1、车企可以从其他行业的软件开发经验中借鉴什么钱伟 蒋帆 胡皓Thoughtworks 汽车软件研究专家小组汽车软件研发所面对的趋势挑战PART 1SDV 软件定义汽车的设计与研发流程变化PART 2向组件化软件架构演进PART 3企业架构对于汽车研发的作用PART 4蒋帆 Thoughtworks 安全系统研发事业部 SSR技术负责人从事大型系统研发与咨询十余载，移动终端、微服务、云数据平台、自动驾驶等行业的变局亲历者。汽车正经历“功能机”向“数字化产品”的进化过程用户需求在初期很模糊1.车身硬件日益复杂2.用户多样化，车型也多样化3.汽车进入了智能网联时代。但是，人工智能和车联网技术能够给各类

2、人群带来什么价值，往往在规划结算并不清晰，只有一些很模糊的需求。只有随着各个竞品公司的不断试错，才能逐渐看到哪些功能有价值。除了传统的动力域、舒适域的硬件，车身所包含的硬件资源越来越丰富多样。但以往这些硬件资源都定位于只做单一用途。这进一步导致多个功能在有相似硬件资源需求时无法实现资源的共享，进一步导致硬件资源的冗余。以往车厂的流程规划主要需要考虑A/B/C/D的价格级别以及SUV和轿车的尺寸车型。而现在，不光有MPV、微型、皮卡等更多车型，更有针对年轻人、女性等更多人群的多样化车型。再加上每年改版和高中低配，多样化的车型必然带来更复杂的研发管理挑战。软件必须持续改进，以响应新发现的用户需求车

3、厂一直寄希望于一次规划可以明确未来3-5年的需求。但是这样的奢望是不现实的。因为人对混沌状态下的未来认知是有限的。尤其是在高风险的创新领域，更不可能预料到全部的需求细节。因此，一次性定位一个爆品的想法是错的，只能出自快速迭代不停优化改进出爆款。未知世界里预测5年后需求太难了，等上市的时候情况已经大变。快速响应需求变化，就是竞争力。谁改得最快，谁胜出，谁能持续在产品上演化出新能力，谁胜出。应用层必须能自由调用底层数据和硬件能力在消费者眼里，基于某些硬件的集成与软件功能研发应该是非常简单、显而易见的，但是车厂往往迟迟无法研发成功并完成交付。比如在停车状态下的“哨兵模式”，可以复用ADAS的摄像头来

4、录制监测触碰或损坏汽车的人。车身四周的ADAS摄像头也应该可以用于行车记录仪。但是在很多车上，座舱域的APP无法调用自动驾驶域的摄像头资源。为什么只有少量车厂能做到把超声波雷达和摄像头的数据融合在一起来做更好的自动泊车。由于隐私与测绘等数据合规要求，背后的企业架构和数据供应链体系，远比消费者想象中复杂得多。软件能力必须能迅速部署到多种SKU品类车厂的产品线往往非常复杂，有非常多的SKU，这主要体现在：尺寸：ABCD不同价位级别车型：轿车、SUV、MPV、超跑、房车配置：高中低配，选装件，限量款改款：年度小改款、换代大改款如此多的款式需要研发团队能够维护一个灵活的发布机制，把合适的版本发布到对应

5、的车型上，并且保证不出差错。并且，同时研发多款车型与能力，需要高效顺畅的研发组织协作机制与结构设计，从而节约开支减少重复建设。SDV软件定义汽车的设计与研发流程变化PART 2SDV-转变“围绕硬件集成”为“围绕产品能力”的研发模式车身控制：270+运动控制：30+能量管理：70+热管理：70+智驾域：10+交互域：3车身控制：230+能量管理：40+动力域：60+智驾域：10+底盘域：7SDVDesign Thinking 面向汽车体验的设计思维结合软件行业成熟的用户调研手段，进行精细量化，设计体验反馈系统持续用户体验运营通过组件化灰度发布进行A/B测试，及时尽早感知消费者需求适应度构建更有

6、交互反馈感的车主社群汽车消费者正在从追求单一的驾乘体验，逐渐向高沉浸式的用车体验增加权重。车企开始回归以人为本，结合软件行业成熟的用户调研手段，进行精细化持续用户体验运营。HMI可用性度量维度汽车体验策略及其构成元素尽早生成效果图、原型设计，对备选原型方案进行市场调研验证，收集用户反馈使用眼控追踪仪等技术手段，对HMI设计要素变化带来的操作时间开销进行可量化分析SDV-软件定义汽车正在重新定义发布周期消费者有些关注舒适性，有些关注空间，有些关注颜值，有些关注驾驶辅助，有些关注动力，有些关注功耗节能场景化的需求日益明显：网约车、二胎、短途接送、露营消费者对OTA后续发布功能的接受度在增加，持续迭

7、代发布新功能，有助于维护产品口碑，提升用户社区粘性。建设高效发布的云设施与机制通过SDV增加持续改进研发效率，使用仿真、自动化测试等手段提升研发效率和交付质量。不受制于硬件的可持续迭代的研发流程从车辆研发“V”模型到产品全生命周期的“V8”模型需求分析概念设计系统设计模块设计模型设计软件实现MIL模块集成系统集成用户验证实车测试HILSIL模型集成评测路测工程款从车辆研发“V”模型到产品全生命周期的“V8”模型需求分析概念设计系统设计模块设计模型设计软件实现MIL模块集成系统集成用户验证实车测试HILSIL模型集成投产收集反馈校准评测路测工程款用户洞察OTA选装/个性化后装/精品售后/置换新品

8、研发采集问卷社区访谈竞品数据及时发布改单调产硬件虚拟化带来的研发效能提升上板调试速协同仿真RTOS升级5.10内核每次耗时20min每次耗时10-20sec应程序开发者调试每次耗时20-30min难以运fuzz测试资源不受限新芯的软件前置开发法持随时获取编译器功能、性能验证难以找到各种形态的硬件单板每次耗时10-20min随时获取Cache命中率验证法完美持Co-simulation，底噪Flash芯破坏性测试可能变砖，每次耗时20min限制BIOS软件调测每次耗时20-30min，debug每次耗时10-20sec鸿蒙微内核每次耗时20-30min，debug每次耗时10-20sec重新设计

9、的安卓车机研发流程3-7天等待功能合入主干集成后发版上机调试，转变为每日按功能点在仿真环境进行验证向组件化软件架构演进PART 3“软件定义汽车”-汽车软件可以借鉴手机行业的经验为了更好地响应用户需求变化，“软件定义汽车”需要SOA架构、软件平台和电子电气架构的支持应用平台A15A15A15A14A13硬件汽车服务自动驾驶 娱乐信息 车联网充电舒适ECU机械部件汽车服务自动驾驶 娱乐信息 车联网充电舒适机械部件传统应用VRTESOA应用/服务ARA/ROS2/智能手机架构已发展成熟汽车软件可以借鉴传统IT行业的经验，建立一个数字和软件平台以更好地响应用户需求变化CCU资料来源：NIO区域控制器

10、架构与多控制器软件融合的思考智能汽车高算力平台布局-理想汽车算力和OS，东吴证券,智能电动汽车技术投资框架汽车新势力在E/E架构上都已经有清晰的演进计划，逐渐具备“软件定义汽车”所需硬件基础资料来源：V.M.Navale,K.Williams,A.Lagospiris,M.Schaffert,and M.A.Schweiker,“(R)evolution of E/E architectures,”中央集中分布式Bosch的推荐E/E架构演进路线主要新能源汽车厂商E/E架构演进SOP路线和计划ET7NP2Vehicle FusionDomain FusionDomain Centralizat

11、ion20023One LEEA1.0L9LEEA 2.0LEEA3.0Distributed E/E ArtechitureP7,XEEA 2.0ES8?EC6,V.15G9,XEEA 3.0域集中Autosar VRTESOA 框架RT OSSoCESP网络接口ARA/ROS2SOA 框架Linux/QNX/VxWorksSoC（e.g.Orion)外设网络接口OS 框架SOA 框架ADR/LinuxSoC(e.g.Snapdragon)外设网络接口VRTE/ARASOA 框架ADR/LinuxSoC外设网络接口OS 框架SOA 框架ADR/LinuxSoC外设网络接

12、口以太网（DDS/SOME IP）外设EFBEPSIDB底盘&动力自动驾驶座舱通信单元车身刹车控制加速控制电池温度热管理碰撞策略 激光雷达摄像头高清地图目标识别融合定位 地图导航仪表显示融合交互智能决策语音应用 远程诊断OTA服务数据采集远程车控V2X 灯光控制车窗控制雨刮控制空气质量温度传感器“软件定义汽车”的软硬架构实现示意OS框架组件SOA 框架组件OSSoC网络接口外设域服务服务服务服务服务服务外设SoCOS框架组件SOA 框架组件OS网络接口各个域中实现组件化架构是软件定义汽车的关键所在未组件化、成熟度低有基础设施和运作机制支撑的组件化运作职能职能1技能技能2技能技能1季度发布季度发

13、布技术栈技术栈业务业务1业务业务2快速发布快速发布模块的划分依据职能、技能代码级集成，代码中冗余代码兼容各种硬件，主要依赖项目经理协作解决集成依赖、冲突业务、技术栈、发布节奏划分组件组件按需集成、发布，建立测试策略，通过分级持续集成流水线发布组件化架构持续集成自动化团队协作4 测试策略7 团队协作1 组件划分2 组件集成3 架构守护5 构建发布6 分支管理诊断的维度和重点：我们将以技术架构为核心，围绕组件划分、组件集成、测试策略、架构守护、构建发布、分支管理7个维度展开，分别从组件化架构现在及基础设施支撑情况，结合工程实践和技术管理现状进行全方位评估。组件定义1.以业务/技术维度进行内聚的软件

14、单元2.以二进制形式进行组装集成3.兼容性高，可复用、可插拔例如：应用组件、框架组件、驱动等我们建议依据“组件化成熟度模型”，选择某个单个域开始组件化演进表现从OS组件基座开始定义并守护操作系统和上层应用和底层操作系统内核之间的边界抽象并定义各层的组件，提高复用能力围绕新定义的组件组件团队，构建提速，团队依赖减少持续提升各个组件的兼容性，支持不同的OS、硬件。形成基座和组件成效和质量的评价机制，提升组件的软件效能优化不同域之间服务划分，提高组件的在多个域间复用能力。建立跨域协作的研发协作机制和持续发布基础设施先从操作系统组件基座开始，建立解耦的基石第一阶段：整体剥离第二阶段：组件划分第三阶段：

15、组件自治第四阶段：服务组合件域件域域OS组件基座OS kernelSoC网络接口外设域OS框架组件SOA框架组件驱动组件应用能力组件应用能力组件OS kernelSoC网络接口外设域应用应用OS组件基座应用网络接口外设appappappapp框架组件框架组件appapp框架组件域OS框架组件驱动组件SOA框架组件应用能力组件应用能力组件SoCOS kernelSoCOS组件基座OS框架组件SOA框架组件SOA 通用能力服务组件互联网化基座平台化快轨敏捷2周到1个月快慢轨枢纽迭代+小瀑布半年到一年慢轨IPD整车周期分轨运作快组件(框架/应用)：小团队运作，使用敏捷开发模式，两周到一个月发布一次；

16、枢纽OS基座组件：独立团队运作，迭代+小瀑布开发模式；对服务和OS框架组件接口配合组件迭代发布，两周一次；对操作系统和内核的适配，配合上游SoC/部件节奏，发布后完成移植慢整车(SoC/部件)：跨领域协作，IPD开发模式；周期与整车项目对齐根据业务组件和技术组件整体情况，并综合考虑团队类型和协作方式，为不同的团队类型制定合适的运作方式。网络接口外设OS框架组件驱动组件OS框架组件服务能力组件服务能力组件SoCOSOS组件基座从第二阶段“组件划分”开始，选择合适的组件团队运作方式企业架构对于汽车研发的作用PART 4汽车研发与数字化产品研发正不断趋同架构和技术趋同工程实践趋同价值和体验驱动趋同当

17、前（发展过程中）下一步（发展方向）随着面向服务架构（SOA）、汽车通信技术以太网化、云原生技术、平台化战略、组件化设计等一系列数字化产品研发中的新架构和新技术不断被汽车研发领域借鉴和应用，二者在架构和技术层面愈加趋同。为了支撑新的设计方法、架构和技术，并能够将新的汽车产品更快的推向市场从而赢得竞争力当今越来越多的汽车企业正在研究、探索并实践将敏捷思想应用与汽车研发过程，二者在追求和应用“轻量级方法”的道路上愈加趋同。随着以业技融合、BizDevOps等为代表的以业务为中心的新型思想和方法正不断的被数字化企业所采纳。基于趋同性，围绕业务价值和业务体验的设计和规划方法，也必将成为能够真正改变传统汽

18、车研发模式的“关键的下一步”。依然存在受制于现状和供应链能力的“我们有什么，客户买什么”的惯性问题真正实现“客户要什么，我们卖什么”正如由“Infrastructure as Code”所带来的“代码化”使得IT运维与IT研发的实践不断趋同，最终掀起了从“敏捷软件”到“敏捷运维”再到“DevOps”运动的浪潮那样。随着“软件定义汽车”将“软件”变成一等公民，在汽车行业激烈竞争的背景下，汽车作为一种新型数字化产品，其研发实践也与当今的“数字化产品研发”实践不断趋同。实现“业务价值和体验驱动”的关键挑战企业战略/产品策略实施落地分析与规划如何理解企业/产品战略与汽车研发各个方面的关系？如何理解业务

19、价值和业务体验并指导设计与实现？如何可视化现状与目标之间的差距？如何实施有效的投资组合管理？如何建立自上而下的视角并统一利益相关方的语言？如何有效的整合汽车研发各个领域的活动和方法？“企业架构”是解决从规划到实施问题的有效方法企业战略/产品策略实施落地分析与规划企业架构（Enterprise Architecture）业务架构数据架构应用架构技术架构Enterprise：有着共同目标的组织的集合。TOGAF 10Enterprise Architecture：组件的结构，它们的相互关系，以及管理其设计和随时间演变的原则和准则企业架构的目的是优化整个企业的流程（包括手动和自动），使之成为一个综合

20、的环境，以应对变化并支持业务战略的实施。TOGAF 10车端云端车端业务架构车端应用架构车端数据架构车端安全架构车端技术架构车端研发效能架构云端研发效能架构云端安全架构云端业务架构云端数据架构云端技术架构云端应用架构价值驱动的汽车使用和维护体验汽车研发的现代化企业架构框架（MEAF-ARD）通过对于汽车研发活动的审视，可以清晰的发现：l 汽车的现代化研发存在“车端”与“云端”两个清晰的组织认知和活动边界，这两个领域之间紧密联系而又各成体系，共同配合从而实现并支撑“价值驱动的汽车使用和维护体验”。l 而从云原生的视角来看，“车端”与“云端”则像是弹性、容量、安全、基础设施复杂度、成本敏感度不一样的两朵云。l MEAF-ARD提供了自上而下的抽象视角和框架，有利于指导以“价值驱动的汽车使用和维护体验”为中心的汽车研发分析和规划过程。Thanks