智能座艙軟硬件關鍵技術梳理

汽車座艙已經從原始的機械操控演變到電子控制，進而發展為當前的智能化操作。智能座艙是由不同的座艙電子組成的完整體系，其關鍵技術主要由四部分組成。第一部分是機械技術，包括可變化車體技術和內飾機構技術。未來汽車可根據不同模式進行伸縮折疊是一種趨勢，座艙需要可以根據乘客對于不同場景的使用需求，實現內飾空間的不斷調整變化。第二部分是電子硬件技術，包括：顯示硬件（屏幕、HUD等）、交互設備、攝像頭、射頻、通信單元/網關、座艙域控制器、芯片等。第三部分是軟件技術，包括：操作系統、基礎軟件、虛擬化技術、人工智能（用戶畫像、情景感知、多模態融合交互等）、應用開發（Android為主）、儀表軟件開發（QNX為主）、TBOX軟件開發（Linux）、云服務（大數據、信息安全等）、協議棧。第四部分是兩大支撐技術，分別是人工智能技術和云計算技術。未來智能算法的準確性決定了不同品牌智能座艙的差異化，是影響車內體驗的關鍵。接下來簡單介紹一下關鍵軟硬件技術在座艙領域內的使用和發展情況。

操作系統

目前主流的智能座艙車載操作系統共有5種：Linux、Android、 QNX以及WinCE、鴻蒙OS。近年來，智能座艙的娛樂與信息服務屬性越發凸顯，操作系統目前已成為汽車制造商智能網聯化布局和掌握核心技術的關鍵。

在進入5G時代之后無論是車聯網還是網聯車，智能化的操作系統都將成為未來汽車的核心。

目前市場有以下兩個特征：1、軟件定義汽車的時代已經來臨；2、越來越多科技公司和傳統車企紛紛加碼汽車基礎軟件領域投資和布局，這種跨界的趨勢將會愈演愈烈，作為智能汽車的核心參與者，企業都增加更高的研發投入，打造更強的軟件能力，確保自身在未來的競爭中繼續占有一席之地。

虛擬機

虛擬機Hypervisor，亦稱為VMM（virtual machine monitor），隨著座艙處理器的性能越來越強，座艙屏幕越來越多，座艙電子涵蓋的功能越來越多，虛擬機已經成為座艙電子不可或缺的軟件系統。

主流虛擬化軟件梳理：目前常見的虛擬機包括黑莓的QNX、英特爾主導的ACRN、Mobica為代表的XEN、松下收購的Open Synergy的COQOS、Green Hills的Integrity，日本的eSOL，SYSGO 的Pike，Mentor的Nucleus，三星哈曼的Redbend，EPAM的Xen；

國產化的虛擬機也在崛起中(如中瓴智行)。QNX公認是最成熟安全程度最高的座艙虛擬機操作系統，QNX應用最廣泛，不過收費較高，包括入門費、席位費、服務費和授權費（按屏幕量收費）。

多模交互

智能汽車人機交互技術包括按鍵/旋鈕、觸控、語音交互、手勢識別、生物識別等，多模態融合交互成為趨勢?，F階段，車內的人機交互多為觸控、語音、生物識別、AR技術等多方式組合，集成于汽車座艙內的顯示系統、智能座椅、內飾等區域，提高人機交互的效率和便捷性。人機交互整體市場情況：中控屏的車型及車款裝配率最高，進入成熟期；后期液晶儀表與HUD增長潛力大；語音識別系統車型裝配率已達到55.5%；生物識別技術(如人臉識別、健康監測)多搭載于高端車型，有待進一步滲透；這些交互方式各有優缺點，相互難以完全替代，因此多模態交互已是發展的必然趨勢。

HMI設計

人機交互涉及到軟件主要包括設計側+實現側：

設計側：汽車HMI設計分為UX、UI、設計過程中涉及到的軟件主要有Photoshop，Afterffects、 Illustrator，3Dmax等，不同的主機廠 設計部門、Tier1、設計服務公司都會一定差異；

實現側：主要包括操作系統、HMI集成軟件。

高精地圖

車聯網條件下的高精度定位組合=高精度地圖+GNSS+IMU。根據場景以及定位性能的需求不同，車輛定位方案是多種多樣的。在大多數的車聯網應用場景中，通常需要通過多種技術的融合來實現精 準定位，包括GNSS、慣性測量單元（IMU）、傳感器以及高精度地圖等；GNSS是最基本的定位方法。高精地圖是相對于普通地圖來說的，它提供了更高精度，內容更為豐富的地圖信息，主要服務于自動駕駛。目前L2+及以上自動駕駛方案普遍對高精地圖是有明確依賴的。如下圖所示，高精地圖可以說是數據流的最上游。

車路云協同車聯網

車聯網可分為廣義和狹義兩類概念；廣義車聯網——V2X車路協同（安全需求）+Telematics（娛樂需求）；狹義車聯網——指V2X車路協同，主要包括V2V（車與車）、V2I（車與路）、V2P（車與人）三大領域；車聯網涉及技術主要包括云平臺、V2X、OTA、信息安全四大部分；智能駕駛滲透率加速擴張+汽車保有量增長驅動車聯網市場空間放量：目前中國公路里程及汽車保有量仍保持增長趨勢。

域控芯片

隨著域控、中央計算平臺架構的流行，以及智能化汽車的產品需求爆發，軟件定義汽車概念的落地。和智能座艙強相關的域控芯片朝著以下幾個方面發展：芯片的算力越來越強；芯片的GPU能力和視頻處理能力越來越強；芯片集成AI相關的IP核；芯片朝著功能安全更高等級方向發展；座艙和自動駕駛域控呈現融合趨勢，芯片朝著中央計算平臺方向發展；國產域控芯片在奮起直追的路上。

本文轉自：智能座艙產業聯盟