9月28日，由重慶中科汽車軟件創新中心和郭克處士(重慶)軟件有限公司聯合編制的《汽車軟件全景(2022)》(以下簡稱全景)正式發布。
全景圍繞汽車軟件的層次架構、汽車軟件開發的工具鏈、汽車軟件的生態線、汽車軟件的標準線，旨在梳理汽車行業大變革背景下的汽車軟件架構，深刻理解汽車軟件未來發展趨勢，為國內汽車軟件發展提供前瞻性參考。
近年來，隨著汽車智能化的快速發展，汽車逐漸從高度機電一體化的機械終端轉變為智能化、可擴展、可持續迭代的移動電子終端，汽車軟件也因此成為一個高度復雜的巨系統。
據億歐智庫預測，到2025年，每輛智能汽車的軟件代碼將達到5億行。
在這個龐大的體系下，如何避免“只見樹木不見森林”？如何看待汽車軟件的整體情況，面對汽車軟件日新月異帶來的機遇和挑戰？
因此，作為汽車軟件前瞻性技術創新研究的平臺，重慶中科汽車軟件創新中心(以下簡稱“創新中心”)聯合聯合國科克士(重慶)軟件有限公司對汽車軟件進行了全面梳理和分析，力求以清晰的脈絡和多維度的視角聚焦汽車軟件行業痛點，為汽車軟件研究者和開發者帶來“全球視野”。
點擊下載高清全景。
全景圖的主體部分描述了汽車傳統的面向信號的軟件架構給智能汽車的面向服務的軟件架構帶來的車載軟件棧和開發工具棧的變化。其中，星上軟件棧描述了從操作系統到中間件到應用軟件的各個層次，而開發工具棧描述了從需求、設計、開發到測試、驗證的全生命周期軟件工具。
全景圖左邊部分是汽車軟件各子領域的主要參與廠商和產品，是汽車軟件的“生態線”；右邊部分是汽車軟件需要遵循(可能需要制定)的相關國內外標準，是汽車軟件的“標準線”。
值得指出的是，全景指出了一些需要攻關的技術方向，尤其是在國際貿易形勢日益緊張的情況下，需要提前布局的基礎軟件和系統軟件技術。
在“全局視角”下，我們可以理解汽車軟件的變與不變。
變化1:軟件架構從“面向信號的軟件架構”轉變為“面向服務的軟件架構(SOA)”。
智能汽車的發展已經進入“軟件定義汽車”時代，傳統通信網絡和軟件架構設計中擴展性差、升級和移植成本高等問題逐漸凸顯。SOA是軟件定義汽車的軟件基礎，讓汽車在不增加或更換硬件的情況下，通過不同的軟件配置為車主提供不同的服務，從而實現“千車千面”。
變化二:軟件開發模式從“V模式開發”轉變為“云原生敏捷開發”。
傳統的汽車軟件開發流程遵循“V模型開發”。隨著汽車軟件復雜度的指數級增長，傳統的“V模型”往往導致后期驗證階段成本高，后期市場需求缺乏靈活性。
目前，為了快速響應市場和客戶不斷變化的需求，支撐汽車行業從傳統制造業向以汽車客戶需求為中心的服務型制造業轉型，高效、敏捷、標準的云原生平臺將成為主流研發形式。
但是，我們需要清楚地認識到，無論是傳統汽車還是智能汽車，我們在核心關鍵領域仍然存在供應鏈安全問題。通過生態企業及其對應的功能模塊，全景圖清晰展現了中國汽車軟件面臨的“卡脖子問題”(注:紅框標注的部分為關鍵“卡脖子”字段)。
首先是操作系統。汽車操作系統分為車輛操作系統和車輛控制操作系統，是“軟件定義汽車”的基石。目前，汽車操作系統仍以QNX和Linux為主。
隨著智能汽車的發展，行業對汽車操作系統也有了新的要求，尤其是新一代虛擬化混合操作系統、自研實時操作系統等核心關鍵技術。
中國擁有世界上最大的汽車市場。在全球智能汽車發展格局不明朗的當下，有望通過短時間內實現技術自主和產業生態，打破國際壟斷，彎道超車。
中國人民協商會議經濟委員會副主任、工業和信息化部原部長苗偉在“2022全球新能源與智能網聯汽車供應鏈創新大會”上公開表示，“如果沒有操作系統，再強的芯片，再好的汽車，都將是沙灘上的高樓。不解決‘缺芯少魂’的問題，走不快也走不遠。”
二是計算框架，由汽車軟總線、汽車微服務框架、汽車容器、安全實時框架組成，可以提供基礎的計算、通信、安全等服務。目前頭部企業仍以國際廠商為主。
第三個是開發工具鏈，這是一個生產力工具，用于促進R&D和無人駕駛自動駕駛汽車軟件生產之間關系的改革。目前，工具鏈面臨著行業規范缺失、非標準化和信息孤島嚴重的問題，使得行業不得不反復“造輪子”
因此，隨著汽車軟件產業規模的擴大和模塊專業化程度的提高，如何快速突破汽車軟件的核心技術，共同構建產業生態，形成基礎軟件架構標準l，是行業迫切需要解決的問題……當地企業在有限的時間內。
另外，從左側示意圖的生態線和軟件架構對比發現，傳統的R&D工具和系統軟件基本被國際廠商壟斷；國內的功能軟件和計算平臺廠商已經有了成熟的技術積累，可以在一定程度上與國際廠商競爭，但在大型計算平臺和高階自動駕駛算法方面還有一定差距。基于我國在5G通信、C-V2X等技術上的領先優勢，目前國內在該領域的企業非常多，示范和落地建設的案例也非常多。
從右側子圖標的對齊情況來看，在智能汽車軟件全周期開發工具鏈領域，相關標準規劃還是空白；在面向未來的軟件定義汽車架構下，由于集成了更多新的軟硬件技術(如傳感器、V2X通信等。)，相應的軟件技術路徑和產品形態還在探索中，目前還沒有形成國際統一的技術規范和標準。今后要重點研究制定共性、基礎、通用的規范標準，共同促進行業健康有序發展。
創新中心編寫《全景圖》的初衷是為了幫助汽車軟件領域的研究人員和開發者更清晰地了解中國汽車軟件全景圖以及后續開發中需要解決的關鍵技術。
創新中心主任薛表示，我們熱切希望與行業伙伴攜手“掛圖作戰”，攻克汽車軟件開發領域的關鍵基礎軟件和系統軟件，共同面對汽車軟件快速發展帶來的復雜軟件工程技術挑戰，推動中國汽車產業在智能汽車時代實現新的超越。
創新中心將通過全景思考形成《汽車軟件白皮書(2022)》，并持續為行業解讀。
9月28日，由重慶中科汽車軟件創新中心和郭克處士(重慶)軟件有限公司聯合編制的《汽車軟件全景(2022)》(以下簡稱全景)正式發布。
全景圍繞汽車軟件的層次架構、汽車軟件開發的工具鏈、汽車軟件的生態線、汽車軟件的標準線，旨在梳理汽車行業大變革背景下的汽車軟件架構，深刻理解汽車軟件未來發展趨勢，為國內汽車軟件發展提供前瞻性參考。
近年來，隨著汽車智能化的快速發展，汽車逐漸從高度機電一體化的機械終端轉變為智能化、可擴展、可持續迭代的移動電子終端，汽車軟件也因此成為一個高度復雜的巨系統。
據億歐智庫預測，到2025年，每輛智能汽車的軟件代碼將達到5億行。
在這個龐大的體系下，如何避免“只見樹木不見森林”？如何看待汽車軟件的整體情況，面對汽車軟件日新月異帶來的機遇和挑戰？
因此，作為汽車軟件前瞻性技術創新研究的平臺，重慶中科汽車軟件創新中心(以下簡稱“創新中心”)聯合聯合國科克士(重慶)軟件有限公司對汽車軟件進行了全面梳理和分析，力求以清晰的脈絡和多維度的視角聚焦汽車軟件行業痛點，為汽車軟件研究者和開發者帶來“全球視野”。
點擊下載高清全景。
全景圖的主體部分描述了汽車傳統的面向信號的軟件架構給智能汽車的面向服務的軟件架構帶來的車載軟件棧和開發工具棧的變化。其中，星上軟件棧描述了從操作系統到中間件到應用軟件的各個層次，而開發工具棧描述了從需求、設計、開發到測試、驗證的全生命周期軟件工具。
全景圖左邊部分是汽車軟件各子領域的主要參與廠商和產品，是汽車軟件的“生態線”；右邊部分是汽車軟件需要遵循(可能需要制定)的相關國內外標準，是汽車軟件的“標準線”。
值得指出的是，全景指出了一些需要攻關的技術方向，尤其是在國際貿易形勢日益緊張的情況下，需要提前布局的基礎軟件和系統軟件技術。
在“全局視角”下，我們可以理解汽車軟件的變與不變。
變化1:軟件架構從“面向信號的軟件架構”轉變為“面向服務的軟件架構(SOA)”。
智能汽車的發展已經進入“軟件定義汽車”時代，傳統通信網絡和軟件架構設計中擴展性差、升級和移植成本高等問題逐漸凸顯。SOA是軟件定義汽車的軟件基礎，讓汽車在不增加或更換硬件的情況下，通過不同的軟件配置為車主提供不同的服務，從而實現“千車千面”。
變化二:軟件開發模式從“V模式開發”轉變為“云原生敏捷開發”。
傳統的汽車軟件開發流程遵循“V模型開發”。隨著汽車軟件復雜度的指數級增長，傳統的“V模型”往往導致后期驗證階段成本高，后期市場需求缺乏靈活性。
目前，為了快速響應市場和客戶不斷變化的需求，支撐汽車行業從傳統制造業向以汽車客戶需求為中心的服務型制造業轉型，高效、敏捷、標準的云原生平臺將成為主流研發形式。
但是，我們需要清楚地認識到，無論是傳統汽車還是智能汽車，我們在核心關鍵領域仍然存在供應鏈安全問題。通過生態企業及其對應的功能模塊，全景圖清晰展現了中國汽車軟件面臨的“卡脖子問題”(注:紅框標注的部分為關鍵“卡脖子”字段)。
首先是操作系統。汽車操作系統分為車輛操作系統和車輛控制操作系統，是“軟件定義汽車”的基石。目前，汽車操作系統仍以QNX和Linux為主。
隨著智能汽車的發展，行業對汽車操作系統也有了新的要求，尤其是新一代虛擬化混合操作系統、自研實時操作系統等核心關鍵技術。
中國擁有世界上最大的汽車市場。在全球智能汽車發展格局不明朗的當下，有望通過短時間內實現技術自主和產業生態，打破國際壟斷，彎道超車。
中國人民協商會議經濟委員會副主任、工業和信息化部原部長苗偉在“2022全球新能源與智能網聯汽車供應鏈創新大會”上公開表示，“如果沒有操作系統，再強的芯片，再好的汽車，都將是沙灘上的高樓。不解決‘缺芯少魂’的問題，走不快也走不遠。”
二是計算框架，由汽車軟總線、汽車微服務框架、汽車容器、安全實時框架組成，可以提供基礎的計算、通信、安全等服務。目前頭部企業仍以國際廠商為主。
第三個是開發工具鏈，這是一個生產力工具，用于促進R&D和無人駕駛自動駕駛汽車軟件生產之間關系的改革。目前，工具鏈面臨著行業規范缺失、非標準化和信息孤島嚴重的問題，使得行業不得不反復“造輪子”
因此，隨著汽車軟件產業規模的擴大和模塊專業化程度的提高，如何快速突破汽車軟件的核心技術，共同構建產業生態，形成基礎軟件架構標準l，是行業迫切需要解決的問題……當地企業在有限的時間內。
另外，從左側示意圖的生態線和軟件架構對比發現，傳統的R&D工具和系統軟件基本被國際廠商壟斷；國內的功能軟件和計算平臺廠商已經有了成熟的技術積累，可以在一定程度上與國際廠商競爭，但在大型計算平臺和高階自動駕駛算法方面還有一定差距。基于我國在5G通信、C-V2X等技術上的領先優勢，目前國內在該領域的企業非常多，示范和落地建設的案例也非常多。
從右側子圖標的對齊情況來看，在智能汽車軟件全周期開發工具鏈領域，相關標準規劃還是空白；在面向未來的軟件定義汽車架構下，由于集成了更多新的軟硬件技術(如傳感器、V2X通信等。)，相應的軟件技術路徑和產品形態還在探索中，目前還沒有形成國際統一的技術規范和標準。今后要重點研究制定共性、基礎、通用的規范標準，共同促進行業健康有序發展。
創新中心編寫《全景圖》的初衷是為了幫助汽車軟件領域的研究人員和開發者更清晰地了解中國汽車軟件全景圖以及后續開發中需要解決的關鍵技術。
創新中心主任薛表示，我們熱切希望與行業伙伴攜手“掛圖作戰”，攻克汽車軟件開發領域的關鍵基礎軟件和系統軟件，共同面對汽車軟件快速發展帶來的復雜軟件工程技術挑戰，推動中國汽車產業在智能汽車時代實現新的超越。
創新中心將通過全景思考形成《汽車軟件白皮書(2022)》，并持續為行業解讀。
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