環(huán)球熱推薦：小鵬汽車智能化的思考與實(shí)踐

智能化經(jīng)過(guò)近20年的長(zhǎng)足發(fā)展，主要受益于信息技術(shù)和電子技術(shù)的進(jìn)步。90年代，智能化以機(jī)械電子化為代表，是較淺層次的智能化。21世紀(jì)初，開始圍繞著多媒體進(jìn)行智能化發(fā)展，2015年開始，行業(yè)真正進(jìn)入了智能化階段，智能座艙、智能車控和輔助駕駛開始普及。

小鵬汽車嵌入式系統(tǒng)副總監(jiān)黎錦鋒坦言，從今年開始，整個(gè)汽車的智能化將進(jìn)入全面智能化時(shí)代，高階的輔助駕駛將更加的普及，座艙交互以AI交互為主。當(dāng)前，汽車行業(yè)的產(chǎn)品需求升級(jí)迭代以及行業(yè)生態(tài)和技術(shù)的演進(jìn)發(fā)展，已經(jīng)形成了完整的閉環(huán)。這個(gè)閉環(huán)上做好智能化應(yīng)該從洞察客戶和市場(chǎng)的需求、技術(shù)上堅(jiān)持軟件定義汽車等方面著手。

【資料圖】

黎錦鋒 |小鵬汽車嵌入式系統(tǒng)副總監(jiān)

以下是演講內(nèi)容整理：

大家好！我來(lái)自小鵬汽車，負(fù)責(zé)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，很高興接收到蓋世汽車的邀請(qǐng)，跟大家做一個(gè)關(guān)于智能化方面的分享。我分享的主題是小鵬汽車在智能化的思考和實(shí)踐。我主要從三個(gè)方面做介紹：第一，智能化方面的思考；第二，小鵬汽車在智能化的開發(fā)實(shí)踐；第三，對(duì)未來(lái)的一些展望。

小鵬汽車在智能化方面的思考

近20年來(lái)，智能化受益于信息技術(shù)和電子技術(shù)的進(jìn)步，取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。智能化的發(fā)展歷程可以分為幾個(gè)階段：在90年代，智能化以機(jī)械電子化為代表，主要體現(xiàn)在機(jī)械座椅變成電動(dòng)調(diào)節(jié)等方面，這是較為初級(jí)的智能化。21世紀(jì)初，智能化圍繞著多媒體展開，典型的是藍(lán)牙的出現(xiàn)，以及定速巡航等輔助功能的普及。2015年開始，這個(gè)行業(yè)真正進(jìn)入了智能化的階段，在這個(gè)階段，智能車控變得非常普遍，輔助駕駛滲透率也比較高。

從今年開始，我們認(rèn)為整個(gè)汽車的智能化將會(huì)進(jìn)入全面智能化的時(shí)代，高階的輔助駕駛將會(huì)更加廣泛，座艙交互以AI交互為主。座艙的信息交互也會(huì)更多地涉及AR、VR、游戲等方面。同時(shí)，在信息安全方面，也會(huì)有更高的要求。根據(jù)麥肯錫咨詢的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，在整個(gè)汽車行業(yè)，與智能化相關(guān)的電子與軟件的產(chǎn)值在2023年同比將會(huì)比2022年增長(zhǎng)近97%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了汽車銷量的增長(zhǎng)。可以說(shuō)，智能化這一塊，整個(gè)市場(chǎng)前景是非常廣闊的。

就技術(shù)發(fā)展方向而言，主要包括以下幾個(gè)方面：首先，高階輔助駕駛。我們認(rèn)為，在未來(lái)幾年，高階輔助駕駛會(huì)得到更大的普及。因此，我們將致力于降低成本，提高普及率。

其次，智能互聯(lián)。隨著5G的普及，座艙的通信和內(nèi)容顯示會(huì)更加豐富，也會(huì)有更多的想象空間。隨著車路協(xié)同的普及，汽車將不再受限于傳統(tǒng)傳感器的視角，可以看得更遠(yuǎn)，行車安全性也會(huì)大大提升。

最后，多模態(tài)交互。這也是座艙的一個(gè)重點(diǎn)方面，我們將利用AI技術(shù)，優(yōu)化交互體驗(yàn)。AR、VR等內(nèi)容，以及游戲等娛樂(lè)功能，也會(huì)逐漸成為座艙的重要組成部分。

智能化方面，信息安全也日益重要和備受關(guān)注。為了保障乘客和客戶的利益，我們?cè)谛畔踩喜粩嗉哟笸度耄μ嵘密嚢踩w驗(yàn)。

我們從整車廠的角度出發(fā)，探索智能化的最佳方案。目前，汽車行業(yè)正面臨著產(chǎn)品需求、行業(yè)生態(tài)、技術(shù)發(fā)展等多方面的變革。我們也在不斷提高自身的能力和水平，適應(yīng)新的商業(yè)模式，向完整的智能化閉環(huán)演進(jìn)。

那么如何在這個(gè)系統(tǒng)上做好智能化呢？我們認(rèn)為主要有以下三點(diǎn)：

首先，以客戶和市場(chǎng)的需求為導(dǎo)向，快速迭代產(chǎn)品，提供差異化的、智能化的產(chǎn)品和服務(wù)。

第二，以“軟件定義汽車”為技術(shù)理念，這也是小鵬汽車內(nèi)部一直重視的方向。我們從軟件層面打造整個(gè)汽車的能力，把軟件服務(wù)化，打造豐富的生態(tài)。我們不斷完善、優(yōu)化自研能力，勤練內(nèi)功，增強(qiáng)智能化方面的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

第三，采用最新的電子電氣架構(gòu)，即“中央超算+區(qū)域域控”的架構(gòu)，自研開發(fā)域控平臺(tái)。我們已經(jīng)自研開發(fā)了四大域控平臺(tái)，并且在軟件上也實(shí)現(xiàn)了全自研的統(tǒng)一軟件架構(gòu)。

小鵬汽車在智能化的開發(fā)實(shí)踐

接下來(lái)主要講解小鵬汽車在智能化的開發(fā)實(shí)踐

2023-2025年是全場(chǎng)景輔助駕駛的時(shí)代，2025年之后，將邁向全面自動(dòng)駕駛。而XNGP自動(dòng)駕駛系統(tǒng)是小鵬競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵一環(huán)，目前已經(jīng)開始搭載在量產(chǎn)車型。這項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)高精地圖區(qū)域的導(dǎo)航駕駛，即在沒(méi)有高精度地圖覆蓋的區(qū)域也能進(jìn)行輔助駕駛。這主要是依靠全新一代的感知結(jié)構(gòu)，通過(guò)多個(gè)攝像頭和雷達(dá)，捕捉實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并在架構(gòu)下進(jìn)行融合，從而大幅提升動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的感知能力。

XNGP自動(dòng)駕駛系統(tǒng)具備了超前的感知能力，能夠?qū)崟r(shí)生成高精度地圖，因此不依賴高精度地圖進(jìn)行輔助駕駛。在動(dòng)態(tài)方面，我們也做了很大的優(yōu)化，人車博弈、車車博弈之間的邏輯更加合理、流暢，從而提升了整個(gè)用車體驗(yàn)。

智能座艙方面，小鵬智能座艙全場(chǎng)景語(yǔ)音2.0版本已經(jīng)在去年發(fā)布并搭載。它是業(yè)內(nèi)首次發(fā)布的全車對(duì)話系統(tǒng)。支持四個(gè)方面同時(shí)進(jìn)行交流，相當(dāng)于每個(gè)人都有一個(gè)私人的語(yǔ)音助理。現(xiàn)在與該系統(tǒng)的交流不需要語(yǔ)音喚醒，只需說(shuō)出指令即可。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別并執(zhí)行指令，實(shí)現(xiàn)全時(shí)待命。反應(yīng)非常快，一分鐘內(nèi)可以執(zhí)行40多條語(yǔ)音指令。

我們也做了很多安全性設(shè)計(jì)，與汽車安全相關(guān)的操作只能由司機(jī)執(zhí)行。乘客無(wú)法執(zhí)行這些操作，即使提出要求，我們也不會(huì)執(zhí)行。這在一定程度上提升了整個(gè)汽車的使用安全性。

小鵬的電子電氣架構(gòu)是打造智能化的關(guān)鍵支撐。沒(méi)有這項(xiàng)技術(shù)，上面的很多應(yīng)用都難以運(yùn)行。在G9上，我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了X-EEA 3.0電子電氣架構(gòu)，采用了“中央超算+區(qū)域域控”的電子電器架構(gòu)。我們把智能座艙和智能駕駛集成在一個(gè)控制器上，再加上四個(gè)區(qū)域控制器，可以根據(jù)整車的功能要求進(jìn)行裁減，比如說(shuō)有些車只需要兩個(gè)或三個(gè)，可以按需搭建。

在軟件架構(gòu)上，我們推進(jìn)了分層式的軟件平臺(tái)，把中間層、應(yīng)用層等進(jìn)行了切分，這樣可以提高分工效率，規(guī)范軟件開發(fā)。此外，我們使用了千兆的以太網(wǎng)作為通信主干道，基于千兆的主干網(wǎng)，整車的通信、數(shù)據(jù)、帶寬都非常大，從而提升了整車應(yīng)用的性能。

我們?cè)跀?shù)據(jù)架構(gòu)方面做了很多優(yōu)化，主要針對(duì)OTA的升級(jí)時(shí)間。現(xiàn)在G9可以實(shí)現(xiàn)無(wú)感OTA，升級(jí)時(shí)間控制在30分鐘以內(nèi)，比之前的1、2個(gè)小時(shí)縮短了很多。

我們?cè)谥悄芘潆姺矫嬉沧隽藘?yōu)化。通過(guò)智能配電，我們可以靈活地控制各個(gè)ECU在不同模式下的工作狀態(tài)，不像之前的供電只能一起開啟或關(guān)閉。智能配電使得整個(gè)功耗大幅降低，續(xù)航增加了將近8.7公里。

域控層面方面，小鵬自主研發(fā)了關(guān)鍵的控制器平臺(tái)，展現(xiàn)出強(qiáng)大的整體性能。其中，自動(dòng)駕駛控制器采用雙路冗余供電設(shè)計(jì)，提升了安全等級(jí)；支持多種接口類型，包括16路攝像頭和萬(wàn)兆以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接口；具有高硬件性能規(guī)格和高功能集成度。此外，控制器實(shí)現(xiàn)了行泊一體化架構(gòu)，并集成了IMU模塊，能夠提供厘米級(jí)的車輛定位精度。

智能座艙域控制器方面，小鵬已經(jīng)推出了第三代產(chǎn)品，并于2021年開始在P5車型上搭載。該產(chǎn)品以8155為主芯片，具有先進(jìn)的技術(shù)水平。目前，小鵬正在研發(fā)第四代智能座艙控制器，并將于近期發(fā)布。

小鵬在智能座艙上的設(shè)計(jì)遵循了高規(guī)格、高集成度和高平臺(tái)化的原則，已經(jīng)在智能化方面取得領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。控制器支持多個(gè)視頻輸出和輸入接口，支持千兆以太網(wǎng)，并已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。智能座艙可以適應(yīng)不同的駕乘人員需求。

在集成度方面，智能座艙從最初的儀表和中控主機(jī)一體化，逐步發(fā)展到中央網(wǎng)關(guān)的集成，不斷提升系統(tǒng)集成度、穩(wěn)定性和運(yùn)行效率。此外，智能座艙采用了平臺(tái)化設(shè)計(jì)，可以兼容不同車型。其軟件架構(gòu)基于虛擬化技術(shù)，不同的功能在不同的虛擬機(jī)上運(yùn)行，保證了系統(tǒng)的安全性。

區(qū)域控制器也是小鵬目前發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，區(qū)域控制器是“中央超算+區(qū)域域控”架構(gòu)的關(guān)鍵組成部分，它涉及眾多的車身、熱管理、動(dòng)力和底盤等功能。區(qū)域控制器采用了高性能、高安全的芯片和硬件，保證了動(dòng)力底盤的安全性和穩(wěn)定性。區(qū)域控制器的軟件架構(gòu)按照服務(wù)架構(gòu)的原則進(jìn)行開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了不同核心運(yùn)行不同應(yīng)用，以及整車服務(wù)的提供和調(diào)用，從而達(dá)到軟硬件的解耦。

總的來(lái)說(shuō)，區(qū)域控制器是整個(gè)X-EEA 3.0電子電器架構(gòu)的關(guān)鍵承載，其功能和集成度非常高，也對(duì)小鵬團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)能力提出了很高的要求。

小鵬汽車在自研領(lǐng)域具備的能力

我們?cè)谧匝蟹矫妫诳刂破髌脚_(tái)上，做了很多研發(fā)工作。這意味著我們可能會(huì)遇到很多困難，但最重要的是我們有能力克服這些困難，并取得了成功量產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)。我們對(duì)自己有信心，因此敢于成為第一個(gè)吃螃蟹的人，導(dǎo)入許多新的架構(gòu)和應(yīng)用。在這里，我想與大家分享一下小鵬在自研方面具備的能力。

我們的系統(tǒng)開發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)域控平臺(tái)的系統(tǒng)開發(fā)，具備以下四大能力。

第一，高集成。我們有豐富的多控制器集成經(jīng)驗(yàn)，熟悉各種控制器的功能和性能要求。我們建立了規(guī)模龐大的需求池，能夠進(jìn)行高效完善的設(shè)計(jì)與開發(fā)。

第二，高拓展。我們能夠適應(yīng)不同的拓展需求，覆蓋廣泛的車型和平臺(tái)。我們?cè)谟布O(shè)計(jì)上考慮了功能配置的取舍和平衡。在域控的交互上，也考慮了交互的通道和通訊格式，保證了跨系統(tǒng)通信的高效暢通。

第三，高復(fù)用。我們按照平臺(tái)化的目標(biāo)，最大化地實(shí)現(xiàn)了域控平臺(tái)在不同車型的復(fù)用，降低了開發(fā)人力和費(fèi)用。我們?cè)谙到y(tǒng)設(shè)計(jì)上面需要綜合考慮了不同車型的功能特性和布置位置，提高系統(tǒng)的復(fù)用率。。

第四，高敏捷。在整車開發(fā)上，尤其是智能化部分，需要快速迭代需求。為了讓我們的團(tuán)隊(duì)能夠及時(shí)響應(yīng)需求，我們必須具備高敏捷能力，也就是對(duì)整個(gè)產(chǎn)品和知識(shí)面有清晰的了解，才能夠快速分解任務(wù)。基于我們對(duì)產(chǎn)品的深入認(rèn)識(shí)，我們可以在試制時(shí)快速分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，提升整體的質(zhì)量水平。

總之，我們的四大系統(tǒng)能力保證了我們先進(jìn)域控平臺(tái)的落地實(shí)現(xiàn)，這是系統(tǒng)開發(fā)方面的能力。

在軟件方面，我們已經(jīng)涵蓋了各個(gè)主要系統(tǒng)，建立了完善的軟件開發(fā)體系和自研能力。在小鵬已量產(chǎn)的車型中都使用了大量自研代碼，整個(gè)成熟度很高。目前，我們正在進(jìn)一步推進(jìn)SOA的開發(fā)落地。在一體化開發(fā)方面，我們正在努力實(shí)現(xiàn)座艙、自動(dòng)駕駛、車身控制器等硬件和軟件的統(tǒng)一化部署，為中央超算平臺(tái)的落地打下基礎(chǔ)。

在硬件方面，小鵬汽車自成立之初，就致力于三電一屏的自主研發(fā)，目前已經(jīng)完成了域控架構(gòu)的全面實(shí)施，所有硬件均為自主設(shè)計(jì)開發(fā)。我們的四大域集成了傳統(tǒng)電子電器架構(gòu)下幾十個(gè)控制器，為我們的創(chuàng)新提供了堅(jiān)實(shí)的硬件支持。正是因?yàn)槲覀儞碛袕?qiáng)大的硬件開發(fā)能力，我們敢于在行業(yè)中率先突破難點(diǎn)，敢于在域控制器層面實(shí)現(xiàn)高集成。我們的硬件開發(fā)能力使我們能夠靈活應(yīng)對(duì)電子架構(gòu)的快速演進(jìn)，確保我們?cè)诩夹g(shù)先進(jìn)性上保持領(lǐng)先地位，更好地支撐智能化的落地實(shí)現(xiàn)。

展望與未來(lái)發(fā)展方向

最后，我簡(jiǎn)單談?wù)勎磥?lái)的展望。目前，智能化領(lǐng)域最近出現(xiàn)了一些新的發(fā)展趨勢(shì)。例如，ChatGPT的出現(xiàn)。我們看到，以前更多的是規(guī)則驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新，而未來(lái)更多的是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新。

舉個(gè)例子，我們的電控以前很多都是用C語(yǔ)言等建模實(shí)現(xiàn)，一旦實(shí)現(xiàn)就固化了，不會(huì)隨著用戶用車的習(xí)慣而自行優(yōu)化迭代。我們認(rèn)為未來(lái)類似算法應(yīng)該能夠自我進(jìn)化和改善。現(xiàn)在已經(jīng)有一些嘗試，在控制器上結(jié)合AI算法，使車控算法更有溫度、更個(gè)性化，這是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

我想借用汽車新四化概念，針對(duì)智能化進(jìn)行一個(gè)“新四化”的展望：自動(dòng)化、中心化、娛樂(lè)化和服務(wù)化。

自動(dòng)化前面已經(jīng)說(shuō)了很多。隨著域控平臺(tái)性能的加強(qiáng)、AI算法的優(yōu)化和新一代傳感器的迭代，以及底盤相關(guān)發(fā)展，我們認(rèn)為無(wú)人駕駛或高等級(jí)輔助駕駛落地的可能性越來(lái)越高，并且速度會(huì)越來(lái)越快。

中心化一直是小鵬堅(jiān)持的開發(fā)方向，我們現(xiàn)在堅(jiān)持的都是要做中央超算，中央大腦，包括還會(huì)將很多軟件和應(yīng)用都部署到中央大腦這邊來(lái)，以后中央大腦會(huì)真正成為一個(gè)智能化的核心大腦，是我們整個(gè)智能化的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

娛樂(lè)化，自動(dòng)駕駛將使能汽車成為人們休閑娛樂(lè)的第三空間，高清音視頻、XR、生成式AI等技術(shù)使智能座艙成為沉浸式娛樂(lè)空間，車內(nèi)游戲和內(nèi)容生態(tài)將極大豐富，可能創(chuàng)造全新的盈利模式，提高車企盈利能力。

服務(wù)化，整車軟件SOA化將成為必然趨勢(shì)，基于標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)接口的跨域中間件和平臺(tái)軟件，將最大限度地解耦應(yīng)用層和底軟硬件的迭代變更，最終由跨域融合帶來(lái)更多軟件創(chuàng)新，結(jié)合AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)真正的智能車控。

（以上內(nèi)容來(lái)自小鵬汽車嵌入式系統(tǒng)副總監(jiān)黎錦鋒于2023年3月14日-16日在2023第四屆軟件定義汽車論壇暨AUTOSAR中國(guó)日發(fā)表的《小鵬汽車智能化的思考與實(shí)踐》主題演講。）