富智捷技術長暨副總經理徐宏民

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。

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。

他接下來還要建立資料工作流程(Data Pipeline),來自動化整合、管理汽車上各種數據,在不影響用戶隱私的前提下,可供模型加強訓練,或其他數據分析使用,「就像手機營運商,根據手機用戶資料了解其偏好來進行推薦,在汽車上也希望能夠套用Pipeline流程來做到這件事」。

 CTO小檔案 

徐宏民 富智捷技術長暨副總經理

學歷:哥倫比亞大學電機博士

經歷:訊連科技研發團隊創始成員,曾任美國微軟研究院客座研究員、IBM華生研究中心客座研究員,過去也曾創辦公司推出商用AIoT產品,更在臺大資工系任教多年,不斷鑽研前瞻AI技術,2018年與富智捷前身FIH車用團隊產學合作,2021年底正式加入富智捷,成為首席技術長,帶領技術團隊研發結合AI技術的智慧汽車應用

 公司檔案 

富智捷

  • 地址:新北市土城區民生街 4 號

  • 網址:www.mobiledrivetech.com

  • 成立時間:2019年

  • 主要業務:以智慧座艙、先進駕駛輔助系統以及車聯服務為主要業務

  • 員工數:數百人,持續增加中

  • 董事長:黃聖傑

 公司大事紀 

  • 2019年:富智捷成立

  • 2021年:鴻海及其子公司富智康與大型汽車製造商Stellantis簽署合作備忘錄,合資投入富智捷、於鴻海科技日上展示3大核心產品,智慧座艙、ADAS與車聯服務、宣布延攬臺大資工系教授徐宏民成為首席技術長,帶領技術團隊研發結合AI技術的智慧汽車應用、富智捷正式成為富智康與Stellantis各持股50%的合資公司


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