當前,智能化功能/性能的體驗已成為影響消費者購車選擇的關鍵因素之一,而這些體驗都是用戶在汽車座艙內(nèi)感知到的,由此智能座艙的概念應運而生,并受到汽車企業(yè)的高度重視。不過智能座艙屬于“新生”事物,各家企業(yè)的理解、認知與打造策略各不相同,這直接關系到其各自產(chǎn)品的核心競爭力。有鑒于此,蓋斯特對智能座艙的概念內(nèi)涵、基本構成、發(fā)展階段、演進趨勢、最新實踐和共性問題等進行了系統(tǒng)研究,基于此提出了理想狀態(tài)下智能座艙的技術架構,以及企業(yè)開發(fā)策略和落地舉措的具體建議,供業(yè)界同仁參考。
一、智能座艙的概念和構成
1.智能座艙的概念與內(nèi)涵
智能座艙是相對于傳統(tǒng)座艙而言的。在傳統(tǒng)座艙中,每一個功能都對應著一套獨立的硬件和軟件。例如,座椅的功能是由座椅骨架、座椅電機等硬件再加上座椅控制軟件來實現(xiàn)的;屏幕的功能則是由顯示屏再加上顯示屏控制軟件來實現(xiàn)的。也就是說,傳統(tǒng)座艙由碎片化的硬件加軟件組成,實現(xiàn)的是碎片化的功能。這意味著傳統(tǒng)座艙的各種功能是相互割裂和離散的,無法帶給用戶整體性的良好體驗;同時如果要追加新的功能,必須更換或加入新的硬件和軟件組合才能得以實現(xiàn)。
而智能座艙與之完全不同。在理想的智能座艙中,軟件與硬件相互解耦,各種功能是通過不同的軟件調(diào)配使用相同的硬件來實現(xiàn)的。具體來說,智能座艙由諸如座椅骨架、座椅電機及顯示屏等的各種標準化硬件,以及對這些標準化硬件進行管理、調(diào)用和交互的統(tǒng)一的軟硬件平臺共同組成。在此形態(tài)下,車企可以對座艙的功能及體驗進行整體定義,并基于標準硬件低成本地實現(xiàn)所定義的多種功能;與此同時,車企還可以通過更新軟件來優(yōu)化、升級既有的功能以及追加新的功能,從而在汽車產(chǎn)品的全生命周期內(nèi)不斷提升用戶體驗。
由此可見,智能座艙在本質上就是要打通、整合和統(tǒng)一碎片化的硬件、軟件及功能,使座艙成為擁有系統(tǒng)性、綜合性智能化功能,且體驗越來越好的產(chǎn)品。
2.智能座艙的需求與構成
隨著智能汽車的不斷發(fā)展,智能座艙正在成為“可移動的智能生活空間”。相應的,智能座艙必須滿足人們的以下四種需求:一是控制車輛的需求,包括對車輛行駛和座艙功能的控制;二是在車內(nèi)生活的需求,包括座艙舒適性的需求,也包括人在車內(nèi)休息、娛樂、工作和學習等信息娛樂的需求;三是與外界互聯(lián)的需求,即人在車內(nèi)能夠與外部隨時進行信息交互,這實際上與第二種需求緊密結合在一起;四是交互過程智能化的需求,覆蓋了前三種需求中所有的人機(人車)交互。
在滿足以上需求時,座艙內(nèi)的不同區(qū)域是存在差異的??傮w而言,智能座艙可以分為駕駛員所在的駕艙和乘客所在的乘艙。駕艙和乘艙既有不同的個性要求,又有相同的共性要求。具體來說,駕艙必須確保人能有效駕駛車輛,所以只能設置占用駕駛員注意力很少的部分信息娛樂功能;相比之下,乘艙需要提供豐富的信息娛樂功能;而諸如座艙功能控制、座艙舒適性、與外界互聯(lián)以及人機交互等,則是駕艙和乘艙都要滿足的共性需求。
當然,等到高等級自動駕駛走向成熟之后,汽車就不再需要駕駛員了。屆時座艙也就不再有駕艙和乘艙的區(qū)別了,即全部空間都是乘艙,都需要同時滿足上述四種需求??梢?,人從汽車駕駛中獲得解放的程度,與座艙不同區(qū)域的演進趨勢息息相關,應將其作為區(qū)分智能座艙不同發(fā)展階段的主要維度之一。
二、智能座艙的發(fā)展階段和演進趨勢
1.智能座艙的發(fā)展階段及主要功能
如前所述,基于自動駕駛技術的不同成熟度,蓋斯特將智能座艙劃分為三個發(fā)展階段,具體如圖1所示。
圖1智能座艙的發(fā)展階段及主要功能
其中,1.0階段(無或低級自動駕駛)和2.0階段(中級自動駕駛)都屬于駕艙和乘艙共存的階段,區(qū)別在于:1.0階段需要人駕駛車輛,駕駛員的手、腳和大腦處于被綁定的狀態(tài),因此駕艙內(nèi)必須具備駕駛控制、駕駛信息顯示等功能;同時可以配置基本不影響駕駛員注意力的少量信息娛樂功能,如音樂等。而2.0階段需要人監(jiān)管車輛,或者說需要人隨時接管車輛的操控,駕駛員的手、腳逐步得到解放,但大腦仍被綁定,因此駕艙內(nèi)仍須具備駕駛控制功能,而駕駛信息顯示功能則轉變?yōu)轳{駛信息監(jiān)測功能;同時可適當開放占用駕駛員較多注意力的信息娛樂功能,如在限定條件下的影音娛樂、社交等功能。
除了駕艙的差異之外,1.0和2.0階段在乘艙以及駕艙乘艙共性需求方面并無本質區(qū)別。隨著車輛智能化、網(wǎng)聯(lián)化水平的不斷提升,這兩個階段的駕艙和乘艙都需要具備更多樣的交互功能,如按鍵、語音、視覺識別等;艙內(nèi)控制的功能,如對車窗、空調(diào)等的控制;與外部互聯(lián)的功能,如地圖等獲取外部數(shù)據(jù)信息、智慧停車場等連接外部服務的功能;以及提升座艙舒適性的功能,如座椅、燈光、氣味調(diào)整等。同時,乘艙需要配置日益豐富的信息娛樂功能,如視頻、音樂、車載KTV、游戲等。
到了3.0階段(高級自主駕駛),人只需指揮車輛行駛,駕駛員的手、腳和大腦都將徹底得到解放。此時駕艙就不存在了,即便仍然保留駕駛控制功能,也不再要求人必須接管車輛操控。在這個階段,整個智能座艙在本質上都是乘艙,其特征是在主動式、全方位、智能化的交互功能下,經(jīng)由整車功能控制,全面打通更加強大的各種功能:在信息娛樂方面,將出現(xiàn)沉浸式的娛樂功能;在與外部互聯(lián)方面,將形成從云到端的一體化互聯(lián)功能;在座艙舒適性方面,將有諸如動態(tài)舒適座艙、車內(nèi)健康監(jiān)測以及個性化艙內(nèi)環(huán)境管理等功能。
2.智能座艙在不同階段的開發(fā)重點
此前針對智能汽車的發(fā)展方向,蓋斯特曾經(jīng)專門提出了“幫助人、解放人、理解人”逐級遞進的三個目標,這也是用戶體驗不斷提升的持續(xù)過程。而這三個目標完全可以用來指引智能座艙在不同階段的開發(fā)重點,具體分析如下:
1.0階段的重點是“幫助人”,主要通過輔助駕駛來實現(xiàn)。為此,一方面要讓駕駛更便捷、更安全,例如車道偏離預警、抬頭顯示、高精地圖和語音控制座艙功能等,都是為之服務的;另一方面,要讓乘坐更舒適、更輕松,像座椅按摩、副駕女王座椅以及視頻、唱歌等功能,目的都是如此。
2.0階段的重點是“解放人”,主要是把人從駕駛任務中解放出來,從而可以更好地“享受”駕駛以外的其他功能。為此,一方面要提供有助于實現(xiàn)更高等級自動駕駛的功能,如HWP(高速路自動駕駛)、TJP(交通擁堵自動駕駛)、NOA(領航自動駕駛)等駕駛控制,駕駛狀態(tài)智能監(jiān)測,道路實時信息接收以及通過語音交互控制駕駛等相關功能。另一方面,可以為駕駛者提供更多其他功能,如車載社交、座艙場景化娛樂等;同時為乘客提供更豐富的信息娛樂功能,如游戲、家庭影院等。
而3.0階段的重點是“理解人”,主要是更好地理解乘客對駕駛情況與座艙功能的需求,使其獲得“車更懂我”的“貼心”體驗感。為此,一方面要充分理解并按照人的意愿和偏好來完成車輛的駕駛行為,如通過智能化、主動式交互準確識別用戶意圖,又如對個性化駕駛特性進行智能管理;另一方面,要充分理解人的需求(包括潛在需求)來進行座艙環(huán)境及功能的自主調(diào)節(jié),如座椅的動態(tài)自主調(diào)節(jié)、個性化座艙環(huán)境的智能管理以及更貼合用戶喜好的信息娛樂功能等。同時,對車輛行駛狀態(tài)及周邊環(huán)境進行主動分析判斷,積極向乘員提供個性化的相關服務,使車“理解人”的伙伴及情感屬性不斷得到強化。
3.智能座艙開發(fā)的長遠目標
相對于傳統(tǒng)座艙,智能座艙的價值在于能夠充分滿足個性化需求、顯著提升用戶體驗。蓋斯特認為,沿著這個方向,智能座艙的開發(fā)應當踐行“千人千面、千車千面”和“常用常新、越用越好”的基本理念。因為這兩方面的目標系統(tǒng)詮釋了智能汽車與傳統(tǒng)汽車的本質差別和最大優(yōu)勢,是今后打造汽車產(chǎn)品的根本指導思想。而且這種發(fā)展趨勢是全方位的,并不僅僅局限于智能座艙本身。具體來說,傳統(tǒng)汽車是“千人一面”的,即不同用戶在車內(nèi)得到的服務是固定的、同質的;也是“千車一面”的,即同一類車型提供給用戶的駕乘體驗是固定的、同質的。同時,傳統(tǒng)汽車還是“一成不變”的,即在車輛使用全周期內(nèi)或者說用戶用車全過程中,車輛的駕乘體驗都不會有任何改變,甚至會由于硬件老化、磨損而導致體驗下降。相比之下,智能汽車有著本質不同,它將使“千人千面、千車千面”和“常用常新、越用越好”成為可能。下面對智能汽車的這些革命性變化予以簡要剖析和解讀,以便更好地說明其在智能座艙開發(fā)中的指導意義。
表1“千人千面、千車千面”和“常用常新、越用越好”的剖析與解讀
如表1所示,“千人千面”是指不同的用戶在車內(nèi)基于自身偏好,從應用生態(tài)中選擇不同的服務。其本質是基于開放的生態(tài),實現(xiàn)個性化的應用服務。為此,車企要和相關開發(fā)商、內(nèi)容商、服務商等合作,共同構建豐富的應用生態(tài),最終使每一個用戶都擁有享受不同服務組合的自由??梢姡扒饲妗弊罱K指向的是智能汽車為用戶提供個性化服務的應用生態(tài)。而“千車千面”是指不同的車輛基于自身硬軟件情況,呈現(xiàn)出不同的運行狀態(tài)。其本質是基于車輛的硬件配置及其與相關軟件的組合,使不同的車輛為用戶提供差異化的功能/性能。為此,車企要根據(jù)每臺車硬件的配置及使用情況,如預留、老化和更換等,并結合軟件在不同運行條件(車輛使用環(huán)境等)下對這些硬件的控制和優(yōu)化情況,使每一臺車的駕乘特性都呈現(xiàn)出與自身硬軟件相匹配的差異化??梢?,“千車千面”最終指向的是智能汽車的開發(fā)生態(tài)以及車輛運行中的個性優(yōu)化。
“常用常新”是指在車輛使用全周期內(nèi),不斷提供更新、更好的駕乘體驗。其本質是基于車隊群體數(shù)據(jù)進行迭代,持續(xù)改進已有功能或實現(xiàn)新功能,確保用戶體驗一直處于持續(xù)升級的最新狀態(tài)。為此,車企要不斷收集和積累車隊群體數(shù)據(jù),挖掘共性痛點和需求,以實現(xiàn)“車不斷進步”的持續(xù)升級??梢?,“常用常新”最終指向的是智能汽車的開發(fā)生態(tài)以及車隊共性能力的提升。而“越用越好”是指在用戶用車全過程中,車輛不斷提供更匹配用戶個性化需求的駕乘體驗。其本質是基于用戶個體數(shù)據(jù)進行迭代,持續(xù)為用戶提供更貼心的個性化體驗。為此,車輛要不斷收集和積累用戶個性化數(shù)據(jù),掌握用戶用車偏好,以實現(xiàn)“車越來越懂用戶”的持續(xù)優(yōu)化??梢姡霸接迷胶谩弊罱K指向的是智能汽車的開發(fā)生態(tài)以及面向特定用戶的人車匹配的個性化優(yōu)化。
基于上述內(nèi)涵,車企把“千人千面、千車千面”和“常用常新、越用越好”的理念應用于智能座艙時,先要提升座艙信息娛樂及與外部互聯(lián)等功能。例如在1.0和2.0階段,應為駕艙和乘艙有區(qū)別地提供社交(如微信)、娛樂(如視頻、游戲)等應用,以及用戶界面的個性化設計;而到了3.0階段,則應圍繞用戶在座艙內(nèi)娛樂、社交、工作、學習等多元需求,設定個性化的場景,如會議模式、家庭影院模式等,并以不同的軟硬件資源組合支撐這些場景,從而讓用戶享受到個性化的極致場景體驗。與此同時,還要提升駕駛控制和座艙控制、座艙舒適性、人機交互等功能。例如在1.0和2.0階段,可為駕艙提供自動駕駛模式的個性化選擇,同時應為乘艙提供個性化的座艙控制和座艙舒適性功能(如不同用戶上車后自動調(diào)節(jié)至貼合其習慣的座艙環(huán)境,包括方向盤位置、座椅姿態(tài)、空調(diào)、燈光、氣味等),以及個性化的人機交互功能(符合不同用戶喜好的智能交互模式);而到了3.0階段,則應基于對用戶數(shù)據(jù)的不斷訓練和自主學習,使座艙能夠準確識別出不同用戶偏好的不同駕駛特性,包括車輛加速、剎車模式等,并基于此進行個性化的自主調(diào)節(jié)。
需要注意的是,“千人千面、千車千面”和“常用常新、越用越好”的開發(fā)理念并非相互割裂、涇渭分明,而是相互交織、密不可分的。整體而言,“千人千面、千車千面”強調(diào)為每一個用戶提供的每一臺汽車都是不同的,這一點傳統(tǒng)汽車基于硬件差異是無法實現(xiàn)的,而智能汽車可以通過軟件與硬件的靈活組合及優(yōu)化匹配來實現(xiàn);“常用常新、越用越好”則強調(diào)基于用戶共性和個性的數(shù)據(jù),讓車輛具備持續(xù)自我進化的“生命力”,這一點傳統(tǒng)汽車根本無從談起,而恰是智能汽車的最大潛力所在。總之,上述兩方面的努力旨在讓用戶的個性化需求得到最大限度的滿足,因此都是智能座艙未來發(fā)展的必然方向和永恒追求。而這樣的長遠目標,只有基于各種數(shù)據(jù)的采集、處理和使用,通過人工智能的不斷迭代優(yōu)化,并以軟件靈活調(diào)用硬件的方式,才能充分達成。即在數(shù)據(jù)驅動和軟件定義的支撐下,最終實現(xiàn)智能座艙乃至智能汽車的開發(fā)目標。
對汽車企業(yè)來說,應“以用戶為中心、以體驗為目標”開發(fā)智能座艙。由于用戶體驗是整體性的,所以智能座艙各個方面的功能都非常重要,而多種功能組合起來提供不同場景下的良好用戶體驗才是關鍵所在。有鑒于此,蓋斯特從場景、控制與交互、舒適性以及互聯(lián)四個維度,對主流車企智能座艙的現(xiàn)狀進行了評價。
表2給出了部分主流車企的評價結果,包括三家新勢力車企和三家傳統(tǒng)車企的新能源品牌。在評價時分別選取了各家車企的1-2款代表性車型,其中新勢力車企的車型價位在30萬-40萬元之間,而傳統(tǒng)車企的車型價位在20萬元左右;這些車型產(chǎn)品均已具備了L2+自動駕駛(高速或/和城市領航)能力,也就是說,其座艙大致處于相近的發(fā)展階段。
表2部分主流車企智能座艙的現(xiàn)狀評價
從表2中可以看到:第一,各家車企在智能座艙不同方面的表現(xiàn)均存在一定差別,有些指標上的差別還比較明顯。第二,總體而言,新勢力車企的表現(xiàn)略優(yōu)于傳統(tǒng)車企,這應該與前者在產(chǎn)品創(chuàng)新上更敢于嘗試有關。第三,新老車企的這種差距與產(chǎn)品價位也有關系,特別是舒適性這類較多依賴硬件的評價指標。第四,各家車企在智能座艙各個方面的表現(xiàn)都沒有達到最高評分,即均有提升的空間。
從具體指標來看,座艙舒適性的差別主要建立在硬件配置的基礎上,今后隨著軟硬件解耦程度的日益加深,預計該項指標在相近的成本區(qū)間內(nèi)將逐漸趨同,很難構成座艙的主要差異點。因此,車企尤其應當重視場景、控制與交互、互聯(lián)等三個方面的座艙功能。
在場景方面,不少車企已嘗試提供了諸如皇后/女王副駕模式、露營模式、小憩模式、冥想模式、私人影院/影音模式、哨兵/護衛(wèi)模式等不同的場景體驗,并成為產(chǎn)品的重要賣點。不過部分場景與產(chǎn)品目標用戶群體的匹配度不高,體驗自然也就不夠好。
在控制與交互方面,語音、觸控和視覺等多元交互方式融合,即多模態(tài)融合交互,漸成主流,各家車企的產(chǎn)品幾乎都有多種交互方式。不過不同產(chǎn)品在不同交互方式上的表現(xiàn)差距明顯,有些產(chǎn)品僅僅是提供了某種交互方式而已,其使用體驗較差,不足以打動消費者。
在互聯(lián)方面,各家車企均已實現(xiàn)了OTA(空中下載)在線升級,而在應用服務生態(tài)方面,水平也比較接近。不過整體上車企的應用服務生態(tài)都還不夠豐富,質量也有待提升,這也是未來競爭的焦點之一。
展望未來,智能座艙必須為用戶提供更好的體驗,而用戶體驗實際上是由產(chǎn)品和服務所帶來的綜合感受。當前這種感受主要源于多場景功能的聯(lián)動、便捷的人機交互以及互聯(lián)生態(tài)支撐下的可升級性;而今后則將向主動智能的方向不斷演進,即座艙需要形成主動聯(lián)想和主動服務、自然交互以及自我進化的能力。下面從場景體驗、智能交互和網(wǎng)聯(lián)生態(tài)三個方面,分析并預測未來智能座艙的發(fā)展趨勢。
(1)場景體驗:當前不少車企已經(jīng)面向特定的場景,將多種功能進行組合及聯(lián)動,并允許用戶在一定程度上進行場景的自定義;但場景的設定和功能的組合還不夠豐富。而未來要實現(xiàn)場景的可主動創(chuàng)造、功能的可自由組合以及在此基礎上無縫過渡的連續(xù)性多場景融合,并支持用戶完全自定義,從而形成專屬的個性化場景體驗。
(2)智能交互:當前座艙已經(jīng)形成了多種模態(tài)的人機交互方式,包括語音、觸控、視覺、嗅覺、生物識別等;但各交互方式之間基本上處于相互獨立的狀態(tài),并未形成融合性的自然體驗。而未來的人機交互將更加強調(diào)智能化、主動化,實現(xiàn)多模交互(各種模態(tài)交互方式優(yōu)勢互補、融合協(xié)同,為用戶提供自然連貫的體驗)、主動交互(交互方式從被動接受式轉變?yōu)橹鲃痈兄胶椭鲃臃答伿剑┖颓楦薪换ィㄗ撜嬲蔀閿M人化的“理解人”的智能伙伴)。
(3)網(wǎng)聯(lián)生態(tài):目前即使是領先車企也只接入了有限的部分生態(tài)資源,且不同終端之間還存在連接壁壘。而未來智能汽車的應用服務生態(tài)以及功能開發(fā)生態(tài)都將擁有更加豐富的資源,可以滿足各類需求;同時不同車輛終端有望打通這些生態(tài),從而真正實現(xiàn)萬物互聯(lián)。
值得注意的是,近期大模型的突破及應用對智能座艙具有重要意義。對座艙本身來說,大模型可以顯著增強語音識別、語義理解和語言處理能力,更精準、快捷地把握用戶意圖,并使人機交互更加自然;可以更好地實現(xiàn)多模態(tài)融合交互,全方位地感知用戶的語音、手勢、面部表情等,做出綜合判斷和正確回應;還可以更有效地提供個性化服務,如基于用戶偏好和習慣,主動推薦導航路線、視聽娛樂以及基于位置的各種服務等,并由此拓展和優(yōu)化座艙的各種應用場景。與此同時,對企業(yè)來說,大模型可以用于研產(chǎn)供銷服等各個環(huán)節(jié),特別是在數(shù)據(jù)分析、產(chǎn)品定義、設計開發(fā)和迭代升級等方面,將大幅提升智能座艙乃至整個智能汽車的核心競爭力。前者指向的是產(chǎn)品力,后者指向的是創(chuàng)造力,均為企業(yè)應予高度關注的方向。而二者相互結合,將會帶來場景體驗、智能交互和網(wǎng)聯(lián)生態(tài)等的全面躍升。
那么,車企打造的智能座艙為什么會出現(xiàn)差異,又該如何通向未來的智能座艙呢?蓋斯特通過對多家車企的系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn):雖然不乏個別企業(yè)已經(jīng)面向智能座艙初步建立起了新的開發(fā)理念和模式,成為了階段性領先的“優(yōu)等生”,但大多數(shù)企業(yè)仍在沿用傳統(tǒng)座艙的開發(fā)思路和技術架構,僅僅在做離散化、疊加式的單點改進,這很難適應未來智能座艙發(fā)展的真正需求。具體來看,車企在智能座艙的開發(fā)上主要存在以下共性問題:
第一,車企對智能座艙及其本質的認識普遍不夠深刻。幾乎所有車企都在強調(diào)產(chǎn)品開發(fā)要“以用戶為中心”,然而智能汽車與傳統(tǒng)汽車的“以用戶為中心”有著完全不同的內(nèi)涵,對此大部分企業(yè)并沒有充分理解和重視。在傳統(tǒng)汽車時代,是以靜態(tài)或者說固化的產(chǎn)品來滿足用戶需求的,一款車型開發(fā)完成后,其功能/性能及用戶體驗基本上是一成不變的,甚至隨著產(chǎn)品的老舊還會有所下降。這意味著車企只要在產(chǎn)品策劃和設計階段考慮用戶體驗即可。而在智能汽車時代,是以動態(tài)或者說持續(xù)進化的產(chǎn)品來滿足用戶需求的,一款車型即使硬件不變,也可以通過軟件迭代優(yōu)化,實現(xiàn)更多的功能和更好的性能。這意味著車企必須以“千人千面、千車千面”為目標,充分滿足用戶的個性化需求;同時還必須以“常用常新、越用越好”為目標,在產(chǎn)品全生命周期中不斷提升用戶體驗,并最終形成相應的產(chǎn)品打造能力。未來車企可以基于大數(shù)據(jù)精準描繪用戶畫像,有針對性地解決用戶痛點,進而提供個性化的座艙功能及體驗。對上述本質變化的認識和理解不足,是很多車企在智能座艙開發(fā)中出現(xiàn)偏差的根本原因,其具體體現(xiàn)就是下面的三個問題。
第二,車企仍以硬件為主導來打造智能座艙的差異化。一方面,通過疊加硬件的方式來堆砌座艙功能,往往提供的并不是用戶真正需要的功能/性能,而且成本壓力巨大。另一方面,在硬件綁定軟件實現(xiàn)特定功能的傳統(tǒng)模式下,車企只能集成不同供應商提供的不同模塊,無法從技術底層打通,更不能以軟件自由調(diào)用硬件,這樣既無法不斷更新和優(yōu)化座艙的各種功能,也無法有效融合多種功能以形成整體性的最佳體驗。事實上,智能座艙是SDV(軟件定義汽車)的重要體現(xiàn),必須以“軟硬解耦、軟件主導”的邏輯和框架來開發(fā)。如果只靠硬件來形成產(chǎn)品的差異化,企業(yè)將會越來越難。
第三,不少車企采取逐步整合的方式來提升座艙的智能化水平。這些車企表面上也清楚智能汽車的差異,但又認為確立“軟件定義汽車”的全新技術架構,并據(jù)此開發(fā)智能座艙,成本太高、難度太大、見效太慢。因此,并沒有進行清晰而前瞻的頂層設計,而是采用了在現(xiàn)有架構基礎上逐步整合的技術路線。短期來看,這種做法可以減少投入,且在產(chǎn)品表現(xiàn)上也不會有太大差別。然而長期來看,由于缺乏系統(tǒng)性的整體架構設計,后續(xù)即便再怎么努力也無法打通各個環(huán)節(jié)及各種數(shù)據(jù);同時每次更新或整合新的功能都需要重新調(diào)試所有相關的離散模塊,這樣必將導致成本越來越高、難度越來越大、見效越來越慢,且產(chǎn)品表現(xiàn)越來越落后于人。
第四,車企普遍缺乏及時、準確掌握用戶需求的體系化能力。相比于傳統(tǒng)的客戶調(diào)研,目前很多車企收集用戶反饋的手段,諸如監(jiān)測各種網(wǎng)站的用戶留言等,并沒有本質上的進步,不具備實時性和真實性。這就使車企對用戶痛點的識別仍然帶有傳統(tǒng)的推斷性質,或者還是主要依賴對標方式來決策功能的取舍,缺乏對用戶深層需求的充分挖掘與精準滿足,結果座艙的智能化看似有所提升,但同質化日益嚴重,根本無法形成適合自身用戶群體的差異化優(yōu)勢。今后車企必須全力構建采集、分析和應用用戶數(shù)據(jù)的完整體系,以及具有場景感知和理解能力的智能引擎,從而識別和挖掘用戶的實際需求,甚至是用戶自身尚未意識到的潛在需求,這樣才能以精準的差異化作為產(chǎn)品策劃、設計以及持續(xù)優(yōu)化的驅動力。在這方面,車企尤其應該加快導入大模型并充分發(fā)揮其多元作用,同時強化基于數(shù)據(jù)的應用軟件能力。
企業(yè)為有效解決智能座艙開發(fā)中的上述問題,必須先理清智能座艙與傳統(tǒng)座艙截然不同的技術架構。而智能座艙在不同的發(fā)展階段,其技術架構應該是有所差異的。蓋斯特對此進行了分析,從功能需求和技術發(fā)展等維度出發(fā),界定并解讀了理想狀態(tài)的智能座艙技術結構。
如前所述,智能座艙1.0和2.0階段都處于駕艙乘艙共存的狀態(tài),屬于“駕駛為主導”的階段,因此智能座艙的技術架構要以車輛駕駛控制功能為核心,人與車的交互功能也主要圍繞駕駛控制而展開,再適當拓展。
圖2駕艙乘艙共存階段智能座艙理想的技術架構
如圖2所示,駕艙乘艙共存階段智能座艙理想的技術架構分為功能硬件層、控制層和交互層。其中,功能硬件初步實現(xiàn)了與軟件的解耦,成為獨立的一層。這些硬件分別對應于智能座艙的各種功能,并需要根據(jù)座艙整體體驗的定義進行合理預留??刂茖影嬎闫脚_、操作系統(tǒng)內(nèi)核以及中間件,其特點一是算力集中,以保障越來越高的算力需求。二是多種操作系統(tǒng)并存,這是由駕艙和乘艙的需求差異決定的。例如與駕駛相關的功能實時性要求高,必須匹配實時操作系統(tǒng);而承載應用服務的操作系統(tǒng)則需要與既有生態(tài)的操作系統(tǒng)充分兼容。三是打通硬件和軟件,主要通過硬件層(虛擬機)和軟件層(中間件)的架構來實現(xiàn)。而交互層則是座艙與用戶交流互動的各種媒介。在該階段,企業(yè)通過將AI引擎導入控制層,可以進一步為座艙賦能。
到了3.0即全乘艙的階段,人無需駕駛車輛,因此智能座艙將以“舒適和娛樂為主導”,基于統(tǒng)一的軟硬件平臺,打通各種數(shù)據(jù),融合多種功能/性能,再加上更好的人機交互,最終實現(xiàn)用戶體驗的最優(yōu)化。其核心是通過智能座艙平臺,實現(xiàn)由軟件定義座艙功能/性能。
圖3全乘艙階段智能座艙理想的技術架構
如圖3所示,全乘艙階段智能座艙理想的技術架構將演化為硬件層、軟件層和交互層,而交互層、軟件層和硬件層內(nèi)算力集中化、接口標準化的硬件平臺,將共同構成智能座艙平臺,并全面覆蓋各種功能硬件。該技術架構有三大特點:一是統(tǒng)一的交互入口。隨著人工智能技術的不斷進步,汽車將逐步成為智能體,即所謂的AI Agent。這個AI Agent將統(tǒng)領汽車所有軟硬件,實現(xiàn)座艙的全感融合、全局規(guī)劃和全域執(zhí)行,像用戶的貼心管家和長期伴侶一樣,與用戶進行多模交互,并全權代為管理座艙,為用戶提供主動式、個性化的精準服務和情感體驗。二是統(tǒng)一的軟件平臺。在形式上按照功能有不同分區(qū),但在本質上其架構是由功能定義的,且這些功能可以完全打通及融合。三是充分的軟硬解耦。即不同的軟件可以自由調(diào)用各種功能硬件,以形成不同的功能/性能及其組合。例如座椅位置和姿態(tài)、音響效果、燈光模式等都可以通過軟件控制而任意變化,按照用戶需求提供個性化的會議、家庭影院等模式。
對于汽車產(chǎn)品的智能化體驗來說,智能座艙是最直接也最豐富的集中體現(xiàn),也是能夠率先落地的核心賣點。同時在當前階段,相較于高等級的自動駕駛,智能座艙的技術瓶頸更低、投入產(chǎn)出比更高。所以,整車企業(yè)應高度重視智能座艙,力求以此贏得用戶的青睞。有鑒于此,蓋斯特結合前述研究,為車企提出了開發(fā)智能座艙的指導原則與總體思路。
蓋斯特認為,車企開發(fā)智能座艙需要遵循兩大指導原則:一是要建立SDV的全新開發(fā)理念與模式,二是要形成快速交付與迭代的全新開發(fā)機制與能力。
(1)SDV的開發(fā)理念與模式
與傳統(tǒng)座艙相比,智能座艙是集成性、系統(tǒng)性、創(chuàng)新性的軟硬融合的產(chǎn)品。因此車企必須徹底顛覆原有模式,建立“軟件定義、數(shù)據(jù)驅動、AI賦能”的全新開發(fā)理念與模式,才能有效打造智能座艙。
傳統(tǒng)的開發(fā)模式以硬件為主導,只能通過堆砌硬件來增加座艙功能,不僅拓展空間有限、成本不菲,而且各種功能相互割裂,無法形成良好的整體體驗。更重要的是,由于功能硬件與控制軟件相互綁定,因此座艙功能基本是固定的,汽車產(chǎn)品在其使用的全過程中都無法升級,更談不上有效迭代了,競爭力只會越來越差。
全新的SDV開發(fā)模式以軟件為主導,由車企定義和構建“基于軟硬解耦實現(xiàn)軟硬融合”的座艙(整車)技術架構,使同一硬件可以被不同軟件調(diào)用以形成不同的功能/性能。在此模式下,汽車產(chǎn)品在全生命周期內(nèi)能夠隨時基于數(shù)據(jù)閉環(huán)和人工智能分析,進行軟件迭代優(yōu)化和在線升級更新,從而不斷產(chǎn)生新的功能/性能。這樣汽車產(chǎn)品完全可以像“毛坯房”那樣出廠,之后再通過后期定制、調(diào)整優(yōu)化,實現(xiàn)“千人千面、千車千面”的目標;同時通過數(shù)據(jù)采集及迭代,實現(xiàn)“常用常新、越用越好”的目標,更好地滿足不同用戶的共性和個性需求,從而充分發(fā)揮硬件潛力,最大限度地持續(xù)提升用戶體驗。在此過程中,AI大模型是挖掘數(shù)據(jù)價值、滿足用戶需求的重要手段。展望未來,在AGI(通用人工智能)及ASI(超級人工智能)逐步實現(xiàn)的前景下,企業(yè)應該以充分發(fā)揮AI技術能力為目標,來定義座艙乃至汽車產(chǎn)品的架構和軟硬件。從這個意義上講,SDV將逐步演進為AIDV(人工智能定義汽車)。
(2)快速交付與迭代的開發(fā)機制與能力
與此同時,由于智能座艙的重要性,當前該領域的競爭空前激烈,產(chǎn)品迭代越來越快。因此車企必須全面創(chuàng)新原有機制,形成“快速交付與迭代”的全新開發(fā)機制和能力,才能搶占智能座艙的市場先機。
傳統(tǒng)的開發(fā)機制是從概念設計到試制概念車,再到完成所有的產(chǎn)品設計及驗證工作,最終SOP(開始量產(chǎn))后進入市場。在新形勢下,基于這樣的線型流程,按部就班地推出產(chǎn)品,將會落后于同時啟動產(chǎn)品開發(fā)、但投產(chǎn)速度更快的競爭對手。
全新的開發(fā)機制直接將概念作為產(chǎn)品開發(fā)的輸入,通過邊干邊想邊優(yōu)化的方式,完成相關功能的快速開發(fā)與產(chǎn)品的盡快投產(chǎn),此后產(chǎn)品在全生命周期內(nèi)仍將持續(xù)升級,不斷把新概念快速轉換為新功能、實現(xiàn)新體驗。在此模式下,產(chǎn)品的開發(fā)周期將顯著縮短,可以讓新功能盡快為用戶感知并獲得反饋,從而贏得先于競爭對手的時間窗口期。而這種快速投產(chǎn)的開發(fā)機制,需要以整供車企的協(xié)同共創(chuàng)能力、快速量產(chǎn)能力、軟件升級能力以及數(shù)據(jù)收集迭代能力等作為支撐。
蓋斯特認為,車企應按照以下總體策略及思路來開發(fā)智能座艙:其一,對智能座艙的功能及預期體驗進行整體設計,確定不同的功能模塊。其二,據(jù)此對智能座艙的軟硬件平臺進行定義,確定其技術架構。其三,明確軟件和硬件團隊的分工與協(xié)作,確保相互解耦的軟硬件可以有效聯(lián)動、集成及耦合。由此座艙即可完成SOP,不過這只是階段性的首次SOP。其四,收集用戶使用座艙的相關數(shù)據(jù),動態(tài)分析并識別用戶需求,作為座艙設計更新的輸入。其五,在此基礎上進行軟件在線升級,實現(xiàn)新的座艙功能,持續(xù)提升用戶體驗。每一次在線升級都相當于一次SOP,所以智能座艙和智能汽車一樣需要持續(xù)的SOP,即蓋斯特曾經(jīng)提出的SOPX的開發(fā)理念。
上述前三個環(huán)節(jié)對應著產(chǎn)品策劃與設計開發(fā)過程,其核心是打造智能座艙的軟硬件平臺,以確保標準化的硬件組合能夠充分支持軟件的自由調(diào)用。這是座艙在成本受控的前提下實現(xiàn)差異化的關鍵所在。后兩個環(huán)節(jié)對應著產(chǎn)品使用過程,其核心是對產(chǎn)品進行全生命周期的運營及管理,以實現(xiàn)“常用常新、越用越好”。這是開發(fā)傳統(tǒng)座艙時無需也無法考慮的,而在開發(fā)智能座艙時必須高度重視。
圖4車企開發(fā)智能座艙的總體思路、過程及其要點
如圖4所示,為了完成好智能座艙的開發(fā)過程,車企必須構建橫跨智能座艙各種硬軟件開發(fā)部門的核心組織,必須做好座艙功能/性能需求的統(tǒng)一定義,必須打通內(nèi)部(各個不同的業(yè)務部門,包括內(nèi)飾開發(fā)、電子電氣開發(fā)、信息娛樂系統(tǒng)開發(fā)、多模態(tài)交互開發(fā)、數(shù)據(jù)分析及AI應用等)和外部(各類不同的供應商,包括芯片供應商、軟件供應商、功能硬件供應商、服務供應商等)資源,以支撐智能座艙的軟硬件平臺打造及全生命周期運營。
此外,車企應當設立智能座艙總架構師,并賦予其足夠的權責。智能座艙總架構師的主要任務及作用是:第一,從打造移動智能生活空間的更高定位出發(fā),對智能座艙的整體體驗進行定義,對各種功能進行取舍及組合。第二,對智能座艙的技術架構進行定義及設計,將相關的硬件、軟件、接口、數(shù)據(jù)以及對應的功能等碎片化要素,融合成為一個整體。第三,指引及領導集成性、系統(tǒng)性的座艙創(chuàng)新工作,特別要確保后期執(zhí)行的部門必須充分實現(xiàn)并驗證前期定義的內(nèi)容,而不能隨意修改或刪減。第四,主導與供應商的相關合作,不只包括開發(fā),也包括采購,甚至要在戰(zhàn)略合作與采購價格等方面擁有很大的決策權。因為智能座艙的開發(fā)需要供應商的協(xié)同共創(chuàng)和通力合作,如果總架構師沒有整合利用外部資源的權力,是不可能達成目標的。
蓋斯特認為,車企為實現(xiàn)上述座艙開發(fā)策略,必須加快培育面向新一代AI技術的新能力,并以此為基座,構建產(chǎn)品開發(fā)的新方法和產(chǎn)品運營的新模式。
就新能力而言,企業(yè)既要以AI大模型賦能數(shù)據(jù)處理能力,深刻揭示用戶的真實需求及其細微變化,充分挖掘用戶對座艙最迫切、最廣泛的痛點,以精準識別并全面滿足用戶對座艙體驗的顯性和隱性期待;還要以AI大模型賦能產(chǎn)品設計能力,基于用戶、用車及環(huán)境等多元數(shù)據(jù),按照用戶需求的重要程度和使用頻度進行優(yōu)先級排序,進行場景規(guī)劃、交互設計,并不斷迭代優(yōu)化,最終基于個性化需求來打造具有差異化競爭優(yōu)勢的智能座艙體驗。
就新方法而言,企業(yè)既要全面變革座艙產(chǎn)品的定義與開發(fā)方法,即基于AI大模型自主學習和分析海量數(shù)據(jù),自動識別出用戶的個性化需求,并通過自生成創(chuàng)意和自設定參數(shù)等方式,快速形成可行的產(chǎn)品方案;還要重新塑造座艙產(chǎn)品的屬性和形態(tài),即以AI大模型支撐的AI Agent來為用戶提供服務,使座艙的移動、智能及生活空間等屬性得到最大化釋放。
就新模式而言,企業(yè)既要與大模型公司結成長期伴生式的伙伴關系,確保能夠隨時調(diào)用其最新的基礎大模型能力;還要基于此構建具有自身特色的專業(yè)模型,以形成差異化的座艙應用;更要在上述工作的基礎上,打造以數(shù)據(jù)驅動座艙不斷優(yōu)化(進化)的運營模式,通過數(shù)據(jù)的持續(xù)積累和應用,為座艙提供持續(xù)的新內(nèi)容、新反饋和新體驗,以支撐座艙體驗的持續(xù)迭代與自進化。
由此,車企將以新能力、新方法、新模式,確保具有持續(xù)性和差異化用戶體驗的智能座艙得以有效落地。
最后,就整車企業(yè)如何落地實施上述原則及策略,蓋斯特有如下具體建議:
在功能和體驗定義方面:一要徹底摒棄以硬件為主導的固有思維,避免簡單堆砌硬件來增加座艙功能,不斷推動軟硬解耦,切實加強軟件能力,以軟件主導座艙功能并形成差異化。二要重視數(shù)字化手段,特別是AI大模型的應用,以此打通相互離散的各種功能及其相關要素,以便為用戶提供整個座艙統(tǒng)一且連續(xù)的良好體驗。三要審慎定義座艙功能及預期體驗,綜合考慮包括用戶體驗、產(chǎn)品成本、產(chǎn)品質量、市場投放速度以及付費意愿等在內(nèi)的諸多因素。
在內(nèi)部組織機構調(diào)整方面:一要成立座艙開發(fā)的核心組織,負責座艙體驗的整體定義并分解為相應的軟硬件功能/性能,同時負責統(tǒng)籌、協(xié)調(diào)各相關開發(fā)部門的資源,以系統(tǒng)性的開發(fā)實現(xiàn)系統(tǒng)性的定義。二要組建用戶數(shù)據(jù)的分析團隊,負責獲取并解讀用戶體驗的真實反饋,并以此為需求輸入,推進座艙功能/性能的持續(xù)開發(fā)與更新迭代。
在內(nèi)外部資源組合方面:一要自主定義智能座艙的軟硬件平臺,并制定相應的平臺接口及標準,為打造更加開放的座艙生態(tài)奠定基礎。二要以全新理念和模式整合外部合作資源,從一級供應商提供硬件與軟件綁定的座艙功能模塊、整車企業(yè)進行集成,向整車企業(yè)與各類供應商共同構建開放且豐富的應用服務生態(tài)及功能開發(fā)生態(tài)轉變,使車企可以根據(jù)座艙整體定義,更有針對性地自由選擇供應商伙伴及合作方式。
事實上,智能座艙的三個發(fā)展階段并非涇渭分明,而是逐步過渡的。其中,1.0與2.0同屬于駕艙乘艙共存的階段,其主要差別在于駕艙,但分界并不明顯。近期隨著L2+(領航)自動駕駛技術在主流車型上日益普及,2.0階段的智能座艙已成為車企競爭的焦點。而3.0屬于全乘艙的階段,不過在乘艙體驗上與2.0階段高度趨同,或者說,當軟硬解耦、數(shù)字化轉型發(fā)展到相當?shù)某潭龋?.0階段的乘艙就會自然演進到3.0階段。因此,當前整車企業(yè)在開發(fā)智能座艙時,應該在確保1.0階段競爭力的前提下,聚力打造2.0階段的特色亮點,同時面向3.0階段的遠期目標預作儲備并持續(xù)努力。
(1)1.0→2.0階段(駕艙乘艙共存)
發(fā)展目標:一是深度挖掘用戶對座艙產(chǎn)品功能的真正需求,逐漸形成智能座艙精準定義的能力。二是積極推進數(shù)字化技術的應用,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的順暢流通,將碎片化的座艙功能初步打通。
功能設計:一是努力提供主動式、全方位、智能化的多模融合人機交互體驗。二是從用戶體驗出發(fā),豐富乘艙的功能設計,形成特色的差異化。三是與信息通信技術等企業(yè)合作,共同打造開放且豐富的應用生態(tài),同時努力形成隨時掌握車輛硬軟件狀態(tài)以及進行相應調(diào)整的能力,以實現(xiàn)“千人千面”和“千車千面”。四是通過上述工作,初步實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)的座艙功能開發(fā),使相同的硬件可以被不同的軟件調(diào)用而形成不同的功能/性能,并可以不斷迭代、優(yōu)化及更新,以實現(xiàn)“常用常新”和“越用越好”。
技術能力:一是進一步加強座艙內(nèi)的控制器集成,提升算力集中度。二是通過與供應商的合作,積累座艙基礎軟件平臺的構建能力和核心硬件的定義能力,并做好硬件的合理預留。三是座艙的功能硬件與控制軟件基本實現(xiàn)解耦,通過整合軟件和引入AI引擎,來有效打通硬件并管理應用軟件,逐漸打造出統(tǒng)一的座艙軟硬件平臺。
(2)3.0階段(全乘艙)
發(fā)展目標:在2.0階段的基礎上,實現(xiàn)多種座艙功能的徹底融合,為用戶提供主動、自然的智能伙伴服務和完整、連續(xù)的移動出行體驗。
功能設計:一是實現(xiàn)數(shù)據(jù)閉環(huán),以支撐動態(tài)、持續(xù)、精準的用戶需求分析。二是通過不斷更新軟件,產(chǎn)生新的功能/性能及其組合,直至將座艙功能硬件的潛力發(fā)揮到最大。三是座艙應用生態(tài)及開發(fā)生態(tài)趨于完善,同時基于實時在線、適時服務和超前預判的AI能力,支撐用戶的個性化體驗趨于極致。
技術能力:構建起具有自身特色的智能座艙軟硬件平臺,全面涵蓋軟硬件、接口、通信、數(shù)據(jù)和生態(tài)等各類關鍵要素,并通過AI賦能,實現(xiàn)人機交互和應用管理的智能體化,即以一個統(tǒng)一的AI Agent統(tǒng)籌管理整個平臺,準確、快速、自然地響應用戶個性化需求,進而支撐獨特的產(chǎn)品特色和品牌屬性。
綜上所述,智能座艙是未來汽車作為移動智能生活空間的物理信息載體,也是用戶體驗直接的集中體現(xiàn),其戰(zhàn)略性和重要性將越來越高。而沿用傳統(tǒng)模式無法打造出真正的智能座艙,為此,汽車企業(yè)必須加快轉變理念、積極創(chuàng)新模式,向“數(shù)據(jù)驅動、軟件定義、AI賦能”座艙的方向不斷邁進,以實現(xiàn)用戶體驗可持續(xù)的迭代升級,提升自身產(chǎn)品的差異化競爭力。
三、主流車企智能座艙的開發(fā)現(xiàn)狀和共性問題
1.智能座艙的開發(fā)現(xiàn)狀
2.智能座艙的發(fā)展趨勢
3.當前智能座艙開發(fā)的共性問題
四、智能座艙的技術架構
1.駕艙乘艙共存階段理想的技術架構
2.全乘艙階段理想的技術架構
五、整車企業(yè)開發(fā)智能座艙的原則與策略
1.車企開發(fā)智能座艙的指導原則
2.車企開發(fā)智能座艙的總體策略及思路
3.車企開發(fā)智能座艙所需的全新能力
六、整車企業(yè)推進智能座艙落地的具體建議
1.智能座艙開發(fā)策略落地的關鍵舉措
2.智能座艙不同階段的發(fā)展目標及核心工作