软件正在改变汽车的功能，但也给汽车制造商带来了挑战。麦肯锡2020年1月发布的最新报告中称，将独立软件元素集成到一个综合平台上的端到端方法可以改善汽车功能并降低其复杂性。获取报告全文请后台回复“麦肯锡报告”。
如今，硬件定义的汽车正在迅速转变为软件定义的交通运输平台。汽车上的最新的技术创新，包括娱乐信息体验，自动驾驶和电气化，更多地依赖于软件质量、执行和集成，而不是机械上的创新。这种变化发生得如此之快，以至于汽车原始设备制造商和其他行业利益相关者现在都难以跟上。整合和升级消费者日益期待的功能如ADAS的巨额成本也令人生畏。
汽车软件开发现状
尽管软件对汽车性能十分重要，但是汽车软件模块的开发常常是孤立的。软件开发目前有这样几种途径：一是OEM的内部团队独自开发；二是从供应商购买；三是从其他战略合作伙伴或合资企业购买。目前，一旦有完整的团建模块集成可用，可以建立一些;还有一些是从供应商那里购买的，或者是从战略合作伙伴或合资企业中购买的。一旦完整的模块集可用，OEM或其一级供应商就会试图将所有的软件模块集成在一起，打造一个专属的软件平台。
麦肯锡的报告中显示，典型的新一代汽车一般有一个由5个或更多域组成的软件架构，这些域一起由汽车和云中的数百个功能组件组成。这些架构涵盖了从信息娱乐和ADAS到地图、远程信息处理和第三方应用程序的方方面面(如图1)。由于目前市场是没有任何一个单一的软件平台可以满足所有的跨系统的需求，使得各个企业使用广泛通用的开发语言和操作系统来实现图中甚至更多的各种软件功能。如今，半导体厂商和嵌入式软件公司的实时操作系统也逐步流行起来。
图1
复杂性迅速增加，而开发能力停滞不前
随着汽车中各个部分的软件占比逐步增加，使得不同的系统作为一个整体协同工作的难度也在不断增加。汽车行业的玩家要想跟上时代的步伐非常困难。例如，现代的信息娱乐系统现在需要3年以上的开发时间，每次迭代都有数百名软件工程师参与，且通常来说，仅有30%到50%用于集成，这就意味着更改任何一个软件模块都需要大量的返工时间。同时，这些软件系统也不都是向后兼容的，所以每隔几年就需要重新开发，才能保持最新的功能和性能。
报告中称，在未来十年中，软件的复杂性可能会提升三倍之多。因为OEM和供应商的生产率并不是以维持创新需求的速度在增长，他们将难以面对这种极速增长的软件复杂性。随着复杂性和生产率之间差距的扩大，OEM和一级供应商将很快面临巨大的人才短缺问题和开发成本激增的问题。
图2
安全性问题越来越重要
复杂性的提高还为联网车辆带来了许多新的难以追踪的安全风险。许多问题与车载网络的发展有关。如信息娱乐，ADAS和动力总成这些连接为攻击提供了渠道，然而，跨车辆使用不同软件栈的开发人员很少协调软件之间的相互联系，在模块之间同步更新和补丁也很困难。
一些顶级汽车制造商已经被一些广为人知的安全漏洞“洗礼”。黑客已经证明了他们能够通过多种模型中的云连接远程访问锁、刹车系统和仪表板显示。安全研究人员证明，他们可以通过信息娱乐界面连接到车辆的驾驶控制系统，从而获得动力总成、信息娱乐等其他功能的访问权限。最近，研究人员证明了可以通过Wi-Fi连接防盗系统、门、灯和制动器的等功能模块。虽然OEM以最快的速度解决了这些漏洞，但此类事件暴露了集成以前的作为独立领域开发的软件模块时固有的风险。
解决办法
报告中提出了一个应对以上问题的解决方案，即整个车辆中的软件是端对端集成的。足够健壮和灵活的主操作系统足以覆盖整个车辆的主要系统，而在通用代码库上开发的软件模块可以巩固这种集成。这样的构造将提供解决方案，以解决当今分散的生态系统中存在的许多难题。
首先，这种结构将使汽车制造商能够解决由于不同的操作系统和不连贯的代码集而引起的性能问题。跨域接口可能会变得更加简单，因为不同的系统可以直接彼此“交谈”，而不会降低转换效率和引入延迟。安全性可以大大扩展，从而使一个总体解决方案可以监视整个代码库，而不仅仅是在少数几个接口上。通过利用整车上的通用代码库，OEM可以随着时间的推移添加新的跨域功能，而无需大量的软件重写，而开发效率可以大大提高。
端到端软件解决方案还可为大幅增强人机界面奠定基础。基本的用户体验结构可以轻松地在车辆域之间共享，从而使输出方法（例如中心屏幕，仪表盘和抬头显示器）具有一致的外观和感觉。汽车驾驶者可以通过在整个驾驶舱中实时触发视觉，听觉和触觉反馈的实时通知来增强安全性，从而提醒驾驶员采取行动。
最后，端到端软件平台可以使动态资源共享成为现实，这一转变将减少总体硬件成本，同时随着时间的推移增加新功能。支持这种趋势的OEM似乎正在朝着使车载通信与以太网标准保持一致的方法发展。
可以看到，有一些专注于技术的公司采取了将软件元素集成到组合平台中（如图3）。
图3
此外，报告中还详细分析了OEM为何可以联合起来共同开发软件系统、颠覆性的OEM可采用基于软件的方法进行汽车设计、以及领先的科技公司在汽车领域强有力的收购对软件系统开发部署的影响。
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