本文節(jié)選自《軟件定義汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新白皮書》，系統(tǒng)的闡述了軟件定義汽車典型應用場景，包括以下內(nèi)容：

隨著軟件定義汽車典型應用場景的落地，用戶將明顯體驗到汽車從交通工具向智能移動終端的轉變。幾十年前主要用高性能的底盤操穩(wěn)與動力系統(tǒng)定義一臺好車，幾年前主要用智能化系統(tǒng)與智能交互滿足終端用戶的用車體驗，未來將調度全車傳感器與數(shù)據(jù)驅動方式定義智能移動終端。

汽車電子從無到有，如今不斷深化到座艙、車控、底盤、動力等多個功能域為用戶調用整車資源，為用戶不斷創(chuàng)造增值的用戶體驗，基于此，在服務提供上的功能分工與數(shù)據(jù)利用也會驅使行業(yè)分工出現(xiàn)變化。

首先，針對不同的場景服務，整車廠與供應商開啟軟硬解耦、軟軟解耦的開發(fā)方式， 不同角色負責不同層級的軟件開發(fā)，以滿足用戶對于應用場景快速迭代與多樣化服務訂閱的需求。然后，針對架構解耦暴露出來的數(shù)據(jù)信息，一方面可以形成數(shù)據(jù)閉環(huán)為用戶帶來個性化、便捷的用戶體驗，另一方面整車廠和第三方可以根據(jù)數(shù)據(jù)回饋不斷優(yōu)化產(chǎn)品，并且激發(fā)出依靠汽車數(shù)據(jù)衍生的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

軟件定義汽車使得整車級場景智能化成為可能，以體驗為中心滿足用戶個性化需求， 真正實現(xiàn)千車千面、常用常新的駕乘體驗。車輛作為移動的第三生活空間，在高算力芯片、人工智能、大數(shù)據(jù)、SOA、原子化服務等的加持下，向場景多元化發(fā)展，面對日新月異的用車環(huán)境，基于車輛的個性化體驗更能得到用戶的認可。

任何場景邏輯可以抽象為四個部分：場景感知、場景條件、場景交互、場景執(zhí)行，這四個部分無一不依賴于車輛的能力。場景感知需要通過攝像頭、語音模塊、車輛信 號、地理位置、天氣、車內(nèi)操作等智能識別場景；場景條件需要判斷當前的車輛狀態(tài)如檔位、車速、天氣、位置等信息確定是否具備執(zhí)行場景的條件；場景交互是通過顯示屏或語音進行場景運行請求、場景運行授權、場景運行倒計時、場景運行提示等；場景執(zhí)行即執(zhí)行相關車輛行為，如空調、車窗、座椅、車燈、后視鏡、行駛、泊入 等。這些車輛能力需要以服務的形式暴露給應用層，車輛能力暴露的越多，實現(xiàn)場景越多，場景功能越豐富。

在智能場景中，車、云、人得到有機的結合，通過建立場景引擎，車輛可為用戶開放空調、天窗、車窗、燈光、座椅、娛樂、資訊、出行等上百個功能的服務接口，供用戶自由的排列組合；云端將生態(tài)信息、賬戶、用戶畫像、運營服務等內(nèi)容串聯(lián)起來， 與車端數(shù)據(jù)進行融合打通，為用戶提供增值服務；用戶可通過手機或者車機對場景進行定義，從而建立基于自身習慣與喜好的智能化服務場景庫。

下面我們將舉一些典型應用場景。

一、智能交互應用

結合場景化功能引擎實現(xiàn)一鍵休憩服務。車主可以通過APP，開啟或關閉一鍵休憩指令，根據(jù)車主的習慣或設置自動調整車椅位置角度、車窗開度、車燈開關顏色亮度、遮陽窗等，不需要手動一一去調整，降低了操作的復雜度，大大提升了用戶體驗。在具體的實現(xiàn)中，應用開發(fā)者通過調用各原子服務 API 來實現(xiàn)不同的場景APP，提升汽車應用開發(fā)的效率。類似的軟件定義汽車的典型應用場景還有很多，想象空間很大。

圖 1 一鍵休憩服務場景示意

二、用戶自定義場景

以威馬W6 為例，用戶只需進入車內(nèi)，即可直接體驗官方預設的九種場景模式：休息時刻、親子空間、智能節(jié)能、性能模式、高速無憂、充電提醒、空氣凈化、影院模式和懺悔模式。用戶也可根據(jù)個人用車習慣，通過威馬智行APP，開啟自主編程操作， 實現(xiàn)駕駛輔助、車窗、座椅、空調、駕駛模式、音樂、氛圍燈等主被動軟硬件模塊的自由組合和設置，并根據(jù)自己的汽車偏好制作不同風格的場景卡。操作完成后，新添加的場景模式將根據(jù)用戶設置的觸發(fā)條件喚醒。

同樣實現(xiàn)場景編輯的還有小鵬P7 語音私人定制，小鵬P7 可在手機APP 定制模塊中，針對一系列常用的功能設定快捷方式，可以讓用戶一步一步自由定制輸入命令、執(zhí)行功能、語音回饋等各項步驟，通過簡單的組合實現(xiàn)一個專屬于用戶的一串動作。以專門針對洗車場景設定的私人定制模式為例，在準備洗車的時候，一句已設定好的

話將會執(zhí)行提醒天氣、關閉車窗、關閉空調、關閉車頂、折疊后視鏡、掛N 檔這一系列動作，實現(xiàn)了場景自主編輯與語音指令對場景的控制。

以聯(lián)合汽車電子預約智能充電為例，由于不同駕駛員在不同場景下對于充電的需求不同，有的可能需要在盡量短的時間內(nèi)完成盡量多的電能補充；有的需要充電盡量不影響電池壽命，從而延長電動車動力電池的使用年限；有的需要盡量在電費波谷期充 電，從而減少充電的費用。預約智能充電功能可以讓駕駛員在進行充電時，根據(jù)充電的實際需求和相關信息對比，選擇四種模式：經(jīng)濟模式、健康模式、快充模式、正常模式。

• 經(jīng)濟模式：根據(jù)客戶的充電時間需求、電池狀態(tài)、不同時段的電價等信息，通過軟件計算，提供終端客戶電費最低的充電選擇；

• 健康模式：根據(jù)客戶的充電時間需求、電池狀態(tài)等信息，通過軟件計算，提供對動力電池最健康的充電選擇；

• 快充模式：根據(jù)客戶的充電時間需求、電池狀態(tài)等信息，通過軟件計算，提供動力電池充電速率最快的充電選擇；

• 正常模式：根據(jù)客戶的充電時間需求、電池狀態(tài)等信息，提供電池管理系統(tǒng)標定好的充電選擇 。

根據(jù)駕駛員在人機交互界面輸入充電需求，車載電腦會根據(jù)動力電池的實際狀態(tài)，通過預測估計算法，計算不同模式下的充電信息，展示給客戶進行對比，告知客戶不同充電模式下的收益，其包含：預計充電總費用、預計取車時間、預計動力電池延長的壽命（對比正常充電模式）、完成充電的電量（SOC）。

此外，車企在車聯(lián)網(wǎng)平臺的加持下，智能汽車可以實現(xiàn)動態(tài)的管理，在車主的意愿 下，服務平臺能夠幫助車主實現(xiàn)車輛模式的轉變，比如車輛長時間停放的場景，就可以從停放到共享的模式切換，智能汽車變成了一個會盈利的移動空間。

三、智能汽車應用商城

隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車的快速推廣，車機端所需要的應用程序開發(fā)及管理成為了一個新的業(yè)務增長點，通過建立企業(yè)和品牌專用的應用商城，為廠家、合作企業(yè)、三方軟件的開發(fā)者提供一個方便又高效的應用推廣、銷售、管理平臺，能夠有效管理各類應用， 為車主用戶提供方便，同時也在一定程度上促進了智能汽車品牌的科技賣點。

未來汽車應用商城的發(fā)展生態(tài)有望采用類似手機產(chǎn)業(yè)的邏輯，按照開發(fā)的應用程序類型，汽車應用商城將應用進行分類，開發(fā)者在發(fā)布新的應用程序時，需要選擇應用程序所屬的分類，同時管理員可以調整應用程序的分類。應用分類包括生活、信息、地圖、音樂、視頻、圖像、資訊、商務、游戲等 APP。在運作模式方面也可以采用熱門應用軟件、最新發(fā)布軟件、應用軟件排行榜、應用下載及社交應用評論等方式管理， 打造全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)伙伴平臺共同開發(fā)、利益共享的盈利模式。

蘋果通過軟硬一體化發(fā)展策略，構建了“終端+軟件+服務”的全產(chǎn)業(yè)鏈，持續(xù)擴展增值服務。蘋果手機基于流暢 iOS 系統(tǒng)，突破傳統(tǒng)只靠銷售終端獲得盈利的商業(yè)模式， 通過 iTunes 和 AppStore 等為用戶持續(xù)輸送優(yōu)質的服務和內(nèi)容，實現(xiàn)場景細分、高度集成和個性化，改變消費者以往從搜索獲取服務的習慣，持續(xù)擴展增值服務的邊界。類比蘋果，特斯拉打造了硬件平臺（汽車）、超級充電服務（基礎服務）、應用軟件商店（特斯拉 APP）及娛樂服務應用等，加速軟件服務生態(tài)付費模式，“類蘋果模式”在汽車產(chǎn)業(yè)中開始創(chuàng)新發(fā)展。

圖 2 特斯拉與蘋果產(chǎn)品服務生態(tài)對比

四、智能駕控應用

出行場景和生活場景聯(lián)接將提升車主的用戶體驗。在智能互聯(lián)時代，人車關系的建立依賴基礎數(shù)據(jù)的獲取，車輛通過智能獲取用戶生活數(shù)據(jù)、出行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對用戶的洞察，從單純的出行工具向在線生活工具進化，通過場景化的服務準確預判用戶需求， 滿足用戶個性化需求。而智能汽車網(wǎng)絡（車輛、道路、網(wǎng)絡、云端）的應用將不斷進行數(shù)據(jù)驅動自學習，完善用戶體驗。車輛行駛的道路越多，越能記憶更多的道路信 息，特別是危險道路信息，通過數(shù)量巨大的智能汽車對道路信息的不斷學習，云端的智能AI 算法會按照學習數(shù)據(jù)生成動態(tài)的汽車能力，并通過網(wǎng)絡分發(fā)給還未有大量道路行駛里程的新車，新車一躍獲得了高智能的自動駕駛能力。車輛可不斷適應環(huán)境和人，實現(xiàn)不斷進化，且通過對道路信息的獲取，可實現(xiàn)更多功能的應用。

• 預測性經(jīng)濟車速規(guī)劃服務應用場景

預測性經(jīng)濟車速規(guī)劃功能是借助高精度地圖和定位系統(tǒng)，提前獲知前方區(qū)域路況和交通信息，以節(jié)能與駕駛時間綜合最優(yōu)作為目標，駕駛性和安全性作為約束，利用動態(tài)規(guī)劃算法規(guī)劃前方車速曲線。該功能對象為車輛縱向動力學模型，通過控制動力源扭矩得到最優(yōu)的車速曲線。

該功能可適配多種動力結構和系統(tǒng)配置，應用場景廣泛，包含前方有限速區(qū)、彎道、擁堵、到達目的地等均可適用，并且可針對駕駛員風格和行駛工況進行自適應優(yōu)化， 構筑更貼合駕駛員意圖的車速曲線規(guī)劃。行車場景下主要結合自車車速、平均車速、前方限速信息、前方道路坡度、前方道路曲率、自車定位、駕駛員允許功能激活按鍵及前方紅綠燈信息等綜合要素判斷，在車機界面上實時顯示一條當前定位的優(yōu)化車速區(qū)間顏色帶，駕駛員可通過觀察當前車速落在顏色帶的區(qū)域判斷車輛需要加速或者減速，從而輔助駕駛員在更加經(jīng)濟的車速段內(nèi)運行，并且可與ACC 結合，實現(xiàn)更加智能和安全的PCC 功能。通過該種服務應用可以提供更加智能安全以及行車經(jīng)濟性更好的駕駛指導建議，進而有效節(jié)省駕駛成本。

• 預測性續(xù)駛里程功能應用場景

目前電池儲能技術所限和公共充電設施不完善，車主在駕駛時會面臨“里程焦慮”，而電池續(xù)航里程估算的不準確，更是加劇了這種焦慮。預測性續(xù)航里程功能，充分利用智能網(wǎng)聯(lián)車輛可以獲取環(huán)境和駕駛員信息的優(yōu)勢，全面考慮了實際道路交通環(huán)境以及駕駛員駕駛風格和習慣對續(xù)航里程的影響，例如環(huán)境溫度對電池的影響，電池使用狀態(tài)對電池剩余電量的影響，駕駛員駕駛風格對驅動能耗的影響等，結合車輛工作狀態(tài)

信息及車輛動力學模型預測車輛在未來路程中的能量消耗，并基于精準的電池狀態(tài)估計算法得到車輛到達導駛終點時可能的 SOC 及剩余續(xù)駛里程，并根據(jù)估計結果進行充電推薦。從而大大緩解了車主的“里程焦慮”的問題，改善了電動車的使用體驗。

• 預測性滑行回收功能應用場景

預測性滑行回收功能是基于智能網(wǎng)聯(lián)信息的減速場景駕駛輔助功能。其借由智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)獲取前方道路和車輛信息，在前方有減速需求時通過 HMI 或提示音提醒駕駛員松開踏板，并規(guī)劃滑行車速軌跡，使車輛在滑行過程能安全舒適的減速到需求的目標車速，且同時回收部分動能。

該功能可適配多種動力結構和系統(tǒng)配置，應用場景廣泛，包含前方有限速區(qū)、彎道、擁堵、到達目的地等均可適用，并且可針對駕駛員風格和行駛工況進行自適應優(yōu)化， 構筑更貼合駕駛員意圖的減速策略。該功能主要結合行車場景下的車速服務、油門踏板服務、制動踏板服務、前方限速信息服務、前方道路坡度服務、前方道路曲率服 務、自車定位服務、駕駛員允許功能激活按鍵服務、電機扭矩及限值服務、電機轉速服務、前車信息及前方紅綠燈信息等因素，規(guī)劃滑行車速軌跡，提示駕駛員松踏板， 將車速滑行減速至目標車速，包含與前車保持距離、限速區(qū)減速至目標車速、入彎降速、減速通過紅綠燈等不同場景。

在減速的過程中能夠有效回收動能，可以提升續(xù)航里程。且由于有效減少了操作制動踏板頻次，零部件磨損得到緩解，車輛維護成本有所下降。在駕駛感受方面，預測性滑行回收功能很好的緩解了駕駛員的關注焦慮，駕駛員無需在減速過程中持續(xù)關注自車車速是否超出限速車速值，僅需聽從提醒松踏板指令，便可將車輛安全的減速到所需車速范圍。

五、智能底盤駕乘新體驗

智能底盤具備大量傳感器，基于傳感器信息，可以學習車輛當前運動工況，同時由于智能底盤控制自由度多，尤其是針對具備分布式轉向、分布式驅動、分布式功能的底盤，每個角模塊都可以獨立調整，可以提供更多的傳感器信息?；谧R別的運動工 況，通過軟件優(yōu)化底盤控制，深度協(xié)同底盤系統(tǒng)橫縱垂向，保證整車車身始終保持在平穩(wěn)狀態(tài)，提升駕乘舒適性，給駕駛員和乘客打造一個更舒適移動的空間。

駕駛員通過加速踏板、制動踏板、方向盤實現(xiàn)對底盤系統(tǒng)的控制，智能底盤系統(tǒng)可以直接獲取駕駛員的輸入，軟件可以基于駕駛員的駕駛數(shù)據(jù)進行駕駛風格分析，自適應的調整智能底盤的駕駛響應。與傳統(tǒng)底盤系統(tǒng)響應單一、性能單一相比，智能底盤通過學習不同駕駛員的駕駛風格，提供更符合駕駛員心理預期的駕駛體驗。同一個底盤系統(tǒng)，不同駕駛員駕駛，底盤系統(tǒng)都可以表現(xiàn)出不同風格，真正實現(xiàn)千人千面的駕駛體驗。

在軟件的幫助下，智能底盤除了創(chuàng)造更多人性化外，還可以增加更多的駕駛可能，提升駕駛樂趣。

• 坦克掉頭：在裝有分布式驅動的汽車底盤上，讓車輛近乎原地轉向的方式來掉頭。通過軟件控制汽車左側車輪和右側車輪朝相反方向轉動，達到縮小轉彎調頭的半 徑，確保在非常窄的路面能調轉方向，進一步增強了汽車的機動性、靈活性和越 野能力。

• 汽車跳舞：在裝有主動懸架的汽車上，通過軟件控制汽車懸架有節(jié)奏的升降，達到跳舞的效果，觀賞感十足。

• 汽車 90°橫移：在機械允許車輪旋轉 90°的前提下，通過軟件控制 4 個車輪旋轉90°，實現(xiàn)側向移動。車輛運動方向和車身方向垂直，駕駛樂趣十足。

通過軟件定義汽車的智能底盤可為用戶帶來四大體驗：

• 個性化體驗：在 SOA 和敏捷開發(fā)技術支持下，底盤域可根據(jù)終端用戶習慣提供個性化的定制服務，滿足差異化和個性化體驗。如智能懸架系統(tǒng) HMI 具備運動、舒適、標準、越野、雪地等多種供選擇的模式，車身高度具備手動調節(jié)功能，供終端用戶根據(jù)駕駛環(huán)境和個人需求設置。

• 高性能體驗：伴隨著汽車集中式電子電氣架構的逐步成熟、底盤各個系統(tǒng)的緊密關聯(lián)，動態(tài)響應更加精準和迅速，可提供更優(yōu)質的高性能駕乘體驗。如智能懸架系統(tǒng)能夠精準地感知車輛狀態(tài)和路面信息，并結合高精度感知層信息自動調整懸架高度、剛度和阻尼，大幅度提高車輛操穩(wěn)和舒適性，為終端用戶提供高性能的用車體檢。

• 可成長體驗：利用深度學習算法和 OTA 等技術，底盤域系統(tǒng)具備自學習能力并支持 OTA 終身服務升級，使得底盤域系統(tǒng)具備自學習和可成長的功能體驗。如智能懸架系統(tǒng)能學習用戶的駕駛習慣，并合理調節(jié)出最適合用戶的懸架控制策略。

• 高安全體驗：汽車行業(yè)各項強標逐漸推出，功能安全 ISO26262、預期功能安全ISO21448 和信息安全 ISO SAE21434 成為汽車必備的多重安全保障，為底盤域系統(tǒng)提供更高安全的用車體驗。

六、基于數(shù)據(jù)的個性化應用

軟件定義的前提是數(shù)字化，需要能提前獲取相對應的數(shù)據(jù)。在萬物互聯(lián)的趨勢下，可將車輛數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、外聯(lián)生態(tài)數(shù)據(jù)、交通數(shù)據(jù)等進行收集，通過 AI 算法進行處理，建立基于賬戶的用戶畫像。

在處理的過程中，車輛可以提供車輛行駛信息、各傳感器數(shù)據(jù)等，同時還可以收集用戶對車輛的操作習慣等數(shù)據(jù)信息，生態(tài)可以提供天氣、餐飲娛樂等數(shù)據(jù)信息，通過云平臺連接的交通數(shù)據(jù)可提供路況等信息。將以上信息匯總到算法模型中，通過篩選去重融合等處理方式，建立用戶畫像，判斷用戶的需求和意圖。在長期的使用過程中， 數(shù)據(jù)處理中心還可根據(jù)更完善的數(shù)據(jù)修補用戶畫像，實現(xiàn)數(shù)據(jù)閉環(huán)，為用戶提供最貼切的符合用戶特征的個性化服務，進而實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)回饋的服務成長。

示例：

用戶李先生是城市里常見的上班族，他喜歡早晨的清爽空氣，于是經(jīng)常在上班路上將車窗開啟 25%，然后到公司后把車窗在關上以免天氣突然下雨。用戶劉先生也是城市里的上班族，但是他不喜歡開窗，因為擔心早高峰的尾氣飄入車窗，影響身體健康。

這里面我們提到“影子軟件”。通過影子模式可獲取用戶的開窗數(shù)據(jù)和開窗習慣數(shù)據(jù)， 同時進行打包上傳，按照通訊協(xié)議進行加密發(fā)送，最終在云端進行解密接收。然后進行大數(shù)據(jù)的分析，最后根據(jù)某一類用戶的特性，進行軟件調優(yōu)，最終通過影子軟件釋放給用戶，但是影子軟件是在后臺默默運行的，并不直接代替用戶操作。然后，通過評分模塊將軟件估計跟用戶一致的部分給予高分，將用戶跟軟件影子評估不一致的給予低分，并且將低分軟件上傳至系統(tǒng)，進行多輪的迭代。最終將高分的軟件，真正的推送給用戶代替之前的軟件。

七、衍生更多后市場應用場景

軟件定義汽車背景下，基于用戶數(shù)據(jù)、車輛數(shù)據(jù)、場景數(shù)據(jù)的出行服務新興模式也將獲得高速發(fā)展，通過車輛數(shù)據(jù)智能化存儲及應用可以實現(xiàn)人-車-家生活服務連接，車輛保險理賠等后市場服務，及智慧出行共享等帶來創(chuàng)新應用場景。

圖3 汽車后市場應用場景

隨著V2X 技術的發(fā)展，汽車的控制功能不僅限于汽車本身，汽車實現(xiàn)對智能家居如冰箱、電視、洗衣機、空調等控制，反過來車端部分功能也能被家居控制，形成人-車- 家-可穿戴設備等萬物互聯(lián)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。如小鵬 P7 車型當前與小米合作，采用車載米家系統(tǒng)，與智能家居相連，還可通過智能家居了解車輛信息，甚至可實現(xiàn)預約充電。而威馬 EX-6 采用米家系統(tǒng)可通過小愛音箱查詢車輛電量及車門、車窗、天窗和后備箱是否關好，遠程打開空調，通過車機系統(tǒng)控制米家空調、屋燈、凈化器、掃地機器人、插座等產(chǎn)品。

當前，在整車廠內(nèi)部、汽車或交通相關科研機構、部分大數(shù)據(jù)公司都在積極挖掘車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的價值，以數(shù)據(jù)驅動的新商業(yè)模式開始出現(xiàn)。以UBI 車險為例，整車廠聯(lián)合互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)分析公司、保險公司，基于 CAN 總線數(shù)據(jù)判斷車主駕駛行為、駕駛習慣、事故發(fā)生時的狀態(tài)等，協(xié)助保險公司量化保費、調查事故。未來，結合車聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)， 還有望看到更多實用有趣的車聯(lián)網(wǎng)應用服務。以道路維修保養(yǎng)為例，在全國范圍內(nèi)行駛的智能汽車相當于高精度的傳感器，通過車輛行駛相關環(huán)境采集數(shù)據(jù)，可發(fā)現(xiàn)道路設施的異常點，在出現(xiàn)重大問題之前及時修補。還可基于車輛傳感器采集的數(shù)據(jù)，提供區(qū)域性天氣變化、危險事故預警等。

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