软件定义汽车专题报告Word文档下载推荐.docx
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新能源汽车的崛起，促使竞争加剧，激发了汽车行业活性。
电动车降低了造车的门槛，使许多互联网行业的从业者涌入到造车领域，一方面加剧了行业生存资源的争夺，另一方面也使传统的行业有了新的动能。
融入互联网思维的造车新势力给传统造车行业带来了很大冲击。
通过软件付费的思想已经被广泛接受，这让SDV的发展有了广泛的群众基础，因此传统的OEM们将软件提升到了战略的高度。
1.2、SDV颠覆传统汽车价值，重塑产品价值链
汽车不断进行智能化、网联化、电动化、自动化的发展，软件、芯片、计算能力等变得越发重要，其地位有望超越发动机、变速箱、底盘传统三大件。
正在颠覆传统的汽车价值链并影响其所有利益相关者。
新科技、软件公司的涌入带动了供应链管理的扁平化、边界模糊化，推动产业竞争要素发生本质变化，带动供应链生态体系变革。
在传统封闭式供应链的汽车制造商在整条供应链中只负责一个环节，主要担任汽车研发制造的角色。
而在新生态体系中各大汽车制造商抓紧打造自己的生态体系，并且从汽车全生命周期出发，服务覆盖整个产业链条。
产业核心竞争要素发生转变。
传统汽车核心竞争要素为四大类：
造型与工程设计、动力总成、底盘和电子电器，这些占据了整车绝大部分的成本；
而现在智能电动车核心元素颠覆了传统模式，新的三大核心竞争要素为：
硬件、软件和服务。
根据麦肯锡的调查，汽车软件和电气电子元件（E/E）市场预计复合年增长率为7％，该市场将从如今的2380亿美元增长至2030年的4690亿美元。
软件在D级车整车价值中所占的比例有望在2030年达到30%。
将成为未来汽车行业最重要的领域。
1.3、新四化浪潮推动汽车软件服务业务快速发展
随着汽车新概念的不断普及，新四化的浪潮推动汽车软件服务业务快速发展。
汽车行业的重点将从依靠硬件驱动的产品逐步进行转移，当下的新产品应当是由硬件+软件同步驱动的产品
据麦肯锡预测，全球汽车软件与硬件产品内容结构正发生着重大变化，2016年软件驱动占比从2010年的7%增长到10%，预计2030年软件驱动的占比将达到30%，届时硬件驱动占比仅为41%。
1.4、性能与功能双预置，实现软件定义汽车
当前车企主要通过对硬件的主要功能进行提前预置，从而实现后续的逐步更新升级。
硬件预置：
传统的汽车销售模式是按照硬件配置的有无和性能来决定价格，而SDV是通过软件的不同配置来决定车与车之间的差异，每辆车之间的硬件完全一样，但功能与体验却各有不同。
车企在产品设计之初需提前将软硬件预设计好，在SOP的时候把将来用于扩展功能所需硬件预置进去，后续通过软件的升级或者功能开放来收回这部分成本。
比如特斯拉的AutoPilot，采用的是硬件预置，后续通过软件开放权限和更新升级来进一步收取相关费用。
性能预置：
性能预置分为两个方面，控制器算力预留，为将来提供更多的软件功能而事先留出空间，可以增加软件功能或算法等。
由于AI（人工智能）在车上不断的应用，所需要的算力也大幅度提升，而将来AI的算法的不断提升究竟需要多少算力，没有人能够准确的预估，所以实际情况中会多预留出一些，以免将来需要通过更换硬件来进行升级。
性能预留，如加速性能提升，续航里程提升，图像的清晰度提升，音响效果提升等。
例如2018年6月，美国权威杂志《消费者报告》发现，Model3刹车距离比皮卡福特F-150要长。
ElonMusk接受了《消费者报告》的批评并承诺通过OTA尽快解决此问题。
在不到一周时间，特斯拉通过一次OTA升级解决了该个问题，《消费者报告》重新测试后发现，升级后的Model3刹车距离缩短了5.8米。
二、汽车新四化发展，OTA应运而生
汽车新四化（电动化、智能化、网联化、共享化）是行业公认的趋势，电子部分和软件的重要性变强，意味着整车的复杂度升高。
和硬件相比，软件是车里迭代最快、最容易个性化的部分，也是亟需进行系统化管理的部分。
车辆无论是遇到软件故障还是更新，线下店维修和召回的模式，从覆盖范围和复杂度上是越来越难管理。
而OTA技术具备减少召回成本、快速响应安全需求、提升用户体验等多种优势，是未来智能化汽车时代的必然选择。
2.1、智能化和网联化发展，OTA进入汽车领域
OTA技术的英文全称为OvertheAirTechnology中文翻译是空中下载技术，通过移动通信的空中接口实现对汽车设备及SIM卡数据进行远程管理的技术，简单理解就是通过移动通信技术进行无线系统升级。
这项技术最早源于手机，近几年在汽车行业普及开来。
OTA技术的发展经历了四个阶段：
1）萌芽阶段2）娱乐系统和网联模块本身更新阶段3）动力总成和安全系统更新阶段4）未来可能的更新汽车的核心运算单元（各个区块的域控制器）OTA系统升级，分为软件升级和硬件升级，即通常所说的SOTA（SoftwareOverTheAir）应用软件升级和FOTA（FirmwareOverTheAir）固件版本在线升级：
FOTA固件空中升级：
指通过云端升级技术，为具有连网功能的设备：
例如手机、平板电脑、便携式媒体播放器、移动互联网设备等提供固件升级服务。
SOTA软件空中升级：
偏向于应用软件升级。
OTA架构：
OTA整体架构包含OTA云端、OTA终端、OTA升级对象三部分。
OTA云端为OEM专属的云端服务器平台，OTA终端采用Tbox，OTA升级对象按功能域划分，分为动力系统域、车身系统域、影音系统域、ADAS主动安全域，分为四个不同的功能安全等级。
OTA云端：
OTA云端也称为OTA云服务平台，包含OEM支持OTA升级的ECU全部的完整的升级包。
OTA云端的设计要求是独立的平台，支持多车型、多型号规格、多种类型ECU软件的升级。
OTA云端的框架结构主要包括五部分：
OTA管理平台、OTA升级服务、任务调度、文件服务、任务管理。
OTA终端：
OTA终端主要包含OTA引擎和OTA适配器，其中OTA引擎是一个连接OTA终端与OTA云端的桥梁，实现云端同终端的安全通信，包括升级包下载、升级包解密、差分包重构等功能。
OTA适配器是为兼容不同的软件或设备的不同更新逻辑或流程，根据统一的接口要求封装的不同实现。
升级适配器由需要OTA升级的各个ECU软件实现提供。
OTA升级对象：
汽车OTA升级对象对象主要包括影音系统，ADAS软件，以及车内嵌入式ECU。
嵌入式ECU通常采用软件备份功能，即ECU内部用于两片区域，一部分用于存储当前运行的程序，一部分用于存储备份程序。
除第一次安装或者设备下线时，ECU内部只有一份软件外，之后安装的软件都会与上一份共存。
当前运行的是最新的软件，如果升级过程中发生错误或者刷写的程序不能运行，ECU内部自动回滚至上一版程序，保证车辆的可靠性。
2.2、远程升级服务，综合提升汽车体验与性能
近几年智能传感器技术、大数据、人工智能、5G通讯技术等技术快速发展加持下，汽车也在经历史无前例的变革。
在过去，汽车上的发动机、底盘等硬件是汽车的主体，而未来的汽车，软件的地位和规模将加速上升，占据越来越大的比重。
伴随着软件的发展，软件需要不断的升级。
因此，OTA作为智能网联汽车必备的基础能力之一，其价值也在行业内达成共识，越来越多的车企将远程升级纳入智能网联汽车战略规划之中。
汽车OTA主要优势：
1）使用OTA系统快速修复软件缺陷：
可以快速高效修复汽车本身存在的一些系统性的缺陷。
在一般情况下，传统的汽车厂商在发现旗下某款产品存在系统BUG的时候会进行统一召回，整个过程非常的繁杂，费时费力。
据统计，2018年和2019年我国国内汽车召回总量分别为1242万辆和641.7万辆。
有了OTA升级以后，无需再去4S店，直接在汽车上通过厂商推送的更新包升级即可，提高了客户体验，也减少了厂商线下维修成本。
2）缩短新产品、功能开发上市周期：
车企使用OTA的方式向终端客户推送新产品、新功能，用户在第一时间可以随时随地进行更新使用，极大程度地缩短了新产品和新功能的开发上市周期。
3）收集用户数据，为大数据布局：
通过OTA系统手机终端用户实际用车数据，分析用户车辆及使用情况，针对性修改软件功能和参数，并且为日后大数据的业务开展做铺垫。
4）提高用户体验，提升用户粘性：
进行界面优化更新，提升人机交互体验。
汽车连接互联网，改变了过去销售是研发过程结束的汽车销售模式，使销售成为厂商与客户互动的开始。
汽车OTA应用的意义：
1）提高用户体验，延缓汽车产品过时周期。
OTA的意义在于提供不断升级更新的服务，通过软件的迭代更新，实现更多的可能性，提高用户体验，延缓汽车过时周期。
2）提高车型研发效率，提高车型迭代质量、改善用户体验。
研发人员对客户反馈响应不及时是导致车型满意度无法快速提升的关键。
某些已售车辆的缺点一般需要用户通过一线的售前或者售后人员层层反馈到研发部门，研发人员优化后再将升级代码发回服务站，最后多次交叠才能完成，导致升级的实时性和效率较低，并且多数用户也只有在购买新车型才能感受到功能的升级，对已售出的车辆无法做到及时更新。
而在智能汽车OTA时代，研发人员更新完软件代码，能够快速传达到用户，增强驾驶员体验，提高用户满意程度。
3）OTA成为车企发展新方向。
OTA也是智能汽车技术的一个重要的功能，用户需求和车企售后维护都需要。
这项技术将随着整车企业对软件能力、网络能力、产品全生命周期需求的把握，变得越来越重要。
如果汽车厂没有重视OTA研发，无法持续更新软件、没有办法做双向的沟通跟交流，没有办法组成有用的服务跟应用供车主使用，则有可能被边缘化。
2.3、汽车网联化和智能化不断提升，OTA有更大市场需求
汽车网联化和智能化的发展，新车车联网配置占比提升。
OTA的发展与汽车网联化和智能化的推进息息相关，而近两年，这两方面的发展正在提速。
2017年上市的新车中车辆联网配置占比达21%，高于2016年上市新车配置占比16%。
接下来，随着新车型的推出，车联网装配比例将继续提升，到2020年，中国车联网用户将从现有的700万，增长至2020年的4400万左右，渗透率将达到18.1%。
对OTA产生重大影响的车联网市场当前也正处于成长阶段，其快速的发展有利于OTA的加速成长。
在SOTA方面，装配量和装配率在迅速提升。
据佐思汽研数据，2018年中国乘用车SOTA装配量为239万辆，装配率为11.8%；
2019年增加至383.8万辆，同比增长60.6%，同时装配率提高至19%。
咨询机构ABIResearch在一份报告里预测，到2022年将有2.03亿辆部汽车能通过OTA方式更新软件，其中至少2200万辆汽车还能通过OTA更新固件。
政策推动行业发展。
根据《电动汽车远程服务与管理系统技术规范》规定，从2017年1月1日起，新生产的全部新能源汽车安装车载终端，通过企业监测平台对整车及动力电池等关键系统运行安全状态进行监测和管理。
公共服务领域车辆相关安全状态信息要上传至地方监测平台。
在信息上行监管的同时，电池（主要指BMS）、电机、T-box都会产生OTA需求。
2.4、特斯拉整车OTA标杆，打开汽车智能化大门
业界公认，特斯拉是第一家做到整车OTA的车企。
之所以能做到高频的升级，是因为它遵循了软件定义汽车的模式，从系统架构设计之初便考虑周全。
通过采用集中式的电子电气架构，将传感器、ECU、线束、电子电气分配系统整合，实现了整体的配置和功能。
特斯拉电动车拥有整车实现空中下载（over-the-air；
OTA）软件升级的能力。
不仅可透过OTA将软件升级发送到车辆内的车载资通讯（telematics）单元，更新车载信息娱乐系统（IVI）内的地图和应用程序（App）以及其他软件，还可以直接将软件增补程序传送至有关的电子控制单元（ECU），以实现安全、可靠的功能升级。
根据统计，从第一款ModelS上市开始，截止到17年3月份的5年时间里，Tesla总计推送25次OTA升级（不含小版本）。
涉及各大功能域、至少22个控制器。
在这其中：
中控屏更新21次，更新内容囊括bug更新/显示/报警/交互/控制设置等方面，几乎每次更新都会涉及；
动力及电池系统相关更新11次，包括能量管理/热管理/性能优化/车载充电等方面；
座舱系统相关更新10次，包括雨刮/座椅/PE/门把手/鸥翼门等方面。
传统车企追赶特斯拉在研发OTA过程中所面临的困境。
1）任何一项技术的研发都需投入大量的人力、物力、财力，传统车企重新研发固件的升级，将面临更多技术难点；
2）与特斯拉直营不同，传统汽车制造商拥有很多经销商合作伙伴，经销商通过各种增值服务来获取利润，而OTA无疑将打破这一关系；
3）网络连接毕竟是有风险的，防止大规模的黑客行为，车企还需做很多安全工作。
特斯拉是造车新势力的标杆，给传统汽车行业带来了前所未有的冲击。
有分析师提醒传统汽车应对特斯拉快速的创新步伐保持警惕，因为它可能彻底颠覆传统汽车行业。
事实也如此，特斯拉整车OTA的问世，给消费者带来了极大的便利和前所未有的用车体验。
OTA系统同行业对比方面，国内当前能够真正意义上进行FOTA的车企我们选取了理想、小鹏和蔚来进行对比。
蔚来汽车在稳定性和功能性两个层面有明显进步。
稳定性层面：
2018年蔚来汽车由于软件问题频频出现在各大网站头条，而2019年蔚来汽车销量提高了2倍，但是爆出的问题大幅降低。
功能性层面：
蔚来汽车已具备FOTA能力，可以实现通过OTA对车机、辅助驾驶、动力三大块内容都进行了优化和升级。
理想汽车以OTA方式对理想One的底盘动力系统、信息娱乐系统和电气电控系统进行升级。
2019年12月至今，理想One已推送6次OTA软件升级，为用户打造持续提升的用车体验。
预计2020Q3，理想One还将推送新一轮OTA软件升级，带来QQ音乐、微信读书、腾讯新闻等全新应用。
小鹏汽车自2019年1月的首次OTA到2020年6月23日，G3一共完成12次OTA升级，新增逾59项功能，逾1912项功能优化升级，平均一个半月就有1次OTA升级。
通过综合对各品牌OTA当前功能的对比，特斯拉OTA依然属于行业标杆。
1）技术全面领先，在FOTA中更加凸显。
能够通过OTA对动力系统和底盘系统均进行有效的功能新增和功能优化。
2）产品具有先发优势。
产品对新能源汽车进行了最先定义，并且在用户体验、系统成熟和稳定性方面均处于行业领先地位。
3）新能源汽车玩法创新。
特斯拉开创了新能源汽车的玩法，并且目前仍然具备引领的能力。
中国车企发展迅速，行业差距不断缩小。
特斯拉产品力在当下行业领先，但是通过对比发现，中国车企仅短短几年的发展，无论在固件更新还是软件更新方面均能够实现拓展与优化功能，未来发展可期。
2.5、OTA成为未来发展主旋律，同时也充满挑战
众多新车企才用OTA升级方式搭载，节约大量成本。
作为装备有自动驾驶功能的车型，很多车企也会采用OTA升级的方式进行搭载。
蔚来是国内比较早应用OTA的企业，比亚迪、小鹏和威马在2018年底也都先后以不同形式推出了OTA功能。
据咨询机构ABIResearch的一份报告预测，到2022年将有2.03亿辆汽车能通过OTA方式更新软件，其中至少2200万辆汽车还能通过OTA更新固件。
咨询机构IHS预测，汽车制造商从OTA软件更新中节省的成本将从2015年的27亿美元增长到2022年的350亿美元。
OTA的布局亦对车企提出了新的要求和挑战。
安全层面，当汽车通过OTA升级的话等于是全面开放的，一些机密文件很可能会被一些不法分子利用一些手段窃取，因为现在的车电控单元太多，手刹电子的，方向盘电动、ACC自适应巡航的等等，这些都是可以通过网络可控制修改的，当然更为重要的就是现在很多车渐渐的支持无人驾驶，一旦重要开放不免对安全造成一定的隐患。
管理层面，以前我们车要升级都要去经销商升级，升级同时会帮你检测车辆然后推广一些用品和服务，一旦OTA全面实行难免会使客户与经销商的接触少了很多，所以如何管理经销商形成新的营销体系也是非常重要的。
OTA发展需要经历一个逐步增长的过程。
OTA升级的车型出现。
从车联网的发展方面来看，相关数据示，目前中国市场在售车型车联网配置装配率较低，仅有13%，另有2%的车型可选配。
尽管根据多方预测，2020年国车联网市场规模将达到约338亿美元，但不可否认的是，车联网发展并非一蹴而就，中间需要经历一个逐步增长的过程。
而由此也不难得出，OTA的车内应用同样会经历类似的过程。
三、软件定义汽车，智能座舱先行
智能汽车的发展伴随着智能化、网联化这两大风口，其重要性日益凸显。
在实现自动驾驶之前，汽车座舱正在成为聚拢车载互联网、智能交互、新型材料等技术的阵地，车内空间的形态从最早的出行工具角色转变成一个移动的智能空间。
3.1、智能座舱开启乘车新体验
智能座舱是相对传统座舱而言的。
传统座舱一般是采用机械式仪表盘和内嵌式中控液晶屏，各个系统是相互独立的。
智能座舱通过搭载智能化/网联化的车载设备或服务，主要构成包括车载信息娱乐系统（主要是前座中控屏）、液晶仪表盘、中控大屏、抬头显示（HUD）、流媒体后视镜、车联网模块等。
智能座舱中各项功能集成整合为一个系统，在一套芯片和软件驱动下实现全部功能。
，使得“人-车-路-云”之间的交互内容更加丰富，各系统信息充分融合；
可以实现个性化定义，使驾驶人和乘车人有更佳的体验。
智能座舱是实现智能座舱各项子系统及功能的软硬件架构。
它包含硬件和软件两大部分：
硬件部分主要是指域控制器和各种芯片等组成的硬件平台；
软件部分主要是指由操作系统、Hypervisor、中间件、支撑工具等组成的软件平台。
随着芯片、软件等技术的不断提高，一芯多屏多系统的一体化座舱平台成为下一代座舱的主流趋势。
一方面可以实现系统整合、降低成本；
另一方面实现了传统座舱不能满足的多屏互联、智能交互、智能驾驶等场景化功能需求。
3.2、智能座舱是实现汽车智能化的必要条件之一
智能驾驶舱是汽车智能化的综合体现之一，除了改善驾驶/乘车体验之外，更为重要的是与汽车底层硬件甚至是更为根本的技术架构的革命相关。
智能驾驶舱的发展是汽车实现智能化的必要条件之一。
1）集成更多信息和功能，提升驾驶/乘车体验。
传统驾驶舱中，如摄像头等感知设备的数量与网络媒体服务的内容均十分有限，座舱内所集成的信息和功能均显单一；
智能驾驶舱中可集成多类传感器所收集的信息，强大的通信功能和智能化软硬件亦允许融入更为丰富的网络媒体服务，故而可提供更为丰富的信息和功能服务。
传统驾驶舱多是机械工业的产物，外观仍属于大工业时代的旧时风格，而智能驾驶舱在当前阶段，“中控大屏+数字化仪表”的组合是智能驾驶舱最具代表性的体现，是近2-3年多数车企在座舱设计方面的重要发力点。
智能中控大屏主要由触屏、语音等方式控制，融入更加丰富的显示内容和功能，尤其是安卓系统正在迅速普及，相比于仅支持CD/DVD、导航、倒车影像等的Linux系统，具有更加丰富的应用生态和拓展性；
数字仪表相比传统机械仪表的最大优势则是可以显示内容可灵活切换，从而可以显示更多的车辆状态信息，且可纳入天气、路况、地图、导航等功能，还可以与手机互联互动，两者的结合无疑会在很大程度上提升驾车体验。
2）与底层芯片升级紧密相关。
从底层芯片模组的角度来看，在传统驾驶舱之中，中控台、仪表盘等均是分离式的系统，由独立的芯片模组提供驱动支持。
而在智能驾驶舱时代，随着芯片技术的发展以及算力的提升，“一芯多屏多系统”正在迅速成为趋势——即由同一芯片模组同时支持中控大屏、数字仪表、后座娱乐屏等多类舱内智能设备和服务。
在“一芯多屏多系统”的基础上，软件在汽车座舱内的重要性日益加强，其复杂度和开发难度也一并上升。
除了芯片模组之上更为复杂的驱动程序与部署于各类屏之上的操作系统，用以支持多屏多设备之间互动的中间件以及如语音、视觉、情感识别等智能算法愈发的重要；
而且，随着空调、座椅等车内设施趋于智能化，软件对车内硬件的控制范围也进一步扩大。
3）是软件定义汽车的重要构成。
从更为根本的产业技术趋势来看，汽车的功能定位将从传统的移动出行工具逐步进化为一个融合娱乐、办公、生活等多类属性为一身的移动智能空间——即智能汽车。
相比于传统“功能汽车”以动力传动和底盘系统为核心，智能汽车的功能更加多元化，其核心能力由灵活的软件定义，并借助丰富的网络资源获得额外的赋能。
结合电动化、智能网联化、自动驾驶化的长期趋势和现阶段发展方向来看，下一阶段的汽车EEA至少应会形成动力总成、智能驾驶舱、智能驾驶三个DCU。
另根据NVIDIA的展望，在未来的智能汽车中，智能驾驶舱芯片、自动驾驶芯片将成为最为重要的两类车载芯片，且两类芯片近年的市场空间体量也大致相当。
相应的，无论是用于驱动座舱的
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