智能化浪潮下，MathWorks如何重塑汽车软件开发体系

作为智能电动汽车差异化竞争的核心，随着智能化和网络化的快速发展，软件在汽车中的重要性日益凸显。

奥迪股份公司首席执行官赫伯特·迪兹(Herbert Deeds)此前表示，未来智能电动汽车的竞争力、差异化和客户体验的90%取决于软件。“现在我仍然相信设计、性能、品牌形象和营销都会发挥作用，但软件在集成方面确实占主导地位。”diss说。

正因如此，在过去的几年里，Diss对大众集团进行了一系列大刀阔斧的改革。然而，“先下手为强”并没有给大众带来优势。如你所见，大众集团在软件方面的表现在过去的两年中并不尽如人意。

事实上，大众的经历只是传统车企向“软件定义汽车”转型的一个缩影。软件由于具有很强的IT属性，严格意义上与传统汽车制造业属于两个不同的领域，这就需要传统汽车企业从技术诀窍、系统架构、开发方法论、工具等方面切入。

而传统车企在软件方面的“天然短板”，往往导致其实际推广过程中出现各种问题。比如汽车工程师在软件开发过程中，对软件开发不熟悉，缺乏跨学科的专业知识，或者采用不合理的开发方法，不能及时发现错误，导致后期修复成本高。毕竟现在很多汽车相关的工程师都有机械背景或者车辆背景。

看到这些痛点，基于多年深耕软件开发积累的丰富经验，MathWorks近年来一直在积极进行相关探索，旨在帮助汽车行业重塑软件开发体系。据MathWorks中国区汽车技术经理董书成介绍，对于软件定义汽车，MathWorks主要可以在系统工程、软件工厂、数据驱动、虚拟汽车四个方面为汽车行业提供支持，而这恰恰是汽车行业应对软件定义汽车变革的关键。

比如系统工程，作为应对复杂的多学科系统设计而产生的一门学科，涉及面很广，不仅涉及技术问题，还涉及市场需求、项目管理、风险控制管理、成本控制等。，所有这些都需要在车辆设计阶段考虑。

在现有MBD的基础上，MathWorks进一步引入了MBSE。董树成指出，与MBD主要侧重于软件开发不同，MBSE侧重于整个系统，可以支持更大范围的覆盖。目前，汽车制造商和零部件公司如奔驰、福特、博世等。已经在开发基于这个解决方案的相关技术。

考虑到软件定义汽车的趋势，近两年很多车企都在向软件技术公司转型，MathWorks也在积极努力帮助OEM厂商建设软件工厂，帮助他们持续快速的交付高质量的软件。尤其是随着新车市场竞争的日益激烈，主机厂的产品迭代速度越来越快。过去开发一款汽车往往需要5年左右的时间，而现在最快2年甚至1年以上就可以完成一款新车的RD和量产，这对企业的软件开发能力提出了更高的要求。

为满足这一需求，很多企业一直在探索传统V模式与敏捷开发的融合，甚至像DevOps这样的开发模式，即开发与运营深度绑定，将运营过程中收集的数据反馈给开发，促进软件产品的不断迭代。

董书成透露，MathWorks的MATLAB也可以支持这些RD需求。这个软件平台可以提供丰富的API接口，使得几乎所有的操作都可以通过API接口调用。在RD级别，其Simulink可用于系统仿真。此外，MathWorks还可以提供各种测试工具、模型测试和代码测试。运营方面，MathWorks可以提供大数据、云计算、深度学习算法等相关支持。

数据驱动，即如何帮助企业处理和应用数据。在这方面，MathWorks可以提供从数据预处理(如数据清洗和仿真)到数据生成，再到AI建模(如模型设计和调试、硬件加速训练、仿真测试、算法部署)的一整套解决方案。

在仿真测试方面，基于Simulink这样的仿真集成平台，MathWorks可以帮助功能设计者在几分钟内将系统、软件和数据以适当的详细程度集成在一起，创建一个虚拟车辆，可以用来模拟功能，然后进行原型设计、虚拟标定和虚拟验证。据董树成介绍，该平台还可以与其他建模仿真软件集成，对车辆完整的功能行为进行建模仿真。

鉴于模拟测试对于自动驾驶落地的重要性，MathWorks推出了一款名为RoadRunner的产品，用于为自动驾驶开发中的算法虚拟测试构建必要的测试场景。虚拟测试不仅易于迭代，还可以帮助自动驾驶的开发工程师在实际路测过程中构建一些不想发生或不敢测试的危险场景。此外，近两年来，MathWorks陆续推出了动力总成工具箱、车辆动力学工具箱等创新解决方案，帮助工程师快速构建车辆模型。

“需要指出的是，上述四种能力中，另外三种是软件工厂的基础，所以现在最迫切需要建设的是软件工厂的能力。”董树成说。为此，除了上述系列开发工具和相关工程服务，MathWorks也在紧跟当前行业趋势，进一步提升系统能力。

例如，近年来智能驾驶舱、智能驾驶、车联网等技术的引入，给整车的电子电气架构和软件架构带来了巨大的变化，使得传统的基于信号的软件架构无法控制新的软件规模。面向服务的SOA架构已经引入汽车行业，MathWorks也加大了对SOA的支持，推出了AUTOSAR Blockset、ROS、DDS工具箱等。，支持车企工程师继续使用Simulink实现SOA软件。

“得益于这些工具，虽然汽车软件架构发生了很大的变化，但对于开发工程师来说并不明显，因为他们只需要对界面配置做一些改动，就可以继续使用Simulink实现新架构下的软件开发。”董书成在谈到MathWorks在新技术变革中的竞争力关键时这样说。