汽车电子行业专题报告:车载网络变革,高速连接器迎来春天
(报告出品方/作者:天风证券,潘暕、许俊峰)
1. 汽车电子化发展趋势确立,自动驾驶成为行业新风口
1.1. 政策引导行业快速发展,2020 年是发展元年
《车联网产业发展行动计划》锚定车联网发展目标
2018 年底,工信部发布《车联网产业发展行动计划》,彰显了国家对于车联网产业发展的 高度重视,明确表示将加大对车联网产业的政策支持力度。该计划明确以 2020 年为时间 节点,分两个阶段实现车联网产业高质量发展的目标,车联网产业发展从示范应用阶段向 规模应用阶段跨越。具体为,2020 年前,具备高级别自动驾驶功能的智能网联汽车实现 特定场景规模应用;2020 年后,高级别自动驾驶功能的智能网联汽车和 5G-V2X 逐步实 现规模化商业应用,“人-车-路-云”实现高度协同。
在该发展计划中,提出要推动 LTE 网络的改造和升级,满足车联网的大规模应用。提升 LTE-V2X 网络在主要高速公路和部分城市主要道路的覆盖水平,完善路侧单元的数据接 入规范,提高路侧单元与道路基础设施、智能管控设施的融合接入能力,推动 LTE-V2X 网络升级与路侧单元部署的有机结合。在重点地区、重点路段建立 5G-V2X 示范应用网 络,提供超低时延、超高可靠、超大带宽的无线通信服务。分阶段、分区域推进道路基础 设施、交通标志标识的数字化改造和新建,在桥梁、隧道等道路关键节点加快部署窄带物 联网(NB-IoT)等网络。
在数据方面, 要促进各类车联网平台的互联互通,推动智能网联汽车、道路基础设施、通 信基站、车联网平台和应用服务等信息交互与数据共享,构建数据使用和维护的市场化机 制,保障车辆安全有效地运行。鼓励构建跨行业、跨部门的综合大数据及云平台,支撑车 联网应用的规模发展和持续创新。
在智能道路基础设施方面, 要促进网络通信技术、人工智能技术与道路交通基础设施的深 度融合,为车联网、自动驾驶等新技术应用提供必要条件。面向典型场景和热点区域部署 边缘计算能力,构建低时延、大带宽、高算力的车路协同环境。支持北斗卫星导航系统和 差分基站等设施建设,提升车用高精度时空服务的规模化应用水平,满足车辆的高精度定 位导航需求。在部分高速公路和部分城市主要道路,支持构建集感知、通信、计算等能力 为一体的智能基础设施环境。
现阶段的自动驾驶和高度自动驾驶衍生了几个关键的技术挑战,其一便是海量数据和信息 的处理能力, 车辆联网的不同场景的数据传输量激增就是例子。现阶段应对这些挑战的六 个关键推动因素:架构、高速数据、外部链接、可靠性、安全性、设计。
1.2. L1-L2 自动驾驶:ADAS 多传感器提高数据传输需求
按照国际通用标准,根据智能化程度的不同,自动驾驶汽车可以被分为 5 个等级: L1-辅 助驾驶、L2-部分自动驾驶、L3-有条件自动驾驶、L4-高度自动驾驶、L5-完全自动驾驶 (无人驾驶)。从全球范围来看,L1 和 L2 级别的自动驾驶汽车已经实现了大规模量产, 如我们通常见到的自适应巡航(ACC)、车道保持(LKA)、自动刹车辅助(AEB)等功 能就属于这个级别的自动驾驶功能,该级别自动驾驶功能已经可以实现解放我们的双手或 者双脚,但驾驶员必须保持注意,随时可能需要接管车辆。
在产品层面,单车智能足以支撑 L2 及以下自动驾驶技术,所以 L2 及其以下的高级辅助 驾驶的实现需依赖于 ADAS(高级驾驶辅助系统),及其配备的大量的传感器(例如毫米 波雷达、激光雷达,摄像头)。
ADAS 是利用安装于车上的各式各样的传感器,在第一时间收集车内外的环境数据, 进 行静、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理, 从而能够让驾驶者在最快的时间 察觉可能发生的危险, 以引起注意和提高安全性的主动安全技术。ADAS 采用的传感器 主要有摄像头、雷达、激光和超声波等,可以探测光、热、压力或其它用于监测汽车状态 的变量, 通常位于车辆的前后保险杠、侧视镜、驾驶杆内部或者挡风玻璃上。
比起传统车辆,搭载了 ADAS 系统的车辆需要安装更多的传感器。华为车联网领域总经 理樊玉轲认为:“随着人们对于安全、环保、舒适、通信和娱乐的需求日益增长,各种传 感器和车载终端在数量和质量上也随之增长,每辆汽车涉及的传感器和车载终端数量已多 达 200 多只,而这个数字还在以 7.3%的年平均增长率增长。”
高频率数据传输需求
不断增加的传感器数量带来车载数据量激增,促使 ADAS 配备更高带宽的传输网络。据 Intel 测算,自动驾驶车辆每天将产生超过 4T 的数据量。以单个传感器的数据传输量测算, 自动驾驶车雷达和视频传感器各自产生的数据量达到了 100MByte/s,在此之上,附加的 ECU 内的融合数据大约为 50MByte/s。以一台配备有五个雷达传感器和两个视频系统的车 辆(加上额外的其他测量值)为例,在采集和存储期间,需要管理大约 1GByte / s 的海量 数据。
1.3. L3-L5 自动驾驶:车联网全方位感知补足单车智能短板
目前 ADAS 系统的主要功能目前仍然不是完全控制汽车,而是为驾驶人提供车辆的工作 情形,与车外环境变化等相关信息进行分析,且预先警告可能发生的危险状况,让驾驶人 提早采取因应措施,避免交通意外发生。而成为无人驾驶智慧车技术基础的目的,是 ADAS 系统目前积极追求的方向。随着物联网的发展,相关的厂商需在不断累积使用经验与克服 盲点后,汽车的自动驾驶程度将会得到进一步提升。当然这一趋势也将伴随着车辆联网需 求的进一步提升。
L3 是自动驾驶系统的一个分水岭,前面是以驾驶员为责任主体,机器为辅助;后面是机 器为责任主体,驾驶员逐渐脱离驾驶任务。 国家工信部公示标准中将 L3 定性为“限定条 件下的自动化”:在自动驾驶系统所规定的运行条件下,车辆本身就能完成转向和加减速, 以及路况探测和反应的任务;一些条件下司机可以将驾驶权完全交由自动驾驶车辆,但在 必要时需要进行接管。换言之,在 L3 级自动驾驶状态下,驾驶员不光可以“脱手”“脱脚”, 还可以“脱眼”,即不用时刻监管车辆,只需保持能动态接管驾驶任务。
伴随着自动驾驶智能度的提升,单车智能或无法完全满足车辆应对环境复杂性和满足自身 安全性的诉求。 首先是安全。单车智能在应对极端天气、不利照明、物体遮挡等挑战性交 通场景方面,能力仍然有待提升。其次是 ODD 限制。自动驾驶运行设计域(Operational Design Domain,ODD)是指自动驾驶系统功能设定的运行条件,包括环境、地理和时段 限制、交通流量及道路特征等。目前车辆在限定路段中行驶时,仍然没有彻底解决准确感 知识别和高精度定位问题。另外还有经济性。为了确保自动驾驶安全,高等级的自动驾驶 车辆需要部署更多传感器,大大增加了硬件成本,难以保证车辆的经济性,从而阻碍了规 模商业化进程。
因此除了单车智能外车辆还将需要的车联网“云-管-端”架构作为补充来实现完全自动驾 驶的目标。通过“云”V2X(Vehicle to X)所建立的车与车、车与基站、基站与基站的通 信通道,使车辆获得实时路况、道路信息、行人信息等一系列交通信息,从而提高驾驶安 全性、减少拥堵、提高交通效率、提供车载娱乐信息等。
车联网对单车智能的进阶补充至少体现在三个方面
1、提升智能系统的感知能力。车端的传感器在感知时依然会受到视角、视野范围以及恶 劣天气的限制,路侧单元能够帮助提升单车的感知能力,尤其是超视距的感知,能够让系 统在更充分信息的辅助下提前进行决策。
2、降低单车的生产成本和开发周期,提升量产的可能性。完全依赖于单车智能实现 L4 及 以上的自动驾驶,首先成本高,根据赛文交通网公众号显示,以 Robo-taxi 为例将会增加 10-20 万美元的成本;其次开发周期也长,新产品完成车规级认证将耗费大量时间,再加 上系统与整车的验证与测试,都会延长。
3、实现全局的调度与规划。单车智能只是进行车辆自身的规划,缺乏全局意识,而从车 路协同的角度,可以实现全局的统筹调度,既辅助决策提供最优解,也能提升道路通行效 率,这是单车智能做不到的。
换而言之车联网可以让车辆中控系统用上帝视角去看待这个世界。 当车辆能够从所有的智 能设备中获得信息,就能够快速处理这些信息并且得到最好的解决方案。回归到具体驾驶 情景,车、道路、红绿灯、哪怕是一个探头,都将成为驾驶的感知系统,提供有价值的信息。车不再是驾驶在道路上,而是在数字高速之上。
1.4. 行业发展进度:多城市试点,L3 汽车发布在即
道路测试政策逐步跟进
伴随着技术和基础设施的成熟,实验数据的不断丰富,相关政策也在逐步跟上。近年来, 中国和国外政府已纷纷出台了自动驾驶的产业扶持和上路实验的政策。中国的不少地方政府也出台相关政策,加快自动驾驶汽车从道路测试。北京、 上海、天津、重庆、广州、武汉、长春、深圳、杭州、无锡、长沙、保定、济南、平潭、 肇庆等多座城市出台了道路测试管理规范,划定了具体道路开放区域。据不完全统计,截 至 2019 年 2 月 21 日,全国共有 22 个省市区出台了智能网联汽车测试管理规范或实施细 则,其中有 14 个城市发出测试牌照,牌照数量总计 100 余张。
瓜熟蒂落:L3 车型预计量产
在 19 年上海车展期间,L3 级自动驾驶汽车来到了台前。无论是小鹏、威马、零跑等新造 车势力,还是大众、BBA、北汽、上汽、广汽等传统车企,都亮出了自家的 L3 级自动驾 驶车型。以下表格的十家公司,不论是外资车企,自主品牌,还是新造车势力,都将 L3 级自动驾驶汽车的量产时间定在了两年之内。
在自动驾驶技术、L3 及其以上产品、基础设施和配套法规日益成熟的背景下,自动驾驶 的智能化有望在近年得到快速提升。 而考虑到广阔的下游可替代市场,这一趋势对现有产 业格局的影响和冲击将是惊人的。
2. E/E 架构变革,车载以太网迎来黄金发展期
2.1. 自动驾驶提高车载通讯需求,数据传输需求快速提升
车联网对车辆的传感器数量及数据传输性能提出了更高的要求, 传统车辆的对外通信需求 主要是对 AM/FM 收音机信号接收、或者无网络下的定位导航天线,其传输速率要求较低, 数据延时性要求不高,而在 5G 车联网框架下所衍生出的新应用场景普遍对数据的传输速 率、发送频率、延时性、可靠性范围、定位精度都有较高的要求。
以远程驾驶和信息娱乐场景为例:
远程驾驶类场景,包括远程端为驾驶员,向车辆发送控制指令或形式建议的远程驾驶,如 远程接管等场景,以及远程控制端为平台程序,对车端进行控制实现自动泊车,如自动代 客泊车等。 远程驾驶类场景通常都属于连续性有大带宽上行以及低时延下行需求的场景, 需满足高速移动性需求,平台需满足大数据存储能力需求,部分场景对时延和计算能力要 求较高。具体来说,上行时延≤100ms,下行时延≤20ms;上行速率≥60Mbps,下行速 率约 400kbps;可靠性上行一般大于 99.9%,下行大于 99.999%;定位精度≤1m。
信息服务类场景包括基于车路协同的远程软件升级、车载娱乐信息、差分数据服务等。 信 息服务类场景通常都属于连续性有大带宽需求的场景,需满足高速移动性需求,平台需满 足大数据存储能力需求,部分场景对时延和计算能力要求较高。具体来说,与中心平台交 互时延≤100ms,与 MEC 交互时延≤20ms;部分场景上行速率>200Mbps,下行速率最 高可达 500Mbps~1Gbps。
自动驾驶智能化提升,带来传感器数量激增
比以驾驶员为责任主体的高级驾驶辅助技术,以机器为责任为主体的自动驾驶系统需要面 对更复杂的环境和更小的容错空间。因此,自动驾驶程度的提升还将伴随着两个趋势,即 冗余性传感系统的配置和各传感器之间融合程度的提升
。 今年 4 月,滴滴自动驾驶升级推出了新一代自动驾驶硬件平台——滴滴双子星。该平台搭 载了 50 多个传感器,算力超过 700TOPS(处理器运算能力单位),每秒超千万级点云成 像,而且整体造价较上一代保持不变。该平台设计了多重冗余,不仅有核心高性能传感器 冗余,而且还拥有车载自动驾驶系统冗余、远程协助系统冗余、前装量产车型冗余等,整 体上实现了硬件的多层冗余性配置。
比如,传感器冗余保证了自动驾驶汽车在各个方向、各类型的毫米波雷达、摄像头、激光 雷达等感知设备都能交叉验证,进一步提升了车辆在隧道、雨雾、逆光、黑夜等复杂场景 中的感知能力。如果自动驾驶汽车中有一个传感器坏了,或者因为各种其他原因,导致传感器带来的数据无效,那么还会有其他传感器能够覆盖同一场景,交叉验证能让自动驾驶 达到更高的安全等级。但是冗余结构的设计虽然带来了更好的安全性,但也额外增加了倍 数成本。
综上所述,随着自动驾驶和车联网的发展,车内传感器数量激增带来数据传输量大幅提升, 汽车电子电气架构和车内网络都将面临着重大变革。
2.2. 域集中式架构:从分散的 ECU 到集中的 DCU
汽车电子电气架构是汽车上所有电气系统的有序集合,包括了所有电气系统的线束连接和 接口,数据交互,也包括了所有电气系统的运行环境,是整个汽车设计的灵魂。总线的发 展是汽车电子电气架构变革的直接体现。
随着 ADAS 的快速发展,分布式架构无已经无法适应需求。 因为 ADAS 系统里有各种传感 器,产生的大量的数据,每个传感器模块可以对数据进行预处理,为了保证数据处理的结 果最优化,最好功能控制都集中在一个核心处理器里处理,这就产生了对域控制器的需求。
目前的汽车电子电气架构都是分布式的,各个 ECU 都通过 CAN 或 LIN 总线连接在一起, 通过工程师预设好的通信协议交换信息。Strategy Analytics 统计数据显示,各级别汽车 ECU 数量都在逐年递增,每台汽车搭载的 ECU 平均 25 个,而在一些高端车型中这一数量通常 会超过 100 个。ECU 数量越多,总线数量必将更长,2000 年奔驰 S 级轿车的电子系统已 经拥有 80 个 ECU,1,900 条总长达 4km 的通信总线。
为了控制总线长度、降低 ECU 数量(或者保持数量不变),从而降低电子部件重量、降低 整车制造成本,分散的小传感器被逐渐集成为功能更强的单个传感器,将分散的控制器按 照功能域划分、集成为运算能力更强的域控制器(Domain Control Unit,DCU)的想法应 运生。
所谓“域”,就是将汽车电子系统根据功能划分为若干个功能块,每个功能块内部的系统 架构由域控制器为主导搭建,利用处理能力更强的多核 CPU/GPU 芯片相对集中地控制 每个域,以取代目前的分布式电子电气架构。各个域内部的系统互联仍可使用现如今十分 常用的 CAN 和 FlexRay 通信总线。而不同域之间的通讯,则需要由更高传输性能的以太 网作为主干网络承担信息交换任务。
在域集中式汽车架构设计中,域控制器处于绝对中心,它们需要强大的计算能力、超高的 实时性能以及大量的通信外设。域控制器因为有强大的硬件计算能力与丰富的软件接口支 持,使得更多核心功能模块集中于域控制器内,系统功能集成度大大提高,这样对于功能 的感知与执行的硬件要求降低。加之数据交互的接口标准化,会让这些零部件变成标准零 件,从而降低这部分零部件开发/制造成本。也就是说,外围零件只关注本身基本功能,而 中央域控制器关注系统级功能实现。
对于功能域的具体划分,不同整车厂会有自己的设计理念,如博世分为 5 个域:动力域、 底盘域、座舱域、自动驾驶域、车身域,大众 MEB 平台车型为 3 个域:自动驾驶域、智 能座舱域、车身控制域。
博世用六个阶段来描述 E/E 架构的发展趋势,从简单到复杂依次为:模块化、集成化、集 中化、域融合、车载电脑和车-云计算。这种划分的核心思想是电子控制单元(ECU)从分 布到集中。
宝马在其下一代 E/E 架构中致力构建可升级、可扩展、可复用以及可移植的全新中央集中 式架构,计划于 2021 年左右量产。硬件方面采用英特尔的至强服务器 CPU+3 颗 EyeQ5 共同组成一个中央计算平台;在软件方面开发基于 Classic AutoSAR 和 Adaptive AutoSAR 混合的通用软件框架,自研操作系统。
在这场电子电气架构变革的浪潮下,国内整车企业将自己定位成标准平台的提供商,纷纷 推出各自的全新电子电气架构,采用模块化的开发方式,致力于构建更加开放的零部件与 功能开发生态。华为提出基于计算和通信的“CC 架构”,由 MDC 智能驾驶平台、 CDC 智 能座舱平台和 VDC 整车控制平台三大域控制器构成跨域融合架构方案,每个平台接入分布 式网关构成的骨干环网。在执行部件生态上,华为希望打造接口标准,让 MDC 与执行部 件更容易配合。在 2020 北京车展上,华为就以一款透明车,展示了其目前研发设计的域 控制器架构。
从各主要车企和零部件供应商对未来汽车电子电气架构的规划来看,集中化已成为主流趋 势。国内自主汽车目前的电子电气架构主要还是分布式的,正处于集成化和集中化演进阶 段。
2.3. 以太网有望成为骨干网络,全面替代其他高速总线
“多拓扑并存+网关集中控制”是当前汽车总线的基本形态,总线作为一种车辆网络拓扑 结构,是车上所有的电子和电气部件的互联结构的线束表现,直接影响到控制器功能分配、 数据网络的规划。典型的拓扑结构有总线拓扑、环形拓扑、星型拓扑、网状拓扑以及他们 之间的各种组合形式。总线的应用可以简化线束的复杂程度,主要类型有 CAN、LIN(本 地互连网络)、FlexRay、MOST、车载以太网等。
CAN
CAN 总线的出现很好的解决了众多功能模块控制单元之间的数据交换实时性和稳定性问 题,是一种能有效支持分布式控制和实时控制的串行通讯网络,在现代汽车的网络化应用 中起到了基石的作用。CAN 总线采用 5V 差分信号的双线传输,理论上速率可达 1M/s,汽 车上一般为 125~500Kb/s。2011 年 Bosch 发布了第二代 CAN 通信技术 CAN FD(Flexible Data-rate),优化了通信带宽和有效数据长度,使得 CAN FD 的通信速率可达到 5Mbit/s, 在大众第八代高尔夫上获得应用。2020 年第三代 CAN 通信技术 CAN XL 启动,可实现高 达 10+Mbit/s 的比特率,填补了 CAN FD 与 100BASE-T1(以太网)之间的空白。
LIN
局部互联协议 LIN 是一种低成本的、面向“传感器/执行器控制"的低速串行通讯网络协议。 1998 年由多个汽车生产商提出,作为低速 CAN 的低成本替代方案,2001 年梅赛德斯奔驰 SL 上第一次量产使用了 LIN 总线;LIN 采用单主控制器/多从设备的模式,仅使用一根 12V 无屏蔽信号总线和一个无固定时间基准的节点同步时钟线。其最高传输速可达 20kbit/s。
FlexRay
FlexRay 总线是由宝马、飞利浦、飞思卡尔和博世等公司共同制定的一种新型通信标准,在 实时性、可靠性和灵活性方面具有一定的优势。宝马公司在 07 款图片 X5(参数|图片)系列 车型的电子控制减震器系统中首次应用了 FlexRay 技术,目前在宝马的高端车上主要应用 于事关安全的线控系统和动力系统。传输方式:FlexRay 系统中使用双绞线电缆,两个通道 的每一条都由两根电缆组成。FlexRay 的目标是提供一种具有高传输速率的系统,能以确定 性的方式可容错得进行工作,并可实现灵活的应用和拓展,主要用于动力总成系统和主动 安全系统,以及线控系统。
MOST
MOST 表示“多媒体传输系统”,是一种专门针对车内使用而开发的、服务于多媒体应用 的数据总线技术。1998 年由 BMW、Daimlerchrysler 等建立 MOST 联盟,管理定义 MOST 总线相关规范;自从宝马 7 系列汽车首次采用 MOST 技术以来,该技术的普及速度突飞猛 进,实现实时传输声音、视频,满足高端汽车娱乐装置的需求。各控制单元之间通过一个 环形数据总线连接,该总线只向一个方向传输数据,一个控制单元拥有 2 根光纤,一根用 于发射机,另一根用于接收机。各控制单元之间通过一个环形数据总线连接,该总线只向 一个方向传输数据,一个控制单元拥有 2 根光纤,一根用于发射机,另一根用于接机。
在 ADAS 和车联网的发展势头下,现存的车载网络架构急需变革。伴随着 ADAS 的传 感器数量不断增加(摄像头、毫米波雷达和激光雷达等)和包括停车辅助、车道偏离预警、 夜视辅助、自适应巡航、碰撞避免、盲点侦测、驾驶员疲劳探测等的使用场景不断丰富, 带来车载数据量的激增。以上文所列的配备有五个雷达传感器和两个视频系统的车辆(加 上额外的其他测量值)为例,在采集和存储期间,需要管理大约 1GByte / s 的海量数据。 车联网对数据传输速率的要求也相当高,以信息服务类场景需求为例,下行速率可达 500Mbps-1Gbps。传统 MOST 的速率为 150Mbit/s,很难满足高清视频、图像数据等相关需求。
随着车辆需要越来越多的数据来支持高级驾驶员辅助系统(ADAS)和自动驾驶,未来汽 车中需要有一个通用的高带宽网络,来替代目前的部分网路。这种协议因支持较高的速率 传输,又对于链路连接形式有归一性,使整车链接种类降低,成本降低,同时能将汽车轻 松简便扁平化的连接世界。以太网是从雷达,LiDAR 和此类系统所需的众多摄像头传输数 据的合适选择。车载以太网具有大带宽、低延时、低电磁干扰、低成本等优点,成为智能 网联汽车应用的关键选择。车载以太网工作在10~10000Mbit/s之间,可广泛应用于娱乐、 ADAS、车联网等系统中。以太网会成为域间控制器网络的网络骨干介质,并用于代替现 有串行网络(如 MOST 和 FlexRay),未来高速总线将以以太网为主。并且以太网会在中 速总线领域和 CAN 形成竞争关系,这两种总线都有机会被应用于底盘控制、主动安全和 ADAS 系统。
汽车以太网融入汽车应用的发展大致分为三个阶段。 第一代以太网用于车载诊断系统和 ECU flashing,以太网和 CAN 相比,刷新时间可以缩短至其 1%,大幅度提升了诊断和刷新 效率,从而节省了时间和成本。(汽车以太网起源)。第二代以太网主要用于 ADAS 和信息 娱乐系统,车载以太网以单节点或多节点的形式搭载,如使用高分辨率 IP 摄像头的全景泊 车、多屏互动的高清信息娱乐系统等。第三代以太网作为汽车主干网,集成动力总成、辅 助驾驶、车身、底盘、多媒体,真正形成域级别的车载网络结构。(10BAST-T1)。
上述应用推测仅仅是站在当下的时间维度可对汽车以太网应用给出的限定和设想而已,而 汽车以太网未来还有更多的应用可能性。正如 6 年前无法想象 4G 网络的主流使用场景是 在线听歌、看视频,高速流量带来的直播产业、发达的云应用、便捷的手机支付。
车载以太网新定义,新标准新气象
虽然带宽要求已经满足,但是传统以太网不能支持具有时间敏感性或安全性需求的应用程 序,为了支持这些要求,需要在 OSI 模型的较低层进行更改。为了使以太网面向汽车,开 发者一直致力于开发满足汽车行业需求的标准。在 IEEE 802.3bw 标准中已经定义了可以跨 非屏蔽双绞线电缆运行的 100 Mbits / s 全双工物理接口(100BASE-T1),使用(PAM-3) 3 级信令,数据速率为 66.67 Mbit / s,传输长度可以达到 15 m 的长度,如果被屏蔽则可 以达到 40 m。IEEE 802.3bp 标准则涵盖了一个 1000 Mbit / s 的接口,称为 1000BASE-T1。 两个速度等级在关键 ECU 之间实现了超高速数据主干,并提供了更具成本效益但仍是高速 的与终端节点的接口。
车载以太网的的差异:
1、100BASE-T1(车载以太网)利用回音消除技术实现了在一对双绞线上的全双工通信。 一些车辆使用 100BASE-TX 作为车载诊断(OBD)扫描工具。但是,100BASE-TX 无法在汽车生态系统中发展,因为它需要两根双绞线。100BASE-T1 将车载生态系统标准化为网 络体系结构。
2、100BASE-T1 可通过单对非屏蔽双绞线电缆使用以太网协议的音频视频桥接(AVB)集 合,实现车辆内音频,视频,联网汽车,固件/软件和校准数据的通信。用于音频和视频数 据的以太网与 AVB 配对的 100BASE-T1 可以传输音频和视频数据。这为信息娱乐和 ADAS 域中的以太网创造了机会。
以宝马为主要例子,阐述以太网与域控制器之间的相互联系关系。
在 2019 年推出的宝马 3 系车型中,配备了更多的 ADAS 功能, 宝马 3 系的 ADAS 系统中 前置摄像头和远程雷达发挥重要作用。中前置摄像头是由 ZF 公司开发的三镜头摄像头, 其具有车辆周围监控,中距监控和远距监控三个功能。另外,将前置摄像头与远程雷达结 合,为宝马 3 系提供了先进的 ADAS 功能,实现了自动泊车,后视摄像头,变道警告,车 道偏移警告系统,倒车辅助系统,主动保护,HUD,主动巡航控制等功能。
为了监控车辆周围的环境,将短距雷达放置在车辆的四个拐角处,这些雷达可以检测接近 车辆的物体。安装在车辆前后的超声波传感器用于实现辅助停车功能,位于后视镜的摄像 头和位于车尾的摄像头和前格栅中间的摄像头用于实现 3D view 的功能。
超声波传感器由 bosch 提供,其最小检测具体为 15cm,最大检测范围为 5.5m,宝马 3 系 总共采用了 10 个超声波传感器,其中前保险杠 6 个,后保险杠 4 个,这些传感器由博世 的停车距离控制模块管理(PDC)。车辆配备了博世的 3D 视觉系统,该系统有四个摄像头组 成,其中左右后视镜各一个,前格栅一个和一个后置摄像头。其相机 ECU 的主芯片为飞思 卡尔的 32 位处理器,接口是以太网。
宝马 3 系 ADAS 系统与信息系统通过单独的以太网连接,同时所有的网络都连接至车身域 控制器(BDC ),同时 BDC 还扮演着将 ADAS 和信息系统的数据进行物理隔离的作用,同时 也处理接收的数据,这样就可以在中控上显示 ADAS 信息,并通过 HMI 控制 ADAS 功能。 随着车载以太网的应用普及以及对法规方面的进一步加强,车辆的需求将会进一步被满足。
3. 自动驾驶智能化显著提升高速连接器单车用量
从高速连接器厂商的角度来看,每个冗余的传感器都需要配备单独的高速连接器,整车的 车用连接器用量将会有一个显著增幅。
提升各传感器的融合度
目前车辆上搭载的大多数 ADAS 系统都是独立运作的,这就意味着它们不会与其他车辆 上的系统交换信息。此外,车上的后置摄像头、360 度全景系统、雷达和前置摄像头都有 自己的独立任务,它们之间几乎没有交流。每种传感器都有自己无法克服的缺陷,在使用 多个传感器的情况下,要想保证安全性,就必须对传感器进行信息融合。多传感器融合可 显著提高系统的冗余度和容错性,从而保证决策的快速性和正确性,是自动驾驶的必然趋 势。想做到完美的传感器融合,就要接受不同传感器的输入,并利用综合信息更准确的感 知周边环境。将不同传感器进行融合还能换来一定程度的冗余,即使某个传感器出了问题 也不会影响车辆的安全。为了提高传感器的总体融合度,不同的 ADAS 系统需要互相连 接,这有可能会提高诸如以太网连接器等连接器的单车用量。
总结下来,自动驾驶智能化提升所带来的对车联网依赖度的提升和其余两个技术趋势,即 传感器的冗余配置和传感器冗余度的提升都有利于单车高速连接器和其他连接器的用量 提升,所以自动驾驶智能化的发展会拉动整个车用高速连接器件的市场。
3.1. EE 架构变革催化下,高速连接器迎来快速发展
高速连接器可以分为 Fakra、Mini Fakra、HSD 和以太网连接器,以下是泰科电子高速连接 器产品系列情况
3.1.1. 传感器带动 FAKRA 用量增长,集成化带来 HFM 新增量
FAKRA 是德国天线标准,为 FAchKReisAutomobil(汽车专家团队由来自 BMW、 Huber-Suhner,Rosenberger 等公司的工程师组成,后 Huber-Suhner 相关连接器业 务及技术在 2010 年并入 Rosenberger)缩写。起初为 BMW 需求用于车载收音机天线 连接,如今 FAKRA 已成为汽车行业通用标准的高速连接器,被业内广泛应用。HFM 连 接器广泛应用于各类 ADAS 传感器中,因此伴随着自动驾驶带来的 ADAS 传感器数量激 增,单车对 HFM 连接器的用量或有显著提升。HFM 为 FAKRA 连接器的升级版产品, 最大程度的适配了传统 Fakra 的抗阻性。
Fakra 的出现在当时是车内连接技术的一场革命,因为传统的“灯笼头”(或香蕉头)既 不能保证良好的接触,更无法实现射频信号的低损耗传输。在收音机系统中,限于成本, “灯笼头”即使不符合车规但也勉强可用。但涉及 GPS,3G/LTE 等应用,该连接器是 完全无法满足数据传输需求的。
而 FAKRA 良好地解决了这些问题。在性能上,FAKRA 连接器达到 6GHz,符合 50, 60(限制)和 75 欧姆版本的汽车行业的坚固耐用的机械和环境要求。并且它能通过允许 连接器的中心同轴插入件和连接的电缆旋转 360 度,来确保 RF 性能。这样的特性可能可 以防止因电缆扭曲产生的影响电缆阻抗和信号传输完整性等问题。 而 FAKRA 的锁定系 统具有主要和次要锁定机构,可以防止在汽车行驶中产生的连接器脱离事故。
目前,FAKRA 连接器已成为汽车 RF 应用的主要解决方案。除日本国内市场外,全球几 乎所有汽车制造商都需要 FAKRA 连接器作为汽车中射频信号的传输标准,应用领域包括 收音机天线、GPS 天线或导航、车载移动通信、射频蓝牙应用以及射频遥控无钥匙进入 和车辆辅助加热。FAKRA 一般采用同轴电缆,单线单芯。常见的 FAKRA 连接器由塑壳, 外导体,中心导体,绝缘体,压接套管(仅线束端连接器)和二次锁(仅线束端连接器) 组成。
高速迷你 FAKRA(HFM)
随着传感器数量的激增和汽车电气架构的集中化,未来车辆对高速连接器的传输频率要求更高。最新的车辆数据传输速率可到 9.6GHz。传统 6GhzFAKRA 连接器将无法满足新 的需求。根据 Molex 和 Rosenberger 宣布的双向采购协议的内容,Rosenberger 新推 出的 HFM 连接器的频率可达 15GHz,支持高达 20GB/秒的高速数据速率传输。除了高 频率的特性意外,FAKRA-Mini 连接器与传统的连接器相比,结构更小,节省空间超过 80%。随着车联网的进程速度加快,单车高速连接器的用量大幅度提升,Mini FAKRA 的 节省空间的优势将会变得非常有价值。因为 Mini FAKRA 的高传输速率和小体积的优势, 更符合域集中式汽车的需求,预计会在接下来几年或出现 Mini FAKAR 对传统 FAKRA 的替代浪潮。
考虑到 Fakra 在市场的保有量,HFM 作为其升级版产品,最大程度的适配了传统 Fakra。 HFM 特性阻抗与 Fakra 一致为 50 欧姆,最大承载电流也是 1A。 HFM 线缆与传统 Fakra 通用,在集成度要求高、空间小的区域,可以使用 HFM 连接器,在分向各功能执行器处 使用传统 Fakra。即线束一端为 HFM,另一端为 Fakra。
想要了解车用高速连接器的具体使用情境,可以以比较常见的环视 Adas 架构为切入口。 在该架构下,汽车会通过摄像头捕捉道路周边的信息,紧接着摄像头通过具备防水功能的 Fakra 高速连接器将数据传输到线束上,线束的另一端会连接到 HFM 连接器的连接上。 采集到的数据就通过这样的连接方式传输到了 AVM 即车辆的环视系统。再由 HSD 连接 器、连接线束将数据传输到主机,最终通过 HSD+2 连接器将数据传输到显示屏上。至此 司机就可以看到由摄像头所拍摄的影像了。从这个例子就可以看出,车辆仅实现环视需求, 就需要使用多个连接器件包括防水 Fakra、HFM 和 HSD。
3.1.2. 域集中式架构需高性能以太网连接器支持
汽车电子电气架构的集中化趋势对高速连接器的数据传输性能提出了更高的要求。在现有 的域集中化解决方案里是将数 10 个 ECU 集成到 1 个域控制器里面,这势必对高速连接器 的数据传输速率以及稳定性提出了更高的要求,一个合格的车用域控制连接器至少具备良 好的屏蔽性能、电性能、机械和环境性能。
以罗森伯格生产的 H-MTD 为例,他适用于车载以太网的 360 度全屏蔽的系统,由于良好 的屏蔽性能,使得其可传输更高的频率的信号,非常适用于未来预控制系统的连接,可避 免驾驶所出现的黑屏、花屏以及闪屏等现象。在电性能方面,因为在连接器的使用过程中 会有回拨损耗、插入损耗以及串扰等不利影响。H-MTD 良好的连接器结构设计和设计验 证,使这些损耗降到最低。机械和环境性能主要跟连接器的抗振动抗温度冲击能力和对差 后的牢固性相关,H-MTD 连接器一旦锁死,至少需要 110 牛的力才能拔开,100 牛的力量 大概可以提起 10 千克的重物,所以连接器自脱落或者被人为拉开几乎不可能。
泰科所生产的 MATEnet 连接器也有相当好的屏蔽性能、数据传输性能、机械和环境性能。 除了 MATEnet 系列产品外,面向高速数据传输应用,TE 还开发出了支持高达 100Mbps 的 数据速率的 NanoMQS 连接器、为满足信息娱乐连接需求而设计的光信号连接器平台 MOST 连接器以及可以通过单端解决方案来实现最高的数据传输速率的 FAKRA 和 MATE-AX 连接器系列等。
从以太网未来传输数据增长情况上看,由百兆到千兆的上升还仅仅是在自动驾驶的 L1、L2 的阶段,而泰科公司内部预计到 L3、L4 的时候将会达到 10Gbps 甚至更高。因此,高速连 接器将在未来汽车电子化的发展中,进行逐步的迭代升级。据盖世汽车每日速递公众号的 信息来看,泰科将有从 100Mbps、1Gbps 到之后的 12Gbps、24Gbps 速率的连接器。
在具体应用领域方面,以太网连接器用于汽车以太网的模块化和可扩展小型化数据连接器 系统, 还是以泰科所生产的 MATEnet 连接器举例,MATEnet 可应用于包括连接器以太 网和 PCIe 在内的车载网络、后视摄像头、多媒体、激光雷达、板载诊断、环绕摄像。
符合未来市场需求的以太网连接器的设计和制造是颇为不易的, 随着市场需求不断推动解 决方案逼近物理限制,连接器的实际系统性能已越来越接近物理极限,因此,组件开发人 员的稳健性评估和对所有关键容差的考量变得越来越重要。此外,所需带宽较大时,链路 预算较低,在进行与组件选择和最大链路长度相关的架构设计时,自由度会受到限制。但 是,当考虑所有元件公差(例如,电缆和连接器阻抗)与环境影响(例如,温度影响、湿 度和老化)时,差距会大大减小,如右侧曲线阵列所示。因此,必须在系统设计过程中综 合考虑所有这些系统参数,以便在考虑了所有上述影响的最差情况下也能满足应用要求。
据罗森伯格亚太副总裁兼汽车产品事业部总经理丁磊的发言,随着 GPS、ADAS、360 环视等技术不断集成到汽车中,对于速率和车内干扰都提出了全新要求,在近两年车内高 频连接器已经从过去的 1 根增长到 30 根了。”据此可以推测整个高速连接市场将有一个数 量级的成长空间。
市场预测
据罗兰贝格(Roland Berger)公司的预测显示,至 2025 年,中国预计有 30%的车辆无 ADAS 功能,30%的车辆具有 L1 级功能,35%的车辆具有 L2 级功能,5%的车辆具有 L3 级或更高 功能。因为自动驾驶车辆的销售增量主要贡献于 2021 到 2025 年期间,故推测 2025 年当 年具有 L2 级及以上的功能的汽车出货量不低于汽车总出货量的 40%。
据中国汽车工业协会、天津大学中国汽车战略发展研究中心发布对中国汽车市场的总销量 中长期预测显示 2025 年预测值中值为 2697 万辆。以 L1 及其以下功能的汽车单车高速连 接器价值为 200 元,L2 及其以上功能的汽车单车高速连接器价值为 1000 元进行推测,2025 年中国车用高速连接器市场总规模为 140.24 亿元。
3.2. 技术复杂、供应链渗透难度大,行业准入壁垒高
车用微型电连接器的行业准入门槛较高,连接器的规模生产本身就有较高的技术资金和人 员壁垒,想要实现对海内外主流车厂的批量供货,又要符合较为严格车厂自身和第三方验 证的相关要求,等待时间较长的验证考核周期。
3.2.1. 微型电连接器:技术、规模、人才三重壁垒
技术壁垒
生产微型电连接器的技术壁垒较高。微型电连接器从开发到批量生产需要经过产品开发设 计、模具开发、规模化生产、产品技术指标测试等环节,这些环节技术水平的高低直接影 响微型电连接器产品的性能和质量。微型电连接器供应商的技术水平和研发经验还直接影 响新的微型电连接器产品的开发周期、开发成本,因此影响产品的供货速度和最终成本。 因此,微型电连接器企业的技术领先程度,特别是研发人员实力、检测手段直接影响着产 品质量和供应速度。近年来,下游领先的智能移动设备厂商为了保证产品线的质量稳定、 快速出货,对元器件供应商掌握核心技术的多寡、自主开发能力的强弱要求越来越高,因此微型电连接器的技术壁垒正在快速提高。以罗森伯格的质控系统为例,罗森伯格在组装 时至少要用到四个系统对器件进行检查,分别是:重复精度高的精密机器人系统、具有工 业图像处理能力的相机系统、连接维度测量系统、力位移测量系统。
资金壁垒
在微型电连接器的供应商中,规模较大的企业具有显著的优势。首先,较大规模的企业可 以有充裕的生产能力满足多个客户的试制、开发新产品的需求,有利于企业储备更多技术 和扩充业务线;其次,较大规模的企业可以在短时间完成大规模的订单,满足大客户在响 应速度上的需求,同时在生产效率、采购成本、管理费用上能获得规模优势;较大规模的 企业有较多的弹性产能,易于把握市场机会、应对市场波动,增强企业发展壮大的实力, 降低企业生产经营风险。
为了实现扩充规模,微型电连接器供应商需要投入大量资金,这是因为微型电连接器的产 品开发、模具开发、生产制造、检测环节都需要较多资金。以模具开发环节为例,微型电 连接器供应商需要使用高精度的模具加工设备,如高精度的线切割、放电火花机、磨床等 设备,价格高昂,部分设备的单价在百万元以上,这对企业的资金实力提出高要求。因此, 资金实力雄厚、规模化程度高的微型电连接器供应商有着显著优势,行业有较高资金和规 模化壁垒。
人才壁垒
在微型电连接器的产品设计上,国内的对口设计人才较为紧缺,构成行业的人才壁垒。目 前,国内大学缺少连接器方面的专业学科,国内也缺少对连接器相关的基础理论进行系统 研究的专门机构,从事连接器设计的专业人才基本上都是企业培养的,而国内有较高设计 水平的微型电连接器企业还比较少,因此国内培养微型电连接器设计人才的能力较为有限。 同时,微型电连接器产品更新换代速度加快,技术水平日益提升,对设计人员提出的要求 也不断提高。设计人员既要有多年的设计经验积累,又要有较强的学习能力,始终掌握行 业的领先技术方向,这加剧了国内微型电连接器设计人才的紧缺程度。
3.2.2. 汽车厂商的供应商筛选:标准严、周期长
对零部件制造企业而言,由于整车制造企业的动力平台具有相当的稳定性和较长的生命周 期(一般会在 5-7 年,期间若有局部优化,生命周期将获得适当延长),一旦整车制造企 业将其选定为零部件供应商,就倾向于同其建立长期固定的合作关系。 整车制造企业会从 供应商历史交付业绩、质量管理、生产能力控制的角度考虑,倾向于保持现有的供应商数 量和供应链体系的稳定。
汽车零部件制造企业必须满足整车制造企业的内部标准和要求,具备客户认可的技术研发 能力、质量保证能力、生产制造能力、成本控制能力等多方面的能力认定。一般来说整车 制造企业对供应商的认证过程包括技术评审、质量体系评审、价格竞标、模具开发与制造、 试验、检测、小批量生产、装机试用产品试制、小批量试用、批量生产等多个阶段。由于 认证过程较为严苛,因此从产品开发到实现大批量供货,整个过程一般需要 1-2 年的时 间。
鉴于整车制造企业对合格供应商有着极其严格的资格认证及考核,因此零部件制造企业一 旦被纳入整车制造企业的合格供应商目录,就会形成较为稳固的长期合作关系。新进入企 业需要在产品质量、生产能力、工艺过程,质量控制、价格和沟通能力等多方面显著超过 原有供应商,才能获得整车制造企业的认可。
汽车零部件制造企业要进入整车制造企业供应链,还必须通过严格的第三方质量管理体系 认证。整车制造企业对零部件制造企业进行严格的选择和控制,零部件制造企业必须建立 国际认可的 ISO/TS16949 质量管理体系及 ISO14001 环境管理体系, 其中:ISO/TS16949 体系要求受审核方必须具备至少 12 个月的生产和质量管理记录,同时在认证有效期内, 第三方独立机构每年还要进行复评。因此获得上述认证周期较长,成本较高。2016 年,国 际汽车工业组(IATF)已经正式发布了汽车行业新版质量管理标准 IATF16949:2016。该标 准提升了组织的质量规范,提升了与安全相关的部件和过程要求,强化了产品可追溯性要 求等; 其次,整车制造企业还要对零部件制造企业的各个方面(如质量、成本、技术研发、制造、 物流、管理等)进行严格的打分审核,并进行现场工艺过程审核。
每一类配套产品都要经过严格的质量审核(包括该类产品历史质量业绩表现),并经过一 系列的产品检测、试验、装机和测试等评估过程。即便是已经获得订单的项目,也要经过 整车制造企业严格的过程评审程序后,零部件制造企业才能实现批量生产。因此对于新进 入的企业,质量管理体系认证、工艺过程审核和产品认可共同构成了新的市场参与者的进 入壁垒。
4. 全球市场参与厂商
1、罗森伯格
罗森伯格是微型高速连接器领域的主要玩家,在无线射频和光纤通信技术领域深耕六十多 年,业务领域涵盖通信设备、汽车电子、测试与计量、楼宇及数据中心布线系统、以及医 疗与工业等多个市场,实现了多产品线的系统化和完整化。其中,通信市场在公司业务中 占比最大,汽车电子紧随其后。罗森伯格亚太副总裁&汽车产品事业部总经理丁磊所描述 的公司的特点和自身定位是“细而专一,在射频系统连接器细分领域做到了行业第一名”。
罗森伯格很早就已经进入汽车电子领域,目前客户涵盖欧系、美系、日韩以及国内等众多 主机厂,据丁磊所说“全球汽车市场的车载射频连接和高速数据连接系统都绕不开罗森伯 格的影子”。
在核心竞争力方面,罗森伯格占据市场的核心优势是在车载高速和高速连接器和传输系统 领域的成熟产品、技术储备、和实现对于传输品质的保障。此外公司能够提供测试和测量 以及汽车高速连接系统的全方案,即罗森伯格不只卖车载连接器,还有车载的测试设备, 完整流程的全方案体现了公司产品的价值。以中国主机厂为例,罗森伯格可以帮助中国的 车企把车载产品提升到一个全新的高度,帮助其参与到技术设计阶段,设计出更多属于他 们自己的先进技术。
2、泰科电子
TE Connectivity(泰科电子)是全球最大的连接器制造商。多年来,TE 一直生产高度工程 化的连接和传感产品,使互联世界成为可能。至今,TE 连接器的业务部门已经遍布全球近 50 个国家的 1000 多个地区。TE 也是全球最大的传感器公司之一,是全球传感技术的领导 者。TE 传感器对于新一代数据推动型技术来说至关重要,能够提供几乎全品类的传感器, 能为多种行业领域提供综合性的应用解决方案。公司的业务领域包括消费类电子,电力和 医疗,到汽车、航空航天以及通讯网络。2020 年 TE 的营业收入为 121.72 亿美元。
泰科电子涉足的产品种类及其丰富涵盖了连接器、传感器和继电器,尤其是在连接器领域, 其产品包括 Dynamic 连接器、AMPMODU 连接器、AMP CT 系列连接器、RAST 连接器、 圆形连接器、电机连接器 、高速线连接器、光纤连接器,高速连接器仅仅是泰科电子生 产的一个细分品类。
5. 风险提示
1、 国内外自动驾驶上路政策开放力度不及预期,L3 及以上技术的车辆无法实现量产;
2、 国内车联网基建速度不及预期,无法满足由自动驾驶所驱动的汽车联网需求;
3、 车辆微型连接器领域出现新的技术突破,使 Mini FAKRA 和 以太网连接器不再成为车 内传输高速数据的主流技术;
4、 恶性的自动驾驶交通事故发生,打断车辆智能化提升的进度。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
精选报告来源:【未来智库官网】。
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日系偶像游戏,在中国市场做不成
前段时间聊了二次元市场的顽疾,光挑毛病并不解决问题,所以今天说一说具体领域的话题。
在二次元的广泛概念里,有的方向特别适合现在做,有的方向却不适合,相信大家对合适的方向自有一套判断,而不适合的方向,以及其背后的市场要因、坑点,我想更值得避让。
这次要聊的便是日系二次元偶像音游的大坑(泛指模式,不考虑具体企划细节定位差)。偶像音游在日本已经火了整整五年,闯入当地畅销榜前列的产品,不亚于国内二次元大爆款的数量级。
曾登顶榜首的《偶像大师CGSS(简称CGSS)》《BanG Dream!(简称邦邦)》,曾闯入畅销Top 3以内的《偶像梦幻祭Music》《Love Live All Star(简称LLAS)》《偶像大师MLTD(简称MLTD)》,还有大量细分产品分布在畅销榜中游、下游。
目前日本市场音游分类榜
看上去,偶像音游在日本的市场竞争极其充分,还能频出爆款,似乎是一块甜美的蛋糕。国内似乎又没有类似的市场,甚至可以照搬一波。然而事实上,国内有人尝试过类似的方向,但都没能做成。
早先盛大代理《Love Live!(简称LL)》国服给市场制造了一种假象,日系二次元偶像拿到国内也有人追逐,可事实是,大多数人追逐的只是《Love Live!》的热度,而不是Love Live企划本身。日系二次元偶像这个模式,也没能在国内沉淀下来。
更名后的盛趣也尝试代理了3D音游《命运歌姬》,但并没能重新激活这个领域。B站也代理了《BanG Dream!》,可在国内,这款产品的成绩并没能像在日本那么火爆。要知道,从日本的榜单走势来看,它与《公主连结》基本是一个收入级别的产品。
《BanG Dream!》上,《公主连结》下
日系偶像音游在国内做的成吗?我的观点是否定的,至少当前的市场不允许。这背后,涉及二次元市场积累、产品制作、运营模式等一连串的壁垒,现在的我们还跨不过去。
典型的市场后期产物
在日本,二次元偶像音游,是典型的市场后期产物。用户诉求和成熟度、产品模式和制作工艺、运营理念和方法论,几乎都已经打磨到了极致,而且不仅仅停留在用户行为引导的层面,还深入到了用户的价值观认同、信仰塑造的地步。
乍看之下,这些产品大都嵌套的是一个模板,抽卡养成+传统音游玩法,要说玩法上的差异,仅仅是针对自身受众调整了难度区间,活动模式也有略微不同。但终归离不开打歌→获得新卡→养成→打歌的循环。
这看起来是不是挺无趣?按照国内对玩法的推崇,这恐怕是最容易被诟病“不思进取”的领域了。然而事实恰恰相反,玩法上过度的创新,对这个领域反倒是挑衅用户的不合理行为。此前我分析过《LLAS》上线时口碑崩盘的事件,核心原因就在于它将音游玩法的逻辑彻底改为了RPG模式,丢失了喜欢音游玩法的用户的信任。
这反应出一个事实,用户对产品玩法的诉求基本固化了,换句话说,大家追求的不是玩法层面的简单刺激,而是更复杂、深入的满足感。所以在模板背后,日系二次元偶像音游主打的,其实是各个企划不同的价值观和情感共鸣。
然而做到这一步真的太难了,就拿几个IP中资历最老的偶像大师举例,这个系列跨企划的核心价值观是团结。对这个IP历史了解不深的人可能觉得“团结”这个概念太虚了。
其实在早年,偶像大师走红之后,因为在企划延伸扩展的时候走了弯路,将玩家花精力花情感去养成的角色,放到了玩家原本所在团队765事务所的对立面。加上一系列新企划策略,引起了所有玩家的不信任和强烈反对,一度成为偶像大师史上最大的口碑危机。
风波平息之后,无论是官方还是玩家都达成了共识,765最初的13人是一个不可分割的整体,团结的精神也就沉淀了下来。再往后,偶像大师的企划无论怎么扩展,几乎都没有偏离765本家所代表的这一理念。就像《团结2010》曲中的歌词:
一致団结
有时也会有冲突
但不会留下矛盾
总之一切圆圆满满
哪怕再小的事我们也要多商量
因为大家在一起
才是IDOLM@STER
企划一旦得到了玩家的价值认同,也就能积累下来一批最为忠实、对企划最为认同的粉丝。当大家都朝着相同的目标前进时,企划方也能获得粉丝足够的回报,构建起一个可以循环的商业模式:真正的为爱付费。
但这种模式成立的前提太苛刻了。它需要用户高度成熟,有足够强的辨别能力,可以分清楚自己喜欢的层次,喜欢的原因,以及这个原因的重要程度,并且能够沉下心来细细品味作品。
换句话说如果只是喜欢皮相,那么审美疲劳以后很容易流失;如果只是一时冲动和随大众热度,那么再来一个新鲜的东西就心猿意马了;如果只是凭性趣喜好一下,那这个角色可能根本就没走进用户心里。
日本跟国内不同,市场起步太早。对比国内和日本,两个市场的二次元游戏主力用户的年龄相差近乎整整一代人。在国内19~24岁年轻人居多,在日本则是40岁左右的人群为主。
QuestMobile2018年《二次元游戏玩家分析报告》
日本游戏用户高龄化背后,是整个市场走向发展后期的一个关键表现。对他们来说,简单直白的东西见得实在太多了,尽管刚需无法被替代,但总会有一批人,不再热衷于这类内容,需要更深度的作品来满足精神上的空缺。
Gameage研究所2018年5月《日本游戏用户调查报告》
而且不仅仅是游戏用户年龄大,游戏外的市场积累也早了太多。比如偶像音游在移动端大规模盛行之前,类似偶像大师这样的综合企划,就已经度过了至少10年的积累周期。很多游戏之外的内容,已经被做光做尽,所以大家都在深挖情感层面的诉求、精神层面的价值共鸣。
对比国内来看,主流原生二次元游戏面对的拷问,很大一部分来自于玩法,背后反映的,是国内用户对数值、竞争等一系列固有玩法体系的习惯性依赖。在大环境的限制下,主打情感牌,而不强调玩法创新的偶像音游,非常容易栽跟头。
而日系二次元偶像企划的内容,对国内用户来说,理解门槛又太高了。强行塞给用户现阶段不需要的内容,自然是做不出好成绩的,最多也只能收获很小一部分已经从主流诉求中分化出来的用户。
这个品质的内容,还做不了
那么在国内做一个原生的日系偶像音游可行吗?
几年前有从业者问过我这个问题,当时我的答案是做不了,现在的判断也是一样的。排除前面提到的市场环境因素影响、用户成熟度不匹配的问题,厂商制作水平的限制,几乎断绝了做这套内容的可能性。
日系二次元偶像音游,根本目的是满足分化后用户的精神诉求。这中间有两个避不开的问题,一是用户分化成什么样了,二是具体的精神诉求是什么。这两个问题的答案显然是千人千面的,毕竟每个人认知不同,感受不同,情感诉求也有很大差异。
从这个角度仔细研究日本市场上的偶像音游,不难发现这些产品主打价值观的明显差异。比如偶像大师旗下的几个细分企划,765本家坚守团结的理念,百万系列(ML)继承765衣钵延续平等团结的概念之外,重点突出偶像演绎事业的多样性、可能性。
灰姑娘系列(CG)主打的方向更大众化,描写成为偶像之后的欢乐故事,角色量产、标签化明显,强调用户参与和拉票竞争。
新企划闪耀色彩(SC)则为了引流做差异化,走的路线则是强视觉冲击力的2D动态美术表现,风格更成人化。
扩开来看不同的系列企划,LL系列强调成为偶像过程中更理想化的梦想,邦邦则是弱化了偶像的概念,重点描写女子乐队玩音乐的故事。
这些企划都有一个共同的特征,就是在各自的内容主轴上,尽可能地深挖。几乎在用一切可以调动的资源,去强化企划衍生内容的品质。具体来看几个例子:
1.动画制作
2011年偶像大师推出的TV动画可以被称为偶像系动画的巅峰,不仅细致地呈现了每个角色的个性特征,还用非常写实的手法,串联了偶像角色面对的工作强度、内心矛盾、舆论争议、梦想与现实。又借天海春香的话语,对成为偶像这个梦想提出了一个直击核心的拷问。
这些铺垫其实都是为了给出偶像大师系列自己的答案,也就是他们最符合“团结”这个价值观的选择:765的成员不论相隔多远,不论互相之间的竞争如何,永远都是一个整体,共进退。
与此类似,CG系列的动画就是尽可能地在强调,从灰姑娘摇身一变成为偶像之后的欢乐时光。LL系列的动画,便是最大化地在渲染一群少女为实现梦想付出的努力,以及因为努力逐渐成为偶像的过程。
2.3D表现
自CGSS问世以来,3D技术几乎成了最近一世代偶像音游的标配。有关技术实现的问题,可以翻看之前的文章。值得关注的是,从CGSS的3D建模中,我们能看出表现角色萌力的强烈倾向。通过加入角色特色属性的表情、细节、动作等,再结合滤镜、关键部位的动态表现,来抬高整个角色的表现力。
CGSS还非常擅长用特定布景的MV来表现独特的主题风格,这种MV有时已经跳出了演唱会现场的场景,延伸到各种不同的街边、室内等环境中。而这种手法很容易烘托出对应角色属性的氛围,比如欢脱的、酷炫的、可爱的、中二的、复古的……等一系列标签。
同样采用3D技术的MLTD表现的则是完全不同的侧重点。MLTD的主题定在剧场演出,所以每一次演出都依附于舞台,在这个基础上表现的是多样化的舞台效果。舞台效果的打磨成了这款产品最大的特色,包括光效的运用、舞蹈动作的设计,并极其讲究运镜,具体可以参考此前的文章。
受到游戏自身定位的影响,MLTD在演出层面对细节的抠得更细,而这些细节都源于对角色的深挖和诠释。比如莉绪是一个整天嘴上说着要变得更性感,实际上确是一个少女心爆棚的角色,甚至会因为对方不回消息而烦恼整整一晚。
在她的单曲《Be My Boy》中,就用等待手机回信的动作表现纠结的心情,用一些强调性感的动作,表达角色外在的属性,又用配合“I Love U”的运镜强调她内在的心情,并以一段轻快的舞步和转身的动作,来展现她少女心的一面。
3.卡面工艺
早在2014年之前,ML系列的上一世代手游产品就分享过他们当时的卡面设计理念。当时一般社交手游的角色设计做法,是大量创作相似的角色,然后修正细节以表现角色的差异。但ML的做法是从设计情景入手,首先考虑角色的内在魅力,然后将这种内在魅力放到不同的情境中,再考虑两者之间会催生出什么外在的化学反应。
有了这种基本的概念之后,从草稿开始,就需要做好场景设计,并根据场景、角色之间的关系,选取一个信息增量最大的镜头,确定为卡面。
所以如果深入研究MLTD的卡面,会发现这里面全都是学问。第一层是角色基础属性的表现,第二层是内在魅力的把握,第三层是内在魅力与环境的嵌套关系,第四层是镜头选取。
比如下面埃琳娜的这张卡面,就充分地展现了角色阳光的一面,樱花盛开的场景,更是烘托出了她雀跃不已想和镜头对面的人一同欣赏美景的心情。了解这份心情,镜头对面的人不可能不去回应她。
对比国内主流的二次元游戏,你会发现大多数产品的角色表现,基本还停留在立绘层面。很明显,纯立绘所包含的信息量完全无法与CG级卡面相提并论,但日系偶像系作品对情感细节的捕捉和展现,又离不开这种精致、立体的呈现形式。
回过头看上面简单提到的三点,技术角度几乎所有内容都是国内能实现的,毕竟我们的研发技术能力已经在全球手游领域拔尖。
好比MLTD的单角色建模只有1万面出头,服装大多数用了贴图处理,仔细看你甚至会觉得贴图有点不清晰。CGSS的建模也只有1.5万面左右,跟现在动不动上万面高精尖的产品相比,也没有那么明显的优势。
MLTD的服装3D模型
但艺术工艺角度,这个差距就大了太多,要让一个角色在不走肾的前提下极大程度的走心,还缺少很多创作方法论的支撑。这种创作方法论我在上一篇文章也提到过,它就是一点一滴从常规内容制作中积累和提炼出来的东西。
现如今国内市场追求的大方向不是这条路,那么将这条路走到极致才能做出的东西,自然就无法做出来了。
没有适用的运营方法论
既然目前积累不够还做不了,那么代理是不是可以解决这个问题?我的看法也是就否定的,两个市场运营产品的方法论不兼容。
日系二次元偶像音游的运营,是完全基于情感共鸣、价值认同而生的模式。总结前文来看,我们能知道这类产品对用户情感的满足非常重要,甚至可以说是产品、IP的命脉。而且要形成这种认同的过程很艰难,有偶像大师的前车之鉴,这类产品走得都非常谨慎。
这些产品将制作工艺拔高到现在的水准,事无巨细地抠细节,也都是为了保证目标用户无论从哪个角度进入IP,获得的感受都是最纯正、最到位、最舒适的。这种观念也极大程度影响了衍生游戏产品的运营模式。
两年前我曾经撰文提及,MLTD是2017年最懂运营的产品,当时单月氪金2万之后,我感受到了前所未有的极佳的付费体验,而且这种体验不基于竞争、不基于数值、不基于擦边(这甚至是大家反感的内容),完全只基于单纯的喜欢。
现在我玩MLTD这款游戏已经快3年了(马上三周年),氪到6万以后便没有再继续数下去,因为具体氪多少对我来说已经不重要了。重要的是,它对我来说已经不可能被其他产品替代,在我的手机中,这也是唯一一款能在任何时段发通知给我的应用。
原因很简单,不仅质量拔尖,运营实在是太走心。前些日子,这款游戏进行了上线三年以来第一次停服维护。换句话说,过去3年,它一直坚持以极高的标准在运营,并且几乎不犯任何错,因此,评论区也只有整整齐齐的安慰和感谢。
“辛苦了。至今为止没有停服维护真的非常难能可贵。可能也说明现在面临的问题非常严峻,努力,但不要勉强。期待着维护结束后继续玩!”
MLTD的运营逻辑很简单,配合新内容、关键节日节点,串联游戏内外的活动,不断向前迭代。比如每隔一段时间,游戏都会推出一期完全新曲的活动,以及一期以往曲目的实装活动,完全新曲活动都会配合声优直播活动来公布消息,同时游戏内还会推出一些应景的卡池活动。
这听起来其实没什么特别的,但三年如一日地保持运营质量,还能不掉口碑,还能在犯错的时候得到玩家一致的安慰、鼓励,甚至感谢……我想国内没有哪款大体量产品能做到如此走心了。
MLTD的运营有很多可以娓娓道来的地方,但我在这里只提几个关键点:对待作品的态度、用户本位思想、价值观传递和情感维系。
1.对待作品的态度
这款产品,无时无刻不在强调对作品本身认真、负责的态度。比如送钻,MLTD在头两年的运营过程中,几乎从不因为出BUG、维护等问题给玩家发放补偿。补偿送钻会麻痹玩家对问题的态度,但实质上并不解决问题,所以MLTD的做法向来是直面问题,尽快解决问题、不拖沓。
在运营活动的包装上,这种认真也渗透到了每个环节。举一例声优直播,直播往往是为了发表重要的游戏活动信息,但MLTD的直播都会插入很多有趣的互动环节,让声优之间、声优与观众之间,诞生一些话题,在场面活络开来以后,才会公布一些关键的运营信息。
你会发现每次直播,事实上官方都在尝试挖掘每个声优,以及声优扮演的角色更多的细节信息,让观众更了解角色和声优。这种强烈的表达欲望,贯穿了MLTD所有的运营活动,一副四格漫画、一次广播剧中的碎碎念、一段声优的往事回忆,都是如此。
2.用户本位思想
上一条说到MLTD不靠补偿送钻,那靠的是什么?庆祝。虽然MLTD做了很多高质量的卡牌,但并不会因此奢求用户花多少钱,甚至想尽一切办法让大家抽到,最典型的就是日常送钻。
日本定期的节日前,游戏都会搞登录送钻的小活动。这类节点的空档期,MLTD就自己制造话题,比如感谢祭要来了,演唱会要办了,新专辑发售了,改天又要直播了,然后登录送钻。玩家常常吐槽:“这一次登录奖励过后你知道是什么?是下一次登录奖励啊!”
MLTD的制作人狭间和歌子女士经常在直播里提到一句话:“希望大家能更容易抽到这个角色。”这并不是场面话,事实上,MLTD是日本第一款在Fes池推出每日免费十连的游戏,Fes卡是游戏中最稀有的卡,理论上是最主力的营收点,然而这款游戏却将这部分利益让了出来。
狭间和歌子女士
不过现在,Fes期间开免费十连,已经成了日本手游的一种商业竞争模式,大家都在想办法靠这一点吸引新增用户、回流用户。
3.价值观的传递和情感维系
在两年前写用户运营的文章里,其实我也提到过,MLTD一直在向用户传递自身作品的价值观,赋予很多行为、语言、事件以更强的仪式感和意义。比如765、39这两个数字对MLTD意义非凡,765象征着企划的根源,在很多曲子里,最终的连击数就是765。
而39是象征ML系列新人数量的数字,同时也是感谢在日文里的谐音,所以在每次小型直播活动,或是一些突如其来的纪念日时,官方给玩家送的钻都是390钻。不言而喻,这是来自ML的感谢。哪怕知道这是惯例,但每次收到这个数目的礼物,我的内心都会暖暖的。
在MTD一周年的时候,整个玩家群的情感被烘托到了极致。当时MLTD推出了一首周年纪念曲《UNION!!》,其中写道:“流过的汗水与眼泪,化作「百万的力量」,就连「憧憬的目标」也能超越。这份歌声就是union,这份歌声就是million。”
听到这里的时候,坦白说我已经泪目了。Union寓意765本家的团结精神,Million百万则是ML系列新人的代名词,所谓憧憬是后辈对前辈的称谓,而这份歌声既是团结的歌声,也是百万的歌声,唱出了ML系列担起延续765的重任。
配合MLTD系列第一次拿出来的环形舞台,整场演出的效果让老粉感动得说不出话来。
这是我无法在国内产品身上找到的归宿。国内产品的运营,尤其二次元领域,几乎不敢触碰价值观传递这条高压线,因为随时可能导致用户反弹而两败俱伤,所有头部产品背后都有争议,争议背后都是一个混杂的价值观冲突的环境。
所以或多或少,国内二次元产品的运营要么会偏数据化一些,要么选择讨好一部分人得罪另一部分人。而这样的产品越是选择沉默,用户的声量就会越发失控,在一个极其艰难的内耗之后,才能稳定分割出不同的受众群体,互相对立、甚至仇视。
对于日系偶像系游戏来说,这种环境带来的负面影响,比一般产品大得多。如果作为信仰支柱的偶像自身都不发声、不做表率,任由粉丝自行遐想和发展,后果如何,我想不用多说。但即便发了声,稍有不慎也会踩雷。
首先在日本基于线上线下的一整条营销链用不了,跟随日服新曲而来的声优直播活动,都具备极强的即时性,没办法在国内版本推出时重播,找声优来做同样的活动也不切实际,这个工作量太大了。
这意味着每次国内版本的活动,宣发效果都会极大程度打折扣。这时偶像游戏的属性就会导致,情感满足上的折扣,等同于产品本身掉价。
其次,增量做不好不如不做。如果要弥补上面的缺口,最直接的办法就是做国内的定制配套宣发活动,然而以国内目前对声优直播的运作成熟度来看,这类活动可能连及格线也达不到。
比如MLTD是完全由制作人出席,引导声优整活,整体直播的节目效果、流畅度、话题性和槽点都爆炸。常年打交道的几人在一起,比如制作人和春香的声优绘里子之间,对话的默契程度、你来我往的对话力,都不是一般的直播安排能做出来的效果。
MLTD令和首播,一众老资声优历控场,笑到肚子疼的节目效果
最后,整个线下的缺失。一方面线下演出筹办本身就很难,要让日本声优来国内开开心心地做演出,没有常年经验的团队是做不到的。另一方面,线下演出的频率如果保证不到位,粉丝在国内的体验终归只能停留在长期花钱、花精力耗在游戏里的程度,得不到Live会场上那种强有力的释放和升华。
而在运营涉及的每个环节中,任何失误都会导致核心粉丝的不信任,毕竟代理本身对IP并不创造核心价值,对作品理念也好,对作品制作也好,都没有实质的帮助。反而因为代理不合适的运营节奏而来的非目标用户,才是核心粉丝最排斥的要素。“没有比自己真心喜欢的东西,被别人粗浅对待更糟心的事。”
一旦核心粉丝被激怒,那么代理与他们之间就不会存在任何信任了,因为对核心粉丝而言,这样的商业合作有百害而无一利。懂的会玩的,真喜欢的,不需要代理,不懂的不怎么喜欢的,随意进了圈子又不懂得尊重圈子,只会引起反感和排斥。
代理方要做出真正对IP好的利,必须对IP如至亲、如血亲,还得顶住资本压力、拿出真爱厨的理解和行动力,跟粉丝占到一条线上维护相同的价值观,甚至不能犯错。可这种厂商真的存在吗?
日系偶像游戏,在中国市场做不成
以前,葡萄君写了很多关于日系偶像音游的文章,更多希望传递一些理念,所谓的二次元游戏,还有一些不同的做法,比如制作工艺、运营理念、与用户共同成长的方式。这些做法,既能影响到不同的人,也能带着大家追求一些内在的东西,这些东西有差异化、长线,而且来得深刻。
但要在国内照搬一个日系偶像游戏,我是万万不推荐的。我们的市场还没有准备好迎接这样的产品,就好比掌握了前沿的游戏技术,却做不出那些游戏的味道一样,国内市场在创作上要积累的东西还有很多,在这之后才是创作的分化,和细分作品的运用。
所以日系偶像音游在中国市场,做不成到像在日本市场那样的大成,至少当下还没有出现能做成的信号。而真正当这些信号出现的时候,或许已经有团队找到了符合国内用户的作品内核,摸索出了更本土化的产品模式。
至于具体会是什么形态,就留给各位读者思考了。
PS.各位如果有任何想要探讨的二次元品类,欢迎留言或加微信探讨~
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