引子:當(dāng)前軟件和電子電器正在驅(qū)動汽車朝著電動化、網(wǎng)聯(lián)化和智能化這三個趨勢加速發(fā)展,也使得百年歷史的汽車行業(yè)方方面面都正經(jīng)歷一個前所未有的變革與重塑。深刻認(rèn)識這些變革背后的本質(zhì)將有助于我們準(zhǔn)確的把握下一個十年最大的產(chǎn)業(yè)變革機會給我們帶來的機遇。
1 什么是電子電氣架構(gòu)
所謂汽車電子電氣架構(gòu)(Electrical/Electronic Architecture, EEA)是集合了汽車的電子電氣系統(tǒng)原理設(shè)計、中央電器盒設(shè)計、連接器設(shè)計、電子電氣分配系統(tǒng)等設(shè)計為一體的整車電子電氣解決方案的概念,由德爾福(DELPHI)首先提出。具體就是在功能需求、法規(guī)和設(shè)計要求等特定約束下,通過對功能、性能、成本和裝配等各方面進行分析,將動力總成、傳動系統(tǒng)、信息娛樂系統(tǒng)等信息轉(zhuǎn)化為實際的電源分配的物理布局、信號網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、診斷、電源管理等電子電氣解決方案。
EEA這一概念不僅在汽車行業(yè)中存在,也在航空飛行器、工業(yè)自動化等其他行業(yè)的控制系統(tǒng)中有廣泛使用。EEA的開發(fā)通常包含需求和邏輯功能定義、軟件架構(gòu)設(shè)計、硬件架構(gòu)設(shè)計和線束設(shè)計等層面的開發(fā)活動。
2 汽車電子電氣架構(gòu)面臨的挑戰(zhàn)
上世紀(jì)80年代,隨著IT技術(shù)的初步興起,在當(dāng)時以機械為主宰的汽車行業(yè)掀起了一場汽車電子電氣化革命?!半娮涌刂茊卧‥lectronic Control Unit,ECU)”迅猛發(fā)展,從防抱死制動系統(tǒng)、四輪驅(qū)動系統(tǒng)、電控自動變速器、主動懸架系統(tǒng)、安全氣囊系統(tǒng),逐漸延伸到了車身安全、網(wǎng)絡(luò)、娛樂和傳感控制等系統(tǒng),成為了汽車的重要組成部分。
ECU通常用簡單的MCU芯片來實現(xiàn),每個ECU通常只負(fù)責(zé)控制一個單一的功能單元,各個ECU之間通過CAN(Controller Area Network,控制器域網(wǎng)絡(luò))總線或者LIN(Local Interconnect Network,局部互聯(lián)網(wǎng)絡(luò))總線連接在一起,通過廠商預(yù)先定義好的通信協(xié)議交換信息。因此這個時期的汽車電子電氣架構(gòu)也稱為“分布式EEA”。在今天軟件定義汽車和汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展趨勢下,這種基于ECU的分布式EEA也日益暴露諸多問題和挑戰(zhàn)。
總線的線束長度與重量問題:隨著汽車功能的日益增加,每輛汽車搭載的ECU數(shù)量也逐年增加。據(jù)統(tǒng)計,近些年生產(chǎn)的汽車中平均每輛車搭載的ECU數(shù)量可達30個左右,而一些高端的車型這一數(shù)量甚至?xí)^100個。ECU數(shù)量越多,總線的線束長度必將更長,相應(yīng)地總線的線束重量也必將大大增加。2000年奔馳S級轎車的電子系統(tǒng)已經(jīng)擁有80個ECU,1900條總長度達4km的通信總線。2007年上市的奧迪Q7和保時捷卡宴的總線長度則已經(jīng)突破6km,總重量超過70kg,基本是位列發(fā)動機之后的全車第二重的部件。
整個系統(tǒng)復(fù)雜度超過極限:ECU數(shù)量劇增之后,整車的電子電氣系統(tǒng)硬件復(fù)雜度和響應(yīng)的軟件復(fù)雜度大大超過極限,從而導(dǎo)致整個系統(tǒng)缺乏“靈活性(Flexibility)”和“可擴展性(Scalability)”。比如,在這樣復(fù)雜的系統(tǒng)中,增加一項新功能往往會引起整個系統(tǒng)中好多個環(huán)節(jié)的軟硬件變更。這極大地制約了汽車智能化和網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展速度。
通信帶寬瓶頸:汽車不斷增加的傳感器數(shù)量,也使得車載內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通信的數(shù)據(jù)量呈幾何級數(shù)激增。以單個傳感器的數(shù)據(jù)傳輸量測算,ADAS系統(tǒng)的雷達和攝像頭各自產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量都超過了100Mbyte/s。以一臺配備有五個雷達傳感器和兩個攝像頭傳感器的汽車為例,在采集和存儲期間,需要管理大約1GByte/s的海量數(shù)據(jù)。因此,傳統(tǒng)的FlexRay、LIN和CAN低速總線等已經(jīng)無法提供所需的高帶寬通信能力。
軟硬件緊耦合:無法支撐軟件定義汽車的趨勢。每個ECU都與某個具體功能緊緊綁定在一起,無法實現(xiàn)橫跨多個ECU/傳感器的復(fù)雜功能,也無法通過OTA來持續(xù)更新汽車上的軟件系統(tǒng)。在軟件定義汽車的時代,持續(xù)的整車在線升級OTA和模塊之間互相通訊融合變得異常重要,顯然ECU之間的信息孤島問題會嚴(yán)重制約和阻礙這一趨勢。
上述這些問題和挑戰(zhàn),在汽車三化的發(fā)展背景下是質(zhì)量、成本和時間的天敵;要解決這一問題,最有效的辦法就是將多個分散的小傳感器集成為功能更強的單個傳感器,將多個分散的ECU按照功能域劃分,集成到一個運算能力更強大的域控制器(Domain Control Unit, DCU)中。這一思想直接開啟了汽車電子電氣架構(gòu)從“分布式 => (跨)域集中式 => 中央+區(qū)域集中式”的升級和進化序幕。
3 汽車電子電氣架構(gòu)的演進趨勢
博世(BOSCH)對未來汽車電子電氣架構(gòu)演進趨勢的劃分是目前業(yè)界普遍接受的一種劃分方法。如下圖1-1所示:

圖1-1 博世對未來汽車電子電氣架構(gòu)發(fā)展趨勢的觀點
今天我們正處于從過去的分布式EE架構(gòu)邁向域集中式EE架構(gòu)的轉(zhuǎn)變過程中,預(yù)計到2025年左右就會完成這一轉(zhuǎn)變。從2025年以后,將開啟跨域的融合時代,也就是轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸醒?區(qū)域”(Central & Zonal)計算的EE架構(gòu)時代。
3.1 分布式EEA
在分布式EEA下,ECU通常都是特定于某個功能的,因此整車ECU數(shù)量很多。此時,ECU之間的通信能力是非常受限的,一般是根據(jù)需要通過傳統(tǒng)的CAN或FlexRay等低速總線來在需要協(xié)同的ECU之間進行點對點的通信。
此時,域內(nèi)部的各個ECU之間通過本域的局部網(wǎng)絡(luò)來進行協(xié)同合作。各域之間的網(wǎng)絡(luò)一般是互相獨立的,也即域和域之間的通信功能非常有限,只是根據(jù)需要通過傳統(tǒng)的CAN或FlexRay等低速總線進行垮域通信。
首先,對數(shù)量眾多的ECU開啟模塊化整合。將功能類似的ECU整合成一個模塊,這也是“功能域(Function Domain)”的前身。
另外,汽車中央網(wǎng)關(guān)的加入使得功能模塊之間數(shù)據(jù)通信變得更為容易。網(wǎng)關(guān)通過整合不同總線和網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)進行跨總線數(shù)據(jù)交換,比如:CAN、LIN、FlexRay和MOST等。汽車中央網(wǎng)關(guān)承擔(dān)不同總線類型之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換工作,并參與各網(wǎng)段網(wǎng)絡(luò)管理;根據(jù)實際需求路由信號和消息控制路由時序。從而實現(xiàn)不同模塊和功能之間通訊。如下圖1-2所示。

隨著ECU模塊化的深入,出現(xiàn)了集成度更高、性能更強的ECU,原本多個功能單一的ECU進而融合成單個功能更強大的ECU。如圖1-3所示:

3.2 域集中式EEA
隨著模塊化程度和ECU功能集成度的更進一步提高,就出現(xiàn)了“功能域(Function Domain)”的概念,功能域的出現(xiàn)是“域集中式EEA(Domain Centralized EEA)”的標(biāo)志。從軟、硬件架構(gòu)上來看,域集中式EEA最直觀的表現(xiàn)就是有了“域控制器(Domain Control Unit,DCU)”來作為整個功能域的核心。所謂域控制器是指域主控硬件、操作系統(tǒng)、算法和應(yīng)用軟件等幾部分組成的整個系統(tǒng)的統(tǒng)稱。
域主控處理器(Domain Host Processor)又是域控制器的大腦核心,通常由一個集成度更高、性能更強的處理器來擔(dān)任。它一方面也具備網(wǎng)關(guān)的協(xié)議轉(zhuǎn)換功能,負(fù)責(zé)域局部的不同總線間的協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換;另一方面由于它有更強的計算能力,因此它也會將本域中的其他ECU或者傳感器所感知的信息都進行匯總處理和計算,再把結(jié)果發(fā)回給不同的執(zhí)行器進行執(zhí)行。如下圖1-4所示:

在基于域控制器的域集中式EEA中,傳感器、ECU與功能特性不再是一對一的關(guān)系,也就意味著傳感器與數(shù)據(jù)處理被分離開來。這點變化帶來了諸多好處,包括:1)集中式管理起來比較容易;2)更高的集成度可以減少ECU的數(shù)量,平臺的可擴展性也會更好;3)在更強大的域主控處理器上可以運行更復(fù)雜的傳感器融合算法,使得實現(xiàn)跨多個傳感器的復(fù)雜功能成為可能。
對于功能域的具體劃分,各汽車主機廠家會根據(jù)自身的設(shè)計理念差異而劃分成幾個不同的域。比如BOSCH劃分為5個域:動力域(Power Train)、底盤域(Chassis)、車身域(Body/Comfort)、座艙域(Cockpit/Infotainment)、自動駕駛域(ADAS)。這也就是最常見的五域集中式EEA。
伴隨著域主控處理器性能的進一步增強,對主處理器需求比較類似的多個不同功能域可以進一步融合成一個功能域,也即融合成“跨域集中式EE架構(gòu)”。大眾MEB平臺則劃分為三個域:自動駕駛域、智能座艙域和車身控制域。華為對域的劃分也跟大眾MEB類似。這種三域集中式EEA可以理解為在5域集中式架構(gòu)進一步融合的結(jié)果。也就是把原本的動力域、底盤域和車身域融合為整車控制域。如下圖1-5所示:

三域集中式EEA涉及的域控制器主要有4類,車控域控制器(VDC,Vehicle Domain Controller)、智能駕駛域控制器(ADC,ADAS/AD Domain Controller)、智能座艙域控制器(CDC,Cockpit Domain Controller)以及若干高性能網(wǎng)關(guān),其中:
VDC:負(fù)責(zé)整車控制,實時性安全性要求高;
ADC:負(fù)責(zé)自動駕駛相關(guān)感知、規(guī)劃、決策相關(guān)功能的實現(xiàn);
CDC:負(fù)責(zé)HMI交互和智能座艙相關(guān)(甚至整合T-Box)功能的實現(xiàn);
目前業(yè)界實行三域EE架構(gòu)的有:
大眾的MEB平臺的E3架構(gòu):即由3個車輛應(yīng)用服務(wù)器(In-Car Application Server,簡稱ICAS)組成的域集中式EEA,具體包括:車輛控制服務(wù)器ICAS1、智能駕駛服務(wù)器ICAS2和信息娛樂服務(wù)器ICAS3?;贓3架構(gòu)的首款量產(chǎn)車型是2021年10月發(fā)布的ID3。如圖1-6所示。

圖1-7 大眾MEB平臺E3架構(gòu)
華為的“計算+通信”架構(gòu)(CC架構(gòu)):也是由VDC、ADC、CDC和網(wǎng)關(guān)等部件組成。華為將ADC叫做MDC(大名鼎鼎的“移動數(shù)據(jù)中心”,Mobile Data Center)。如下圖1-8所示。

圖1-8 華為的計算+通信EEA
3.3 中央+區(qū)域EEA
隨著功能域的深度融合后,功能域(Function Domain)的概念將逐漸消失,域主控處理器演變?yōu)楦油ㄓ玫挠嬎闫脚_,這就是車載“中央+區(qū)域(Central & Zonal)EEA”,也稱為“中央集中式EEA(Vehicle Centralized EEA)”,或者“區(qū)域EEA(Zonal EEA)”,如下圖1-9所示。
車載中央計算機(Vehicle Central Computer,VCC):多個VCC組成一個異構(gòu)服務(wù)器集群,作為一個通用計算平臺(General Computing Platform,GCP),提供整車所需的計算、存儲、通信和管理能力。因此,車載VCC平臺可以被看作是一個縮微版的數(shù)據(jù)中心服務(wù)器集群。
區(qū)域控制器平臺(Zonal Control Unit,ZCU):每個區(qū)域又會有一個區(qū)域計算機Zonal Control Unit (ZCU), 注意:這里的區(qū)域是指地理上的區(qū)域概念。ZCU是整車計算系統(tǒng)中某個局部的感知、數(shù)據(jù)處理、控制與執(zhí)行單元。它負(fù)責(zé)連接“整車中地理意義上某一個區(qū)域內(nèi)”的傳感器、執(zhí)行器以及ECU等,并負(fù)責(zé)本區(qū)域內(nèi)的傳感器數(shù)據(jù)的初步計算和處理,它本身也具有網(wǎng)關(guān)的協(xié)議轉(zhuǎn)換功能(因此也稱為Zonal Gateway),負(fù)責(zé)本區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換。注意:這里的中央計算平臺和區(qū)域計算平臺都是功能域無關(guān)(Function Domain Independent)的通用計算平臺,因此區(qū)域計算平臺通常會支持各種常見的連接接口類型。
兩級通信網(wǎng)絡(luò):TSN以太網(wǎng)作為整車通信的主干網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,要具備高帶寬和實時通信,同時保證可靠性和fail-operational特性;而在區(qū)域內(nèi),ZCU與ECU之間、ZCU與傳感器之間的通信仍然采用CAN/CANFD/FlexRay/LIN/10BaseT1s等中低速網(wǎng)絡(luò)。
分級供電網(wǎng)絡(luò):一級配電網(wǎng)絡(luò)(也就是骨干供電網(wǎng)絡(luò))有雙電源保證供電冗余,它將電源輸送到區(qū)域控制器ZCU節(jié)點。二級配電網(wǎng)絡(luò),由區(qū)域控制器負(fù)責(zé)將電力繼續(xù)向下輸送到底層控制器,因此區(qū)域控制器需要具備power distribution功能,以及eFuse(電子熔絲)等功能;
總而言之,分布式EEA是“計算的分布式,供電的集中式”;而中央+區(qū)域EEA就是“供電的分布式,計算的集中式”,正好反過來。Zonal EEA不僅能將計算資源集中,便于軟硬件分離;也給整車各個控制器的電源管理帶來很多想象力。而ZCU作為分級通信和分級供電的區(qū)域節(jié)點都在整個體系中扮演了非常關(guān)鍵的角色。

汽車整體而言是個封閉保守的行業(yè),大部分傳統(tǒng)主機廠和Tier 1供應(yīng)商對新技術(shù)的采納和接受都比較緩慢。業(yè)界普遍認(rèn)為從現(xiàn)在到2025年之前,大部分傳統(tǒng)汽車主機廠都將處于域集中式EEA的持續(xù)演變過程中。2025年之后,“中央+區(qū)域 EEA”將有望成為汽車的終極電子電氣架構(gòu)。特斯拉是在全球汽車行業(yè)中率先采用Zonal EEA的,其它整車主機廠以及Tier 1 OEM廠商也都紛紛跟進,開始定義自己下一代的Zonal EEA。因此2025年之后,Zonal EEA有望成為整個汽車行業(yè)的主流EE架構(gòu)。
3.3.1 特斯拉Zonal EEA
但是像特斯拉這樣新興電動車廠商因為沒有任何歷史包袱,因此特斯拉在定義Model Y車型(2020年上市)的EE架構(gòu)時,一步到位,跳過“域集中式EE架構(gòu)”,直接進化到“中央+區(qū)域EEA”。特斯拉Model Y的EE架構(gòu)只有三大部分:
中央計算模塊(Central Computing Module, CCM)
左車身控制模塊(BCM LH: Body Control Module, Left Half)
右車身控制模塊(BCM RH: Body Control Module, Right Half)
其中,中央計算模塊直接整合了駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)和座艙信息娛樂(Cockpit and IVI)兩大域,以及外部連接和車內(nèi)通信系統(tǒng)域功能(中央網(wǎng)關(guān)和防火墻等)。左右車身控制模塊分別負(fù)責(zé)剩下的“車身與舒適系統(tǒng)(Body and Comfort)”、“底盤與安全(Chassis and Safety)系統(tǒng)”和“汽車動力系統(tǒng)(Vehicle Dynamics)”的三大功能;當(dāng)然本身也作為一個通信的網(wǎng)關(guān)節(jié)點。

圖1-10 Tesla Model Y的Zonal EEA
特斯拉在全球范圍內(nèi)率先開啟了汽車OTA應(yīng)用的浪潮。特斯拉不僅可以透過OTA將軟件升級包發(fā)送車載通訊單元,更新車載信息娛樂系統(tǒng)內(nèi)的地圖和應(yīng)用程序以及其他軟件,還可以直接將軟件補丁程序傳送到相應(yīng)的電子控制單元(ECU),實現(xiàn)對控制操作層面的軟件升級。這是很多傳統(tǒng)主機廠和Tier 1廠商因為其老舊的汽車EE架構(gòu)而無法媲美的(他們通常只能實現(xiàn)車載娛樂信息系統(tǒng)的在線更新和升級)。
3.3.2 豐田的Zonal EEA
豐田也正在積極推進從其當(dāng)前基于域的EE架構(gòu)演變?yōu)橄乱淮爸醒?區(qū)域”的EE架構(gòu)。在豐田看來,Zonal EEA有這樣一些有點:1)可以通過ECU集成來減少ECU數(shù)量,從而降低BOM成本;2)通過區(qū)域控制器ZCU來降低通信網(wǎng)絡(luò)線束和供電網(wǎng)絡(luò)線束的長度與重量,降低線束設(shè)計復(fù)雜度,提高產(chǎn)線自動化程度;3)減少了ECU數(shù)量和線束長度,也可以騰出更多空間,為后續(xù)迭代預(yù)留空間;4)軟件上,使用基于Adaptive AUTOSAR和Classic AUTOSAR的SOA架構(gòu),實現(xiàn)便捷的軟件迭代和功能的可擴展性。

3.3.3 沃爾沃的Zonal EEA
沃爾沃的Zonal EEA包括Core System和Mechatronic Rim,如下圖1-12所示。不過沃爾沃將ZCU劃入了Core System中了,它稱為VIU(Vehicle Integration Unit),每個VIU對應(yīng)一個整車區(qū)域的感知、控制與執(zhí)行。VCU(Vehicle Computation Unit)對應(yīng)車載中央計算機,提供整車智能化所需的算力與數(shù)據(jù)存儲。

圖1-12 沃爾沃的Zonal EEA
3.3.4 安波福的Zonal EEA概念
安波福(Aptiv)的智能汽車架構(gòu)SVA定義了一個統(tǒng)一的供電和高速通信骨干網(wǎng)絡(luò),這是整車架構(gòu)最基礎(chǔ)的基礎(chǔ)設(shè)施。連接到這一骨干網(wǎng)絡(luò)的SAV組件有:
安全連接網(wǎng)關(guān)(Secure Connected Gateway):SCG是從外部對SVA架構(gòu)進行控制的主控網(wǎng)關(guān)節(jié)點。它實現(xiàn)像包括從外部對汽車進行喚醒這樣的功能,以及通過無線或者5G跟云端或者路側(cè)的邊緣計算節(jié)點進行連接的功能。
開放服務(wù)器平臺(Open Server Platform):也即對應(yīng)著Zonal EEA中的VCC服務(wù)器集群平臺。在開放服務(wù)器平臺中,我們會運行各種軟件應(yīng)用,比如:自動駕駛軟件和算法,智能座艙應(yīng)用等。開放服務(wù)器平臺,可以對應(yīng)用按需分配計算資源,并提供必要的冗余以保證應(yīng)用的可靠性。
Power Data Center(PDC):PDC也就是Zonal EEA中的區(qū)域控制器ZCU。它作為一個通用的“Docking Station”,有兩個作用:1)區(qū)域的通信與控制主節(jié)點,連接區(qū)域內(nèi)的傳感器和外設(shè)等,充當(dāng)區(qū)域內(nèi)低速網(wǎng)絡(luò)與主干網(wǎng)絡(luò)之間的通信網(wǎng)關(guān);2)作為分級供電的節(jié)點,將供電主干網(wǎng)的電力分配給區(qū)域內(nèi)的傳感器和外設(shè)等。PDC的數(shù)量可以從兩個到六個之間變化,根據(jù)不同的車型來選擇不同的配置。
SVA架構(gòu)將可以有效地降低汽車全生命周期各個環(huán)節(jié)的成本,包括:開發(fā)、制造和售后維護等。并且能很好支撐汽車制造商通過OTA來持續(xù)對汽車上的軟件進行升級和維護。

圖1-13 安波福的Zonal EEA — SVA架構(gòu)
3.3.5 偉世通的Zonal EEA概念
偉世通的區(qū)域EEA概念與其它廠家類似。整個系統(tǒng)可以被看作是“服務(wù)器集群+邊緣計算區(qū)域網(wǎng)絡(luò)”組成的分布式計算與通信環(huán)境。
采用汽車以太網(wǎng)TSN作為通信主干網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,保證通信的高帶寬、通信的實時確定性和可靠性。
Super Core就是車載中央計算平臺,甚至可能是刀片服務(wù)器,服務(wù)器集群是可伸縮的。
傳感器和執(zhí)行器都連接到區(qū)域網(wǎng)關(guān)(也就是ZCU)。根據(jù)車型區(qū)域網(wǎng)關(guān)的數(shù)量可以從2個到6個之間變化。
整車的供電網(wǎng)絡(luò)也是一個分級的供電體系。主干供電網(wǎng)絡(luò)采用雙電池冗余備份策略,ZCU作為從主干網(wǎng)到區(qū)域網(wǎng)的電源分配節(jié)點,負(fù)責(zé)將電力繼續(xù)向下輸送到區(qū)域內(nèi)的ECU、傳感器和控制器等。因此區(qū)域控制器也需要具備高級power distribution功能,以及eFuse(電子熔絲)等功能;基于這一套供電體系,可以實現(xiàn)更加智能的電源管理,比如:根據(jù)各區(qū)域的負(fù)載不同來優(yōu)化節(jié)電策略。

圖1-14 偉世通的Zonal EEA概念
4 小結(jié)
總結(jié)一下Zonal EEA相對于分布式EEA和域集中式EEA有這樣一些硬件上的優(yōu)點:
減少線束用量:Zonal EEA可以大大簡化線束拓?fù)涞脑O(shè)計復(fù)雜度,減少線束使用的長度和重量。博世曾經(jīng)建立過理論模型,對不設(shè)置區(qū)域控制器和設(shè)置了區(qū)域控制器的線束長度進行對比。研究結(jié)果顯示,所有外圍ECU、傳感器和執(zhí)行器直連到車載中央計算機,線束只多不少,線束拓?fù)浞浅2缓侠恚恢挥性O(shè)置了相應(yīng)的區(qū)控制器,線束拓?fù)洳诺靡院喕€束密度也大大降低。因此,Zonal EEA說能夠降低線束長度,減少線束質(zhì)量,是有理論支撐的。使用了Zonal EEA的Model Y車型號稱可以將線束使用量降低到100米以內(nèi)。
制造與裝配:線束復(fù)雜度和長度減少了,裝配就簡化了,也能大大提高產(chǎn)線的自動化水平,提高制造能力。
安裝空間:節(jié)省了汽車內(nèi)部的安裝空間。
系統(tǒng)更具彈性:Zonal EEA使得整車更具有靈活性和伸縮性。當(dāng)增加新的用戶功能特性時,不需要額外增加傳感器和執(zhí)行器,也不會需要增加新的配電需求。
Zonal EEA也非常有利于對整車的硬件系統(tǒng)做統(tǒng)一的抽象。有了一致統(tǒng)一的硬件抽象層后,才能將硬件和軟件解耦分離,這一點在IT行業(yè)和手機行業(yè)是非常自然的一個思想,也正因此才造就這兩個行業(yè)今天各種先進的軟硬件技術(shù)。我們完全可以相信很多IT行業(yè)已經(jīng)發(fā)展多年的成熟軟件技術(shù)一定會被借鑒到汽車行業(yè)中來,比如:互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器端的面向服務(wù)架構(gòu)(SOA)軟件設(shè)計思想。
持續(xù)的OTA軟件升級:賦能主機廠更好的實現(xiàn)軟件定義汽車,徹底改變傳統(tǒng)汽車商業(yè)模式。傳統(tǒng)上當(dāng)用戶購買一輛汽車后,對于主機廠而言,它與這位用戶的商務(wù)關(guān)系已經(jīng)結(jié)束了,而現(xiàn)在恰恰相反,這對主機廠和用戶之間僅僅只是一個起始點。主機廠可以容易、便捷的為已經(jīng)銷售出去的汽車增加新的功能特性,汽車質(zhì)量問題的召回維修可能就僅僅只需要推送一次軟件升級就可以了。
更優(yōu)的傳感器數(shù)據(jù)融合:在Zonal EE架構(gòu)下,由于ECU/傳感器等不再與某個具體的功能特性緊密關(guān)聯(lián)和綁定,因此我們可以在中央計算平臺上設(shè)計和運行更復(fù)雜更優(yōu)化的傳感器數(shù)據(jù)融合算法,這點對更高的自動駕駛等級而言是至關(guān)重要的。
更復(fù)雜的功能特性:應(yīng)用的業(yè)務(wù)邏輯可以集中到車載中央計算平臺上來實現(xiàn),這樣更容易實現(xiàn)跨多個傳感器/執(zhí)行器的復(fù)雜功能特性。
傳統(tǒng)的分布式EEA,車輛本質(zhì)上是一臺機電一體化的機械載具,要想汽車變成一臺四個輪子上的手機那樣真正的智能設(shè)備,首先需要實現(xiàn)中央集中式EEA,然后基于統(tǒng)一的硬件抽象模型,實現(xiàn)軟件的SOA架構(gòu)和基于服務(wù)的通信,才能達到終極目標(biāo)。汽車電子電氣架構(gòu)發(fā)展以及相應(yīng)的軟件架構(gòu)變化將是一個長期的、漸進式的演進過程。它將對整個汽車行業(yè)的芯片、軟硬件技術(shù)、生產(chǎn)制造和售后維護等產(chǎn)生深遠的影響,因此也必將重塑整個汽車產(chǎn)業(yè)的供應(yīng)鏈格局。
審核編輯:劉清
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