李克强:智能网联汽车基础平台发展现状及展望

发布时间:2020-12-22 10:00    来源:中国汽车报

关键词:北京 智能网联 汽车工程学会

摘要:12月17日,由中国汽车工程学会和国家智能网联汽车创新中心联合主办的中国智能网联汽车产业发展报告2020以下简称蓝皮书发布会在北京成功举办。

       2020年12月17日,由中国汽车工程学会和国家智能网联汽车创新中心联合主办的《中国智能网联汽车产业发展报告(2020)》(以下简称“蓝皮书”)发布会在北京成功举办。

  清华大学教授、国家智能网联汽车创新中心首席科学家李克强就“智能网联汽车基础平台发展现状及展望”做主题发言,以下为主要内容:

  蓝皮书是一个新技术在产业化过程当中非常重要的产业发展支撑,也是对新技术在产业化过程当中如何形成产业共识、如何协同创新非常重要的一个平台。今年蓝皮书面向产业发展的特点、面向产业的急需,集中把大家关注的未来产业形成新产品的定义、开发模式,包括未来的产业发展生态。

  智能网联汽车和传统的汽车行业不同,个人认为和单纯的ICT产业也不一样,确实是二者的融合所产生的一种新型技术形态、产品形态,所以对于这样一个产品的研发模式、开发模式、制造模式、使用模式以及未来形成这样一种大的生态,这样的架构和体系一定会出现新的、更重要的产品。我们的定义是基础平台,在这样的产业状态下也是一种新的产品模式,所以有了这样一种新的定义,对于这种具体的产品形式需要进行产业化推进,需要竞争和协同发展。

  作为智能网联汽车创新中心代表着行业,既有汽车产业也有ICT产业,希望在这样的平台下能够为行业把新型的部件、新的技术平台和大家一道形成共识,也是一种新的、协同创新的开发模式进行推进,所以这是创新中心工作的定位和工作的重点。前几年的蓝皮书是讲的概念和趋势,今年如何与行业一道把这五大技术平台形成共识、开放和推进,这是本年度蓝皮书的重点。

  现在智能网联汽车已经进入新的阶段,不光是在中国,世界各国都在形成广泛的发展共识。美国的DOT交通部公布智能汽车的发展规划和指南,1.0版本到4.0版本,美国本身把智能汽车的发展跟智能交通系统的发展结合在一起,智能交通系统也是一个复杂的系统,有着自身的发展战略,2010年到2020年,这里的特点就是智能交通系统和智能城市一体化发展。欧盟现在也在推动C-ITS的发展方向,包括做好相关的顶层设计、制定新的技术发展路线,能够把网联自动驾驶的发展方向与基础设施支撑自动驾驶的方式结合在一起,制定相关的重大项目和产业发展。日本国家战略创新项目当中也有自动驾驶,去年也进行了第二轮2.0版本,也和整个日本推动Society5.0进行协同考虑,包括使用道路交通法规,如何联合推动智能交通协同起来。日本2025年自动驾驶就要进行产业化,应该说还是非常积极的态度。

  中国国内的智能网联汽车发展也形成了共识,今年年初发改委提出智能汽车创新发展战略,除了发展目标、发展愿景之外也提出了发展的六大任务,包括市场培育基础设施的战略发展目标,也包括今年11月份国务院办公厅发布的《新能源汽车产业发展规划》分别对2025年和长远规划发展新一代的新能源汽车提出如何实现我国发展智能汽车的相关目标,包括自动驾驶在智能场景的应用。一汽、东风、长安、上汽、北汽、广汽、吉利、长城和比亚迪,各个企业适应汽车的发展,各自都制定出了智能汽车的发展路径,我国也在开展大批量的示范应用,探索各种场景下的智能驾驶应用服务。

  发展不仅是为了做科研,还是要真正意义上进行产业化、实用化,所以看到这种技术快速发展的同时,也要知道这是一个新兴的、复杂的、跨界的技术,发展还是面临着很多挑战。从技术的角度来看,认为发展的挑战还是对跨界的产业特点认识不足,包括系统定义、功能架构、关键技术等实施方面存在困难。由于种种原因,包括没有形成共识导致现在的技术和产品的落后,现在大家在做的产品方案不一定是最合理的,基础建设也是处于重复、系统数据封闭等等一系列问题。大家在发展的同时,也要清晰地认识到存在的问题。我国国家层面、顶层层面涉及到一些相关的法律法规需要完善,包括核心技术攻关、示范应用、整个系统的安全保障都存在着一系列需要解决的问题。

  智能汽车的发展需要创新发展的路径。智能网联汽车和常规汽车相比存在两大重要特征:首先是多技术交叉、跨产业融合,所以不是简单的机电产品,而是机电信息一体化产品。这是一个社会属性很强的产品,和手机等等产品不一样,汽车是社会属性,由于在智能网联时代社会属性、区域属性也在增加。过去国外汽车公司来到中国,稍微做点本地化就可以,智能汽车时代,汽车使用的道路不一样、通信不一样、管理模式不一样,所以即使是国外汽车公司的汽车来到中国销售和生产,本地属性也在进一步加强。

  在这种情况下,要在国内广泛发展智能汽车的方法,现在还没有现成的路径。过去可以直接考虑国外的,现在希望国外的产品能够在中国直接使用,不过确确实实国外的产品在中国没有办法应用,所以必须以开放的心态,包括国外的合作伙伴、国外的玩家、中国的玩家,要想在中国生产这样的产品就需要打造中国的本地方案。这是基于对现在技术的判断,如果是单车智能就要进行迭代,两种模式对中国现有的本地化来说都存在着极大的挑战。

  刚才提到由于现在智能汽车本身的产品特性更加复杂,社会属性和本地属性增强,所以需要很强的一种本地化工作,不管是国外公司还是中国公司,未来要做智能汽车应用要有很强的本地化工作。由于社会属性增强,产品使用的安全、信息的安全都是需要加强管理。最近国外很多明星公司的车又出事了,安全还是很重要的,所以未来的发展要强调社会属性,那么就需要一种创新的模式。

  智能汽车是一个技术词汇和产品词汇,国外有面向欧洲的产品、面向中国的产品、面向美国的产品,都要加上一个本地化的属性。现在在中国使用都没有这样的技术和产品,所以“中国方案”的智能汽车完全就是技术属性。中国的信息基础设施和国外不一样,连接也就存在数据的管理,包括怎么连接、怎么应用。既然基础设施不一样、连接不一样、技术路线不一样,产品的架构当然也不一样,所以需要有新的产品架构。中国生产有中国标准,日本生产有日本标准,所以不管是国外的还是国内的,要在中国应用就要满足这些标准。

  由于这些特点,基础设施不一样又需要联网,大家都需要强调信息安全,仅仅谈汽车本身的架构发生改变也是在这样的体系架构。未来如果要开发这样的产品,单车不一样,开发模式也不一样,需要一个复杂的体系架构。过去都是单车,现在是车路云网融为一体,怎么才能进行产品定义?需要建立称之为中国方案的网联汽车信息架构,在此基础上研究、支撑、搭建一些基础平台产品。过去很多汽车都是个人的,现在就是一种社会属性,不是单一某家企业做得了的,而是需要协同来做。中国行驶的网联智能汽车首先是需要做复杂系统的总体架构设计,就是在此架构设计下要搭建协同开发的部件,也是和其它的部件存在竞争,但是这几个部件也是协同开发的产品。

  过去用CAD软件进行汽车产品设计,智能网联时代做的不是单车,而是车路一体化系统,所以这样的系统有数字孪生也好、信息物理系统也好,这样的产品需要做出产品的总体定义和总体设计,当然就涉及到产品定义。做汽车制造的发动机、变速器都是需要匹配的,智能网联时代车路云怎么协同,什么时候以车为主都是需要总体设计系统,包括支撑内部系统的分配链和设计软件。

  未来智能驾驶需要不同的技术路径,希望网联和自动驾驶融为一体,现在也在提网联和单车智能,虽然是不同的技术方式,但都是相互互补的,要是网联效果不行的话就会自动变成单车智能,所以单车智能和网联不矛盾,网联能够让系统工作变得更加完善、更加可靠,反过来可以让单车的成本得到下降,不过二者不是完全不同的技术路线,而是单车的升级版,所以如果网联效果不好的话自然就会降低。网联和智能是一种协同的关系,网联成本增加自动化成本就会降低,通过技术路线图可以把这种关系体现出来。

  在这种网联的发展方式下,需要一些基础共性的支撑平台,包括产品结构发生改变,将来会有网状生态,这里可能提到的就是刚才讲的重要汽车技术,包括产业安全可以有很好的专业支撑。网联能够把技术平台以创新的模式开发出来,提升性能的同时也可以减少开发成本,避免技术方案的落后和基础设施的重复,如果用了这样的技术路线可以解决现在发展过程当中产品方案落后的问题、基础设施建设重复的问题、系统数据封闭的问题,构建一种全新的基础产业平台。这种基础平台的开发模式和过去不一样,现在汽车都是产业链,二级供应商到一级供应商再到主机厂。

  智能网联时代由于几个新的模块的增加,包括人工智能描述复杂的感知和决策部署等等,很多新的处理技术和人工智能的应用技术,包括驾驶技术等等,现在的一级供应商都不具备。如果要用网联式的方案,数据交互就不是一个企业能够把握得住的。未来网联也需要地图,未来智能网联时代,任何一个过去传统汽车供应商面临这三种任务都是没法做的,因为一家买不了,只能去合作,所以一个产业会有新的产业生态出现。

  在传统的二级供应商基础上,把系统供应软件合成起来就是广义操作系统,所以一定会诞生出一种新的形式,如果谈到自动驾驶当中最重要的计算平台,就会出现这样的产品,也是最基础的芯片底层IP技术上面加上系统软件,特别是异构硬件架构合成起来,过去的工业控制就是这些东西,这是未来智能网联时代需要的产品。

  因为这种技术是专注于底层和中间层的技术研发创新,也是连接基础研究和产业应用的载体,所以这样的产业生态是一种创新的模式,帮助大家更加完善。现在一级供应商缺少中间模块,自动驾驶时代很多主机厂不愿意要二级供应商,所以可以直接采购产品,然后进行转化应用。

  刚才提到智能网联时代也会出现类似这样的平台,包括车载终端基础平台以及计算基础平台,就是和外部打交道,将来会有新的模式,云端也会有这样的技术平台,包括高精度动态技术平台和线下技术平台,在这样的产业发展情况下,由于智能网联需要自动驾驶,一定会出现这样新的产品形态,当然这样的新产品形态的开发模式和使用模式也不一样。

  国家创新中心成立以来一直在整合、团结全行业的力量、国内外的企业,推动五大技术平台通过协同创新的方式建立起来。

  首先是计算基础平台,大家都知道智能网联时代会出现新的产品形态以及新的架构,现在大家都在谈软件定义汽车,就是传统的、单一的控制器,毕竟未来汽车是这样一种模式,包括车辆是平台的软件化、功能的软件化、处理器汇聚的中心化,二十年前广州有一个学者提到汽车中央计算机,车路融为一体的话外部还有一个交点,不光是车内的数据汇集,连接外部之后也会有交互信息的网格化,在这种情况下能够实现汽车行驶功能的智能化。

  这些发展特点靠什么来支撑?最重要的就是需要把汽车在真正意义上实现新型移动数据中心,要把这些概念加全才行。所以在这样的移动数据中心当然需要新一代的“核芯”软件硬件和硬件,称之为车控汽车计算基础平台。谈到操作系统和芯片是基础,汽车当中光用操作系统和芯片也用不起来,最终就是靠这样的一个载体把底层操作系统聚集起来。

  中国方案的智能网联汽车计算基础平台定义和参考架构,通常来说就是硬件+软件。基于异构分布的硬件平台,包括硬件处理的单元集成起来做自动驾驶,汽车运动当中还有MCU,移动的计算单元,驱动这些硬件就是基本的协同软件。过去操作系统都是管理硬件的,后来变得越来越复杂,包括专业系统的操作系统,包括支撑应用软件的功能软件,这些就是计算基础平台,再往上就是计算平台。

  在这样的定义下,国家创新中心形成了行业共识,把全行业组建一个技术平台公司,产业链方面和华为、黑芝麻、地平线合作,提供这样的基础技术平台,也是基于这样的参考架构启动重大项目,因为非硬件产品是开放的,就是一个中间产品,现在正在快速推进。这种商业模式是参考日本和德国,但是这种商业模式很清晰,Tier2和Tier1都是主机厂,Tier2找到更好的销售对象,Tier1找到更好的支持,主机厂做更快的应用软件和产品定义。

  其次是云控基础平台,谈到网联一定是这种模式,现在有很多云平台和数据平台,大部分都是这种模式,围绕出行服务、交通管理,各个企业的产品开发、制造都是独立的数据平台。平台之间不是直接打通,打通以后有一系列的商业模式,应用软件和基础软件耦合在一块,真正意义上的万物相联应该是这种模式。通过移动互联把这几个要素结合起来,数据平台当中基础层和应用层可以结偶,结偶以后基础层就是能力层,相当于国家的公路,城市的煤气和自来水,现在也叫做云支持平台,这个底层打通以后自动驾驶才能真正实现。现在各家垂直平台都说要做自动驾驶,从技术上说这是不对的,可以做自动驾驶监控和训练,实时的协同感知和协同决策做不了,因为车上跑的不是一家企业的,而是很多家的数据平台,未来一定要谈到云支撑来做自动驾驶,必须要是底层打通。

  BAT是通过产品竞争形成一家独大,导致一个垂直平台都用,现实当中各家都有平台,比如汽车企业内部参与三个数据平台,三个平台下面百分之五十的数据都是一样的,企业底层的东西可以打通,复杂系统的话能力层就是应该协同的,应用层才应该是竞争的,所以未来在智能网联时代,谈到云就会有一个云基础平台和云应用平台,应用平台和基础平台是一种协同关系,所以智能网联时代如果一定要考虑做自动驾驶的话应该整合起来,就会有这样的产品形态出现。为行业服务就是打通下面,包括高附加值的竞争的部分都在平台当中。

  怎么建设这样的平台?要采用云控基础平台仍然包括现在谈的边缘、区域和中心,形成的是将来可以对顶层数据进行收集和处理,提供一些标准化的共性基础,支撑上面的增值平台服务,只有这个方案才能真正做高度的智能化,不然是做不了的。云控技术平台包括边缘区域中心和管理层中心,由于时间的延迟,大家担心的实质性、可靠性的问题和内容不同的问题通过这样的架构实现。

  现在已经形成行业共识,联合很多企业,包括在各个地方政府和行业的支持下来联合开展这样的示范项目,包括能够完成网联自动驾驶支撑、建设平台服务,当然这样的一套系统还是需要标准和知识产权,需要标准架构。因为在这个生态链当中作为基础平台,大家都要利用这个平台来做更大的增值服务,可能卖得很便宜,但是大家都用,那么就是商业模式和盈利模式。

  高精度动态地图基础平台需要动态数据的汇聚,静态的基础地图加上实时脱敏动态数据汇聚在一起,这些就是高精度动态地图技术模块,下面也可以做各种各样的支撑服务。地图在中国也是很敏感的,有了这样的平台以后,既可以保证信息安全,也可以支持社会服务,因为动态的部分做得慢,包括德国的中心数据服务器都是这种模式。

  未来这样的建设模式也是出于一种支撑服务,智能终端的模式和动态数据的逻辑是一样的,接口终端都有硬件,未来就是这样一种模式产生,同样可以做到两点:给企业提高了开发效率,应用软件、产品集成,底层都是看不见的协同的东西,未来智能网联时代终端也是信息安全,怎么做到安全防护也是需要有这样的监管,所以未来在这样的情况下产生这样的平台也可以做到对现有的产业生态提供支撑,能够快速地、更好地开发产品。当然未来有信息安全的问题,所以便于大家在上面做认证做监管,所以对社会属性也有很大的支撑,商业模式也是和日本提出的DMP一样,不仅是在Tier1竞争,也会更好地承接Tier2。希望大家更多地了解和关注未来这样的技术路线、产品定义和产业生态,也希望大家都参与进去。

  智能网联是自动驾驶汽车发展的新阶段,一定会有新的产品、新的模式和新的生态,自然就会形成刚才提到的五大技术平台,开发单一的产品内部是跨界的技术,比如智能平台涉及到控制的问题、涉及到汽车的问题、涉及到芯片的问题、涉及到软件的问题,这些是需要协同的,汽车上面也有几个重要的部件,和其它部件之间也有结合和连接,这也是需要协同的,各个技术模块和平台之间按照数据进行定义,可以梳理一下到底需要哪些数据,数据之间怎么交互,针对不同的车、不同的场景数据是不一样的,可以按照这种思路进行总结和提炼。

  计算基础平台、云控基础平台、高精动态地图等等基础平台无外乎就是存储、计算、交换和共享,形成这样的逻辑关系,实际上云控基础平台和高精动态地图平台应该是融为一体的,包括地图很强的专业特性和管理特性,要是把两种平台按照打通的模式建立起来实际上是可以保障的,将来系统也是可以集成的,按照定位、通信来说,当然包括属性,几者之间也有数据的交互关系。

  未来的需要也有一系列的特征,不断进行数据交互和迭代,根据等级不一样,计算能力和通信种类也不一样,将来不仅是作为数据交互,很重要的是要进行协同的决策和控制。做基础平台的思路都是国际上早就有的,都是共识,只不过国家创新中心把国际上先进的技术理解以后,结合中国的需求和产业特点,可以做得更快更全面。未来的发展还是要凝聚共识、顶层设计,因为这样的基础平台和传统的不一样,所以需要这样的顶层设计形成共识,将来也有可能形成很好的标准,最终还是市场化的交叉跨界产品,自然需要聚集资源来做融合创新,所以需要市场驱动,包括在过程当中协同发展。

  当然,由于系统的复杂性,需要不断地示范应用、建立完善的产业生态,有的就是叫做本地化方案,不管是叫什么,这个东西不是一个政治词汇,本地化的共性基础是世界通用的,面向本地化过程当中提出要求,国际上又没有的,可以尽快从这样的需求和特点做出规范和标准,然后通过国际合作和市场化机制最终形成国际应用。

  内容来自演讲速记,未经本人确认。

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