與自動駕駛目前仍在L2+/L3階段徘徊不同，智能座艙市場最近幾年內(nèi)成長非常迅速，成為了汽車智能化的另一個發(fā)展重點。根據(jù)ICV Tank數(shù)據(jù)，2022年全球智能座艙行業(yè)市場規(guī)模有望達到461億美元，而作為最具發(fā)展?jié)摿Φ钠囀袌?，中國智能座艙市場?guī)模預(yù)計將在2025年達到1030億元人民幣，智能座艙的新車滲透率將從2021年的50.6%上升至2025年的75%，高于全球市場裝配率水平。x4wesmc

“智能座艙”≠ “一車多屏”

在典琦科技(ComChip)股份有限公司副總經(jīng)理邱宏民看來，一個相對成熟的智能座艙應(yīng)該要能面向消費者實現(xiàn)完全的“個性化”, 即在體感與操作上“理解”并“滿足”用戶的個別需求。換句話說，用戶并不需要對整臺汽車的各類設(shè)置進行手動調(diào)整，可以完全通過數(shù)字座艙平臺對用戶身份加以識別和匹配，再自動對整套系統(tǒng)進行個性化配置調(diào)試。x4wesmc

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典琦科技股份有限公司副總經(jīng)理邱宏民x4wesmc

例如在用戶還沒有坐進車里的時候，汽車就已提前識別出用戶的身份，并與上一個使用者區(qū)分開來；繼而根據(jù)用戶喜好，調(diào)整頭枕、方向盤和座椅位置、駕駛模式、載入用戶專屬座艙主題，甚至通過檢測駕駛員的體溫來調(diào)節(jié)空調(diào)溫度等。x4wesmc

或者是當車輛周圍有行人要過馬路，駕駛員沒有意識到時，數(shù)字座艙內(nèi)的儀表盤或HUD(抬頭顯示)屏會及時提示，而后視鏡也具有行車記錄功能。所以，數(shù)字座艙的發(fā)展很重要的一點是結(jié)合車輛攝像頭、傳感器、麥克風等組件收集來的信息，通過情景感知能力提升駕乘人員的安全和體驗。x4wesmc

當然，個性化體驗和情境感知安全都離不開用戶與車輛的人機交互。數(shù)字座艙可以識別駕駛員的手勢指令，同時支持自然語言處理的數(shù)字座艙可實現(xiàn)精準的語音控制(如識別主副駕的位置、打開一半的車窗操作等)，這些都讓人機交互更加便捷與直觀，且提升效率，在安全駕駛的同時完成各類任務(wù)。x4wesmc

如果以此為前提來定義智能, 便可繼續(xù)在車載信息(Telematics)、信息娛樂(Infotainment)、人機互動(HMI)等不同環(huán)節(jié)上實現(xiàn)深度開發(fā)。x4wesmc

圣邦微電子資深戰(zhàn)略產(chǎn)品線經(jīng)理曹偉杰在接受《國際電子商情》采訪時表示，未來的智能座艙將不僅僅只是車輛科技感的提升，更應(yīng)該注重愉悅出行體驗，提升用車效率，增強行車安全。x4wesmc

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圣邦微電子資深戰(zhàn)略產(chǎn)品線經(jīng)理曹偉杰x4wesmc

“智能座艙的設(shè)計需要分析用戶的駕駛需求和娛樂需求，把握用戶在不同場景下的行為習慣，并以此優(yōu)化智能座艙的空間結(jié)構(gòu)，高度整合功能體驗與交互感知，并且在實現(xiàn)萬物互聯(lián)的基礎(chǔ)上，進一步提升用戶的駕乘體驗與舒適性，而不只是簡單的一機多屏。”他指出，未來智能座艙的另一大趨勢，將是基于人工智能與自動駕駛系統(tǒng)的深度結(jié)合，進一步增強行車的安全性。x4wesmc

其實，這就像在從功能手機到智能手機的變革中，大屏只是手機體驗的一部分一樣，豐富的新功能、擴展的新應(yīng)用以及全新的用戶體驗才是真正創(chuàng)造價值的地方。對智能座艙而言，一方面，“智能”意味著更加個性化的體驗、更好的情境感知安全以及更高層級的自然交互；另一方面，隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車的不斷演進，“智能”還代表著全新的服務(wù)及業(yè)務(wù)模式，智能座艙會將廣泛的消費生態(tài)特點引入汽車行業(yè)，并成為“人機交互”的全新窗口。x4wesmc

高速成長的動力源自哪里？

億歐智庫的數(shù)據(jù)顯示，在2021年新發(fā)布的車型中，液晶顯示屏、可觸控中控屏、智能方向盤等功能的搭載率已經(jīng)超過90%，最具智能化代表的OTA搭載率也已超過5成，但在10萬元以下車型的搭載率相對較低，僅為25.4%左右。x4wesmc

哈曼方面認為，智能座艙之所以能夠快速崛起，重要原因之一是相比智能駕駛在法律法規(guī)、技術(shù)路徑等方面存在的不確定性，其商業(yè)化進度更容易推進。尤其是在當前“軟件定義汽車”的大環(huán)境下，智能座艙的集成主要呈現(xiàn)“一芯多系統(tǒng)”的特點，即將液晶儀表、HUD、車載信息娛樂系統(tǒng)、語音識別以及ADAS等功能融合在一起，為用戶帶來更直觀、更個性化的駕乘體驗。此外，隨著OTA更新功能在汽車上的廣泛應(yīng)用，汽車制造商將有能力在售后與消費者建立長期聯(lián)系，并持續(xù)提供增值服務(wù)?？梢哉f，智能座艙也是汽車制造商布局售后戰(zhàn)略規(guī)劃、實現(xiàn)服務(wù)變現(xiàn)的重要載體。x4wesmc

曹偉杰和邱宏民也都對此表達了類似的觀點。 x4wesmc

“技術(shù)門檻是主要原因”，曹偉杰指出，自動駕駛對于硬件能力和軟件算法的要求非常之高，最明顯的就是很多新發(fā)布的車型都搭載了激光雷達，這在幾年前是無法想象的。相比之下，智能座艙的門檻就比較低，與手機有相似之處，因此玩家眾多，但目前還處在功能模塊的堆砌階段，我們現(xiàn)在看到的只是一個簡單的座艙，遠沒有達到真正的“智能”。x4wesmc

邱宏民表示，與自動駕駛不同，智能座艙由于不涉及底盤控制，所涉及到的法規(guī)限制與安全隱患門檻都相對較低，技術(shù)開發(fā)與實現(xiàn)的速度更快, 成果也更容易被用戶感知，這些都是有利于汽車智能化快速發(fā)展的有利因素。x4wesmc

如果從市場角度來看，目前，90%以上搭載智能座艙的新車都配備了單中控屏幕，這對后續(xù)的多屏升級和軟件開發(fā)來說是一個不錯的切入點。此外，隨著自動駕駛技術(shù)的推進，汽車會逐漸從單純的出行工具進化為一種生活空間，屆時, 許多原本被手機屏幕尺寸限制的應(yīng)用軟件將有機會轉(zhuǎn)移到座艙的系統(tǒng)與屏幕上，為消費者帶來更多新鮮體驗。x4wesmc

打造第三生活空間

業(yè)界現(xiàn)在都愿意將汽車“智能座艙”的終極演進形式稱之為“除了家庭和公司之外的‘第三生活空間’”，比如，未來消費者可以基于車輛位置信息，實現(xiàn)信息、娛樂、訂餐、互聯(lián)等功能的融合，這與智能手機的進化路線有著驚人的一致。x4wesmc

最初，傳統(tǒng)座艙產(chǎn)品形態(tài)較為簡單，整體座艙以硬件為主，通過簡單ECU實現(xiàn)對車身的控制，儀表和IVI系統(tǒng)之間單一獨立、無法互動。但隨著智能座艙產(chǎn)品軟硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜化程度的加深，操作系統(tǒng)和應(yīng)用層軟件開發(fā)水平開始直接影響消費者體驗。因此在整車智能化發(fā)展趨勢下，智能座艙領(lǐng)域傳統(tǒng)Tier 1的核心競爭力將從集成、量產(chǎn)能力，轉(zhuǎn)化為對多類型操作系統(tǒng)和芯片的兼容性開發(fā)和平臺化能力。x4wesmc

邱宏民分析稱，總體而言，智能座艙今后將遵循以下四個階段的演進方向：x4wesmc

1. 信息系統(tǒng)的電子化與逐步整合

為了提供智能座艙的操作與顯示空間，傳統(tǒng)的儀表與機械式按鍵正逐漸被各種觸控屏幕所取代，“一機多屏, 多屏聯(lián)動”是當前主流的進化方向。同時, 為了處理海量信息, 更為強大的運算芯片與5G聯(lián)網(wǎng)等將逐漸成為標準配置以提高信息承載能力。另一方面, 車輛上原本分離的各種功能將會逐漸集成到系統(tǒng)級芯片(SoC)上，使得廠商們能夠更加專心地將資源投入在人機互動的改變與創(chuàng)新中。x4wesmc

2．跨平臺互聯(lián)

在屏幕空間越來越多的情況下，如何流暢的跨設(shè)備, 甚至跨平臺互動，會直接影響軟件開發(fā)門檻。在該領(lǐng)域，從分散轉(zhuǎn)為集成是當前的發(fā)展潮流，原因在于跨平臺開發(fā)可以最大化重復(fù)使用單一代碼庫, 避免因個別軟件帶來高昂的維護與更新成本。從用戶體驗來說，跨平臺的人機接口則能夠大幅減少消費者的學習成本, 可以很輕松的將其轉(zhuǎn)化為生活日常的一部分。x4wesmc

3．人工智能輔助

當座艙內(nèi)的硬件接口與運算能力提升到一定程度后, 支持更高等級且多樣化的人機互動將成為可能。以傳統(tǒng)的手控/觸控式操作為起點, 可以增加語音、光學、溫度等維度，這些新感知數(shù)據(jù)搭配人工智能, 能夠更加準確并主動的判斷用戶的生理狀態(tài)與行為模式。當然，在這些數(shù)據(jù)的加持下, 智能座艙也將會有能力為駕乘人提供場景化服務(wù), 包括半自動或是完全機器自主的決策。至此，智能座艙將從單純的界面升級，正式轉(zhuǎn)化為駕駛助理的角色。x4wesmc

4．第三生活空間

當與行駛相關(guān)的場景被完善到一定程度后, 車內(nèi)場景將向更加豐富、更加生活化的方向延伸——從基本的定位/導(dǎo)航/影音娛樂, 擴展到出行前后的消費性體驗, 例如行程規(guī)劃、預(yù)約、訂餐、支付等功能。而針對這些新需求, 未來的智能座艙將需要更多的傳感器、更多樣的車載軟件、云平臺的介入、以及更強大的連網(wǎng)與運算能力。x4wesmc

但眼下，如何讓駕駛?cè)藛T逐漸放開雙手, 把時間“騰出來”，是目前智能座艙需要克服的問題。畢竟，在自動駕駛尚未到達L4/L5級的情況下, 一輛汽車無論如何都還是要有一位駕駛者的，“他的時間，會隨著自動駕駛技術(shù)的成熟，逐漸成為全新的未開發(fā)地帶。”x4wesmc

主流“智能座艙”能實現(xiàn)什么？

縱觀當前市場上量產(chǎn)型高端智能座艙，已經(jīng)可以實現(xiàn)的功能主要包括：個性化，即可以智能識別駕駛員身份，并自動實現(xiàn)車內(nèi)相關(guān)配置；可以與消費電子端APP實現(xiàn)賬號打通；支持包括語音、手勢在內(nèi)的多種交互方式，可實現(xiàn)一定程度的自然語義識別和交互；支持駕駛員監(jiān)控，監(jiān)測駕駛員疲勞狀況，并給出相應(yīng)提示和建議……x4wesmc

以哈曼向ARCFOX極狐交付的S智能座艙系統(tǒng)為例，此款智能座艙系統(tǒng)集5種交互技術(shù)于一身，以語音和觸摸交互為主，人臉識別、懸空手勢、聲紋識別、實體按鍵等為輔，實現(xiàn)多維度智能操控；個性化用戶界面提供全屏分屏交替，接入騰訊視頻、喜馬拉雅等多款應(yīng)用，內(nèi)含無線CarPlay、CarLife互聯(lián)方案，同時支持手機無線充電功能；基于電動車使用場景，含有電池低電量提醒并智能導(dǎo)航附近充電樁，整合ADAS高級駕駛輔助系統(tǒng)，并集成高清360°環(huán)視及駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)。x4wesmc

但值得注意的是，虛擬化平臺的ARCFOX阿爾法T和阿爾法S智能座艙軟件的代碼量達到了驚人的4500萬行，這對圖形驅(qū)動、虛擬化以及整機運行效果都提出了前所未有的挑戰(zhàn)。如果軟件優(yōu)化跟不上，就會大量出現(xiàn)使用硬件進行堆疊的情況。同時，智能座艙也是一個復(fù)雜的集成工程，軟硬件來自上百個供應(yīng)商，任何環(huán)節(jié)都需要嚴格把控以確保交付質(zhì)量。x4wesmc

此外，WEY摩卡能夠支持車外360度的實時影像感知，高性能計算平臺可以對傳感器、攝像頭捕捉的照片和視頻圖像進行實時的無縫拼接和渲染融合，在車內(nèi)大屏為駕駛員呈現(xiàn)實時圖像，幫助實現(xiàn)環(huán)視和輕松泊車等功能；小鵬P5和P7具備豐富的多媒體娛樂功能，通過異構(gòu)計算、圖形圖像、計算機視覺和AI等技術(shù)，為用戶打造沉浸式車內(nèi)體驗，包括聽音樂/廣播/電子書、看視頻、玩游戲以及眾多車載應(yīng)用的擴展支持等等。x4wesmc

但曹偉杰說，功能堆砌和拼盤化是當前智能座艙的特點，大多智能座艙都具備豐富的功能模塊，但是目前很多的功能設(shè)計在實際的使用場景中用戶完全用不到。其次，大部分車機的界面層級很多，使得人機交互的效率不夠高，這也會產(chǎn)生駕車時的安全隱患問題。另外，與自動駕駛的融合將是智能座艙未來發(fā)展的另一個挑戰(zhàn)。x4wesmc

“目前主流的智能座艙主要還是著重在導(dǎo)航、影音娛樂與暖通空調(diào)等應(yīng)用等方面，距離第三生活空間的愿景仍有一段距離。”邱宏民對記者表示，市場上尚未出現(xiàn)足夠規(guī)模的生態(tài)圈與共同平臺，導(dǎo)致供貨商在開發(fā)各種互動軟硬件的時候仍有所顧忌，是智能座艙領(lǐng)域遇到的突出問題之一。這意味著，由于缺少共同平臺, 駕乘者仍有大量需要手動操作的步驟。同時，車聯(lián)網(wǎng)速度也仍有進步的空間，行駛中對于接收信息的時間敏感性、實時性、抗干擾性會是明顯影響用戶體驗的重要因素。x4wesmc

高通方面則指出，智能座艙正處于快速發(fā)展期，整個行業(yè)在過去幾年中取得了非常多的成果：硬件層面，高性能芯片、AR HUD、5G、C-V2X等新技術(shù)和新產(chǎn)品紛紛實現(xiàn)量產(chǎn)；軟件層面，移動端操作系統(tǒng)和豐富的應(yīng)用生態(tài)迅速上車。這些豐富的技術(shù)和應(yīng)用不斷擴展了“智能座艙”定義的邊界，使智能座艙承載的功能更加豐富，各類人機交互、AI支持的智能化操作等功能也都已經(jīng)實現(xiàn)。x4wesmc

智能座艙SoC芯片，重中之重

智能座艙的系統(tǒng)級芯片SoC是整個系統(tǒng)最核心的部分，不僅需要處理來自中控屏、儀表盤、HUD等多屏場景需求，還要執(zhí)行語音識別、車輛控制等操作，功能的多樣化對芯片性能和算力提出了極高的需求。另外，隨著萬物互聯(lián)以及人工智能的應(yīng)用越來越豐富，信息安全與功能安全對于未來的SoC芯片來說尤為重要。x4wesmc

隨著智能座艙SoC芯片能力的不斷強大，無論是汽車制造商還是生態(tài)合作伙伴，都開始重新定義汽車上的融合體驗，而未來智能座艙所代表的“車載信息娛樂系統(tǒng)＋全液晶儀表+電子后視鏡＋HUD抬頭顯示系統(tǒng)＋車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)＋ADAS各種功能”的融合體驗，都將依賴于智能座艙SoC芯片。x4wesmc

從當前的市場格局來看，主流SoC還是集中在美系廠商上, 如高通8155系列、英特爾Atom E8000系列等。但隨著國內(nèi)軟件系統(tǒng)的不斷升級與日趨強大，軟硬結(jié)合過程中需要不斷的溝通與妥協(xié), 可預(yù)見在智能座艙話題上將會有更多元化的需求, 例如Pixart手勢辨識SoC、地平線征程2代等，都在智能座艙應(yīng)用項目上擁有突破性的行業(yè)地位。x4wesmc

未來，智能座艙也會圍繞AI集成方向前進, 將廣泛的消費生態(tài)特點導(dǎo)入汽車產(chǎn)業(yè)，并成為“人機互動”的全新窗口。也就是說，用戶對智能座艙的感受，除了一眼就能看到的高清信息娛樂大屏、HUD、數(shù)字儀表這些硬件外，最直觀感受到的會是來自應(yīng)用層軟件的差異，包括充電樁搜索、電量查詢、各種消費電子應(yīng)用、影音視頻軟件、各種應(yīng)用商城APP等等，都將被融入車聯(lián)網(wǎng)當中。x4wesmc

當然，除了SoC，由于對功耗、視頻處理等要求的提高，電源產(chǎn)品、各種信號處理解決方案在未來智能座艙方案中也是潛在的發(fā)展機會。以電源產(chǎn)品為例，高效率、高集成度、高可靠性將是未來堅定不移的發(fā)展方向，考驗著企業(yè)對品控的把控能力；另一方面，自動駕駛、全車身攝像頭的普及，對信號處理提出了更高、更復(fù)雜的要求，要求企業(yè)具備品類齊全的信號鏈產(chǎn)品，且能有效覆蓋各種不同的使用場景。x4wesmc

高通方面給出的看法是：“隨著座艙對于視覺和環(huán)境感知、語音交互、網(wǎng)聯(lián)通信等功能需求的提升，一個始終連接、擁有強大信息娛樂、實時導(dǎo)航和擴展功能的數(shù)字座艙，會成為未來駕乘體驗的核心。”x4wesmc

具體而言，車內(nèi)屏幕成為展示服務(wù)和內(nèi)容的窗口，這對AI和高性能計算提出了更多要求。AI和高性能計算將支持汽車制造商為用戶帶來多元的沉浸式體驗，包括AI虛擬助理、車內(nèi)游戲、4K多屏顯示、頂級的音視頻娛樂等。x4wesmc

而隨著汽車功能的增多，座艙芯片平臺將向集成式解決方案演進，從而減少組件數(shù)量，最大程度降低有線連接和冷卻系統(tǒng)的需求。同時，還將使數(shù)字座艙越來越多地采用異構(gòu)計算，通過覆蓋整個異構(gòu)引擎的分區(qū)算法，使每個時鐘周期內(nèi)可以完成更多運算，并讓算法與對應(yīng)的處理引擎逐一匹配，從而以更低功耗處理更多運算。x4wesmc

結(jié)語

其實，智能座艙的迅速發(fā)展，離不開兩個要點：技術(shù)和生態(tài)。當前，伴隨著汽車智能化和網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展，汽車本身以及支持智能座艙的底層技術(shù)，例如5G、網(wǎng)絡(luò)連接、大數(shù)據(jù)處理、高性能低功耗計算等，都在迅速進化。同時，迅速發(fā)展的智能網(wǎng)聯(lián)汽車生態(tài)也為智能座艙市場的壯大提供了土壤，從成熟的汽車制造商到造車新勢力，從硬件廠商到軟件生態(tài)廠商，越來越多的企業(yè)邁入這個領(lǐng)域并且持續(xù)加大投入，而消費者對座艙智能化與強大功能的需求，更加速了這一進程。x4wesmc

本文為《國際電子商情》2022年8月刊雜志文章，版權(quán)所有，禁止轉(zhuǎn)載。免費雜志訂閱申請點擊這里x4wesmc