天风：新经济论坛暨港美股交流会专家系列之一《徐匡一：从电子电汽架构演进看车企战略路线选择和未来趋势的机会》20210723

今天先给各位看一看新能源汽车的变革现况，汽车从自动驾驶、车联网、车路协同、大数据控制器等等，汽车电子现在面向空前的挑战同时也是机遇，但是比较不幸的是从这个系统，从底层的技术、系统架构、系统设计跟基础的技术，大部分都在国外，我们自主研发的东西还是非常欠缺的。今天从两方面介绍，第一，先讲架构。架构先分析一下架构从过去的汽车来看，汽车因为切入点不一样，绝大部分的设计都是点对点。先讲电动窗，电动窗开到一半，下了车以后电动窗还是在那，因为只有点对点，没有另外响应的把它关掉。汽车演进的比较智能，但是今天从另外一个层次来看，它还是缺少的，它所有的东西应该是点对点的，为了单一的目的而做的，至少这是我2016年做的。新一代的汽车电子朝向智能化、网络化、集成化、平台化。单一功能的设备不会存在。今天先讲一下传统的汽车电子架构，传统的汽车电子架构基本上数据比较低。所有东西都是点对点，它本身没有智能，只是负责信号的交换，所有东西需要控制的话，后面要减少对线束的控制，这个东西没有办法有效的对自动驾驶、智能座舱这些东西，因为是加不进来的，这也是我重新设计一个车载汽车电子架构，在2016年第一届车联网大会的时候，那时候提了一个需求，没有往解决方法提出来，解决方法是后面的。那时候就是把车子怎么样对汽车电子，怎么样建立有效的电子架构，能够满足这些东西，网络安全等等。另外很重要的工具，以前是扁平化的设计，怎么样变成一个有层次感的设计，面对各种软件、硬件日益扩张，增加一些功能，怎么样有效的加进来等等。所以从网络层次上面，有网络、有通讯、有自动驾驶、有车联网控制等等，围绕CPU，更重要的是网络，这些东西怎么样做一个面向未来检测的一个架构。这一章就是第一届车联网大会的时候没有做，所以被挑战，说基本上做不出来，当时原话告诉我，一听你就是国外回来的，说我们国家2010年请了两个工程院士，带着一帮专家做这个东西做不出来，失败告终。今天面向自动驾驶加进来，要做一个共性化、平台化、模块化的东西，基本上不可能。后来就把这张图跟后面的图基本上做一个解决方案，把人车路三件东西分成三个大块，因为车子是扁平化的。人，如果车子将来做自动驾驶，人在上面信息更重要，所以有智能座舱域主要对象是坐人的。车，就是传统的车子，底盘、车跟动力等等，这个是放一个域，域的概念，域控制器就是他们做一个大脑，不是一个大脑能够决定所有事情，还是要靠一些功能来驱动。主要是分成三个子系统也好，三个重要的系统，这三个分成人车路。路是自动驾驶，管外面的路，车况，外面的车的位置，车的速度，怎么样来避障等等，把这些东西放在一个域，一个档上，电挡就是上面多一个中央控制域，中央控制域负责全车的控制管理等等。最简单的做车子，5年以前包括3年以前，每个车子你要做出刹车，这个刹车有三个动作必须要做的。第一，刹车想办法把车子停下来。第二，要控制你的动力，要把动力关掉。第三，要控制方向盘，方向盘会打转。这三个东西互相完全独立的系统，但有办法将其放到一起。传统的做法是靠人，靠驾驶者，驾驶者刹车的话，机械的设计让你自动没有动力，手握方向盘，但是这个只有面向智能，我们希望车子变成智能，能智能管理这些东西，就像一个制动紧急刹车系统，看到前面有危险做制动紧急刹车，怎么把这三个东西连在一起是很困难的，因为这三个东西是互不相连的，必须在这上面再加个喇叭 ，加一个控制器，让它能够看到底下的东西，在上面做一些处理。这个上面中央控制，对信息的共享，互相通的，这是车载里头都是控制的。稍微提一下，我现在在国家新能源汽车技术创新，是科技部要求成立的。18年3月成立，我18年年底跟他们谈的，未来做所有的架构跟底层的平台。2019年我们就召开了，未来汽车到底几个地域，四个域、五个域、三个域什么都有，域怎么来划分。我的提案基本上都通过了，唯一要求的是他们对中央控制有一个概念，交换机有一个概念，合在一起其实是一样的。这个东西因为做的本身的架构是整体的顶层设计，开放式的一个硬件平台，模块化，系统需求是为了高精尖等等。这个东西做出来以后大家不是很理解，后面增加二级设备，变成域控制器的二级设备，把这个东西加进来了，看的比较清楚了，智能座舱包括智能座舱、虚拟座舱，LTE给人做信息交换的，视频、WIFI人机交换，用人来控制想要关窗、右转、刹车等等。这个比较重要的是给人做导航。摄像头是给人用的，一个看人的，看驾驶者，是不是在打瞌睡，在玩手机。车子就把传统的底盘、车身、动力，面向新能源的话这个作用。自动驾驶，就把自动驾驶所有的传感器，超声波雷达、激光雷达、毫米波雷达、包括摄像头、包括车联网。在这里由他看清路况、车况、人况，中央控制，这张大图基本上就把所有的车子的架构就理顺了，这几个比较重要的特点。第一个，所有车子大部分的信息在这个域里面直接消化掉了，互相要交互的信息不多，带宽要求要高，那时候刚刚成立，大家都说车子带宽需求很高，千兆可能不够要万兆，我说万兆是系统设计错误，这里百兆就足够了，现在千兆流行。因为这个信息交互不多，不会靠着网络来做其他的。这里几个重要的信息可以看出，要决策，把外面的车况、路况看清楚以后要做决策，平常来说决策就直接是控制车联网转向方向盘、动力，这里把这个信息该要做的事情透露协议，给这个车子，给车主另外的来做，为什么这么做？有好几个理由。第一个理由是自动驾驶他要做的事情是要算的，我们感知、融合、做决策。这里要做的事情是车上动力控制，这两个基本上完全不同的，因为讲德语、又讲法语，这个大脑又要讲德语、又要讲法语讲的很困难，而且每一辆车子就是这个车上的动力参数每一家车厂做的不一样。我在这里还是控制它，所以我们跟车厂合作，为什么不解决共性？这是个很重要一个概念，我是做一个共性的平台，原因是，从IDCT的技术来说，分离带来很多好处，各家做各家的，做软件的他们要掌控车子的灵魂，不需要有些人做整体的解决方案送给他们。第一，送过去是送的共性的一个命令，任何厂商收到都是一样，他自己调配他的参数来做，可以达到我做共性平台的目的，大家分层做他该做的事情。第二，不单单是车子，我在这里可以控制车辆的转向动力、刹车，在这里人机交互，我一样从外面，我可以不要经过厂家，平常都是由他来控制的话，我这里加不进来的，远程的话一样去控制车子，不要改东西。刚刚说过车子智能化、网络化，我们希望这个架构大的一个目的是，智能的地方都在这个架构上做，底下的东西做的越简单越好，其中第一个目的就是我们希望这个车子，因为他能够看到底下所有的子系统，或者它这个域能够看到底下所有的东西，他能够做很多功能，然后这个功能我们就是靠软件来实现的，软件的实现车子将来就是远程的升级，很多功能靠远程升级直接能够申请去改 变，但是硬件得做对，这个摄像头我希望，我看的比你多，这个域里面，因为我有激光雷达，我有毫米波雷达，我看的比你清楚，算的比你清楚，你给我的信息我希望你给我的是原始看的到的，你原始的信息。我希望摄像头做摄像头该做的事情，你能够做到高清，你能够做到夜视，你能够做到透过雾霾，你能够做到这些摄像头的东西，你把智能东西加进来了，相对的我需要你的东西来互补，我看不到，我算的比你更清楚，所以你要做就没有什么用。我2015年加入了我们学校，他有一个国家传动实验室。教授他做了一个智能传动AAT，他说我的车子可以靠机械的变化，我想让车子在上坡下坡，什么时候需要增加扭臂，我们自动换挡变挡，他说完全的全自动挡。200多的转力，过去十年做的。我就跟他说你可不可以改一下？为什么要改？我说智能的东西不在于这，智能的东西在上面。其实车的上坡下坡我老早就知道了，你是事先发现以后你感觉到扭臂不足了，你要做，我是靠着自动驾驶我事先已经知道了，我上坡下坡要转弯了，我其实比你更早知道，智能都在里边，把你要的东西，我要的东西是怎么样控制，你在什么状态告诉我，你没办法控制我，我也没办法告诉你，所以接下来我一直去做传统设备，大型设备很大的不一样是我们是层次化，我指挥系统透过几个层次一定能指挥它，我一定能够知道这个概念，我不可能说放任出去的话，我没办法控制，所以很大一个观点是为什么要做一个中央控制？这是一个全新的概念，到最近一般会做车的人会慢慢感觉到，从三个域总少不了一些什么东西，做相互之间的协调。所以我们希望这个功能慢慢移到智能化的东西，就是以功能来区分的，大致的类似的东西在这本书里消化掉，他能够看到底下的东西，他们能做的很多功能集成扩展，对手机来说，手机就是一个简简单单一个视频，简简单单一个系统，就有成千上万的APP逐步进入，车上有这么多的东西，你在上面发展了太多太多，你的架构一定要做得好你才能够共用，这是二级设备，第三级。这是一个灯，所有的灯光一个小的ECU来控制，所有的刹车灯、大灯、内灯、尾灯，所有的灯由它来控制，所以整个架构秉承着域控制器，二层的方块可加可减，模块化的设计不需要加进去，这个模块底下三个设备，所以整车的汽车电子在这个架构下面，能够处理。这个是简单的一个架构，怎么样做的黑匣子？黑匣子一些传统的，很多设备厂商要做一件事情，是为了单一的目的要来做的，做行车记录仪的话，行车记录可不可以来共享？摄像头可不可以共享？很多时候我做黑匣子，就是在我车子上面架构做的黑匣子纯粹是软件来支撑的，黑匣子能看到什么东西？路况，车子外面的路况，这个域是看路况，是前面的车子突然刹车了，还是突然右转了，还是前面的车怎么样，这里他看的清清楚楚，他把这个信息存下来。还有车本身的问题，比如胎压不足，温度过热，其他的问题，他这里把这个东西存起来，所以将来是机械故障还是什么，最重要的是人，人在玩手机，打瞌睡，这个东西全部是靠一个软件来执行的。车子上所有的互通共享，非常重要的。谈到很多人问我架构架构，什么是架构。这句话是在一篇文章上看到，翻译过来的，讲的非常好。对于汽车来说电子电器架构是一门科学也是一门艺术。科学是一门法律，艺术是独特的见解系统，科学的东西是可以被学习的。所以架构是两个系统，有一部分是可以被学习可以被归纳，有一部分是独特的见解。带一个见解，带一个桥梁，你除非要完成功成身的需要，科学表达个人自主独特的气息，独特的见解。 这个架构是这两个的综合体，汽车未来差异化不再停留在传统的车辆硬件方面，而是更多靠先进的电子赋能，电子电器架构。我们今天把汽车分成几个东西，我们有一个基础的技术功能、应用软件，这些东西组成了整个汽车的功能，这个东西用基础的技术就是，有一个顶层的硬件平台，基础的软件，多一个东西就是网络跟传统的IT不同？在IT领域，所有的东西是靠大CPU来解决，分布式的东西独立完成的，靠着交换机完成共享。这个网络中间件，这个车里的通信，再往上走的话就是信息安全，怎么样来达成，这个架构一层一层搭建起来，在基础软件上面我们有一些虚拟化的东西，一些协议的中间件等等，在这些功能层我们希望功能平台化，应用软件的解耦，现在多了一个解耦，数据的解耦，SOA怎么把数据剥离出来，在数据上面把这些东西。面向服务的软件架构、信息安全，整个来说我们对汽车的理解，我们觉得我们是有平衡的理解，搭建这个架构，另外一方面可能搭建的对汽车我们觉得我们理解的比较精致，我们做出来产品化比较好，简单的一个，至少我们提倡一个新的模式，传统的架构就是底层的硬件、软件、系统搭建起来。车规上刚才那个图画了，很多很多的设备错综复杂的，光靠旧的系统来说，一层一层分解非常困难，我们希望搭建一个虚拟的功能层，调动这个功能，这个功能是虚拟的，底下的东西是虚拟化的东西，把底下的东西屏蔽掉，你调动这个功能，在这个上面搭建软件非常快速，否则简简单单一个东西，这个设备我一体化做好，这三个做不出来，大几亿也做不出来，我今天把这个解耦一下，该做什么事情，硬件是硬件，软件是软件，虚拟化，个人感觉不会做的很复杂。这个架构每个人都有说，我平常不探讨这方面，因为架构未来的事情都很难说，但是几个方向就是说从传统分布式，对现在扁平化的ECU，到域控制器，域每个划分的也不一样，有小域、大域，今天的域肯定是算一个平台，最终他们有集成，一个一个我个人感觉比较困难。第一个非常复杂，一个软件的层次非常困难，单一的我个人感觉是一个大的困难。架构的对比，我们是中