“智能座舱系统的创新架构设计”的分享

2018年6月21-22日，由布谷鸟科技、佐智汽车主办，艾拉比智能、ADI亚德诺半导体、索喜科技赞助支持的“2018第二届智能座舱与智能驾驶峰会”在深圳福田区绿景锦江酒店举办。深圳布谷鸟科技有限公司副总裁王信钟在会上做了《智能座舱系统的创新架构设计》的主题演讲。

布谷鸟科技 王信钟

王信钟：大家好！我是王信钟，来自布谷鸟。布谷鸟科技是一家聚焦在汽车计算平台的解决方案提供商，也是智能驾驶域产品的独立设计公司。

我今天主要做“智能座舱系统的创新架构设计”的分享，把这几年我们在座舱领域        30多款前装车型的量产化开发经验，总结出来的架构设计方面的思路分享给大家。

提到汽车，必然离不开智能化、网联化，现在这两个概念处在非常热的风口。随着整个移动网络的部署、完善，汽车处理器的运算能力大幅提升，汽车生态不断丰富，我们相信未来汽车将成为最大的移动智能终端。

从整个行业的发展中，我们可以看看汽车智能化有什么样的趋势？包括座舱领域和智能驾驶领域的智能化。

第一，汽车从传统交通工具向服务工具转变。我们之前开车追求的是从A点到B点的驾驶感受和汽车性能。随着智能化的发展，以及移动互联网的引入、融合，现在更多追求驾驶过程中的体验，包括智能应用的引入。

第二，主机厂从传统制造向产品运营转变。传统的主机厂只是简单的制造汽车、出售汽车。随着整个用户需求的变化，包括互联网基因的引入，车厂正在慢慢转变自己的角色，例如开始组建自己的服务公司，转向整车运营，包括整车产品运营、用户运营、数据运营、媒体运营等等。这告诉我们，现在整个产业因外部环境的推动，都在做相应的变革。

第三，碎片化联网数据向大数据融合。以前车联网服务、出行服务，数据之间是相互独立的。随着云计算概念的兴起，现在车主数据、汽车数据、服务数据等正在累积形成一个大的数据平台。这也推动了整个汽车往智能化的方向发展。

第四，专项产业向产业融合发展。传统汽车是一个保守、封闭的信息孤岛。随着互联网基因的引入，包括新兴造车企业强大的互联网基因、社会化扩展服务的内容研究，现在整个市场正在围绕汽车做产业融合，推动智能化平台的引入，包括智能座舱、自动驾驶等领域智能化设备的引入。

第五，技术也在变革，技术变革的终极目标是达到智能化。从之前产品电子化、信息化到目前的网络化，大家共同的目标就是做出一款能够智能决策、自动驾驶的智能化汽车。

刚才讲的是智能化发展趋势，这是我个人对于行业的认知和理解。

我个人觉得智能化的核心推动力在于计算能力。这么多的互联网应用，包括人机交互，都依托于整个平台的计算能力。以下三大块计算能力决定了整车的智能化发展方向：

一是云计算。我们现在讲得最多的车联网、物联网、云平台大数据的运算，依托于整个云计算的能力。

二是边缘计算。边缘计算指的是边缘数据，包括路况数据、道路数据、传感检测数据的边缘计算。

三是最关键的融合计算。未来越来越多的智能化终端将装到车里，智能化交互内容越来越多，智能控制也越来越多，怎么做融合决定了汽车能不能真正实现智能化。

整个计算能力的基础在于处理器的运算能力和合理的产品架构。布谷鸟经过这几年的发展，参与了30多款量产车型开发。我们总结了几个产品架构，和大家分享。

第一，我们定义了AutoCabin-J1架构，这是一个“单处理器、单系统”驱动“单屏”的智能座舱解决方案，也就是传统的横屏、竖屏，包括液晶仪表的产品，相对来说比较传统。主要基于Android、Linux、QNX来整体搭建产品的平台。

下面是我们在J1架构基础上延伸的产品架构，一个“单处理器、单系统”驱动“多屏”的座舱产品。左边是“双屏异显”的产品，即一个处理器驱动两个高清的屏。右边是“同屏异显”的架构，一个处理器同时驱动多屏。

我们定义的第二个架构平台是AutoCabin-J2架构，“双处理器、双系统”驱动“一体式多屏”的智能座舱系统解决方案。下图第一个是仪表盘、中控媒体屏的一体化产品，两边各跑独立的系统，做相应智能交互的内容；第二个是更大的智能化产品，把整个中控台全部做成一体式的屏，让它区分出仪表、副驾每块相关的内容，也是双系统、双处理的驱动架构。

双系统、双处理器定义为分域式计算，主要是按功能和安全等级进行整车电子系统的分域架构区分。

跟安全相关的有安全域，包括HUD、仪表、ADAS相关的内容。我们更多的是定义和安全相关的内容，所以会有安全域产品的一套产品架构。

娱乐信息域更多是娱乐相关内容，多媒体、互联网相关的内容则归到娱乐信息域，两域分开更多满足汽车安全的要求和娱乐要求的内容。

这是分域式计算里面关于网络、音视频等整套架构的细分部署和联动。

AutoCabin-J3架构是我们重点打造的产品，也是我们一直思考的架构产品，采用集中域的计算。集中域的计算是单处理器、双系统、一体式或分域式多屏驱动，里面主要用到多虚拟机系统。即在一套硬件上跑多个虚拟机系统，把各个应用做相应的虚拟分区。

跟安全相关的放到安全域、跟娱乐相关的放到娱乐域去做相应的处理。这个概念和J2架构分域式概念雷同，只是J3架构是在操作系统里面做分域，而不是物理架构上做分域。这是虚拟分区技术的区别。

下图是我们为当前的一个客户搭建的集中域计算架构的案例，所有的内容和方案集中在DHU里面做集中计算。

这么多域，包括架构，更多是为了实现汽车的智能化。通过把原来简单的电子架构转换成高性能的电子架构平台，使汽车从传统汽车变成智能汽车，带动整个产品体系和商业的变革。这是汽车智能化推动的发力点，也是我们的目标。

下图是我们目前为一个客户搭建的集中域概念的整车部分电子架构，给大家参考。

布谷鸟主要做什么？布谷鸟是以构建智能化计算平台为核心的技术生态，以汽车的计算系统和操作系统为核心，融合整车传感器检测、移动通讯网络相关内容，搭建智能座舱和智能驾驶相关的产品。

产品规划方面，下图是我们从2015年到2019年的产品路线。我们计划2019年实现高度智能化车载设备，自动驾驶与决策设备达到量产化。

布谷鸟的产品是汽车计算平台，主要由座舱和驾驶相关的产品组成。计算平台方面有四大部分：一是汽车操作系统；二是汽车计算组件；三是汽车计算单元（域控制器）；四是汽车软件OTA控制平台。

操作系统：目前已经成熟的有四大部分，基于AutoSAR的BIOS；基于Android和Linux的深度定制汽车操作系统；基于QNX的深度定制汽车操作系统。今年我们将会推出基于虚拟分区做定制开发的汽车操作系统。

计算组件：主要是基于NXP iMX6和瑞芯微PX系列的分布式计算组件，和基于NXP S32V，满足L1、L2级ADAS融合算法的计算组件。未来还有基于Renesas R.Car系统、高通AUTO系列、NXP iMX8系列处理器的域控制器计算组件。

计算单元：也就是域控制器产品，包括智能座舱域控制器ACU系列和智能驾驶域控制器AWU系列。

OTA平台：我们主要关注汽车全生命周期软件升级和云服务的内容。

布谷鸟经过这么多年的技术积累和产业沉淀，服务了30多款量产车型，具备面向整车的研发能力，提供智能技术的整体解决方案。

布谷鸟的主要业务模式，一是面向主机厂和Tier1的设计咨询，二是操作系统、计算系统的开发。我们的业务内容有面向座舱域的计算平台，和面向驾驶域的计算平台，还有后端汽车数据分析服务。

希望通过我们的努力，让汽车更简单、更有趣。谢谢！

提问环节

提问：王总，刚才您讲控制器的部分，我注意到您把涉及通讯的内容放在里面，这是必然的选择吗？现在还有很多（把涉及通讯的部分）做独立控制器的，在您看来，这两种路线将来的趋势是怎样的？

王信钟：今天我们把这些架构拿出来分享，主要是想和大家多做交流。雷总提的问题我们一直在思考，我们和车厂做技术平台交流的时候也确实碰到这样的问题：到底网络这块是并入座舱域或者驾驶域的控制单元里面，还是独立出来？目前两种情况都存在，主要看车厂的规划方向。站在我们的角度，我们更建议把网络部分独立出来，与相应的网关，包括V2X结合，打造以太网的TBOX等产品，这样可能会更好。

刚才大家看到了，我们给车厂做了一个很好的车载电子架构，里面分了驾驶域的控制单元和座舱域的控制单元，还有一个网关域。现在也有人在提网关是不是要分离出来，比如以太网做一个Gateway独立出来，TBOX再做独立的盒子出来。现在还处于探讨的阶段。

提问：王总，从贵公司介绍的中控屏那块，看到贵公司的产品是一代比一代大。现在是智能驾驶或者自动驾驶（时代），中控屏这块可以弱化，并不需要这么大，可以越做越小。

王信钟：您提的问题很好，其实车厂很多工程师问一个问题，您的产品有什么突出的亮点、有什么突出的应用？针对这个问题，现在并不在于应用，而在于智能交互。说白了，其实车内有几块屏只是让最终用户感知的表面上的东西。现在大家更关注的是架构，包括处理平台的选择。例如中控屏很大，给用户的感觉是炫酷，实际上是不是真的是用户所需呢？不是。用户要的是背后强大的计算能力，比如在导入其他应用的时候，CPU、GPU的处理能力能不能满足，能不能让整个交互更流畅才是重点。总之，屏不在于多，也不在于大，最重要的是里面的交互逻辑、计算能力能达到什么样的程度。

提问：王总，就整个中控操作系统的发展来看，您怎么看各个操作系统各自的优劣势和行业趋势？

王信钟：操作系统的对比，之前我看过一篇张人杰的文章，讲得非常到位。我自己是行业的新兵，但是非常幸运，从2006年Win CE起我就进入这个行业做研发。2009年加入博泰有幸参与到第一代Android的车机和车联网产品开发，我刚好经历了行业变革的初始阶段。

从我个人角度，现在汽车中控的操作系统，我更推荐的是Android。Linux虽然是开放性平台，但后期的研发维护投入相对比较大，生态链也没有Android这么丰富。QNX更多是做安全性的内容，生态较弱。从中控来说，我认为Android是一个趋势，尽管现在Android系统还存在一些问题，这个就看Google怎么布局和评价汽车产业给它带来的价值。Android Auto说了很久，大家也等了很久，就看什么时候推出来。