推进汽车软件行业合作（英）

与波士顿咨询集团合作 第四次工业革命中心 推进车辆软件行业协作 BRIEFINGPAPERMAY20 汽车在 软件驱动时代社区 汽车行业正在经历一个多世纪以来最具挑战性的转型。软件在这种转变中的作用是如此突出，以至于新一代车辆被称为“软件定义车辆”（SDV）-有关这种转变的概述，请参见方框1。为了更好地理解这种转变，世界经济论坛在软件驱动时代社区推出了汽车。该社区汇集了汽车和科技行业的领导者，并促进合作，以确保安全，有弹性和创新的行业。 该社区以前为软件定义的车辆开发了一个简化的技术堆栈，并专注于 在其关键层之一，车辆软件平台（汽车的“大脑”）。简报《车辆软件中的安全与创新解锁》概述了车辆软件平台目标图片的关键特征和时间表。当前出版物《推进车辆软件行业合作》以早期论文为基础，提供了一条更好地简化车辆软件平台上现有行业工作的途径。 需求：加强车辆软件平台的协作 需要合作来推进向软件定义工具的过渡 业界公认的。在车辆软件平台方面尤其如此。在车辆软件平台方面，合作受到追捧有两个关键原因: 1.其复杂性 端到端汽车平台的开发需要多个利益相关者的参与和他们之间的协作。这种协作解决了最终软件平台的不同组件之间的相互联系，以及监管标准和要求，例如安全 ones.Toaddedtothecomplexity,standardsandrequirementsvaryacrossgeographies.Multipleindustryconsortia,eachofwhichwiththeirownsetofobjectives,structuresandstakeholderscomposition,havebeenformedtoaddressthese 挑战-但这种行业合作联盟的统一方向尚未确定。 2.它有可能释放软件定义车辆的全部价值 虽然软件定义车辆的市场规模估计到2023年约为3200亿美元，到2030年约为6600亿美元，但预计只有约2%的市场与车辆软件平台相关(见图1)。然而，一个安全、高效和创新的车辆软件平台对于软件定义车辆的成功至关重要——它推动了软件和 硬件（其扩展开发的先决条件），并释放完整的生态系统价值和功能。因此，协作是关键。 图1SDV市场发展 2023 在十亿 2030 在十亿 80-90 10-20 6智能移动生态系统 ~6600亿美元 230-240 80-90 5Applications 40-45 10-17 4数据平台 10-15 5-10 3车辆软件平台 130-140 100-110 2计算平台 ~3200亿美元 160-170 90-100 1车载平台 市场2023年市场2030年 来源：BCG市场模型 已经创建了不同的行业联盟来协作推进车辆软件 平台。这些包括ECLIPSESDV工作组、SOAFEE、COVESA、AUTOSAR等。这些联盟有许多项目，其中一些项目的范围相互冲突或重叠。最近联盟之间的合作努力也已经出现，例如创建SDV联盟，旨在解决其中一些问题。 本简报旨在通过以下方式为当前在车辆软件平台中的协作做出贡献： –为行业协作所需的关键领域提供简化的总体结构 –概述每个领域的关键行业可交付成果及其当前进展阶段 –建议下一步，以最大限度地发挥现有的协同作用，以解决相关的挑战 BOX1迈向软件定义车辆的旅程 软件定义车辆的旅程可以在四个基本开发阶段中概述（见图2 ）。每个阶段都涉及技术堆栈的所有层的更改。软件在需要在这些阶段进行的相关战略决策中起着关键作用。 注意到迈向SDV的四个阶段不应与六个级别相混淆 ofvehicleautonomyoutlinedbySAEInternational.Whiletheformerconsideredthejourneyofthevehicletransformation,thelaterfocusisonthevehicleautonomyjourneyexclusively.Also,even 如果传统原始设备制造商似乎在他们的SDV旅程中采取了迭代方法，阶段可以跳过-这对于新的原始设备制造商来说可能是特别相关的。 图2SDV开发阶段 阶段1 阶段2 第3阶段 Stage4 重大功能范围扩展（包括新业务模式） 沉浸式 已连接自适应动态 关键车辆软件可以无线更新 阶段 车辆已连接用于低带宽 服务 先进的安全和辅助以 及数字客舱 向电气化过渡 实现自动化实现自主性 关键技术堆栈层的技术含义 沉浸式体验和商业模式 基于生态系统的经验 互联数字生活 稀疏的数字合作 伙伴关系 6生态系统 域中心 无处不在的实时智能 预测性智能 指数特征创新 注入生态系统的功能 SW解耦，复杂 孤立和嵌入 孤立数 5Applications 数据平台 云原生 中央和云原生 EV滑板 云分布式 HPC1&SoC2以区域为中心 EV滑板 高容量分析 OS/中间件、微服务以域为中心的EV滑 板 据 嵌入式 分布式ECU 以动力总成和底盘为中心 建立新的技能和SW开发工具和工具链 4 SW 3平台 计算平台 2 车载平台 1 重新思考商业模式 和收入来源 开发以软件为中心的开放式 协作环境 分离硬件和软件开发周 期 关键战略决策 革命性的架构步骤：同步行业努力 复杂性 ，以解决不断增加的软件和数据 主动-车辆干预 影响 自主安全 辅助-车辆警告驾驶 员 响应-车辆呼叫帮助 安全 个性化-调整功能 简化的UI-例如平视显示器 辅助驾驶-例如停车 整体能量mgt.-稳定电网 智能能源公司-充电绿色 降低能耗 减少排放-转向电动汽车 可持续性 包容性 包容性-AD简化了移动性 时间线过去2023-2025年当前发展成熟度它因地区、公司和车辆类型而异 2035+ 注:1.HPC-高性能计算;2.SoC-片上系统推进车辆软件行业协作4 行业联盟合作的六个关键领域 车辆软件平台所需的协作包括不同的方面-从创建用于汽车软件开发的统一方法和统一标准到促进共享测试或在联合架构上对齐。世界经济论坛和波士顿咨询集团与软件驱动时代的汽车界及其专家组合作，确定了六个广泛的领域。 用于车辆软件平台中的协作(见图3)。 领域1至5包括车辆软件平台的关键组件。这五个领域在其旨在提供的关键要素方面是不同的，但它们共享其他要素，即（a）功能安全和保障；以及（b）工具。区域6目标 其他五个领域的总体协调和治理，它负责确保在其他五个领域的联盟之间明确分配努力-这些努力应有助于共同的SDV愿景。 Figure3 车辆软件平台的六个广泛合作领域 123456 区域语法和协议语义应用程序开发操作环境集成对齐和 治理 说明和关键要素 潜在的合作领域（不详尽） 软件的“语法”(即，使用什么规则和协议来传输数据 软件的“词汇”（即使用哪个名称空间） 在其中开发特性和用户功能并不断升级和部署的工具/UI 不同的封装和分离用户功能，确保没有 负面干扰 所有不同用户功能与整体车辆行为的逻辑对齐 协调和管理关键软件计划，以确保统一的目标和可交付成果 持续审查和调整举措范围 参考实现 多个应用程序的组合和部署 操作系统 虚拟机管理程序容器 非差异化车辆核心服务 软件更新管理 配置管理发展监测 语义信号抽象数字孪生API定义 通信中间件车辆数据抽象 消息传递，包括开放标准 基础平台服务 。 涵盖五个领域的另外两个方面：功能安全和保障 行业联盟面临的挑战是确定每个领域所需的关键可交付成果 。鉴于一些行业细分市场（例如，OEM）在一些领先的现有联盟中的参与有限，这一挑战甚至更加突出。图4确定了所需的关键可交付成果 对于每个领域，以及它们当前的进展状态。如图所示，围绕语法和协议的努力处于高级状态；其他领域需要取得更多进展，尤其是整合领域。下一节提出了简化和进一步推进联盟努力的后续步骤。 Figure4 与六个合作领域有关的交付成果和进展 123456 语法和协议语义应用程序开发操作环境集成对齐和 区域治理 定期确定明确的范围 分配 联合测试环境 扩展到多个硬件体系 结构 扩展用于ASIL的 CI/CD管道1和实时性能 互操作性工具 API的IP开放（即开 放使用某些IP和 ArXML） Deliverables 区域方面的协调(如 日本、中国) 参考实现 非差异化车辆核心 服务的进一步标准“完成”的定义（例如 化，自动验证） 测试工装 开放接口标准API（ 例如，openAPI） 行业对财团的期望是什么？ 部分覆盖 重大差距 重大差距 部分覆盖 部分覆盖 良好的覆盖范围 当前状态 可以利用新成立的联 盟来改善长期合作 目前未涵盖任何举措 。没有足够的行业合作 缺少其他硬件体系结 构的扩展 ASIL上的合作缺 失1（目前的合作重点是质量管理 ） 目前由AUTOSAR覆部分由COVESA 盖，但新项目开发的(VSS)覆盖速度可以提高 现有努力涵盖的领域在多大程度上？ 注意：1.ASIL-汽车安全完整性等级，ISO26262的一部分 确保前进道路上的成功 为了成功推进不同领域，需要明确不同财团的作用和责任，并有一个统一的方向，最大限度地发挥现有努力之间的协同作用。 1.就合作框架达成一致 人们普遍同意需要在车辆软件平台上进行简化的协作，以实现向完全扩展的软件定义车辆的更快、更高效和更安全的过渡。这种简化协作的第一步是就总体协作框架达成一致。 本简报文件通过突出六个关键工作领域及其高水平可交付成果，为提供协作框架的第一步做出了贡献。该框架是与领先的行业参与者合作开发的，但是，为了最大限度地发挥其影响，它需要 在汽车价值链和不同地区采用。 2.确保采取全面的治理方法 不同的机构和/或行业联盟可以为同一领域增加价值，但它们不太可能都将议程推向同一个方向。为了确保一致性，每个领域都有一个“牵头”联盟/机构是有价值的，其他相关的联盟为这些牵头机构设定的行业方向做出贡献。 鉴于其在确保共同愿景和有效决策过程以及指导其他领域的方向方面的总体作用，应特别注意确保第6领域（调整和治理）的明确领导。最近，由ECLIPSESDV，SOAFEE ，COVESA和AUTOSAR创建了SDV联盟 为了实现这一目标，它包括来自四个提到的财团的代表。虽然这种合作方法可能有助于遵守总体决策（以及它们如何在其他五个领域提供支持），但运行“联盟联盟”的治理挑战不应低估。 贡献者 世界经济论坛 玛丽亚·阿隆索 领导，自治系统，第四次工业革命中心，瑞士 伊万·布滕科 瑞士世界经济论坛项目研究员和英国波士顿咨询集团顾问 波士顿咨询集团 MarkusHagenmaier 奥地利合伙人兼副总监 亚历克斯·科斯特 瑞士董事总经理兼高级合伙人 NikolausLang 德国董事总经理兼高级合伙人 Acknowledgements AlwinBakkenes 沃尔沃汽车SW工程部主管 ChristophBlume E/E技术办公室，大众汽车 Sorin-ChristianCheran HewlettPackardEnterprise副总裁、AI首席技术专家 周杰伦 IBMRedHat车载操作系统和Edge副总裁兼总经理 PhilippeDivry 沃尔沃集团卡车战略高级副总裁 NakulDugga 高通汽车高级副总裁兼总经理 MagnusFeuer 技术MBition主管，梅赛德斯-奔驰 ChristophGrote 宝马电子高级副总裁 ChristophHartung 跨域计算总裁罗伯特·博世 CarstenHelbing 集团首席技术工程师，大众 AchimHenkel 罗伯特·博世汽车技术总监 马丁·希勒 解决方案架构师，沃尔沃汽车 基督徒约翰 北美分部总裁，第四层 AnoopKachhara Mahindra集团集团战略副总裁 ShinpeiKato 创始人兼首席执行官，TierIV AndreaKetzer IBMRedHat汽车技术战略总监 德克·林茨迈尔 TTTechAuto首席执