我覺得電動汽車帶來了重大的歷史機遇，很多地方都會帶來改變，這里既有傳統(tǒng)動力總成轉向電動汽車獨特的東西，而隨著電動汽車本身發(fā)展對原有的電子架構產(chǎn)生了深刻的影響。而在這塊也正是我們對于底盤、動力總成和網(wǎng)聯(lián)，這幾個Domain重構，我們在通往這條路上該怎么看待、怎么選擇和怎么執(zhí)行和操作，都需要跨領域的探討。這次我和我的幾位少壯派好友，仔細做了一個探討，在采訪和匯總的基礎上，做了兩篇習作，請大家參考。本文的話題是“MEB新一代的汽車電子架構展望”，主要包括：

架構需求

架構準則

軟件架構

虛擬化

操作系統(tǒng)

Adaptive AUTOSAR

服務為導向的軟件架構

網(wǎng)絡通信

功能分配

開發(fā)模式

控制器硬件

早一些的時間，我在整理有關大眾電氣化的發(fā)展，特別是有關MEB還有后續(xù)豪華車電動平臺的信息，在整車平臺，特別是電動汽車的布置、核心電池和驅動系統(tǒng)上做了很大動作的勾畫。

而我的友人也談及，在MEB的電子電器方面，德國人也做了很多的內容，一直以來VW對于電子部分公開的信息比較有限，通過幾份介紹資料以及以往對于一些技術發(fā)展的研究，可以一探MEB有關電子/軟件架構的動向，對于未來MEB的電子架構還是明顯感覺汽車電子的技術發(fā)展真的非常快，應用速度不斷加快。傳統(tǒng)整車企業(yè)的領導層都感受到了技術的發(fā)展對于自身開發(fā)的壓力，特別是受到以快打慢，講究體驗和迭代的IT，互聯(lián)網(wǎng)巨頭競爭的壓力。順應消費者的訴求，整個汽車行業(yè)也不得不快速與數(shù)字世界融合中，不管從研發(fā)，制造到服務都處于數(shù)字化的演變中。這個制高點，我們來看看德國大眾是怎么做的。

以下這些是摘錄的部分大眾有關MEB新聞稿，從中可以看出，在戰(zhàn)略上大眾造車理念表達出來有了很大的延伸和變化。

Analogzur?AppleID“ben?tigeauchVolkswageneineentsprechendepers?nlicheID,dieerinseinenFolien?GroupIDMobility“nennt,?damitunserKunderanallunsereProduktegebundenwirdundsichimmerwiederzurechtfindet–unddasfunktioniertschonrechtgut.“Alldasmüsse?natürlichüberFahrzeug-Generationenhinwegfunktionieren“.Unddasistsehrwichtig:?Werdasrichtigmacht,derbekommtdieKunden,dennsiesindfroh,wennsiedatentechnischvernünftigaufgehobensindunddieFunktionenbekommen,diesieauchhabenm?chten.“

byRalfMilke,LeiterE/E-EntwicklungKarosserieelektronikundBordnetzbeiderVolkswagenAG

摘自http://www.all-electronics.de/keynotes-automobil-elektronik/3/

“TheVWI.D.BuzzwilluseDRIVEIXtechnologytocreate“IntelligentCo-Pilot”applications,whichwillincludeconvenienceandassistancesystemsbasedonprocessingsensordatafrombothinsideandoutsideofthecar.Thesystemscanbeenhancedthroughoutthelifeofthevehicleviasoftwareupdates,andcangainnewcapabilitiesasfurtherdevelopmentsaremadeinautonomousdriving.”

摘自https://globenewswire.com/news-release/2018/01/08/1284707/0/en/Volkswagen-and-NVIDIA-to-Infuse-AI-into-Future-Vehicle-Lineup.html

MEB從用戶體驗出發(fā)設計整車功能（Feature)，試圖把數(shù)字化生活拓展到車上，使得車輛成為數(shù)字化生活的一部分，并且借鑒Apple模式來開發(fā)整車。Apple有自己的用戶體驗/UX設計，以及封閉成熟的iOS，性能領先的64位處理芯片。如果要對標Apple，需要從這些維度去構建MEB的技術優(yōu)勢。

1.架構需求

電子電器架構開發(fā)之初需要定義技術開發(fā)需求，大眾MEB電子電器架構的需求慢慢朝個人數(shù)字生活需求轉變，“MaaS”的理念應該會在這代MEB的電子架構平臺上展現(xiàn)。從以下這張圖上可以看出MEB的功能需求定義已經(jīng)更為拓寬。

圖 大眾兩代架構平臺對比摘自VectorCongress2016

Auto.Driving這個不用說，這兩年炒得火熱，基于它可以衍生出很多功能應用與消費場景；

Digitalization可以跟“ID”更緊密地聯(lián)系起來。

這些需求下開發(fā)的技術功能會迭代以及更新并且新的功能會在消費者手中時發(fā)布，APPStore概念也會從手機/電視端往車輛發(fā)展。傳統(tǒng)OEM的“功能手機”時代應該會加速切換。

2.架構準則

在Bosch發(fā)布的關于電子電器架構發(fā)展趨勢報告中，就把“域”控制器以及整車級”計算平臺“的需求描繪出來，當下各大OEM也都在加緊部署”域“DCU。

圖 Bosch電子電器架構趨勢報告

不管是”域“也好，”大腦“也好，核心是需要設計開發(fā)準則Criteria

哪些功能應該放在一起？

哪些需要獨立分布？

哪些需要頻繁升級更新？

這些開發(fā)準則可以相互借鑒，但各家有各家的實際情況，車型種類/產(chǎn)量/市場定位都不一樣。當然如果采用跟隨戰(zhàn)略通常做法，但是看下現(xiàn)今的手機市場，如果汽車市場未來的集中度越來越高，那么各家OEM就得尋找差異化的競爭力，架構策略會有不同。

MEB走個人數(shù)字方向，那么個性化的需求要求下，軟件差異性化，升級迭代,軟件功能訂購是必須。現(xiàn)在很多車上都已經(jīng)宣傳個人的信息帳號系統(tǒng)已經(jīng)建立了，軟件也在更新?lián)Q代，OTA已經(jīng)實現(xiàn)。我想這只是部分功能（Infotainment為主）的帳號關聯(lián)，如上文提到的把車作為MaaS的話，需要關聯(lián)的功能還有許多。

3.軟件架構

虛擬化

功能開發(fā)就不得不提功能安全與網(wǎng)絡信息安全，這兩塊在歐洲OEM是與功能開發(fā)相同步的流程。為了讓不同Safety/Security級別的功能能夠合理有效的實現(xiàn)，需要對系統(tǒng)的底層硬件與軟件做技術升級。汽車電子的虛擬化也已經(jīng)到來，hypervisor虛擬化能夠直接從硬件層面分割硬件資源保持片上多軟件系統(tǒng)獨立。

對多核處理芯片進行硬件資源隔離降低信息安全/功能安全的隱患

備注：最近爆出的intel/armSpectre與Meltdown漏洞是對汽車芯片也有影響的，至今沒有看到有效修補方案，硬件層面的漏洞需要在內核設計中優(yōu)化，不能短期完成

圖 大眾AdaptiveAUTOSAR框架摘自VectorCongress2016

從整體上未來各家OEM在整車主干網(wǎng)上的主節(jié)點（域控制器）將會虛擬出多個封閉軟件系統(tǒng)。

傳統(tǒng)汽車基礎軟件供應商正在加快開發(fā)hypervisor適配域控制器內那些多核汽車微控制器

傳統(tǒng)消費電子類芯片巨頭INTEL/Nvidia也在加快進入汽車電子領域，他們除了提供芯片技術以外虛擬化解決方案也一起打包

隨著未來數(shù)據(jù)計算力要求越來越高，消費電子類巨頭搶占汽車核心處理芯片的趨勢越發(fā)明顯，而傳統(tǒng)的汽車電子供應商的芯片則更多的在安全領域，終端執(zhí)行，感知層面出現(xiàn)。為了適應數(shù)字生活，在娛樂域控制器引入互聯(lián)網(wǎng)的解決方案能夠有效解決車與外界的數(shù)據(jù)交互，同時也能有效解決信息安全。

操作系統(tǒng)

除了硬件虛擬化外，基礎軟件/操作系統(tǒng)也在進行改變。當今的汽車軟件操作系統(tǒng)，除了娛樂系統(tǒng)，

動力/底盤/車身系統(tǒng)大部分都采用實時操作OSEK/AUTOSAROS，

VW在MEB上的域控制器已經(jīng)切換成POSIXOS與AdaptiveAUTOSAR，

當然classicAUTOSAR還會繼續(xù)存在，Safety相關的還需要依賴與Classic（safety）AUTOSAR。

很快就可以看到在一塊芯片上既能跑Linux，QNX又能跑傳統(tǒng)AUTOSAROS的控制器

對于高性能計算能力系統(tǒng)需要POSIXOS,支持如GPU的計算。同時需要集成滿足車載通訊要求的網(wǎng)絡通信協(xié)議棧，UDPNM,DOIP,SOME/IP以及支持時間同步的802.1AS。而這些在當前的OS基礎軟件中沒有提供，需要陸續(xù)部署

對于POSIXOS本身，大家普遍青睞于Linux，開源可以帶來自由定制，但是開發(fā)之初未涉及到汽車控制領域，對于任務調度/搶占機制還在優(yōu)化過程中。雖然也有Tier1與OEM在使用QNX，但是一旦涉及到深度軟件定制開發(fā)，那么QNX本身的開放程度將會決定未來可以應用范圍。

AdaptiveAUTOSAR

AdaptiveAUTOSAR也是必須底層軟件涉及的部分，雖然像Linux也有很多現(xiàn)成的驅動底層，對于汽車行業(yè)的控制軟件涉及車輛安全所以不得不提出自己本身的軟件要求，同時為了滿足統(tǒng)一的接口要求，才會對現(xiàn)有POSIX軟件生態(tài)體系提出AdaptiveAUTOSAR。

從2017年開始AdaptiveAUTOSAR釋放第一版規(guī)范，但是AdaptiveAUTOSAR還處于開發(fā)模式階段，會每６個月更新版本，2018/10將釋放第一個完整版本，后續(xù)將會與ClassicAUTOSARR4.4.0同步。雖然要到18年10月才能凍結，且第三方軟件供應商會較標準滯后，但像VW這樣的業(yè)內巨頭，完全會提前獲得對應版本的軟件（Autosar的白金會員名單，這些OEM，Tier1是定義標準規(guī)范的主力）

小結：未完待續(xù)