看智能座艙:多模態(tài)融合與工程落地的平衡)
1. 從CES展臺(tái)到量產(chǎn)困局拜騰交互系統(tǒng)的“理想”與“現(xiàn)實(shí)”2018年的拉斯維加斯CES展上拜騰BYTONM-Byte概念車那塊橫貫整個(gè)中控臺(tái)的48英寸共享全面屏幾乎搶走了所有傳統(tǒng)車企和造車新勢力的風(fēng)頭。它不像是一塊屏幕更像是一面從駕駛位延伸到副駕駛位的“數(shù)字影院幕布”。當(dāng)時(shí)幾乎所有體驗(yàn)過那臺(tái)概念車的人包括我在內(nèi)都產(chǎn)生了一種強(qiáng)烈的感覺汽車座艙的交互邏輯可能要徹底被改寫了。拜騰喊出的“下一代智能終端”口號(hào)其核心載體就是這個(gè)被他們稱為“BYTON Stage”的創(chuàng)新用戶交互系統(tǒng)。它集成了超大共享屏、駕駛員觸控屏、前排座椅間的手勢控制、以及語音交互試圖構(gòu)建一個(gè)以屏幕為中心、多模態(tài)融合的沉浸式數(shù)字空間。然而故事的結(jié)局我們都知道了。拜騰在燒光了數(shù)十億美元后最終倒在了量產(chǎn)前夕那套驚艷的交互系統(tǒng)也隨著公司的沉寂而幾乎成為絕唱。今天回過頭來以一個(gè)車載系統(tǒng)開發(fā)者的視角重新審視拜騰的這套交互系統(tǒng)意義遠(yuǎn)不止于懷舊。它更像是一個(gè)極其珍貴的“技術(shù)標(biāo)本”讓我們能清晰地看到在智能汽車發(fā)展的某個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上一群最頂尖的工程師和設(shè)計(jì)師是如何構(gòu)想未來、并試圖將其實(shí)現(xiàn)的。同時(shí)它也是一個(gè)“警示案例”揭示了在炫酷概念與工程落地、用戶體驗(yàn)與成本控制、創(chuàng)新突破與供應(yīng)鏈成熟度之間存在著多么巨大的鴻溝。這套系統(tǒng)究竟超前在哪里又是什么最終扼殺了它這些問題對于今天仍在卷屏幕、卷芯片、卷語音助手的車企們依然具有深刻的參考價(jià)值。2. “BYTON Stage”交互系統(tǒng)的核心架構(gòu)與設(shè)計(jì)哲學(xué)拜騰的交互系統(tǒng)其官方名稱“BYTON Stage”就極具隱喻色彩——“舞臺(tái)”。這意味著車內(nèi)的空間不再僅僅是A點(diǎn)到B點(diǎn)的運(yùn)輸工具而是一個(gè)供數(shù)字內(nèi)容、服務(wù)乃至乘客自身進(jìn)行展示與互動(dòng)的舞臺(tái)。這套系統(tǒng)的架構(gòu)是圍繞這一理念自上而下構(gòu)建的我們可以從硬件、軟件和交互邏輯三個(gè)層面來拆解。2.1 硬件基石重新定義座艙的“屏幕霸權(quán)”拜騰交互系統(tǒng)的硬件核心是“一橫、一豎、多模態(tài)”。首先是那塊48英寸的共享全面屏。這不僅是尺寸上的突破更是產(chǎn)品定義上的顛覆。傳統(tǒng)車企的屏幕設(shè)計(jì)無論連屏還是分屏其核心服務(wù)對象首先是駕駛員信息優(yōu)先級(jí)以駕駛安全為最高準(zhǔn)則。而拜騰的這塊大屏其設(shè)計(jì)初衷是“共享”與“沉浸”。它被劃分為三個(gè)顯示區(qū)域左側(cè)面向駕駛員顯示車速、導(dǎo)航、車輛狀態(tài)等核心駕駛信息中間是導(dǎo)航、娛樂等內(nèi)容的主顯示區(qū)右側(cè)則面向副駕駛提供獨(dú)立的娛樂和控制功能。關(guān)鍵在于這三個(gè)區(qū)域的內(nèi)容理論上可以流暢地跨區(qū)滑動(dòng)、分享。例如副駕駛發(fā)現(xiàn)的興趣點(diǎn)可以直接“滑”給中間的主導(dǎo)航區(qū)。這種設(shè)計(jì)試圖打破“駕駛位中心論”將副駕駛乃至后排乘客更深度地納入到車機(jī)交互體系中。其次是位于方向盤中央的7英寸駕駛員觸控屏。這是一個(gè)非常大膽且備受爭議的設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)方向盤上的按鍵是物理的、盲操的以確保駕駛時(shí)的操作安全。拜騰用一塊觸控屏取代了它們集成了大部分車輛控制功能如燈光、雨刮、空調(diào)等甚至能顯示駕駛員的健康數(shù)據(jù)。它的優(yōu)點(diǎn)是界面高度可定制化、科技感十足但缺點(diǎn)也顯而易見缺乏物理反饋駕駛員在轉(zhuǎn)彎或顛簸時(shí)難以精準(zhǔn)操作存在安全隱患。這體現(xiàn)了拜騰在“創(chuàng)新”與“安全”這對永恒矛盾中的激進(jìn)選擇。最后是多模態(tài)的交互入口。除了觸控系統(tǒng)還整合了語音識(shí)別與亞馬遜Alexa合作、手勢識(shí)別以及面部識(shí)別。手勢識(shí)別攝像頭位于前排車頂可以識(shí)別諸如“左滑右滑”切換音樂、“抓取拖動(dòng)”地圖等簡單命令。面部識(shí)別則用于駕駛員身份驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)個(gè)性化設(shè)置的無感切換。這些技術(shù)在今天看來已不新鮮但在2018年試圖將它們無縫整合進(jìn)一個(gè)完整的車載系統(tǒng)并確保穩(wěn)定性和實(shí)用性挑戰(zhàn)巨大。2.2 軟件與生態(tài)構(gòu)建“數(shù)字生活”的野心硬件是舞臺(tái)軟件和生態(tài)才是臺(tái)上的劇目。拜騰的軟件系統(tǒng)基于Android底層深度定制這為其帶來了強(qiáng)大的應(yīng)用生態(tài)擴(kuò)展?jié)摿?。他們提出了“BYTON Life”的概念希望將用戶的數(shù)字生活如日歷、通訊錄、音樂、視頻流媒體偏好無縫接入車內(nèi)。通過賬戶系統(tǒng)車輛能識(shí)別不同用戶自動(dòng)調(diào)整座椅、空調(diào)、娛樂內(nèi)容甚至每日通勤路線。更超前的是其“無縫連接”理念。拜騰概念車配備了當(dāng)時(shí)罕見的車載4G/5G模塊并允許用戶通過手機(jī)APP對車輛進(jìn)行深度控制與信息同步。他們甚至設(shè)想了與智能家居的聯(lián)動(dòng)場景。這一切的愿景是讓車成為繼手機(jī)、電腦、電視之后的“第四塊屏幕”一個(gè)移動(dòng)的智能生活空間。然而這里的“坑”深不見底?;贏ndroid定制意味著需要龐大的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)的優(yōu)化、裁剪和車規(guī)級(jí)適配以確保其在-40℃到85℃的溫度范圍內(nèi)、長達(dá)10-15年的生命周期里穩(wěn)定運(yùn)行這其中的工程量和技術(shù)難度遠(yuǎn)超消費(fèi)電子。應(yīng)用生態(tài)的構(gòu)建更是需要強(qiáng)大的開發(fā)者支持和用戶基數(shù)作為后盾這對于一個(gè)新品牌來說幾乎是“先有雞還是先有蛋”的難題。3. 超前交互背后的工程與體驗(yàn)“暗礁”概念驚艷但從工程實(shí)現(xiàn)和用戶體驗(yàn)角度看拜騰的這套系統(tǒng)布滿了“暗礁”。許多問題在當(dāng)時(shí)或許被愿景的光芒所掩蓋但在實(shí)際量產(chǎn)和長期使用中必然會(huì)一一浮現(xiàn)。3.1 駕駛安全性的根本性質(zhì)疑方向盤觸控屏是最大的安全隱患點(diǎn)。在真實(shí)的駕駛場景中尤其是高速行駛或復(fù)雜路況下駕駛員的注意力資源極其寶貴。物理按鍵通過形狀、位置和按壓反饋允許駕駛員在視線不離開路面的情況下進(jìn)行盲操。而觸控屏需要視覺確認(rèn)哪怕只是零點(diǎn)幾秒的低頭也可能導(dǎo)致事故。盡管拜騰聲稱通過UI優(yōu)化和觸覺反饋可能計(jì)劃使用線性馬達(dá)來彌補(bǔ)但其本質(zhì)并未改變觸控操作對視覺的依賴。歐洲新車安全評(píng)鑒協(xié)會(huì)E-NCAP等機(jī)構(gòu)對車載交互系統(tǒng)的分心測試日益嚴(yán)格這一設(shè)計(jì)很可能在安全評(píng)級(jí)上失分進(jìn)而影響市場接受度。超大共享屏的潛在干擾。48英寸屏幕在播放視頻或顯示絢麗的UI時(shí)對于副駕駛和后排乘客是享受但對于駕駛員而言可能是巨大的視覺干擾源。如何確保在任意顯示內(nèi)容下駕駛相關(guān)信息如報(bào)警圖標(biāo)都能以最高優(yōu)先級(jí)、最醒目的方式穿透呈現(xiàn)給駕駛員是一個(gè)嚴(yán)峻的軟件工程挑戰(zhàn)。屏幕的亮度和色溫在夜間駕駛時(shí)也需要極其精細(xì)的自動(dòng)調(diào)節(jié)否則將成為光污染源影響駕駛員觀察車外環(huán)境。3.2 成本、供應(yīng)鏈與可靠性的“不可能三角”成本是量產(chǎn)的第一道閘門。一塊48英寸的異形適應(yīng)中控臺(tái)曲線車規(guī)級(jí)OLED屏幕在2018-2020年期間其成本很可能是天文數(shù)字。車規(guī)級(jí)意味著更寬的工作溫度范圍、更長的壽命防止燒屏、更高的亮度和更嚴(yán)格的可靠性標(biāo)準(zhǔn)。這不僅僅是屏幕本身還包括為其供電、散熱、驅(qū)動(dòng)和保護(hù)的整個(gè)電子系統(tǒng)。再加上多顆高性能攝像頭用于手勢、面部識(shí)別、更強(qiáng)的車機(jī)芯片當(dāng)時(shí)可能計(jì)劃用高通820A級(jí)別來驅(qū)動(dòng)如此高分辨率的屏幕和復(fù)雜AI算法整車的BOM物料清單成本會(huì)被急劇拉高。供應(yīng)鏈的成熟度。當(dāng)時(shí)能穩(wěn)定量產(chǎn)如此大尺寸、高規(guī)格車規(guī)級(jí)屏幕的供應(yīng)商屈指可數(shù)拜騰能否拿到穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)且價(jià)格合理的貨源是個(gè)大問題。一旦供應(yīng)鏈出現(xiàn)波動(dòng)將直接導(dǎo)致量產(chǎn)停滯。相比之下特斯拉選擇將多個(gè)較小尺寸的屏幕組合雖然在視覺一體性上不如拜騰但在供應(yīng)鏈安全、成本控制和可靠性上卻穩(wěn)健得多??煽啃耘c耐久性考驗(yàn)。車載系統(tǒng)需要經(jīng)受嚴(yán)寒、酷暑、振動(dòng)、電磁干擾等極端環(huán)境的考驗(yàn)。一塊橫貫儀表臺(tái)的大屏其安裝結(jié)構(gòu)、抗震設(shè)計(jì)、散熱風(fēng)道都極為復(fù)雜。屏幕的任何一個(gè)像素點(diǎn)失效、觸摸層局部失靈或者手勢識(shí)別攝像頭在強(qiáng)光逆光下失效都會(huì)導(dǎo)致糟糕的用戶體驗(yàn)。在消費(fèi)電子領(lǐng)域用戶可以容忍手機(jī)偶爾的卡頓或失靈但在汽車上任何關(guān)鍵功能的失效都可能引發(fā)用戶對車輛安全性的全面質(zhì)疑。3.3 交互邏輯的復(fù)雜性與學(xué)習(xí)成本拜騰系統(tǒng)提供了觸控、語音、手勢、面部識(shí)別四種交互方式初衷是讓用戶選擇最自然的方式。但這帶來了兩個(gè)問題一是交互邏輯的復(fù)雜性。同一個(gè)功能如調(diào)節(jié)空調(diào)溫度可能可以通過方向盤屏幕觸控、大屏觸控、語音、手勢多種方式完成系統(tǒng)需要一套精密的優(yōu)先級(jí)和沖突仲裁機(jī)制防止誤觸發(fā)。二是用戶的學(xué)習(xí)成本。與智能手機(jī)單一、明確的觸控交互不同多模態(tài)交互需要用戶去記憶“什么時(shí)候用什么方式最有效”這反而可能增加認(rèn)知負(fù)擔(dān)。例如在嘈雜環(huán)境下語音不好用行駛中手勢不安全且識(shí)別率可能下降最終用戶可能還是被迫去使用那塊有安全隱患的方向盤觸控屏。4. 從拜騰的遺產(chǎn)看當(dāng)下智能座艙的演進(jìn)拜騰雖然失敗了但其交互理念的許多元素如同漣漪一樣擴(kuò)散開來深刻影響了后續(xù)智能座艙的發(fā)展路徑。今天的車企正是在拜騰等先驅(qū)探索的邊界上進(jìn)行著更務(wù)實(shí)、更工程化的創(chuàng)新。首先屏幕的“大”與“多”已成主流但形式更趨理性。拜騰教育了市場讓消費(fèi)者和行業(yè)接受了“屏幕是智能座艙核心”的觀念。但現(xiàn)在的主流方案無論是理想、蔚來的聯(lián)屏還是問界的鴻蒙座艙都采用了多塊獨(dú)立屏幕或柔性聯(lián)屏的方案。這既保證了視覺沖擊力又在工程上實(shí)現(xiàn)了模塊化降低了單個(gè)屏幕失效的風(fēng)險(xiǎn)和更換成本。像拜騰那樣一整塊不可分割的巨屏方案已很少被提及。其次交互方式回歸“安全與效率”本位。方向盤上的觸控屏設(shè)計(jì)幾乎被行業(yè)拋棄物理按鍵或帶有力反饋的實(shí)體旋鈕正在回歸或以一種更高級(jí)的形式如電容觸控震動(dòng)反饋存在。語音交互成為絕對的主交互通道其準(zhǔn)確率和場景覆蓋度遠(yuǎn)非2018年可比。手勢控制則被謹(jǐn)慎地應(yīng)用于少數(shù)非安全相關(guān)的場景如接聽電話、靜音而非作為核心輸入方式。這反映出行業(yè)共識(shí)在車上任何可能分散駕駛員視覺或注意力的交互都必須為安全讓路。最后軟件與生態(tài)成為真正的護(hù)城河。拜騰的“BYTON Life”愿景今天正在被華為鴻蒙、小米澎湃OS、蔚來Banyan等系統(tǒng)以更強(qiáng)大的方式實(shí)現(xiàn)。這些系統(tǒng)背后是巨頭們成熟的手機(jī)、IoT生態(tài)作為支撐實(shí)現(xiàn)了真正的“人-車-家”無縫流轉(zhuǎn)。而車機(jī)本身也因其更強(qiáng)的算力高通8295等芯片和更快的網(wǎng)絡(luò)5G能夠運(yùn)行更復(fù)雜的應(yīng)用甚至成為移動(dòng)的游戲主機(jī)或辦公空間。拜騰當(dāng)時(shí)面臨的“生態(tài)荒”問題對于今天的華為、小米來說恰恰是其最大的優(yōu)勢。5. 給從業(yè)者的啟示創(chuàng)新如何跨越“量產(chǎn)鴻溝”復(fù)盤拜騰交互系統(tǒng)的成敗對于智能汽車行業(yè)的硬件工程師、軟件工程師、產(chǎn)品經(jīng)理乃至創(chuàng)業(yè)者都有諸多值得深思的啟示。啟示一用戶體驗(yàn)的“完整性”高于“炫酷性”。拜騰的每個(gè)單點(diǎn)創(chuàng)新都很炫酷但組合在一起是否提供了一個(gè)完整、連貫、安全且愉悅的駕乘體驗(yàn)方向盤觸控屏在展車上是一個(gè)讓媒體驚嘆的亮點(diǎn)但在真實(shí)用戶的日常通勤、長途旅行中它可能是一個(gè)持續(xù)的煩惱源。創(chuàng)新不能只停留在展廳的靜態(tài)體驗(yàn)必須經(jīng)過海量動(dòng)態(tài)場景的驗(yàn)證。在產(chǎn)品定義初期就要建立嚴(yán)格的、基于場景的用戶體驗(yàn)旅程地圖對每一個(gè)交互點(diǎn)進(jìn)行安全性和便利性的雙重評(píng)估。啟示二技術(shù)選型必須考量供應(yīng)鏈與成本的可擴(kuò)展性。選擇一個(gè)在實(shí)驗(yàn)室里完美但供應(yīng)鏈脆弱、成本高昂的技術(shù)路徑等于為自己埋下了定時(shí)炸彈。在車載領(lǐng)域技術(shù)的“車規(guī)級(jí)”成熟度往往比其“先進(jìn)性”更重要。工程師需要深入供應(yīng)鏈了解關(guān)鍵部件如屏幕、芯片、傳感器的產(chǎn)能、良率、二級(jí)供應(yīng)商情況以及未來2-3年的成本下降曲線。有時(shí)采用略落后半代但供應(yīng)穩(wěn)定、成本可控的技術(shù)是保證項(xiàng)目存活和量產(chǎn)交付的明智之舉。啟示三軟件定義汽車但硬件是軟件的舞臺(tái)。拜騰的失敗核心是資金鏈斷裂導(dǎo)致的硬件整車無法量產(chǎn)。這揭示了一個(gè)殘酷的現(xiàn)實(shí)再優(yōu)秀的軟件和交互設(shè)計(jì)如果沒有穩(wěn)定、可靠、可批量制造的硬件作為載體一切都是空中樓閣。軟件團(tuán)隊(duì)必須與硬件團(tuán)隊(duì)深度綁定從電子電氣架構(gòu)EEA設(shè)計(jì)階段就介入。例如為滿足大屏和多模態(tài)交互的算力需求需要怎樣的域控制器架構(gòu)數(shù)據(jù)帶寬如何分配散熱如何設(shè)計(jì)這些硬件底層設(shè)計(jì)直接決定了軟件功能的上限和體驗(yàn)的下限。啟示四敬畏汽車行業(yè)的復(fù)雜性與長周期。消費(fèi)電子產(chǎn)品的迭代周期以月計(jì)而汽車以年計(jì)。一個(gè)車載系統(tǒng)的開發(fā)需要經(jīng)歷需求分析、軟硬件設(shè)計(jì)、單元測試、集成測試、臺(tái)架測試、冬夏季試驗(yàn)、耐久性試驗(yàn)、實(shí)車路試等漫長環(huán)節(jié)。拜騰作為初創(chuàng)公司可能低估了這套流程所需的時(shí)間、金錢和工程經(jīng)驗(yàn)。將消費(fèi)電子領(lǐng)域的“互聯(lián)網(wǎng)速度”生搬硬套到汽車行業(yè)往往會(huì)遭遇慘敗。創(chuàng)新需要激情但落地需要極大的耐心和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ袒芾?。拜騰的48英寸大屏最終未能照亮其量產(chǎn)之路但它如同一顆劃過夜空的流星以其短暫而耀眼的光芒為整個(gè)智能汽車行業(yè)指明了其中一個(gè)前進(jìn)的方向也清晰地標(biāo)出了路上的陷阱。它的故事提醒我們最前沿的創(chuàng)新往往誕生于理想與現(xiàn)實(shí)的激烈碰撞中而最終能存活下來的不僅是那些最大膽的構(gòu)想更是那些最能平衡技術(shù)、成本、安全與用戶體驗(yàn)的務(wù)實(shí)之作。今天當(dāng)我們享受著越來越智能的座艙時(shí)也不應(yīng)忘記那些在探索路上倒下的先行者他們的嘗試與教訓(xùn)同樣是這個(gè)行業(yè)寶貴的財(cái)富。