蔚来汽车高级总监朱颢：软件定义汽车的基石、引擎与罗盘
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蔚来汽车高级总监朱颢：软件定义汽车的基石、引擎与罗盘我和老妈一起嫁剧情
7月22日—23日，由主办、上海国际汽车城特别支持的“2020首届软件定义汽车高峰论坛”正式举办。本次论坛主要探讨软件定义汽车领域最新的创新理念、技术趋势、现实挑战等热点话题，共谋行业未来发展之道。下面是蔚来汽车高级总监&资深专家朱颢在本次论坛上的发言：
蔚来汽车高级总监&资深专家 朱颢
谢谢大家！很荣幸作为今天晚上最后一个嘉宾来演讲，我保证不拖堂。今天我讲的主题是软件定义汽车的基石、引擎和罗盘。SDV是一个很大的面，蔚来这边做了很多的事情，包括 大家讲到的很多技术，包括语音对话机器人，我们也有一个很可爱的机器人NOMI。今天我想从这三个方面来讲一下蔚来汽车在SDV里面是怎么去做的。
从我进入蔚来汽车以后，需要介绍蔚来汽车的时间越来越短了，我相信大家都听过。可能跟大家传统理解的不一样，大家会以为蔚来是一家汽车公司，但是在我们公司的定义里面我们不仅仅是一个汽车公司，我们希望提供高性能的智能汽车给用户提供极致体验，致力于为用户创造愉悦的生活方式，包括我们也有很多的周边，包括我们app有很多的好玩社区，如果你了解这些背景的话可能就理解为什么要做这些事情。
目前蔚来在全球都有布局，跟软件相关的主要是4个地方，就是北京、上海以及在硅谷有一个办公室，目前也在合肥建设软件研发中心，可能未来的软件比例在整车厂里面是相当高的，我们目前有上千的软件人才。
为了给用户提供一个不焦虑的里程体验，蔚来搭建了一套换电网络，目前在绝大部分主干城市已经做了这样的部署，在高速换电上我们已经打通了G2和G4两条高速，从南到北已经完全贯通了。
在核心的域控制器领域，目前蔚来走的跟大部分的主机厂不一样的一条路，我们的三电三智都是我们自己研发的，最核心的智能网关、智能座舱以及智能驾驶，我们从硬件到软件到应用层都是我们自己做的。
可能OEM的同学很少关注的另外一个点就是我们另外一端的用户触点，除了车以外我们的nio app，这个可能是目前在车企里面很现象级的应用了，可能在友商的app里面大家或多或少都能看到蔚来app的影子，目前我们注册用户已经超过230万，日活在20万以上，正是因为有这么庞大和活跃的用户量才构起了蔚来汽车的护城河，那就是我们的用户。
介绍完公司以后我就进入细节的介绍。第二个部分是关于我们的信息安全，在蔚来我们认为信息安全是软件定义汽车的基石，大家都知道汽车越来越智能化，提供的功能越来越多，开放的触点也越来越多，信息安全其实是我们这样的一个基础，包括自动驾驶，以及我们最近开放了用户可以在手机上去购买我们自动驾驶的一个软件包，像这些它除了保护了用户的安全之外，也是公司利润的一个保障。
在蔚来我们有4个信息安全法则。第一个就是最小的全县原则，这个设计不只是我们车上，包括域控制器也包括云端和所有系统，能不开的权限绝对不要开，能不要的权限绝对不要。第二个就是零信任，我们在做任何设计的时候就是不用假定安全的环境去做设计，所有你的设计都应该是在零信任的基础上去做的。第三个是我们做了一个分层纵深防御，这个会在下一页PPT介绍，以及我们做了一个主动防御的机制。
这个就是我们云管端分层的纵深安全体系，在云端我们有11项的防护，包括防火墙、访问控制、频次控制、签名校验、证书校验、网络隔离，在出现问题的时候可以做转移，并且我们还做了异地灾备，还有数据加密及假名化。在通信管路方面我们是双APN，openVPN，网络专线，双向TLS加密，不是单向的。
在手机端我们做了高强度加固，对于敏感的接口，包括PIN码，以及生物特征校验，我们都是一个设备一个用户持有一个证书的， APP做了混淆的，所有的请求都是加密和签名校验的， 登陆机制也有很智能的防范。这是我们的一个车辆安全体系，因为时间关系不详细说，大概说一下，我们对于网络和ECU都做了加固，网络我们做了防火墙，访问控制，目前正在调研其他的方案。我们有安全通信，它的基础是HSM以及证书体系，目前我们数据都有校验的完整性，包括做一些加密，假名化和匿名化，进行数据隐私的保护。右下角我们有入侵检测和保护系统，这些工程化的东西等一下会详细说一下。另外即便发生了紧急情况我们也能够通过OTA非常快速把这个安全漏洞给修复掉。
下面一个就是我们这样的一个工程化的安全守护系统，里面所有的都是我们自己研发的，可能熟悉蔚来的同学都听过四条龙的名字，我们内部是以龙的名字来命名这些安全系统的，红龙是我们PKI的体系，它提供了证书的签发，包括OTA包的签名机制。银龙是数据保护系统以及云端的基础安全系统。绿龙是我们车端的IDS和IPS 。棕龙是公司自己研制的一套诊断系统，通过四条龙从各个方面来保护进行全生命周期的防护。
下面就是OTA了，在讲OTA之前先说一下，其实蔚来支持SOTA和FOTA两种，SOTA我们能升级UI、导航和影音，FOTA除了以上还有车身、辅助驾驶、动力、刹车底盘等功能。OTA不仅仅是工程系统，它是融入血液中的一个体系概念。
FOTA的价值可能前面也有人提过，最重要的三个全新功能开发，不断优化现有功能和潜在问题的改善，后两个不用多说了，我想说一下全新功能的开发，可能跟传统车企不一样的，很多传统车企的车在SOP的时候已经交付了，交付完了之后这些功能基本已经开发完了，后面也失去了OTA的价值，但是对于蔚来来讲，无论是已经交付或者是未交付的车，所有的功能都会持续提供的。
举个例子，其实我们在最开始的时候是不打算把车卖到长城以北的，因为电动车确实在北方不是特别适用，后来因为有很多用户强烈想要，他们想要也不能不卖，后来我们就往长城以北卖，但是我们的车在雪地上驾驶体验不是特别好，基于这样的诉求我们的工程师调整了扭矩的配比，推出了雪地模式，可以让用户在北方冰雪道路上有很好的体验，通过持续不断地提供这些新功能，我觉得这是FOTA一个最大的价值。
目前蔚来可以通过FOTA实现我们的底盘、辅助驾驶域、动力和信息娱乐、车身域的更新。上线6百天以来，我们的迭代速度我觉得是非常快了，平均一个月一个版本，目前为止已经推送超过26万辆车了，新功能超过90项，这是我们一个软件版本发布的节奏，大家可以看到，其实在每个版本里面，除了修复bug以外我们都会给用户带来一些全新的功能，让用户有耳目一新，常用常新的体验。
我们的OTA有哪些特点呢？有下面4个：接入规范化、服务中台化、平台化架构和体系化支撑。这张图是我们软件开发的交付体系，这个可能跟很多传统车企不一样，从软件包规划到小批量发布到批量发布，下面是一个详细的过程，蔚来绝大部分跟用户相关的触点和三大件都是自研的，所以我们有很强对整个软件的管控，从最开始需求的汇总到开发到用户的测试验证，然后到工具链验证到DPAC的备案到小规模推送，最后到大规模推送，之后会经过售后的服务和市场反馈，下面这些接触点来收集用户的需求，这个需求和反馈会进入我们的需求室，进行下一轮的迭代，通过这样一个持续迭代和更新的过程推进我们蔚来整个软件体系向前行。
这个就是刚刚我介绍的我们面向用户层面的收集反馈的系统，目前我们可以通过我们的APP，我们的语音对话机器人NOMI，可以通过我们的Fellow，包括我们400热线和NIO house反馈，然后会汇总到问题库，然后有对应部门解答，然后再进行需求的开发，这是我们反映问题的体系。
目前我们是作为整车软件包为粒度进行发布的，确保安全性和稳定性。如果大家做过OTA之后就会发现，随着我们车型越来越多，不同的车型里面可能含有不同版本的配置，这样的配置难度可能只是一个指数级的上升，在蔚来我们推出了一个版本服务的中台，无论你是在产业上还是在工程验证上以及在售后服务端通过售后的诊断仪，还有用户在车上自己去下载都会经过我们统一的中台服务去提供版本，对应下载和安装的机制，保证了这样一个稳定性和减少错误。
平台化的另外一点就是我们和公司的整个上下游系统是高度集成的，包括我们的研发测试系统和工厂、用户服务中心跟车辆。这是我们一个功能测试和交付的流程，大家可以看到我们整个FOTA要发布一个软件会做两轮测试，然后再到后面做两轮测试，通过测试的数据反馈到我们的版本里，如果没有问题就继续推进。目前来讲可能我们还做不到像特斯拉那样第二天就可以把版本发出来，但是我们认为在极端情况下一周应该可以发出来一个版本。
这个是FOTA里面多层次的安全控制，我们在固件层、软件包、系统服务和基础网络、终端都有相应的地址，这个细节就不说了。
最后想说一下我们这样的一个服务体系了，可能做OTA做了这么久，虽然说我们的成功率已经很高了，目前是99.98%的成功率，但是无论如何总还是有一点失败的，那这种失败怎么办？就是基于我们快速响应的服务体系，我们能够主动感知到这样的一个FOTA的失败，用户也可以通过我们的用户触点来联系我们告知这样的失败，在探索了这样的失败之后我们会自动调动我们的小哥体系，帮助用户进行线下的升级。
这是从用户端到售后端到整车研发完整化的链条，可能OTA对于蔚来最大的价值就是它打通了我们从前端用户运营到整车研发的体系再到售后服务的机制，贯穿了从前到后的整个流程，能够让我们整个软件变得越来越好，做得更多。
最后一块说一下我们的数据，其实数据在很多互联网公司是一个很重要的部分，可能在车厂，无论是传统的整车厂还是供应商，对数据的注重性没有那么多，所以车企里面数据的关注度比较少一点。这是我们的数据平台，我们目前是通过MQTT来进行收集数据的，后面我们会给后台监控体系和用户关注的车控系统，这个数据会落到数据仓库里，我们提供了spark，对于一些工程师可以直接跑相关的查询。对于储存目前我们根据不同的需求做了不同对应端的储存 。
这是我们的平台架构，大家可以看到我们用了跟多的数据，包括车、设备、APP和企业端的应用，这些数据最后会流到数据仓库里面，数据仓库会提供一个数据的定义，在数据之上我们给公司的用户以及自己的服务提供了相关的处理能力，包括我们的BI报表，这个报表我们有一些是按天自动跑的，我们也提供UI，我们所有的工程师都可以根据UI去跑他自己感兴趣的数据。在线服务就是如果你要做一些千人千面的，我们做一些预测服务，另外这些数据还会用来做一些模型的训练和评估，包括我们的建模和数据的处理过程。
目前我们收集了这些数据，这个在得到用户的授权以及我们在做完匿名化之后会把这些数据上报上来，用以对于车辆的使用来进行分析，从而加速车辆的迭代，主要包括驾驶的、故障的、电池电机、车机的还有用车的环境数据。
在我们内部，数据的使用分为三层，最底下一层就是基于数据的基础应用，主要是针对我们单辆车的数据监控，举个例子，作为电动汽车，我们对于电池的数据非常在意，我们建立了很多的电池包温度和电流，基于原来的模型预测能力来判断这个电池是不是有异常， 检测到异常我们会及时通过换电体系来回收的。
另外就是事故分析我们可以做到行车过程当中所有数据的回放以及诊断和检查，我们做了一些大规模历史数据的挖掘，比如说综合情况下我们的电机跟电池电耗的性能分析或者分城市、分不同温度下的分析，通过这样的一个分析可以更好地反馈给我们的工程部门，怎么去调这些参数，包括我们最近做一些UBI，也是基于驾驶情况下的保险服务方案，这些都是历史数据的挖掘，再其次就是我们基于机器学习的模型智能决策，目前我们的应用主要是三块，一个就是个性化的内容推荐，可能大家打开app首页是个性化千人千面的内容推荐，我们目前也我正在我们的车上，我们有一个蔚来电台，里面会做一些根据用户喜好推一些电台类节目，还有我们的ADAS的优化。
最后给大家举两个相对比较简单的例子，如果是太过于机密的例子有不在这里说了。这两个例子分别反映了我们的数据怎么指导我们的业务和怎么指导我们的车辆设计，第一个就是行驶热力图，我们能够提供一个有史以来到现在所有车辆行驶轨迹的热力图，而且是实时展示出来的，通过这样的热力图可以给我们换电站的布站包括换电小哥资源调配提供一个数据的支持。
第二个就是针对我们车功能使用的排名，我们用户在中控屏上点击路径分析以及对于参数的阈值监控，然后来给我们做一些参数的调优，比如说针对用户使用的路径从哪一个按钮到哪一个按钮，可以更好地设置用户交互体系，包括哪些功能使用的最多，这几个可以作为你在排布中控屏上UI按钮优先级的依据。
数据说完了，既然软件定义汽车，那很多人可能会问，什么来定义软件？可能这个问题对于不同的单位有不同的看法，对于OEM来讲可能是销量也许是预算，对于Tier1来讲可能是主机厂爸爸，但是对于蔚来来讲，我们这个答案是很明显的，就是用户决定了软件，用户是我们定义软件的来源，我们也期望作为一个智能的电动汽车，随着用户需求而不断进化。
就这样了，这是最后一页，谢谢大家！
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