新一代科技產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)汽車工業(yè)相融合

作者：Bob O’Donnell， TECHnalysis Research首席分析師

汽車公司和科技公司在幾年前已經(jīng)開始初步合作，但在步入21世紀20年代之際，我們明顯感到他們彼此之間的合作正在深化。汽車市場正迫切采用最前沿的新技術(shù)，以期制造更好、更安全的汽車。事實上，當今汽車在許多方面已經(jīng)可提供一些最為先進的技術(shù)供消費者自行選購。

盡管行業(yè)之間出現(xiàn)明顯的融合趨勢，但兩者之間仍然存在一些重要差異，尤其是在生產(chǎn)和測試采用關(guān)鍵技術(shù)的硬件組件和系統(tǒng)軟件方面，差異就更加明顯?？萍夹袠I(yè)早已開始采用先進的測試和驗證方法，但眾多汽車行業(yè)供應(yīng)商仍然沿用老舊的流程，因而無法滿足新型先進技術(shù)組件的需求。

軟件定義的汽車

最近貿(mào)易展會上一個突出的趨勢是汽車電氣化。與過去相比，每款新車型采用的半導體和其他電子元件越來越多，而且這些元器件控制著汽車的大部分功能。此外，汽車集成芯片也具有越來越強大的功能。恩威迪亞、高通、英特爾和ARM等知名供應(yīng)商之前主要為計算機和智能手機市場設(shè)計芯片，如今也不斷吸引Renesas和NXP等汽車供應(yīng)商與之合作，以共同開發(fā)出功能強大的超級車載電腦。

另外，汽車半導體的作用不再僅僅局限于實現(xiàn)車載信息娛樂 （IVI） 功能，還可為先進駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS） 以及傳感器融合提供所需的功能。LG和Dyson等科技巨頭如今正專注于研究電動動力總成系統(tǒng)，而松下電器和哈曼（目前屬于三星旗下的公司）等供應(yīng)商則將重心放在開發(fā)車載數(shù)字駕駛艙。

軟件定義汽車中的概念化駕駛艙

功能日益強大的汽車芯片支撐著日益復雜的軟件解決方案，谷歌、蘋果、微軟以及黑莓等知名科技供應(yīng)商也正努力開發(fā)先進的汽車界面，使其具有與其他技術(shù)設(shè)備同樣的先進功能。但是，軟件開發(fā)遠不止是用戶界面，這是因為在新型汽車內(nèi)部，先進的虛擬化軟件可讓強大的電子控制單元 （ECU） 集成高級芯片，替代物理控制器完成許多新任務(wù)。最終，車載電腦將具有非常高的精密度和強大的功能，我們甚至可以將它看作為軟件定義的汽車。

測試需求

基于這些復雜的技術(shù)，很多人可能會認為智能手機和其他移動設(shè)備等產(chǎn)品所采用的測試步驟也同樣適用于汽車ECU測試。但遺憾的是，事實并非如此。還記得100多年前歷史上第一款量產(chǎn)車Ford Model T嗎？從那時至今，由于汽車業(yè)務(wù)的傳統(tǒng)特性，汽車行業(yè)的測試仍以機械方式為主。

具體來說，當今汽車的眾多功能應(yīng)歸功于眾多精密復雜的機電系統(tǒng)，但正是由于其復雜性，汽車測試一直是一項極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。

而且當今的汽車測試提出了更具挑戰(zhàn)性的要求。由于大多數(shù)汽車關(guān)鍵系統(tǒng)以軟件為主，而且數(shù)字組件之間的交互日益復雜，要滿足現(xiàn)代汽車在測試、驗證和模擬方面的各種要求絕非易事。

遺憾的是，傳統(tǒng)汽車測試方法無法完全滿足當今先進功能的測試需求，導致項目進展緩慢，預定的汽車上市計劃推遲。另外，測試流程與各種新需求之間也多有脫節(jié)，從而帶來諸多挑戰(zhàn)。例如，眾多一級汽車供應(yīng)商和汽車制造商通常按順序逐步測試ECU，而非采用現(xiàn)代電子設(shè)備常見的并行測試方法。這種現(xiàn)象看起來似乎非常普通，但卻是制約汽車行業(yè)發(fā)展的一個瓶頸。

此外，專為現(xiàn)代汽車開發(fā)的眾多測試套件無法提供足夠的精密度來準確捕捉潛在的缺陷，尤其是汽車包含的代碼量極其龐大，準確發(fā)現(xiàn)潛在缺陷的能力就變得非常重要。此外，雖然當今軟件開發(fā)環(huán)境更新?lián)Q代非?？?，但許多軟件并無法提供足夠快速的迭代測試能力。為解決此類問題，汽車制造商需要重新審視其針對這些任務(wù)所使用的測試設(shè)備，并了解目前市面上提供的更為精密的軟件測試開發(fā)工具（以及技術(shù)行業(yè)常用的工具）。

當然，鑒于其行業(yè)特性，可靠性和安全性測試始終是汽車行業(yè)的重中之重。由于世界各國政府制定了各種汽車安全法規(guī)來確保車主和乘客的安全，以及汽車制造商生產(chǎn)出越安全的汽車，所獲得的利益越大，汽車行業(yè)在安全測試方面采取了眾多措施，特別是物理控制和系統(tǒng)測試。

從測試流程和方法來看，汽車行業(yè)在發(fā)展過程中所面臨的挑戰(zhàn)在于整合兩種截然不同的領(lǐng)域。其中一個常見的問題是科技設(shè)備會出現(xiàn)藍屏死機問題，而且會減損汽車的實際使用壽命，因此如果要將兩個領(lǐng)域相融合，就需要開發(fā)出新的方法。

此外，隨著汽車開始整合自動駕駛決策功能，建立潛在買家對汽車的信任就變得至關(guān)重要。為了實現(xiàn)該目的，各大公司必須進行全面測試，并審查這些功能，以幫助消費者克服可能存在的某些恐懼。當然，這一切的實現(xiàn)不能以大幅增加車輛成本為代價。因此，這不僅會影響實現(xiàn)這些功能所需產(chǎn)品的成本，還會影響這些功能的開發(fā)和測試時間。

從測試角度來看，這意味著需要建立并行測試架構(gòu)、自動化測試過程、設(shè)計易于升級的軟件、測試新的汽車操作和擁有模型，并驗證與新技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)的互動性等。為了實現(xiàn)該目標，各大公司所需的工具不僅要非常精密，而且要經(jīng)過多年驗證，證明其足夠成熟，能夠解決智能手機和其他移動設(shè)備的類似挑戰(zhàn)。

其中一部分工作包括測試創(chuàng)新。這意味著在設(shè)計測試臺時，不應(yīng)限定功能，而且需要采用更靈活的基于軟件的方法，以便在需求發(fā)生變化時可以集成模塊化硬件和軟件組件。

NI幾十年一直與許多領(lǐng)先技術(shù)供應(yīng)商展開合作，幫助他們構(gòu)建此類復雜的測試環(huán)境，因此擁有非常豐富的經(jīng)驗。利用NI基于平臺的靈活方法，汽車測試團隊可以擁有自己的測試系統(tǒng)IP，并可快速做出更改，無需依靠第三方。

隨著汽車制造商由生產(chǎn)者向移動供應(yīng)商的角色轉(zhuǎn)變，他們應(yīng)該重新審視自身所用的測試工具和方法。他們需要利用開放且易于升級的平臺來應(yīng)對快速變化的新測試需求，這種平臺能夠為測試系統(tǒng)提供靈活性，以便在當下測試未來需求可能隨時變化的汽車。

Bob O’Donnell 是TECHnalysis Research公司總裁兼首席分析師，該公司是一家技術(shù)咨詢和市場研究公司，專為技術(shù)行業(yè)和專業(yè)金融界提供戰(zhàn)略咨詢和市場研究服務(wù)。他是技術(shù)市場研究領(lǐng)域公認的專家，同時其原創(chuàng)性研究和建議均被世界許多大型技術(shù)公司高管所采納。Twitter @bobodtech。