近十年来数字生态已经深刻地改变了我们的生活,而未来它将进一步为我们带来舒适和高效的生活。在智能网联汽车产业大变革、新四化趋势的背景下,软件定义汽车已成为行业共识,汽车除了拥有传统意义上的“交通”功能属性外,其智能属性正在逐渐增加。

随着车辆智能网联化的发展,同时也受益于新技术(如高算力的AI芯片,高带宽/低时延的车载以太网,解耦的车载操作系统和中间件方案,云端和边缘计算等互联网技术)的落地,车辆越来越多的复杂功能呈几何级地涌现,随之带来车辆自身复杂程度的增加,车辆各系统之间、车辆之间的交互通信增加,这对电子电气架构的的通信能力及架构的延展性有了更高的要求,传统的分布式电子电气架构已经不能满足现阶段汽车发展的需求。

零束银河全栈技术解决方案之中央集中式电子架构_跨域

一、EA的变革势在必行,主要有以下几个方面:

1、软硬件解耦

软件定义汽车时代,OEM需要改变以往软硬件强耦合(一个功能绑定一个ECU)的局面,通过软硬件解耦使不同的软件功能可以(动态地)分配到硬件中,这也是电子架构功能逐步由分布式向域集中-整车集中+区域-整车集中不断演进的原因之一。只有通过软硬件解耦,才能让架构带宽满足汽车层出不穷的新功能,并能在架构变种中灵活移植,达到整车资源的最大利用。

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2、持续的功能/软件开发和迭代能力

以往动辄1~2年的新功能开发周期已无法满足功能快速迭代的需求,OEM必须寻求一种敏捷开发的模式来支撑C端用户的升级诉求,电子架构正是为此提供了强大的硬件基础及高效的运作流程。 

3、互联“异构”的世界

智能车再也不是单独封闭的“移动城堡”,它是这个“万物互联”世界的成员,所以,电子架构也不能“闭门造车”,而应该是一个能够将“云管端”一体化的整体生态解决方案。为此,集中式电子架构中有我们研发的独特的车云互联对接模块VAL(Vehicle Abstract Layer)车辆抽象层。它犹如一对孪生伙伴,遥相呼应,携手合作。这就是我们所说的“异构”。

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4、高安全性、低时延

随着汽车智能化的深入,越来越多的机械部件电子化智能化,但同时也对电子电气系统提出更高的安全风险控制要求。为了保障车辆使用的安全性,电子架构的研发也将功能安全和信息安全的整套(相关)方法论融入到具体的开发体系中,对车辆的失效模式进行全面的分析并预防。

同时,在车内外信息传输量日益增加的情况下,低时延不仅会影响用户体验,也是部分功能的强制要求(如底盘,动力,自动驾驶等),这就要求EA架构从中间件技术、基础网络架构等方面着手,满足低时延这一非常具有挑战性的任务。端到端通讯校验,通讯质量(QoS)等等技术在架构中的实现有效保障了安全性能。

5、高带宽、高算力

如果大家去看进化史,会发现灵长目动物智力的提升,是伴随着大脑的不断提升而获得的,同样,车载智能计算平台这种架构产品也决定了智能车的未来,其算力、带宽等为上层软件提供强大的支撑和友好的运行环境。EA设计是影响这些资源要求能否满足平台的功能带宽的一个重要因素。除了成熟的MCU,这一代电子架构中也部署了多个MPU和相应的软件技术,例如AUTOSAR Adaptive。这些技术使这一代电子架构有巨大的突破能力。

6、数据驱动的迭代闭环

持续保持快速迭代的能力已经成为智能车需要必备的一项“素质”,随着智能车升级速度的加快,一些新势力造车的OTA频率已经可以达到10天左右,用数据替代人力,驱动算法的高速进化,这是一项高效的软件开发模式,电子架构则需要深入思考如何在海量的数据中筛选出有用数据,降低数据收集成本和范围。 

中央集中式电子架构将成为EA变革的必然结果,为软件定义汽车提供硬件基础。对于智能车来说,电子架构/网络/诊断等类似于人体的骨骼/神经/血管,把整车各要素有机地联系起来。而数据作为功能载体,就像血液一样,通过电子架构把 “养分”输送到各个“要素”。需要说明的是,连接关系的变化不仅指网络拓扑的变化,更重要的是逻辑功能的连接关系的变化,如SOA(究其实质,SOA就是一种新的连接关系类型)。

二、零束银河全栈技术解决方案

所谓软件定义汽车就是在汽车硬件数字化、标准化的基础上,基于大数据和人工智能分析,利用软件编程去实现灵活、多样的功能。通过云(云计算)、管(数字网络)、边(边缘计算)、端(智能终端)使应用软件与硬件的深度融合,为用户提供智能化、定制化的产品和服务,并能不断迭代更新(OTA)。零束通过提供全栈技术解决方案,帮助OEM开创全新“研发与商业模式”,通过垂直集成和前后市场打通,构建品牌/规模/速度的领先优势,为OEM构建一个能“场景驱动,数据主导,软件定义”的智能车基础平台。

基于以上对全栈方案的解读,零束云管端一体化中央集中式电子架构平台解决方案的特点为:

· SOA软件平台,跨域融合横向打通

·软硬解耦,核心硬件资源可Plug&Play

·搭建智能场景库,深度分析并完善需求,正向开发功能/系统,实现全自主的开发能力

·面向服务SOA架构深度部署,硬件可拓展,软件可持续OTA升级更新

·车云协同,核心计算组件动态部署算力、持续打造车云端协同计算架构

·完整的数据埋点、存储处理、优化改进及价值创造闭环

·用户直接感知/变化频次高应用模块与基础软件层解耦,并上移至计算层和(或)云端,支持OTA,降低ECU硬件和通讯资源配置,易于整车变型开发

·以车载主从HPC为核心,深度区域融合Zone,移动智能IoT平台,形成云端汽车数字孪生

零束云管端电子架构通过全面分解,纵向实现云管端一体化车云协同,横向实现深度跨域融合,满足产品需求-功能/服务-系统-产品-测试-运维的整体链路打通,提供智能车端到端的系统性解决方案。

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本文从宏观的角度,简要介绍了中央集中式电子架构总体情况,零束全栈解决方案通过4大基础底座中央集中式电子架构、SOA软件平台、智能车数据工厂、全栈OTA和网络安全方案,支撑跨域融合的端到端数字化体验平台,以用户需求为导向,与全球开发者和用户一起共建、共享、共赢智慧出行新生态。后续零小束将带来更多全栈技术解决方案相关知识分享,希望与大家携手探索智能车的浩瀚银河。