车电子软件属于嵌入式软件开发范畴，是在专用计算机系统上进行软件开发，一般要求开发人员具有一定的硬件基础。主流的嵌入式平台包含ARM、DSP、FPGA等，开发语言主要是汇编/C/C++。

相对应的是，IT与互联网大部分的软件开发人员，都属于在通用计算机系统上的软件开发，一般是在某种操作系统上，如Windows，Linux，Android，IOS等，进行应用软件开发，主要包含电脑端，手机端，服务器端等设备，以X86与ARM架构为主。大部分开发人员都会使用某种高级语言，如C++，JAVA，JS，PYTHON，MySQL，等，进行特定任务的开发。

但是，对来自汽车产业外部的互联网开发人员，虽然人数巨大（据估计，有100万的从业人员），但如果从事汽车电子软件的开发，却需要了解整车架构及汽车本身的know-how（图5）。这个限制了互联网软件人员的选择。

• ICT行业与智能硬件的公司，以及芯片公司，也培养了大量的通信精英 （移动通信，Wifi，Ethernet 等）和底层BSP或Firmware固件开发团队，他们属于软件团队中最懂电子硬件的人。这部分人将是汽车电子软件开发的最佳人选。但是，对整车架构和汽车本身的know-how的理解（图5），也同样限制了这部分嵌入式软件开发人员能够快速上手。

图5 复杂的整车架构，需要多年的知识沉淀与积累 图源：互联网

• AI智能的发展，互联网公司培养了大量的算法人员(图像/语音/数据）。开放的互联网精神，也培养了一批技术深厚的信息安全团队。而应用软件的多样化和成熟的C/S框架，如Restful，RCP等，也练就了一批优秀的前端和后端开发人员。因其更多的独立于具体的硬件，或者倾向于云端和熟悉的PC及移动端打交道，切换成本会很少。这部分人才是实现车联网的云端软件，以及大数据分析的专业人才。当然，对于整车的架构，汽车产业法令、法规的了解以及B端市场的规律，仍然需要一定时间的磨合与历练。

<未完待续>