软件在汽车行业如何变得越来越重要？

近年来，全球半导体短缺损害了汽车制造商。IEEE Spectrum是美国电气与电子工程师协会（Institute of Electrical and Electronics Engineers）运营的一个 站，该协会是一家学术研究机构，它在一份 告中强调了现代汽车对半导体和软件的强烈依赖，并解释了“软件在汽车行业中的比重是如何增加的？”

How Software Is Eating the Car –IEEE Spectrum

https://spectrum.ieee.org/cars-that-think/transportation/advanced-cars/software-eating-car

◆ 车载软件的增加

美国克莱姆森大学（Clemson University）汽车工程研究员佐兰·菲利皮（Zoran Filipi）说，没有哪个行业能像汽车行业那样经历如此迅速的技术变革。他指出，为了满足人们对改善舒适性的需求，软件变得越来越重要。根据IEEE Spectrum，配备车内信息娱乐开发、车辆各部分控制、各种驾驶控制装置和安全装置的车辆仅为了往返购物就执行数千万行代码。

在2010年，只有少数高档车配备了100多个基于微处理器的电子控制单元（ECU），运行的软件有1亿多行代码。然而现在，诸如配备高级驾驶员辅助系统（ADAS）的宝马7系等豪华车配备了150多个ECU，而15万辆福特皮卡F-150几乎不执行了一行代码。

近年来，防滑装置、倒车摄像头、紧急情况自动 告系统等在欧盟eCall中是强制性的，受到欢迎。此外，自适应巡航控制和自动紧急制动等功能正在成为标准设备，据说即使是低端车辆也配备多达100个ECU的时代即将到来。

咨询公司Deloitte Touche Tohmatsu Limited估计，截至2017年，40%的新车成本将来自半导体电子系统 ，自2007年以来，电子系统的成本翻了一番。汽车电子系统的成本将继续上升，预计到2030年将占成本的50%。

汽车软件领导者、慕尼黑理工大学名誉教授曼弗雷德·布罗伊（Manfred Broy）说，软件过去是汽车的一部分，现在它决定了汽车的价值。他说，成功更多地取决于软件，而不是机械方面。近年来，大多数汽车创新都与车内软件而非机械装置联系在一起。

◆ 软件测试困难

许多汽车制造商在多个国家和大洲销售不同型 的汽车，但地区和买家之间存在细微差异，即使对于同一型 也是如此。这是由于每个地区的政府监管要求以及每个所有者在订购时选择的选项的差异，据说不可能跟踪汽车制造商可以销售的所有变化。

近年来，由于车辆机构和软件的日益复杂，开发阶段的系统集成和测试成本增加。德勤Touche Tohmatsu Limited估计，超过40%的车辆开发预算可能用于系统集成、测试和验证。运行它的车内软件和ECU必须放置在相互作用的传感器和执行器附近，例如制动系统和发动机，据说物理约束是汽车制造商的负担。

在某些情况下，即使汽车制造商尽可能多地进行测试和验证，也要等到客户订购后，才能生产具有特定电子设备或可选配置的车辆。因此，2019年，通用汽车将召回总计638000辆车，如雪佛兰Silverado 1500和GMC Sierra，并表示轮速传感器故障可能导致意外制动。

更严重的是，许多汽车制造商将其软件外包给供应商，而不是自行开发。在许多情况下，特定供应商只开发多种软件中的一种，例如“车载信息娱乐系统软件”、“车身控制软件”和“与自动驾驶支持功能相关的软件”似乎很难预测在集成阶段会出现什么样的问题。

近年来，通过车载软件进行黑客攻击也成为一个问题，黑客经常 告远程控制汽车的方法。随着软件的发展，潜在的攻击目标也在增长，因此政府对汽车制造商施加了 络安全义务，汽车制造商在检测到异常时会更新他们的软件。

2015年黑客就曾经演示如何通过智能手机操纵一辆科尔维特的制动系统，使其刹车失灵。而远程控制吉普车在高速公路上行驶时关闭空调或关闭发动机的实验引起了巨大的反响，还有发现劫持智能手机通信并解锁汽车以启动发动机的漏洞。 连接到互联 的汽车的安全问题正在被放大。 一个研究小组进行的实验 告了另一种通过智能手机短信发送命令来操作车辆雨刷器和制动器的新方法。

◆ ECU和软件相关故障

由于车辆中安装的ECU和软件的增加，因此引起的召回数量也在增加。根据咨询公司Stout Lysius Ross编制的一份 告，2019年，多达1500万辆汽车因电子部件缺陷而被召回，其中约一半与软件相关缺陷有关。事情此外，软件更新似乎用于修复非软件引起的缺陷，修复率为50%或以上。

有人指出，电子元器件和软件的引入有助于减少整体召回次数，但电子元器件在发生故障时维修成本中的比例也很高。此外，如果具有高级安全功能的车辆已经碰撞了与工作相关的电子部件，则安装电子组件的部分损坏您将被收取比这更高的成本，占用其60%的维修费用。

近年来，随着维修配备电子元件的车辆的成本增加，有人指出，保险公司已经放弃通过更换零件进行维修，并且将车辆判定为“全损”的标准已经降低。理赔管理公司Mitchell International发布的一份 告显示，装有电子部件的车辆的维修价格上涨，降低了被宣布为全损的车辆的平均使用年限。

◆由于引入电动汽车和人工智能，复杂性增加

对气候变化日益增长的兴趣迫使汽车制造商从汽油动力汽车转向电动汽车，电动汽车需要复杂的软件，再加上对AI驱动的自动驾驶能力的日益关注，汽车软件的复杂性也越来越高。咨询公司麦肯锡（McKinsey&Company）指出，车内软件的复杂性在过去十年中翻了两番，未来十年可能会翻三番。

另一方面，麦肯锡公司（McKinsey&Company）表示，汽车制造商和供应商的生产率并没有因此而提高，复杂性的增长速度超过了开发新软件和维护现有软件的能力。汽车制造商开始感受到传统外包和后来集成软件方法的局限性，未来组织和维护具有适当专业知识的软件团队将非常重要。