硅谷的软件文化写出「车轮上的代码」｜重塑汽车

编者按

作为一个有着逾百年历史的行业，汽车业被很多人认为是下一个要被颠覆的行业。为什么说汽车业即将要被颠覆？对这个行业产生影响的主要因素是什么？这个行业的未来趋势如何？谁会成为最后的赢家？

针对这些问题，我们在十一期间特别推出了#重塑汽车#这个系列，借由作者Frederic Filloux对曾在Tesla就职过的法国工程师Philippe Chain的采访，从中一窥汽车业的未来走向。

今天是第五章，《硅谷的软件文化写出「车轮上的代码」》。

译者：神译局boxi

原文标题：《The car, reinvented. From scratc》

划重点：

硅谷的软件文化对Tesla的影响巨大，包括汽车本身和创新组织

Tesla的敏捷性传统车企只能望其项背，在传统汽车制造商那里，任何新功能想要出头之前都必须经过一个乏味的过程

汽车的代码量超过你的想象，未来汽车会变成最复杂的互联网设备

汽车需要一个操作系统和应用商店

我加盟Tesla的时候，当时还没有意识到硅谷的软件文化对该公司的影响。我说的不仅仅是汽车本身，而且也包括整个创新过程的组织方式。

我跟软件经理Craig Carlson的第一次对话就是一个很好的例子。

Craig当时是Tesla负责固件和机电一体化的副总裁。负责汽车的所有软件系统以及低压电子设备——从众多的固件到支撑中央显示屏，或者连接汽车的移动app和基于服务器的系统的硬件和软件设计。Craig团队的规模跟Tesla的其余工程人员的对比一开始让我感到非常震惊：他管理着公司700名工程师当中的将近一半。相比之下，2011年的时候，雷诺和大众还没有一名内部软件工程师。他们的代码都是由供应商处理的。

那一月，也就是2011年9月，作为负责Model S质控的副总裁，我安排了一场跟Craig进行的会议，主题是探讨他是如何把控部门的质量的。至少据我所知，在汽车这一行，包括汽车在内的所有东西均是通过在汽车研发的早期阶段就定义的一组规范来进行管理的，而那些规范最终会在车型的每次重大迭代时进行修改。

Craig不知道我在说什么。来自Intuit的Craig是按照类似硅谷的软件工程师的视角来观察自己的工作的。因此，他对我的问题感到困惑。他惊讶地问道：“你是问我有关固件规范的问题吗？我们这里没有这种东西……”我意识到，传统的汽车行业事先会把每一行代码都刻在石头上，但Tesla不一样，这是一家纯粹的软件公司。

就像Craig后来对我解释的那样，他的团队要依赖于一系列的功能和错误修正等。开发人员会根据优先级按图索骥：数字1用于车辆的决定性功能，比如动力管理、制动、转向、安全功能。数字2代表汽车的关键功能；3是辅助功能，比方说电动车窗或后视镜，4则用于其余功能。他们会定期将新版本通过空中推送（OTA）给汽车硬件，就像在智能手机上更新app一样。在Tesla项目计划的初期，他们的节奏是每两周发布一次。我很快得出结论，就软件质量而言，我别无选择，只能信任Craig和他的团队。

后来，我见证了作为一家软件公司的Tesla敏捷性的另一个例子。

有一天在餐厅，我听到了测试工程师和他的同事之间的谈话。那是个非常资深的家伙，每天都可以开试生产的车。每天开车回到家后，他都必须手动调节空气悬架，以防止前扰流板刮擦到车道。他想这当然不是什么大麻烦，但我们应该可以做得更好。于是他问道：“为什么不让GPS跟汽车的悬挂系统‘对话’，然后当我驶入颠簸的车道时，它就会自动抬起汽车以防造成损坏呢？” 一位软件工程师回答道：“说实话，这并不复杂，其实几行代码就能搞定”。

第二天，他们就把这个想法交给了Model S项目的负责人Jerome Guillen ，然后将变更加入到了需求库中，很可能给它分配了一个比较低的优先级。但是这项功能的复杂度也不高，很快就在下一个版本中实现了。就这么搞定了。

我分享这则轶事的目的，是想说明特斯拉跟奥迪或雷诺等传统汽车制造商之间的差距就像大峡谷那么宽。如果某家传统公司里面的某个人有了一个开发某项功能的想法，但会牵涉到导航系统向汽车的重要功能（如悬架）发送指令的话，那么这种功能绝对是做不成的。

在传统汽车制造商那里，任何新功能想要出头之前都必须经过一个乏味的过程。一旦功能被详细记录下来，项目要经过一系列会议的拷问，要问问销售和营销，这项功能会不会成为汽车的卖点。然后所有子系统的经理都要发表意见，要召唤供应商，接着是一系列的规范。假设这项功能在这一漫长的旅程中得以幸免于难，才有可能列入计划当中，在车型的下一次重大升级中实现，整个过程可能需要两年的时间。

实际上，这就解释了很多开车的人的感觉，他们不理解为什么导航系统或者汽车显示屏的界面跟智能手机、平板电脑或PC上的相比会显得如此的过时。因为设计其实很可能早在五年前就已定型。

汽车软件跟计算机几乎没有什么关系。

首先，对于汽车来说，并没有像PC或智能手机那样的集中式的操作系统。我们采用的术语叫做固件，那是一系列的指令，可以控制特定的硬件，比方说喷油器、动力传动系统、碰撞避免、车窗、雨刮器以及重要的安全元件（如碰撞功能）。比方说，如果电动汽车发生了撞击事件，则一套固件会激活皮带张紧器，触发安全气囊，发送求救信息，关闭电源以防止触电（保时捷Taycan配备的是800伏的电池组，电压是Tesla的两倍，在发生重大事故时最好断开连接，以免乘客被电死）。

鉴于其复杂性，内燃机（ICE）汽车的固件实际上比电动汽车还要多：Tesla有50–60个不同的，由固件控制的电子控制单元（ECU），而奥迪则有一百个。汽车电子设备通过所谓的CAN（控域网）总线进行管理，微控制器和设备可以通过它来依次发送消息进行交互。这套聪明的系统是Robert Bosch GmBH 在1983年发明，然后到1991年首次出现在奔驰的车上。后来，CAN又扩展到了航空和各种自动化系统上，其中也包括……假肢。

开发汽车OS的竞赛

但奇怪的是，汽车工业还没发明自己的操作系统。鉴于所处的领先位置和敏捷性，Tesla很可能会首先撞线。一些汽车制造商开始意识到火车已经驶离车站。关于这一点，没有人能比大众汽车集团的CEO Herbert Diess理解得更加透彻。去年6月，Diess 在一场管理层会议上表达了他的担忧：

“要想在竞争中脱颖而出，需要积累好多年的软件专业知识水平才行。（…）但哪怕是在今天，我们几乎也没有写过一行软件代码。”

关于大众面临的竞争，他补充说：

“其中一个令人不快的事实是，在中国，我们的市场主导不是自然法则。（…）在中国，电动汽车的领导者现在叫做Tesla。”

一年前，Diess 在给金融界进行的一次演讲里面概要介绍了该汽车制造商的软件战略，它的名字叫做Car.software ，其中明确提到了大众要开发类似于OS的技术栈，正如以下两张片子所示：

汽车的代码量超过你的想象

汽车会成为最复杂的互联网设备

虽说行数并不是衡量软件真实性能的最好办法，但就像麦肯锡在这篇文章中所指出的那样，代码行数提供了一个衡量其演变的指标。

“随着电子和软件的重要性在不断增加，复杂性也在增长。就以现代汽车所包含的爆发式性的软件代码行数（SLOC）为例吧。2010年的时候，部分车型的SLOC约为一千万行；到2016年时，这一数字增长了15倍，达到约1.5亿行。滚雪球般的复杂性正在导致与软件相关的重大质量问题，最近数百万次的汽车召回就证明了这一点。

实际上，要想做出一款真正的、强大的汽车操作系统，不仅对汽车制造商，而且对想要参与竞争的整个技术行业来说都是一项巨大挑战：汽车业最可能发生的演变是传统汽车制造商与科技巨头之间的竞争（Tesla是特立独行的一个），看谁先想出将会为整个行业设定标准的汽车操作系统。

汽车操作系统还将为这一行的两个演进铺平道路：一是汽车价值会急剧变化，二是丰富的应用生态体系的建立。

关于第一点，不妨考虑以下这些事情。

得益于可靠的电动机，更少的机械零件以及预测性的故障系统，电动汽车的寿命会更长。现在，甚至电池也可以达到百万英里的使用寿命。其结果是，电动汽车的贬值要比ICE汽车慢得多。而且现在已经可以看到：根据研究公司CarEdge的数据，2017年购入的Tesla Model S至今仍能保留63％的价值，而奔驰S级的保值率只有53％，奥迪A7则为48％。这在很大程度上归功于EV技术。但是，有价值的软件的更新潜能在新一代汽车的保值方面也起着至关重要的作用。

埃隆· 马斯克曾经说过，L5级的Tesla所需的所有传感器均已集成到汽车里面（L5级是自动驾驶的最高级别，你不需要摸方向盘即可让车带你去任何地方）。

时间会证明他是不是在吹牛，但是智能手机早就遵循了这一原则：每个重要的iOS 或Android版本都会唤醒以前未使用过的硬件元素，比方说跟AI相关的芯片。汽车也是如此，尤其是考虑到汽车的价格，把最新的芯片组植入进去的成本几乎可以忽略不计。某些更新只会改善现有功能或用户界面，而有的更新可能是重要的付费功能，比方说辅助驾驶或续驶里程改进（2017年和2019年的飓风期间，Tesla只需要给迫切希望逃离风暴的佛州客户发送空中指令即可解锁8％至24％的续航里程）。

我们可以预期，诸如自动驾驶仪的未来版本之类的昂贵功能也会遵循相同的路线。

汽车应用商店

但是，价值的终极跃升是应用生态体系的建立。

届时，能限制它的只有应用开发者的想象力。比方说，机场运营商可能会开发app来管理汽车交通和客流。比如：假设你在圣何塞机场的离港航班要一个小时内起飞。你的双app系统（一个在手机上，另一个在汽车里面）就会查看航班动态、登机口以及交通状况。它会通知你什么时候该出发去机场了。到达机场附近后，该app会引导你到离登机口最近的停车位。另一种方案也许更具未来感，那就是汽车开到航站楼把你放下，然后自动驾驶到几公里外的长期停车场（这很快就会成为现实，因为像机场这样的地方是可以做成地理围栏环境的，非常适合L4级的自动驾驶）。

再次，这意味着汽车软件目前的这种处理方式会发生重大变化。

这些功能要求汽车和手机app能够无缝配合，并跟航空公司、机场、汽车导航系统、停车基础设施以及最终的自动驾驶仪实时交换数据。我们现在还没实现，但一旦实现，一切都将尘埃落定：要么汽车制造商开发出自己的操作系统，以及SDK，然后培育第三方应用的开发，要么就是和技术巨头一起或者后者占领市场，利用其在手机领域目前的市场地位来制定自己的规范。

我一直认为苹果在为其Titan项目招聘大量工程师，并向加州机动车辆管理局提自动驾驶汽车申请时就考虑了一点。但现在我怀疑他们是不是已经完全放弃了这个想法：要在3万亿美元规模的汽车行业，复制他们在5000亿美元规模的智能手机市场所取得的成就。

（神译局是36氪旗下编译团队，关注科技、商业、职场、生活等领域，重点介绍国外的新技术、新观点、新风向。）

今日话题：

汽车还要进行哪些软件革新？

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