汽車軟件的案例
汽車軟件測試：需求和最佳實踐
本文翻譯自：Automotive software testing: requirements and best practices
原文作者：Qt Group 市場經理 Sebastian Polzin
校審：Tengxiao Yu
本篇博文將淺析汽車軟件行業的前景、汽車軟件行業的近期發展、汽車軟件測試相關的立法規定，以及推出GUI產品的公司如何利用汽車軟件測試在日益動蕩且充滿挑戰的市場中保持競爭力。
汽車軟件行業前景
預計到2030年，汽車軟件市場將迅速增長，預計將從2019年的310億美元增加到約800億美元。這意味著整個市場的復合年增長率將超過9%，尤其是信息娛樂、網絡連接、安全性和互聯服務的復合年增長率將達到9.1%。
這意味著汽車行業像許多其他行業一樣，正在經歷前所未有的創新、技術進步，以及隨之而來的競爭。雖然汽車及零部件制造商都競相保持盈利，并試圖保持行業領先地位，但這場交鋒的主戰場發生在汽車軟件的后臺，在代碼的字里行間輪番上演。
汽車測試概述
大多數人對于汽車測試的第一印象就是碰撞測試、速度測試和其他機械干預的測試。但實際上，大多數的汽車測試早在汽車組裝完畢之前就已經完成了。
一輛汽車上的零部件大約有3萬個，由數十家合作制造車輛的原始設備制造商（OEM）提供。無論是硬件還是軟件，每個汽車部件在最終組裝之前都經過了數十萬次測試，在汽車上路之前更是如此。
汽車軟件測試
如今上路的車輛，無論是標準轎車還是高性能車輛，都是由軟件驅動的。一輛2022年生產的汽車可能安裝有多
達150個電子控制單元。
電子控制單元
（ECU）是控制汽車某一特定功能的小型計算機。在ECU出現之前，機械系統利用點火時機、燃料、空氣和發動機旋轉來運作。
展開 AUTO TECH 2025 廣州國際汽車軟件與安全技術展覽會
AUTO TECH 2025 華南展匯集各種汽車嵌入式軟件開發與應用、車載操作系統、智駕功能安全與SOTIF、基礎軟件平臺、車載通信、AI大模型、汽車信息安全技術、功能安全技術、底盤安全技術、新一代電子電氣架構（EEA）、軟件測試工具等；
1、智能汽車軟件：底層系統軟件層(包括BSP、虛擬機、系統 內核、中間 件 組件等);功能軟件層(庫組件、中間件等)；上層應用算法軟件層(包括智能座艙HMI、ADAS/AD 算法、網聯算法、云平臺等)；
2、嵌入式軟件開發工具、基礎軟件平臺、高性能計算軟件平臺、車載通信解決方案、自動駕駛軟件、車載操作系統、新一代電子電氣架構（EEA）、面向服務的架構（SOA）、OTA、智能汽車域控制器、軟件定義汽車時代供應鏈、汽車軟件質量與測試等；
3、智能化、自動化和電動汽車的安全技術：汽車信息安全技術、功能安全技術、底盤安全技術、新能源汽車安全、ADAS和ADS的測試技術等。
AUTO TECH 2025 華南展同期汽車軟件與安全技術論壇話題包括不限于：
新一代架構下SDV整車軟件研發實踐
應對軟件定義汽車下的質量與安全挑戰
智能汽車軟件驗證
自動駕駛測試驗證--基于軟件的數據回放及仿真
增強AI，下一代數字座艙
整車廠在汽車功能安全與SOTIF領域的布局
智能座艙操作系統功能安全體系構建與思考
智能汽車零部件功能安全需求與解決方案
基于新一代電子電氣架構的汽車安全防護思路
展開 AUTO TECH China 2025 廣州國際汽車軟件與安全技術展覽會將于明年11月盛大開幕
隨著汽車產業的智能化和網聯化不斷深入，汽車軟件與安全技術成為了行業發展的關鍵。2025年11月20日至22日，AUTO TECH China 2025 廣州國際汽車軟件與安全技術展覽會將在廣州保利世貿博覽館盛大舉行，為全球汽車工程師提供一個絕佳的交流平臺。
廣州國際汽車軟件與安全技術展覽會作為 AUTO TECH China 2025 重點專題之一，將匯集智能汽車軟件、功能軟件層、上層應用算法軟件層、嵌入式軟件開發工具、基礎軟件平臺、高性能計算軟件平臺、車載通信解決方案、自動駕駛軟件、車載操作系統、新一代電子電氣架構（EEA）、面向服務的架構（SOA）、OTA、智能汽車域控制器、軟件定義汽車時代供應鏈、汽車軟件質量與測試、汽車信息安全技術、功能安全技術、底盤安全技術、新能源汽車安全、ADAS和ADS的測試技術等展品。這些展品覆蓋了汽車軟件與安全的各個領域，為參展者提供了一個全面了解行業最新技術和產品的平臺。
本次展會不僅是一個展示最新技術的平臺，更是一個促進行業交流的絕佳機會。組委會將邀請諸如廣汽、日產、豐田、本田、比亞迪、特斯拉、小鵬、蔚來、理想、東風、長安、上汽、吉利、長城、奇瑞、小米、奔馳、寶馬、大眾、一汽、寧德時代、博世、大陸、電裝、德賽西威、華為技術等汽車OEM廠商及Tier 1 & 2 零部件供應商的上萬名采購、技術工程師匯聚一堂。這為參展商和參觀者提供了一個直接與行業領袖對話的機會，共同探討行業發展趨勢和合作機會。
除此之外，展會同期還將舉辦多場高規格的行業論壇和技術研討會，話題包括新一代架構下SDV整車軟件研發實踐、應對軟件定義汽車下的質量與安全挑戰、智能汽車軟件驗證、自動駕駛測試驗證——基于軟件的數據回放及仿真、增強AI，下一代數字座艙等話題。
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我想，10年后，掌握 Rust 語言，將是入行汽車軟件的必要條件。
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展開 
軟件定義汽車技術體系研究
來源 |
汽車材料網
當今，智能汽車已成為全球汽車產業的戰略發展方向，汽車技術與工程核心逐漸從傳統硬件層面轉移到軟件層面，軟件定義汽車成為未來汽車發展的重要趨勢。本文中通過對比分析傳統汽車與軟件定義汽車，提出軟件定義汽車整車開發、整車物理結構和整車信息結構，以及技術體系。
關鍵詞：軟件定義汽車；技術體系；整車開發；整車物理結構；整車信息結構
前言：
新一輪科技革命和產業變革方興未艾，作為新技術集成應用最佳載體之一的汽車正加速向智能化轉型，智能汽車已成為全球汽車產業發展的戰略方向。
整車電子系統功能復雜度呈指數級上升，軟件占比持續增大。有數據顯示，2010 年主流車型約含1 000 萬源代碼行數，而2016 年達到約1.5 億行。2018 年軟件約占D 級車或大型乘用車整車價值的10%，據摩根士丹利估算，未來軟件價值占比將達到60%左右。整車技術與工程核心正從傳統硬件層面轉移到軟件，大眾汽車表示，軟件創新將占未來汽車創新的90%左右
。
車輛架構正朝著以通用計算平臺為基礎、面向服務架構的方向發展。未來車輛差異化將更多體現在軟件和先進電子技術賦能的用戶交互界面和體驗層面，軟件將帶動汽車技術革新，引領產品差異化。
展開 汽車軟件開發困局
如此眾多的Variant，需要巨大的驗證與確認工作，必將產生龐大的汽車工程成本。同樣，龐大的汽車Variant，也對售后服務的備件，服務技能和召回預算形成巨大的壓力 。
汽車行業的“賴特定律”（注：萊特定律由美國航空工程師西奧多·賴特在1936年提出，他將制造效率和制造經驗聯系起來，其核心是每生產一定單位的產品，其制造成本將下降恒定的百分比）指出，“單個型號的汽車產量每累計增加一倍，成本的價格就會下降15%”。這終將會驅動硬件的標準化，降低汽車的Variants，從而降低汽車工程成本；功能的差異化實現，則更多地通過軟件來競爭。
圖18 某品牌汽車OTA升級新聞
然而汽車軟件帶來的成本增加，將越來越顯現。如何管控軟件的劣質質量成本，將成為擺在每一位汽車從業人員面前的一道關卡。圖18是關于某品牌汽車的OTA升級的一則新聞（德國《汽車與體育》(Auto Motor und Sport) 報道），12小時的升級過程，7.5小時的軟件安裝過程。按4G網速計算，升級包高達30G，單車流量費將高達三位數。更令人大跌眼鏡的是，電池電量居然被耗光，這讓消費者情何以堪？
汽車工程成本的另一個維度，是汽車軟件的Variant。傳統的ECU零部件，在整車的生命周期內，會有不同的FITs，Form等。但是，不同外觀尺寸的ECU與ECU之間的軟件差異可能不超過10%。不幸的是，因為軟件的不重用性以及單位硬件成本的管控理念、采購理念，導致軟件很難從一個ECU很快地移植到另一個ECU。這使得大部分軟件不得不被重寫（據德國汽車工業提供的數據，大部分軟件的改動其實只有10%的差異性。）。隨著車子智能化的發展，底層硬件的通用化，軟件重用的趨勢是必然。如此一來，軟件產品的觀念（見圖19示例圖）急需在整車廠建立并實踐。
圖19 軟件產品概念示意圖
5.
展開 網絡安全數字孿生：一種新穎的汽車軟件解決方案
此外，還可以監控整輛車甚至整個車隊的軟件組件。這有助于將威脅情報和漏洞饋送轉化為整個車隊層面的有實踐意義的理解和影響評估。
總結
汽車軟件的數字孿生為整個汽車生命周期的汽車軟件提供了一種新的方法。軟件孿生技術可以幫助整車廠和供應商優化和驗證他們的設計，它還有助于改善現有車輛在道路上的運行。
更具體地說，軟件孿生技術為ECU固件的網絡安全提供了巨大的好處。有了這項技術，無論是處于開發階段的車輛，還是運營中的車隊，都可以迅速識別、評估和補救風險。Cybellum的安全套件就是這樣一個網絡安全數字孿生解決方案，用于為汽車行業創建和監控此類孿生，迎合整車廠、供應商等廠商的需求。
經緯恒潤作為Cybellum在中國的代理商，旨在借助產品安全平臺以及服務，提供汽車信息安全解決方案，幫助國內汽車OEM及其供應商能夠在汽車軟件開發全生命周期內大規模評估和降低安全風險，保證產品安全。
了解更多：請致電 010-64840808轉6117或發郵件至market_dept@hirain.com（聯系時請說明來自技術鄰）
展開 《軟件定義汽車產業生態創新白皮書》
傳統整車廠人才結構以機械和動力為主，目前各整車廠正積極引入軟件工程、人工智能、車聯網、自動駕駛、電子工程等復合型人才，以快速調整現有人才隊伍結構，增加軟件工程師的比例，確保企業在向軟件轉型、產品創新過程中保持競爭力。
汽車軟件人才緊缺的主要原因
汽車電子軟件開發屬于嵌入式軟件的一個分支，行業相對封閉，從業人員來源相對較窄，人員能力儲備不足，高度緊缺。
汽車工程師需要跨界，傳統的汽車電子電氣架構工程師和嵌入式軟件開發工程師主要領域是 CAN 總線通信、控制器配電和線束、車輛物理拓撲、動力、底盤、娛樂、AUTOSAR CP 等，而軟件定義汽車大趨勢下，更多的 ICT 能力需要融入，增加了以太網、TSN、SOME/IP、SOA、Linux/QNX、Hypervisor、AUTOSAR AP 等領域技能。而來自互聯網企業的軟件工程師，IT 軟件開發雖然能力強，但在汽車電子嵌入式硬件等領域，缺乏汽車工程和軟件技能。
綜上所述，行業中缺少既懂軟件又懂汽車的人才，尤其是系統架構工程師，汽車軟件工程師處于緊缺的狀態。因此，很難通過短時間集中一大批的軟件人才形成成熟的軟件開發團隊。
3.3 開發模式變革
傳統汽車的軟件開發采用 V 字形瀑布式開發模式，如下圖所示。由于各開發部分之間相對獨立，更多只是在部分內部展開局部性優化，缺乏系統級平臺級的開發全局觀，很難做到整體優化。同時各部分的開發時間都不一致，各部分之間的進度順序依賴很容易造成隊列效應，一旦出現某個部分開發發生延誤時，便會影響整體的開發進度。
展開 “敏捷”適用于汽車軟件開發嗎？
汽車行業的流程從整個產品的立項到SOP（量產），采用的就是V模型。這種模式也被全世界的OEM普遍接受，成為了標準。只是大家在細節上各有特點。至少都會在整個開發周期內分為：概念階段、設計開發階段和生產階段。大體如下圖所示。
因為汽車的設計開發中非軟件類的開發工作數量巨大、對成本的控制和性能的實現至關重要，而且傳統的汽車中軟件比重也不高，所以上述的節點（Gate）設置中首要考慮的不是軟件。汽車中的軟件開發工作即使在現在也只是眾多開發線中的一條。即使在“軟件定義汽車”的概念越來越火的今天，軟件開發也不是OEM的最主要工作。在所有的車型開發中，最多的錢一定還是投資在各種模具、驗證和產線上的，這些與軟件的關系都不大。
不得不提的一點是，由于一個車型的周期比較長，汽車上各個ECU的軟件不是一下子就需要達到SOP的狀態，而是分為多個階段交樣，每個階段都有不同的目標并進行相應的驗證，可以說是迭代增長的。而不是某些人說的那種：直到最后才進行驗收。
而且，在每個Tier1的每次交樣前，供應商的軟件開發又會有N個小版本。
因此，我們所看到的大V模型是指整車級別的，在每個ECU的開發過程中，會有N個小V模型的迭代。
瀑布法的主要好處
1. 詳細的產品需求和文檔使新工程師能夠快速、輕松地進入項目。
2. 文檔為項目提供了清晰的范圍，使項目經理能夠與相關各方溝通預算、時間線和關鍵里程碑。
3. 為項目提供了按階段劃分的檢查點。
4. 當前一階段完成后，您只需要去關注后續階段.
5. 它提供了一個模板，這個模板使得分析、設計、編碼、測試和支持的方法可以在該模板下有一個共同的指導。
瀑布法的缺點：
1.
展開 聯合電子：面向服務架構（SOA）的汽車軟件三部曲
隨著汽車智能化、網聯化、共享化的趨勢，終端用戶對車輛功能的預期也悄然發生著改變，汽車在實現高等級自動駕駛/輔助駕駛功能的同時，也更趨向于提升用戶體驗，例如滿足快速的功能更新和升級，可以提供個性化、人性化、差異化的功能與服務等。
面向服務的軟件架構(Service-Oriented Architecture)正為未來的車輛軟件服務提供良好的解決方案。不同于傳統汽車電子電氣架構中面向信號的架構，面向服務的軟件架構(SOA)通過標準化的服務接口，松耦合的服務機制以及可組合擴展的服務特性，結合未來以高性能計算平臺——域控制器——為核心的集中化電子電氣架構，將成為未來汽車領域“軟件驅動創新”的技術基礎。
第一部：面向服務架構(SOA)的汽車軟件及其開發方法
一. 為什么要引入SOA汽車軟件?
展開 都說“軟件定義汽車”，你可別被忽悠了
蔚來、小鵬領銜的中國造車新勢力則開始發力，“通過軟件賺錢”初露崢嶸，盡管軟件和服務還離不開硬件的協同。小鵬已經憑借自動駕駛服務將P7單車均價提高3萬元，剛好跨到30萬元的臺階；晚一步的蔚來也在推出自己的NOP駕駛輔助和未來的NAD自動駕駛，后者除了一次性購買功能模式，還可以按月購買服務；華為Huawei Inside賦能的北汽極狐，自動駕駛套件讓阿爾法S價格提升到40萬元區間。
而汽車軟件的供應商們也沒閑著，聚焦于汽車軟件生態搭建，原上汽軟件中心，后改名獨立的上汽零束，正忙著為自己的1周歲生日慶生。在過去短短的一年中，零束迅速發展壯大。4月的上海車展，零束核心客戶之一的智己汽車L7，搭載著零束提供的SOA平臺正式發布，每日的限量名額都會短時間內被搶空。
“硬”冷“軟”熱的現象非常有趣
現在汽車行業言必稱“軟件定義汽車”（SDV），仿佛不提這句話就是落伍于時代。就像所有的車企也在宣布“轉型出行服務提供商”和“打造生態”一樣，哪怕當年倡導“生態”的那個人到現在還沒回國。
軟件定義汽車概念推動的背后，需要更多實打實的“專業”企業。無論你對上汽的觀感和態度如何，至少零束是第一家豪賭于軟件定義汽車這一概念的“專家”。一年過去了，市場上其他新能源勢力似乎仍在“轉進如風”，再未有第二個零束出現。SDV的概念被業內炒作成了下一代汽車的“onepiece”大寶藏，然而想象中的“大航海時代”卻并未到來。
展開 
OEM汽車軟件管理的思考
隨著汽車上電子控制器種類和數量的逐漸增加，軟件種類和軟件版本也會逐漸增多。為了保證產品品質，OEM必須對車輛上的軟件版本進行管理，以確保車輛在使用過程中不會出現質量問題。
軟件管理的目標
做任何事情前都需要考慮清楚目標。我們對汽車上的軟件進行管理，做這個事情的目的是什么。絕不僅僅只是為了看哪輛車上用了什么版本的軟件。
目的一：減少軟件被錯用的風險。
在定制化非常高的客車領域，每個批次都是交付給不同的用戶，在某些零部件上為了滿足用戶需求會有相應的軟件更改。為了確保軟件版本沒有被用錯，就需要對下線車輛上的軟件版本進行檢查和管理。
目的二：及時發現軟件盜刷。
給車輛的軟件版本進行刷寫在后裝市場上是一個服務，用戶可以找到相應的服務人員對軟件進行版本上的刷寫，以達到提升車輛性能或者是實現某些功能的目的。私自刷寫后如果車輛因為軟件出了問題，OEM想要做舉證是很困難的，對市場上車輛的軟件是否做更改進行監管也是非常必要的。
目的三：促進軟件質量提升。
軟件定義汽車是未來的發展趨勢，軟件質量將會是車輛產品質量的重要體現。軟件可便捷迭代后，市場上反饋的軟件質量問題可以快速解決，軟件質量會逐步提升。沒有規范的軟件版本管理，軟件質量的提升也無從下手。
目的四：符合國家未來的管控政策。
國六排放標準的執行細則中已經要求OEM對國六控制器的軟件版本進行公示，確保市場上的在行版本與公示版本相同。國家質檢總局也已經明確規定，軟件OTA是汽車召回的途徑之一。不排除未來，國家會對汽車上的軟件進行管理，企業內部的軟件管理肯定要先行執行，才能符合國家的相關要求。
明確了汽車軟件管理的目標，也就可以清楚的明確OEM在軟件管理過程中的關鍵舉措。
展開 在迪斯下臺的背景下，再看軟件定義汽車
以上汽打造“上汽零束SOA平臺”為例，在這個平臺上，包括用戶、廠商以及供應商甚至第三方開發者，都可以借助于平臺提供的軟件開發工具，開發各類應用。在優化用戶體驗的同時，也為自己和整車企業開拓一個新的財源。
但是光有SOA平臺還不夠，在未來更加深入的軟件定義汽車的時代，不僅僅是上層的應用調用底層的軟件，整車的硬件應在全新車型／平臺開發前就需要完全抽象化，成為可供軟件調用的接口。在開發中，工程團隊可以根據硬件的性能和參數以及客戶的需求來開發關鍵功能的軟件。在軟件完成開發之后，再和硬件進行匹配聯調，進而形成不同的產品功能和配置。上文所說的奔馳后輪主動轉向以及特斯拉的座椅加熱功能，其實就是這種理念的一種體現。硬件早已經預埋，通過軟件來調用這些硬件接口，其實是軟件定義汽車的一種雛形。雖然這些調用功能非常初級，也不復雜，但是其意義卻不小。至于我們如今經常說到的自動駕駛軟件不斷解鎖新的場景，甚至通過迭代升級達到L4級別自動駕駛功能，也是一個很好的例證。在這種情況下，整車企業可以將更多的資源投入到軟件領域，讓智能汽車真正看齊智能手機。
車企收入的“第二增長級”
除了在整車性能上帶來更好的體驗外，軟件定義汽車還能給整車企業帶來額外的收益，是車企除了整車銷售和提供售后服務之外，一個全新的收入來源。
一方面，為了保持自身產品的競爭力，整車企業自身就需要持續研發和更新軟件，而出售這些軟件，無論是一次性銷售還是按月訂閱，對于那些用戶基數較大的跨國車企巨頭來說，收入也非常可觀；另外一方面，更好的軟件可以帶給消費者更好的體驗，持續的軟件更新有助于整車企業培養用戶粘性。就像蘋果手機的用戶，一般都會是蘋果的“死忠”。而如果豐田、大眾能夠做到蘋果這樣的產品使用體驗，必然能夠大大提升自己的客戶粘性，對于新車銷售也是一個更好的促進。
展開 INTEWORK—PET 汽車軟件持續集成平臺
產品概述
INTEWORK-PET-CI是經緯恒潤自主研發的汽車軟件持續集成&持續交付平臺，在傳統的持續集成基礎上深化了研運一體化（DevOps）的概念，將嵌入式軟件中的拉取代碼、檢查、構建、測試、版本管理以及發布交付等環節串聯起來，改變了目前各個環節離散的開發方式，實現從代碼到軟件交付的全流程自動化，是針對汽車行業的DevOps平臺。
產品介紹
PET平臺融合了DevOps理念和汽車行業軟件研發過程以及工具鏈，形成了一套針對汽車軟件研發的自動化、自助化平臺。平臺以DevOps為核心理念，以行業工具鏈為基礎，通過代碼管理、工具鏈集成、圖形化編排、流水線可視化、制品管理、腳本管理、效能度量等模塊和功能，為用戶提供簡單、快捷的CI/CD配置化方式，讓人能夠自助化完成CI/CD，以達到在成本、質量可控的情況下快速交付軟件產品的目標。
展開 未來汽車將由軟件來定義 黑莓QNX為自動駕駛安全性護航
近日，因為手機而被廣大中國用戶所熟知的黑莓(BlackBerry)品牌，早已攜旗下QNX系統轉戰自動駕駛互聯汽車軟件領域。
2010年黑莓以2億美元從哈曼國際手中收購了QNX系統。整合后的黑莓QNX致力于為自動駕駛互聯汽車提供通過安全認證的基礎軟件。為減少汽車遭受的網絡攻擊，黑莓QNX針對操作系統、管理程序工具等基礎軟件開展最高級別的功能安全認證活動，并先制造商提供自動駕駛互聯汽車專屬軟件平臺和服務。
截至今年6月，全球共有40多家汽車品牌采用QNX作為車載信息系統的操作系統，采用 QNX 軟件且正式上路的汽車數量全球已超過1.2億輛。時代周刊評價黑莓QNX之于互聯汽車，就像微軟之于個人電腦一樣。
黑莓2019財年第二季度總收入2.14億美元，同比增長30%，而自動駕駛汽車和聯網汽車，是上季度表現最好的業務板塊。
近期黑莓技術解決方案部（BTS）銷售與營銷高級副總裁Kaivan Karimi分享了 黑莓QNX 最新技術成果以及中國市場發展戰略。
車載軟件日趨復雜 安全性要求更高
Kaivan Karimi認為，自動駕駛、數字化、汽車出行（共享車等）、電動化，這四方面趨勢帶來第一個影響是汽車電子架構出現的非常大的改變，就是讓系統變得更加復雜。隨著這些趨勢的興起，以前汽車可能首先受硬件的驅動，但現在汽車更大程度上受到軟件的驅動。另外一點，隨著汽車不斷網聯化、互聯化，網絡安全的要求也就提高了。如果有黑客通過遠程攻擊來接管車輛，將帶來非常大的安全隱患。
未來自動駕駛車輛上代碼數可能達到3億行。這種情況下，汽車軟件的復雜程度只會越來越高。基于軟件工程學院的經驗，當軟件代碼缺陷達到1%到5%，就被視為是漏洞。那么就此推算，如果每輛車有一億行代碼，它可能就會達到十萬個缺陷。
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