跨域中间件与工具链开发何以“化繁为简”——专访易特驰首席技术官郑心航

7月26日，由易特驰汽车技术（上海）有限公司（以下简称“易特驰”）和亿欧智库联合举办的“2023整车操作系统发展趋势研究报告发布会暨线下交流研讨会”召开。
　　会上，易特驰首席技术官郑心航指出，传统汽车软件开发局限于控制器层面，难以应对智能化和网联化需求，易特驰提出基于云原生和SOA（面向服务的架构）的开发技术路线，可实现汽车软件的快速迭代和效率提升。此外，易特驰还致力于开源社区建设，在COVESA（互联汽车系统联盟）贡献了超过3个的开源项目，旨在共建行业标准。未来，易特驰将帮助合作伙伴赋能未来汽车软件的新开发方式和新开发生态。
　　对于非汽车软件领域的人来说，易特驰的名字多少有些陌生，但若提起其母公司博世集团，恐怕这种“距离感”一下子就消除了。据了解，作为博世旗下专注于汽车软件中间件和测试开发工具链的独立品牌、子公司，易特驰传承了博世在汽车领域的深厚开发经验，因而对行业发展趋势的判断和提出的相应解决方案十分具有参考价值。日前，《中国汽车报》记者就此独家专访了郑心航，听他详解行业到底需要怎样的汽车基础软件、中间件，又应如何构建软件生态，如何在自主可控、高效复用之间取得安全与效率的平衡。
　　需求变化让软件成为“赋能者”
　　“经过近一两年时间的讨论和探索，行业已就‘软件定义汽车’形成广泛共识。”郑心航表示，“换句话说，未来不同整车品牌之间的竞争，主要将由软件驱动。”
　　其实，回溯汽车130余年的发展史，这一共识的取得也并非一蹴而就。“早期直至相当晚近的很长一段时间内，甚至现阶段，汽车产品的差异性主要是由硬件承载的；消费者最易感知且看重的动力性、操控性乃至外观，都是这些硬件物理特性的外在体现。”郑心航分析道，“而如今，以国内造车新势力为代表的整车企业开始意识到，智能化性能同样广受汽车消费者的关注。它们开始采用‘堆叠’硬件的方式，提升车型的智能化表现以及驾乘的更优体验。”
　　在易特驰看来，头部企业采用某种新型元器件（无论激光雷达还是高算力芯片）装车并展现出独特的整车竞争优势后，必然会有不少同行沿着同样的路径跟进，最终导致同级别车型的硬件配置和性能趋同化。
　　郑心航以手机行业的情况向记者举例：“安卓和苹果两大阵营的厂商会按照自己的节奏不断地更新硬件，但影响消费者购买决策的往往并不是电池容量、摄像头像素等硬件特性，而是软件生态系统。”通过对手机行业从功能机时代向智能机时代过渡的观察，他认为，未来消费者对于汽车传统‘功能性’的关注会相对减弱，对人-机-环境交互性、与数字生活结合度的关注则将不断增强。有鉴于此，软件将成为不同汽车品牌、不同汽车产品实现差异化的赋能者。“从这个角度来看，正是消费需求的变化，引领了汽车产品的变革，更决定了‘软件定义汽车’必将是大势所趋。”他表示。
　　郑心航强调，“软件定义汽车”并非意味着“千车一面”，相反汽车产品的多样性有望愈发丰富，而且会根据不同的适用场景形成巨大的软硬件差异。比如，私家车可能更加强调私密性、舒适性；Robotaxi则更加侧重安全性、车队运营效率与智慧城市智慧交通之间的互联互通。“这种多样性和差异性，恰恰是汽车软件所能提供并着力支撑的。”他告诉记者。
　　精研跨域中间件与工具链开发
　　汽车行业内外发生的种种新变化，促使传统汽车零部件供应商必须加快转型步伐，以更快更好地满足现有和全新的市场需求。在今年5月举行的年度发布会上，博世宣布重组其汽车与智能交通技术业务，为客户提供全栈式定制化技术和解决方案。重组后的汽车与智能交通业务包括以下几大事业部：智能驾驶与控制系统（XC）开发并提供从自动泊车到自动驾驶等相关领域的解决方案；电驱动系统（EM）关注从电桥到座椅调节器的所有电机相关业务；易特驰（ETAS）横向负责操作系统和工程工具的通用软件开发；智能交通售后（MA）负责主机和独立售后市场零部件业务，以及博世汽车维修服务网络；汽车电子（ME）开发控制单元，负责博世内部的半导体业务活动；动力系统（PS）聚焦内燃机技术、车用和固定式燃料电池、电解槽及氢发动机解决方案；车辆运动智控系统（VM）负责从防抱死制动系统（ABS）、电子稳定程序（ESP）到转向系统的车辆动态控制相关业务。
　　“易特驰目前作为一个独立品牌进行运作。具体而言，我们侧重于‘软件定义汽车’，尤其聚焦于未来汽车软件跨域开发所涉及的全套工具链与中间件。与常规的汽车应用软件相比，这种定位是中立且独立的。”郑心航介绍说，“此前，易特驰更多关注在嵌入式测试和标定解决方案的细分市场。而目前及日后，博世集团内部底盘、制动、动力总成、转向等与车辆具体功能相关的软件，依旧由各事业部独立开发。易特驰对外提供的是可以适用所有应用域的基础软件、中间件、工具链的开发，包括AUTOSAR（汽车开放系统架构）、车云一体化、控制器虚拟化验证等。所以说，易特驰的业务定位就是专精于跨域或全域、与汽车应用软件相独立的中间件和工具链。”
　　“我们与其他的博世汽车与智能交通业务互补，共同助力整车客户及其他合作伙伴的发展，为其提供技术价值。”郑心航进一步解释道，“从回应行业需求的角度来看，博世集团在汽车零部件领域的深耕细作，不同事业部所积累的汽车应用软件具体经验，叠加我们自身在嵌入式领域的优势，以及对新兴领域的积极投资和技术导入，共同构成了易特驰全栈式工具链、中间件的研发、适配和集成能力。”
　　支持“开放、合作、共创、共建”
　　“易特驰是AUTOSAR领域的头部企业。AUTOSAR目前依然是业内最成熟、稳定、可靠的汽车软件开发框架，没有之一。”郑心航表示。
　　据了解，上世纪七八十年代，汽车产品在机械件、连杆、液压等零部件的基础上，逐步引入芯片及控制器软件，它们取代原先的纯机械系统开始实现动力控制、转向等核心功能，AUTOSAR为适应这样的变化应运而生。“目前，行业正处于巨大变革的前夜，大部分汽车软件还是聚焦在控制器层面。Classic AUTOSAR导入了一种自动化的工具链，实现了对不同控制器、允许不同的建模软件进行代码的生成、测试、部署。只要还有相当多数量的汽车软件开发是面向控制器的，AUTOSAR就依旧是无可替代的。”郑心航表示，“当然，这并不意味着我们没有意识到行业的快速变化。正是基于‘软件定义汽车’的不断深化，智能驾驶、智能座舱的开发需求层出不穷，需要调用不同域、不同零部件软硬件共同实现的功能开发，于是AUTOSAR适时推出了Adaptive版本。它能够应对软件动态可变、灵活更新的需求，以及车内复杂软件的开发测试。”
　　“汽车行业传统的黑盒、闭源开发方式，很难满足整车企业及各类软件供应商快速迭代、合作共创的需求。在目前‘软件定义汽车’的初期阶段，业界同行基本都是‘摸着石头过河’，没有哪家企业能在短时间内快速获得‘统治性’地位。因此，未来相当长的一段时间内，大家都将秉持开放、合作、共创、共建的理念发展。”郑心航对记者说，“近年来，国家也在大力倡导供应链、产业链安全、自主、可控，越来越多的整车企业提出了软件开源、知识产权共享等需求。软件开源运动本身已风起云涌数十载，在IT行业声势日盛。无论从技术领域的趋势，还是汽车行业的需求，抑或国内企业的关注角度看，我们都非常支持软件开源理念。易特驰不仅通过不同版本（类似社区版／企业版）的形式为不同客户提供满足需求的解决方案，而且鼓励国内实力较强的企业加入开源社区，实现共享，推动行业的共生共建。”
　　助力行业构建全新开发范式
　　“随着汽车‘新四化’的发展，‘软件定义汽车’逐渐成为共识，汽车产品的开发范式、组织流程都发生了巨大的变化。”郑心航指出，“整车电子电气架构正在演进，控制器层面开始出现大量全新类型的软件，比如有关自动驾驶的，以及基于安卓操作系统的人机触屏交互等。但同时，汽车软件也带有非常明确的功能安全属性。比如，针对控制器软件的开发，企业每做一次微小的改动，都需要经历一套完整的ISO26262《道路车辆功能安全》认证。汽车开发过程中对于安全性的审慎、严谨，与消费者基于消费电子产品认知得来的迭代速度之间形成了巨大的鸿沟。”
　　如何在消费者加快迭代速度的要求与汽车软件固有的安全管理模型之间搭建桥梁，正是易特驰致力解决的问题。郑心航表示：“在手机的功能机时代，软件的开发类似于嵌入式开发，即便是一个基础性功能，也需要对底层硬件、协议进行访问、优化，这样一来产品迭代周期无疑非常漫长。但在智能手机时代，应用层软件已有一套共用的操作系统软件平台，以拍照类软件为例，完全无需对底层摄像头的驱动软件进行任何变更和优化，这无疑提升了软件开发速度，带来了更好的用户体验。汽车行业也将复现这种情况。比如无钥匙进入功能，需要以近场通讯的方式调动门锁控制器、空调热管理控制器、后视镜控制器、座椅姿态控制器等众多控制器共同实现。如果按照传统的汽车开发方式，这需要车企同时向四五家供应商发起工程变更，若是所有供应商也依照传统方式进行嵌入式软件的开发，再进行功能安全的认证，整个流程至少需要近10个月的时间，其背后是高昂的开发费用。”
　　在郑心航看来，未来能够提升迭代速度的开发范式，一定是跨域协同完成的。换言之，未来行业将基于控制器层面之上，进行整车级别的编程开发，这对应着整车操作系统的概念。“今后，对于汽车软件新功能的开发，我们会尽可能避免变更控制器软件本身，而是将其作为底层驱动来看待。这将是开发范式的一个显著变化。与此相应的是，行业习以为常的开发组织架构也将发生变化。”他告诉记者。
　　融合、共生是行业大势所趋
　　作为一家聚焦于中间件、工具链的汽车软件供应商，易特驰十分关注开发者生态的建设。“如果把智能汽车的未来发展形态简单理解为移动的大型智能设备，那么汽车将有哪些‘杀手级’应用或应用场景？”郑心航展望道，“手机历经了从功能机到智能机的转变，背景是移动通讯网络从2G逐渐升级为5G，带宽越来越高、时延越来越低，使得即时通信、社交平台等典型应用落地生根。同理，智能网联汽车的未来发展，关键在于识别出典型的应用场景，其对开发软件、工具链的要求更高、需求更大。在有限的条件下，我们不能苛求行业培养出大量的专精人才，这既不经济也不现实，而开发软件、工具链更通用、也更易用。”他认为，未来，以AUTOSAR为代表的满足高实时性、高功能安全的开发工具和开发环境，将与新的开发软件、工具链长期共存并出现相互融合的发展态势。
　　或许是受到特斯拉“示范效应”的影响，目前一些整车企业开始进行全栈自研的探索。郑心航直言，汽车功能开发的本质属性始终是提升产品力。即便整车企业达成了全栈自研的愿景，这是否能让消费者足够清晰地感知，是否能够助力厂商提升产品销量，又是否会造成重复开发的浪费，都是行业需要认真思索的问题。“我们认为，消费者能够明显感知到的产品差异性，主要源于应用层软件的开发。有鉴于此，推出能够为全行业复用的底层软件，才是最有效率的工作。”他告诉记者。
　　郑心航指出，未来汽车软件行业可能呈现两种发展趋势：一是硬件平台可能会出现相对白标化的特征，硬件接口与编程驱动相互兼容，开发者通过操作系统对上层应用软件进行开发；二是可能出现某种全栈式，但封闭、专用的解决方案，比如在人工智能、图像识别等领域，供应商不仅仅销售硬件，也希望将软件打包推广。“第一种趋势实现的可能性更大。基于这样的趋势判断，易特驰认为，未来的汽车软件生态圈可能会以某些整车企业为核心节点逐渐形成；汽车软件领域‘千帆竞发’的局面将在一定程度上整合与重构。”他强调，“站在基础软件、中间件、工具链供应商的角度，为整车企业、一级供应商及其他开发者提供更适应未来汽车形态、快捷、高效同时支持差异化的解决方案，是我们的目标与使命。”