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汽车电子架构，进化或改革？

今天，汽车上数以百计的ECU（电子控制单元）， MCU（微控制处理器单元）及其上面运行着的大量的嵌入式软件代码以及复杂的整车网络注定了汽车不同于其他的IOT设备和智能手机能够快速得追赶上信息技术发展的步伐。事实上汽车上的电子电气架构也一直在朝着为智能化体验服务这个方向在演化着，只是这个过程相比消费电子行业需要更长的时间。 博世集团2017年在德国的一个汽车行业会议上曾分享过其在整车电子电气架构方面的战略图。如下图，整车电子电气架构的发展被分为了6个阶段：模块化阶段（一个功能一个ECU硬件），功能集成阶段，中央域控制器阶段，跨域融合阶段，车载中央电脑和区域控制器，车载云计算阶段。 今天我们大多数传统的车型尚处于功能集成阶段，而新兴的造车企业（如Telsa）及传统车企重点投入的一些未来车型的研发则有机会丢掉一些历史包袱从而设计更先进的整车电子电气架构。 近期，大众汽车的CEO也宣布了计划通过将其现有汽车搭载来自200个不同供应商的70个ECU“减少到三台中央车载电脑”来减少整车软件的复杂性从而为智能化提供基础。而这个举措将通过“收购过去向我们交付软件的供应商”来实现。 Volkswagen plans to improve its software’s robustness by reducing its cars’ 70 electronic control units “to three or four central on-board computers”.

Mar 17, 2019 - 1 min read

聊起车联网技术时，我们可能想说什么

1981年世界上第一个车载导航系统被集成在Honda汽车上，30多年来，随着芯片、通信和互联网技术的快速发展，汽车软件发生着巨大的变化。 随着越来越多的传感器，摄像头，自动驾驶等新技术被集成进汽车，车辆每时每刻都在产生着大量的数据。基于CAN总线架构的汽车，一辆车每小时可以产生 1GB左右的车辆信号数据，随着信息娱乐系统的发展，用车过程中语音视频数据的增加，一辆车每小时产生的数据量会增长至 20GB。支持更大传输带宽的车载以太网架构技术被引入到的汽车中，今天的智能汽车，已经俨然成为了装在四个轮子上的数据中心。 车联网无缝地集成了车辆与环境周边系统，将车辆用户与数字世界连接在一起。1996年，通用汽车通过旗下OnStar产品发布了第一个车联网功能 E-Call - 当车辆碰撞或其他紧急情况发生时，自动帮助用户拨通 呼叫中心，并将车辆位置等信息传输到呼叫中心坐席系统以便及时对用户实施救援。 由于早期昂贵的技术成本，在很长的一段时间里，车联网功能在一些高端车辆中被作为可选的增值功能销售，用户量发展缓慢。近几年，随着电动车技术的发展，国家相关安全法规的实施，车联网功能逐渐成为了电动车的标配功能。随着Tesla 2012年推出第一款带有OTA (Over The Air) 功能的 Model S 电动车，新的功能特性可以通过OTA软件不断地发布给到用户，汽车不再是交付后便失去生命力的产品，汽车架构进入了软件定义汽车的时代。 今天我们聊起车联网技术时，我们发现大家处于一个非常好的时机。过去互联网及移动互联网的快速发展，大规模软件系统技术具备了较高的成熟度，越来越多的在互联网行业被大量验证过的技术被引入到车联网中来，赋能智能汽车。笔者最近尝试在整理车联网端到端涉及的软件技术脑图，从服务、云端、整车电子架构、通信技术、整车软件平台和自动驾驶等方面去看，当我们聊起车联网技术时，可能会想到的东西。  车联网服务 车联网服务包含交通安全，交通效率，经济效率，交互及便捷性，信息娱乐服务，移动数字生活等多个方面的服务。车联万物的场景正在逐步的成为现实。在不久的将来，你用车的场景会是在上车的瞬间，车上的智能助理已经从你的移动设备日历里同步了本次行程信息，预先设置好了用车环境和自动驾驶路线，行程中附近车辆及路侧设备发送过来的信息会被实时显示在抬头显示屏上，智能助理会给你播报你感兴趣的新闻，用车全过程就像在家里一样享用属于自己的私人生活空间。 车联网云 车联网服务在云端的技术栈与其他互联网业务的技术架构没有太大区别。微服务架构解耦了不同业务的复杂性，适用于车联网服务的场景。不同于移动互联网应用里主要由用户手动产生的数据，车联网中的数据是由车辆每时每刻在产生，这个特性对云端支持高并发连接数和高吞吐量提出了更高要求，比如连接着100万辆车的平台，假设每辆车以5秒的间隔向云端上报数据，那么意味着云端平均每秒需要处理20万个数据的写入请求。 整车电子架构、通信技术及软件平台 进入软件定义汽车的时代，车辆拥有的全部功能由车上的软件决定，并能通过OTA及App Store安装的方式实现增长。软件定义汽车的实现对整车的电子架构提出了更高的要求。整车电子架构不再是传统的特定ECU执行特定功能的“功能机”设计，而是转为面向通用计算的“智能机”设计：需要对整车平台抽象出若干计算电脑，并使得传感器、执行器等输入输出设备能够被计算电脑所访问。计算电脑作为汽车软件运行的基础需具备高可用、可扩展等特点。 高级辅助驾驶及自动驾驶 目前一些L2的高级辅助驾驶功能正在越来越多的商用车上得到应用，而L4的自动驾驶则在一些封闭区域（比如码头，园区）的特定场景下开始得到应用。L4及L5级别的自动驾驶在商用车上的广泛应用目前除了技术方面的改进外，还面临着其他方面的一些挑战需要时间来解决：成本方面、与非自动驾驶车辆的并存、法律责任界定、失业问题等。 以上是笔者在车联网领域学习过程中一些 初浅的 见解，欢迎有兴趣的同学一起交流。 文中提及的高清脑图下载请联系本公众号。 End

Mar 11, 2019 - 1 min read