几年前从特斯拉model S的超大屏幕横空出世开始，大屏越来越与科技、豪华联系起来。越来越多的汽车企业开始学习特斯拉，推出各种尺寸的大屏，并将内部的空调、收音机等按键也集成到大屏中。

同时，由于互联网+的赋能运动，互联网的技术也开始向汽车进行渗透，车载大屏作为天然的交互入口成为各大互联网公司抢占的重点。传统汽车企业也在智能网联的浪潮中开始向生态服务转型。

如何看待大屏+互联的发展现状，以及未来的发展趋势？在今天的weINcar公开课中，智能网联汽车架构开发工程师史高拔，将为我们分享他对于车载信息系统的理解和展望。

时间大概过去了三四年，虽然车里的屏幕越来越大，成本越来越高；互联网公司和汽车企业的合作越来越多，声音越来越大；但大屏的体验却不尽完美，很多消费者依然将手机支架作为车内配置的首选。

​虽然说很多时候消费者会直接拿手机的交互和体验带入到车机中，但我们还是应该明确手机和车机有很大的差异：

第一是工作环境的差异，我们知道汽车的前装产品有三年/十万公里保修的要求，再加上汽车行驶会行驶在高温、低温等多种复杂的自然条件下，因此对车机的质量和可靠性都会有更高的要求。

同时，车机一般需要点火后快速启动，相对手机来说启动时间也要求更高。

第二是交互方式的差异，这一点可能每一位车主都深有体会，驾驶过程中操作屏幕不方便，触摸屏无法盲操等等。

第三是消费者使用差异，手机几乎24小时不离身，而车机仅仅每天使用一段时间，而且与驾驶深度绑定。

在驾驶的车载场景中，对车机的需求也相对比较单一，一般的常用功能集中在导航、音乐、FM，而不会有游戏、购物、网页浏览这些在手机上重度的应用和聊天社交这些私人化应用。

所以车机更多的应该与汽车本身的功能和服务相关联，而不是去占据消费者的私人生活和时间。

基于这些差异，我一直认为开发者和从业人员应该有一个认识，就是不要妄图用车机去取代手机成为所谓的"贴心伴侣"，而是要基于车载的使用场景为驾驶员和乘客提供更好的服务。

也是因此，在研发过程中也应该注意手机对我们造成的影响，尤其对于很多扛着用户体验大旗的人，不要盲目照搬手机的研发和体验设计，将其等同；车机也有其独特的需求，是设计开发过程中需要注意的。

​从硬件上来说，汽车电子零部件有严格的设计试验要求，主要是针对汽车复杂的使用环境。上图是一些典型环境试验的举例和与消费电子产品条件的对比，可以看到汽车级对运行温度、湿度、机械冲击、EMC等方面都有比较严格测试规范；虽然相关测试没有明确的国家标准规定，但基本已经成为行业的共识。​

​这些严格的测试条件，必然对相关的硬件提出了更高的要求。对于芯片来说，一般车载产品需要满足AEC-Q100认证。电阻电容等被动器件满足AEC-Q200认证。

当然这个要求并不绝对，日系厂商一般不按照这套标准来。但还是要满足严苛的试验条件和规范。而一般情况下，只要满足了这两个体系认证，硬件上的开发风险就会降低很多

​高通17年推出的骁龙820A芯片A=automobile，采用与手机芯片820同样的架构，针对车规进行了工艺的重新设计。直到今年才有量产车型，比手机晚了2到3年。

​这是英特尔推出的Apollo Lake车载芯片，我们可以看到其工作温度范围是-40~110℃。然而性能却不如同期的手机CPU。

而对于大尺寸屏幕来说，为了应对振动需要通过相应的结构设计让其保持稳定可靠，而且LCD屏幕在高低温下都会有明显的偏色甚至破损情况，OLED屏幕在目前还没办法在高温下使用。这些都增加了总成的成本，也让屏幕的外围结构异常庞大，不如手机美观。

这些严格的要求都会导致成本的增长，加上传统车企对车机的重视度不够；这就导致一般消费者能买的车往往很难用上性能优秀的硬件，没有这个做基础，更不要谈和手机比体验了。​

​如今大部分的车联系统都是基于开源的Android或Linux经过二次开发而来的；针对汽车和手机的差异，除了沿用Android的部分层级和模块，还需要针对车载场景进行一些定制化开发和优化。具体而言，相比于手机操作系统，完整的车联操作系统一般应该满足以下几个关键要素：

1. 支持车辆控制：结合车辆原有的功能才能实现更好的体验，车载操作系统需要具有支持车辆控制的层级和模块；一般是需要包含车载CAN总线功能和相关控制权限。

2. 集成汽车专用服务：相比于手机，汽车还包含很多特有的服务功能，将这些功能集成到操作系统中能提高服务的实施效率和功能的安全性，例如与手机连接、车辆诊断、远程通信等功能。

3. 专门的电源管理：汽车启动时车载系统也需要迅速开机（几秒内），点火时造成供电系统异常电压波动和冲击问题（12V电源大范围跳变），这都要求车载操作系统具备专门的电源管理方案，需要在操作系统中对不必要的部分进行裁剪和优化，以保证电源异常时的正常运行。

4. 支持低成本硬件优化：因此对于车机的软件和系统来说，主要有两个方面。一是由于硬件成本和性能的限制，车载系统的系统和软件都需要对在Android和Linux的基础上进行优化，将不必要的服务例如拍照等进行裁剪，以保证体验，提高开机速度。

5. 针对长使用周期的优化：由于车规级的要求和成本的限制，汽车上的处理器CPU性能都不及手机处理器，为了实现足够的效果，满足汽车长达十多年的使用周期，操作系统在这方面也具备相应的优化功能。

上面的图是典型的车载操作系统架构层级，针对上述需求和差异，我们可以看到相对于Android和Linux来说，最大的特点是增加了车辆服务和车辆控制两个中间层模块，整合总线、诊断、导航引擎等功能。

​在交互设计上，我个人认为还是类似于大磁贴的设计比小图标更加适应驾驶时的操作，目前也可以看到越来越多的车机采用这种设计方式。

​另外，一定要注意同类型的服务统一入口，比如目前有QQ音乐、系统音乐、虾米音乐等等，在手机上可能还比较容易独立操作，但是在车机中应该尽量将同类型的服务在后台整合，只在首页上保留一个入口，便于操作。

​在网联服务上，虽然现在都在说生态服务，但其实很多服务如同鸡肋，在目前车载流量资费昂贵的情况下，网联服务做的再好，都不会让消费者动心。

车载流量费用，目前多数都是基础流量免费，仅包括导航、语音、OTA这些；其他的视频、音乐、FM等等所有都需要再付费，而且价格一般都是10元1G。​

​在这个流量费下，我有什么理由不用无限流量的手机呢。所以这个资费需要车企协同一起去向三大运营商推动。把自己那些什么远程控制之类的费用也取消吧，不要搞些花里胡哨的烧流量功能。

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​另外，要想让消费者愿意使用，除了提供有价值的服务外；还需要做好推广。我们之前做过一些用户调研，发现很多荣威和名爵的车主其实并不知道自己车机的功能，有不少都是偶然间发现或者车主间口耳相传才开始用斑马系统。他们在买车的时候销售并没有对车机进行特别的描述，这其实也是现在传统车企研发与生产营销割裂的一个体现。​

​了解完这些车载系统的需求，我们再来看看现在市面上各种产品。在这个领域，国内和国外还是有一些区别，除了激进的特斯拉，国外的品牌还都比较保守；而国内的却上杆子的学起了特斯拉。

总结来说，我觉得国内的车载系统主要是一体式大屏与网联服务结合。

主要特点是尺寸普遍超过10寸，并将空调、音响等实体按键集成到屏幕中。再加上以BAT为代表的互联网公司强势进场，催生了多样的网联化服务，联网的语音交互也逐渐开始普及。

这一块斑马系统已经是肉眼可见的取得了不小的成功，不仅让消费者逐渐开始认识到网联车机的好用，也让国内整个行业的领导们开始重视车载系统，这是斑马对整个行业做出的最大贡献。​

​春节前斑马发布了一份《2018驾驶行为报告》，报告显示超过八成的车主上车后抛弃手机，人均车辆在线48分钟／天，人均在线听歌7首/天；近七成车主每天通过"你好斑马"召唤九大类生态服务。虽然感觉这数据有点夸张，但比以前已经是不小的进步。

当然，还是要明确的说，目前互联网人和汽车人在合作中还是会有很多摩擦和互相不爽。

很多开发人员还是会用手机和移动互联网的思维去开发车载系统，这也导致目前很多车机中出现了不少让人一言难尽的功能和服务。比如车机阅读小说、看视频，甚至还有玩游戏……除了噱头和强行堆砌，我实在想不出来这些应用有多少价值。

​而国外大部分其实还是和前几年类似，属于传统的交互方式。即使有大屏产品，也多半会选择多屏的解决方案，其中比较出彩的应该是新奔驰A级的一体式双屏方案和奥迪在A8上推出，A6上发扬光大的多屏方案。

奔驰A级的这种一体式屏幕看起来虽然像是一个整体，但其实是两个独立的屏幕和系统，仪表和车机分别由不同的控制器驱动，之间通过CAN总线链接；由于仪表的安全性要求更高，因此其软件系统和车机也有很大区别。但是A级整体的效果做的相当不错。

奥迪A8更是除了液晶仪表、中控以外，还增加了车辆控制屏幕和后排屏幕；不过依然是一个屏幕一个完整的独立系统。奥迪没有像特斯拉和国内厂商采用集成式屏幕的原因，除了为了内饰造型好看，我估计也还是有一部分出于安全性考虑的原因，将娱乐系统和车控系统完全独立开。

这一点上其实也可以看出国外车企在面对智能化的一种谨慎心态，这么做的好处不言而喻，安全、安全、还是安全……当然在国内某些品牌出现仪表死机黑屏的现实情况下，国外车企这种保守的做法也确实有其道理。

但缺点也不言而喻，难用，真的难用，即便A8增加了那么多屏幕，但很多功能依旧是离线状态，缺少了互联网的加成，导航、语音识别、音乐什么的都很难谈得上体验良好。

当然如今这些国外品牌也开始在国内选择一些互联网公司进行合作，比如腾讯的"我的车应用"。

​当然可靠性不能一直作为借口，分体式的屏幕会增加整车成本，这是不言而喻的；而且不同的系统之间通过CAN交互的效率也太低。因此目前在这一领域，开始出现"一机多屏"的解决方案，即一个主机驱动多块屏幕，简单的就是液晶仪表屏和车机屏，复杂的还有支持HUD、后排屏幕的方案。

目前从国际供应商大陆、马瑞利、博世到国内的东软、中科创达、德赛均在开发这一产品，并预计在2020年左右投放市场。这一技术方案的实现主要还是依靠汽车级芯片技术和软件的进步。​

​在一机多屏方案中，在多核CPU上的通过hypervisor虚拟化技术将硬件资源分配给不同的操作系统使用，实现在一个CPU上同时运行不同操作系统的目的。一般来说，就是在功能安全要求较高的仪表显示上采用类似于QNX的实时操作系统，在车机上采用功能更强大，服务更多样的Android系统。由此实现一个主机多个屏幕/系统的效果。

​而这种将不同系统跑在一个主机的方案，也更加有利于不同系统之间信息的传递，可以有效提高不同屏幕之间信息交互的速度；系统刷新固件时也不在需要像如今一样一个节点一个节点去烧写。更加重要的是，能降低成本！

​在这个技术方案和趋势下，手机芯片行业的老大高通也开始逐渐抢占车机的市场，这张表是我之前调研的几款主要的高性能车载芯片详细对比。可以看到，基本都是能驱动多块屏幕和多个摄像头，且均满足至少ASIL-B等级的功能安全要求。

目前根据调研的情况，选用最多的芯片就是高通的骁龙820A和汽车芯片老大恩智浦NXP的i.MX8，其他的老玩家如TI的J7系列，新玩家英特尔的apollo lake系列和GORDON RIDGEX系列其推广都不太尽如人意；英特尔在和东软搅合两年以后又搭上了红旗，真是迷。​

​在一机多屏后的技术发展方向就是下一代多域架构​。

​众所周知目前汽车的电子电器采用分布式架构，一个控制器一个节点，由CAN总线连接；在多域架构中，整车会根据功能分为几个主要的域，域之间采用更高校的以太网通信，域内的交互更加高速直接。

目前可以明确预见的是，在信息娱乐处理器性能急速提升和其本身安全性要求不高的前提下，最早实现域控制的就是车机、仪表等部分组成的信息娱乐域，而这也就是现在我们常说的数字座舱。

​数字座舱中，除了整合车机、仪表外，预计还将整合流媒体后视镜，全景，AR HUD等所有与车内信息交互相关的功能。我们也可以看到在近两年的CES中，几乎所有的供应商和部分主机厂都展示了数字座舱的概念方案。

不过数字座舱说到底还是以驾驶员的操作为主的方案，而在未来，自动驾驶实现以后，驾驶的功能逐渐被剥离，此时汽车将真正进化为除了家和办公室之外的"第三空间"。

在那时座舱内的交互将被重新定义，娱乐、休闲、办公成为主要的场景需求。可能直到这一步，才能真正的将出行服务和网联生态的作用发挥到极致，才会有更多类似于手机的需求。这也是如今众多车企和互联网公司布局的重点。

​总结：

1. 车机虽然是智能的终端和网联服务的入口，但开发逻辑和要求与手机有明显的差异；汽车的使用环境和要求，也注定车机无法与同时代的手机比拼性能。

2. 作为汽车行业从业者，应该明白，永远不要想着开发功能大而全的车机来取代手机的所有服务，而是要将车载交互和用户体验设计的重点落在解决痛点问题上，不要再搞些新奇好玩的应用来博取噱头了，要为驾驶和出行提供更好的支持。

3. 如果不解决车载流量费用过高的问题，网联服务很难被消费者接受，也无法大范围普及；这一点可能是车企的一个无法言说的痛苦，这可能需要推动行业甚至更高的行政力量去解决了，希望不久的将来汽车也能实现真正的终身免流量。

4. 最近的CES上拜腾说量产车的屏幕为48寸，有人就来知乎评论打我的脸。在此，我依旧断言，2020年之前不会有超过20寸的车载屏幕量产，拜腾48寸车机量产纯属为了融资博眼球，希望它能顺利解决活下去的问题。

5. 虽然一机多屏和数字座舱是可以预见的趋势，但其实目前汽车行业依然存在一个问题，就是传统领域出身的车企领导们对车载智能化的复杂度、重要度、开发难度都没有清晰的认识，导致研发人员举步维艰，尤其在国内，这种现象非常明显。

所以我们除了向领导们描绘智能网联的美好未来以外，还要注意去阐释这条道路的艰辛，让他们放下成见真正的拥抱这个美好的时代；与各位汽车行业的从业者们共勉。