汽車軟體化成為未來設計新主流，讓傳統封閉的車廠加速翻轉

未來汽車將會越來越聰明，只要人坐進車，汽車就能知道你是誰，座椅自動調整成適合駕駛或乘客的高度，還能根據穿著打扮來決定車內空調溫度。汽車行駛過程中，也能依據駕駛習慣、反應能力或年齡，來配合動態調整自動煞車系統的參數，保持與前車的安全車距，甚至車上還有專屬App軟體商店，可以下載各種App到車上做應用，只要裝上特定App，就可以幫助電動車上路更省電，還有能提升爬坡動力的App，可以應付各種崎嶇山路，甚至有的App具有防毒功能。這些嶄新功能或服務，不是憑空想像，而是未來幾年就可能看得到。

「因為軟體化、AI化讓汽車開始變得很不一樣，甚至連一向封閉的汽車產業也開始因為軟體而翻轉，甚至展開新一波變革。」富智捷（MobileDrive）技術長徐宏民興奮地說。

去年底剛接任富智捷技術長的徐宏民，也是臺大資工系教授，過去在AI領域研究很有經驗，還曾率隊拿下全球CVPR偽裝人臉辨識競賽冠軍，過去也協助許多企業成立AI團隊，更參與多家軟體公司的創立，加入富智捷後，他未來不只負責規畫公司核心產品的技術藍圖，更要帶領技術團隊研發結合AI技術和ADAS的智慧汽車應用。

汽車軟體應用位置產生轉變，開始主導整個汽車設計

就像過去因軟體顛覆手機產業，讓智慧手機開始普及，同樣的事情，現在也正在汽車產業上演，徐宏民就觀察到，現在汽車產業，就像是2007~2008年的手機產業，也因為軟體變得不一樣。

在過往汽車應用中，軟體始終淪為配角，硬體才是主角，汽車ECU（Eletronic Control Unit）的硬體規格，決定了整車效能的高低，但徐宏民指出，在新一代汽車設計中，軟體則變成了關鍵，決定了能不能將汽車應用或服務更進一步延伸，硬體反而變成了配角，反應了軟體應用位置，正在逐漸改變當中，甚至開始主導整個汽車設計。

當車上ECU數量越來越多，電子元件增加越多，電池也越多，軟體就越顯得重要，「因為透過軟體才能真正做到優化這件事。」他表示，加上許多技術的成熟，也加速汽車產業往軟體化汽車發展，像是AI、運算（軟硬體）、雲端、手機通訊、App以及UI/UX技術等等。

加速汽車軟體化趨勢還有另一個關鍵推力是，電動車大廠特斯拉的出現，充份運用軟體思維，將軟體和汽車硬體設計獨立分開，讓設計電動車輛變成像是開發軟體一樣有彈性，他認為，這種軟體思維方式，迫使傳統車廠開始轉變，學習讓自己也變成一家軟體公司，強化自身的軟體開發實力，「這也是為何全球第4大車廠Stellantis找上我們合資的原因」他說。

不光是建立以軟體為中心的汽車設計思維，徐宏民也觀察到，近幾年一些主要車廠開發方式也越來越像是軟體公司，要變得更敏捷，以富智捷為例，早在他進這家公司前，開發團隊就已經引進Scrum方法，實踐敏捷開發，可以做到每兩周一個衝刺（Sprint），還搭配各種視覺化和追蹤工具來使用，每日站立會議也成了潛意識的習慣，甚至在最新一波職缺徵才中，還要招聘全職Scrum Master，負責指導Scrum團隊。

不光是富智捷自有Scrum團隊，不少大型車廠也建立了自己的Scrum團隊，而且規模更大，與富智捷有不少合作的Stellantis就是如此，雙方合作專案大多用敏捷方法來執行，建立一個大型Scrum團隊共同開發，每三個月完成一次大型Sprint。透過敏捷開發方式，來縮短車用產品上市的時間。

他坦言，身為汽車產業的新進者，富智捷在整個持續累積經驗過程中，難免會出錯，如忽略了車用網路連線不穩等，「可是與傳統車廠不同的是，我們在錯誤當中學習經驗，然後用快速軟體開發，將問題解決，再快速部署到汽車上。」

汽車越來越像是裝上輪子的小型資料中心

做汽車越來越像做軟體，為了因應汽車軟體化的趨勢，現有汽車軟硬體架構也必須跟著改變，甚至得採用新的硬體架構與搭配新的軟體開發架構才行。

徐宏民表示，由於現行採用分散式的E/E（電子電氣）架構，車上ECU都各自獨立，彼此並不互通，想要直接由軟體完全控制很困難，所以現在主流趨勢是，將硬體架構變成集中式架構，取得系統完整控制權，還引進了現代化架構常用的服務導向架構（SOA）的設計思維，以服務功能化的角度，來加速整車功能的開發。

從技術架構來看，在這個新的集中式E/E架構下，車上會有多個Zone區域組成的網路架構，並統一由汽車中央電腦來集中管理，每個區域都有設置主要ECU，負責控制附近電子元件或執行一些簡單運算任務，針對需要較複雜運算的任務，如ADAS等，就會統一集中到汽車中央電腦的HPC平臺上來執行。「你可以想像，接下來的汽車，就像是一個裝上輪子的小型資料中心」徐宏民貼切比喻。

他解釋，這樣設計的好處是，一方面主要運算集中到中央電腦上，可以更容易實現整車OTA；另一方面也能因此節省不少空間降低線纜的成本。尤其，跟過去相比，現在汽車需要處理的運算任務越來越複雜，比如ADAS自駕，甚至無人駕駛等，得靠中央集中式HPC架構才能夠處理。如特斯拉電動車的架構設計就是如此。

更重要的是，導入新的集中式架構和SOA後，車廠希望可以做到軟體和硬體解耦，透過中間的Hypervisor層來管理，以後不論底層的硬體如何改變，上層軟體還是原來同一套，也就是說，同一套軟體，在各種硬體的汽車上都可以跑，差別只在於軟體或服務功能有無開通。

尤其，每個國家都有各自依循法規，也有各自的汽車供應商，所以你的軟體必須要做到非常有彈性，整個部署上才會快。甚至在軟硬分離情況下，硬體可拔插替換將來也有機會成真。這件事已經正在發生，「這也是我們現在做的事情」他說。

「未來2～3年後，汽車座艙的用戶體驗將會被重塑，」徐宏民表示，就像10多年前，智慧手機上出現App軟體商店，激發嶄新創意，但是這件事，目前在汽車上還沒辦法真正實現，因為車上還沒有自己的App軟體商店，車廠也不允許這樣做，但新的架構完成以後，有了權限設定，加上重新設計的OS，軟體更容易取得車輛底層ECU的控制權限，就有機會可以辦到。

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當汽車越來越聰明，也將帶出更多新服務、新應用，甚至發展出新生態系、App生態系，他也強調，未來硬體的獲利只占汽車其中一塊，背後更大的商機是全新服務應用和軟體生態系統，就像過去智慧型手機發展那樣。他認為，這也是臺灣ICT業者可把握的機會。

因為軟體化、AI化讓汽車開始變得很不一樣，甚至連一向封閉的汽車產業也開始因為軟體而翻轉，甚至展開新一波變革。── 富智捷技術長 徐宏民

導入更成熟的AI技術，也加速汽車產業變革

除了軟體化汽車發展，促成這波汽車產業變革的另一個關鍵技術，就是AI。

深度學習技術在汽車上有很多應用，舉凡車內外相機的物件偵測，或語音辨識，甚至個人化推薦系統都有用到，而且在ADAS、智慧座艙、以及車聯服務都能結合AI。

甚至AI技術不只在實車上可以用，在整個開發過程中都能用得到，舉例來說，車輛控制有許多不同演算法，必須透過各式情境來測試並修正，以往這些測試情境皆是由人工蒐集完後，再放到模擬器上來測試，不只沒有效率，蒐集品質也不穩定，所以，在這個地方就可以透過AI加以改善，以AI生成的方式自動生成測試範例，來提供更為穩定的範例品質，也能加速整個開發與驗證。就連核心關鍵的V&V安全驗證上，也都能用AI技術來加速。

徐宏民始終堅信，生產力提升、提高效率及安全是運用AI最好的用法，在進到業界實際投入汽車研發，他更發現這樣的精神，在汽車上完全體現出來。「當AI進到汽車後，可以大大改善很多原本很沒效率的事，但仍有許多傳統車廠，並不知道可以這樣做」他直言。

汽車軟體商品化的兩個挑戰

徐宏民也點出，汽車軟體商品化目前的兩大挑戰，他特別強調，「可擴展性」對於車用軟體或產品商品化很關鍵，例如設計出來ADAS軟體，如果只能在特定硬體平臺的車上跑，不能快速移植到其他平臺，不只得額外付出更多成本，重新客製軟體，也沒辦法通過快速複製，將產品擴展到各種車型上來增加獲利。

他認為，要提高可擴展性，設計架構上，除了可以透過SOA架構將軟硬體分離來加以解決，另外也能借助軟體和AI設計出比較好的可擴展性，像是提供更具彈性的演算法，或是遇到以前沒發現的問題時，可以很快利用模擬情境方式進行測試，或是搭配軟體、用模擬加快不同感測器更換的驗證速度等。

另一個車用軟體商品化挑戰是安全驗證，尤其與一般消費性軟體相比，車用軟體特別強調安全重要性，因為不像手機軟體當機，只要重開就好，汽車軟體一旦當機，嚴重可能攸關生命安全，所以設計上必須把這些安全要求納入考量，光是座艙儀表板上的轉速、溫度、速度，全部改用軟體來取代時，就需要合乎功能性安全的要求，所以，汽車上的V&V（Verification and Validation，驗證及確認）非常重要，用來確保開發的車用產品是安全無虞。

V&V驗證及確認平臺未來也可以as a Service形式提供

以富智捷來說，目前整廠開發軟硬體都符合基本的ISO 26262安全規範，比如關鍵硬體要有備援，系統遇到突發狀況無法運作，也要能確保能夠快速讓車子安全停下來，這些在硬體和軟體設計之初，都要考慮進來，甚至如針對ADAS等，需要達到更高的功能安全等級要求，例如ASIL-D等級，也就是每小時硬體隨機失效率要小於十的負8次方。可以想像在工程技術上有很大的挑戰。

富智捷目前也有建置自己的V&V驗證及確認平臺，除了軟硬體驗證，也會透過模擬方式做場景測試，確認沒問題後，接下來才進到實車測試，針對原先沒有想到的場景再來補強，除了在模擬環境持續累積經驗，在實車測試上也已經跑了數十萬公里，產品才能夠落地。整個產品驗證過程中，也有用到AI或軟體加速驗證，例如許多測試場景用AI來生成，讓這些邊角案例（corner case），都能解得更好。

徐宏民提到說，由於臺灣目前很缺少這樣的平臺，需要專業團隊、長年經驗和軟硬投資，不是任何一家車廠都能自己來，所以，富智捷不只自用，未來也希望能夠將它變成一種V&V as a Service形式，來提供全新的車輛開發驗證服務。

富智捷目前聚焦三大服務領域，ADAS、智慧座艙以及車聯服務，在研發上，除了原FIH手機開發團隊負責軟體開發，還延攬原車廠的車輛控制團隊加入，負責先進ADAS系統開發。目前主要分工包括ADAS、AI、軟體（App 、OS、通訊、網路安全、雲端）、硬體（HPC架構、新架構設計）與車廠專案管理等。

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