汽车电子的“画风”怎么就变了呢?
时间:2023-02-14 03:00:00
回顾十几年前,CAN总线是一项多么先进的技术啊!每天背着电脑,全国各地跑来跑去,给人介绍CAN基础:“CAN是指控制器局域网,吧啦啦啦.”。再看现在,出门你说你懂CAN总线感觉像个小屁孩,什么都不说SOA、以太网、软件定义汽车、A核M核,中央计算单元,你不好意思说你是汽车电子圈混的。感觉就是那么一瞬间的事:忽如一夜春风来,SOA遍地开。
奇怪的是,为什么这么多奇怪的概念、术语和技术在汽车电子圈的短时间内涌入?原本平淡朝九晚五的汽车人生活,突然变成了IT人的996;即使你觉得自己现在很努力,试图强迫自己学习新知识,希望赶上尖端技术的步伐,鹅仍然听到很多奇怪的术语,不敢直接接对方,只能低下头默默拿起手机检查对方说什么,然后给出似乎理解的反馈。
但是鹅,为什么画风这么快就变了?在过去的十年里,苹果推广了智能手机及相关技术,2345G随着蜂窝通信技术的进步和特斯拉对自动驾驶追求的快速突破,它为世界各地的汽车人开辟了一个新的世界,让汽车人看到能性。人性追求美、懒、舒适。当这些新概念跨界进入汽车行业时,它们成为汽车中的各种新需求:智能驾驶舱、互联、自动驾驶等。
智能驾驶舱是通过各种信息显示设备(仪器、主机、副驾驶娱乐、后座娱乐、空调屏幕、抬头显示器、娃娃等),实现丰富的人机交互。通过各种通信手段(2345G蜂窝、WIFI、蓝牙、GNSS、以太网等。)实现汽车与互联网和各种智能设备的互联,将汽车转化为整个物联网(IOT)一个终端在里面。自动驾驶是通过各种感知、计算和处理、决策和规划的技术手段取代驾驶员控制车辆,确保安全可靠。
希望是美好的,现实是残酷的。这些新需求的实现,可就不仅仅是动动脑子那么简单的事情了,要实现这一系列牛哄哄的需求,就需要一系列的技术提升。从技术需求的角度来看,对软件/硬件/通信提出了更高的要求:需要加快软件迭代速度(硬件第一、软件缓慢或各种新功能)、需要处理器的计算量(各种数据集成、大数据分析等复杂算法)、需要传输的数据量激增(各种高清交互、各种大程序更新、各种音频和视频数据)等。
然后:需要增加软件模块的代码量和更新频率;需要提高处理器的处理性能;需要增加网络带宽、模块间交互量、与云连接能力等。
然后:复杂的软件需求,OTA快速迭代需求;高性能、高可靠的处理器需求;新型高带宽通信需求、高带宽实时可靠通信需求等。
然后:新一代架构的发展(为了更好地支持复杂的软件和支持OTA以及快速迭代、支持更新颖的商业模式等。)、高性能车载处理器的发展(为半导体行业带来了新的快速增长点)、汽车以太网及相关通信技术的快速发展(基于汽车以太网的各种通信技术的研究和应用)。
于是引进了以前从未接触过的各种新技术:汽车以太网和各种新的通信技术SOA架构思想、HPC多核处理器技术OS及Hypervisor技术、各种OTA场景、边缘计算、云计算架构、自动驾驶技术等。
因此,我们也看到了绘画风格的转变过程:人性的懒惰、人们对美的热爱、人们对舒适的不断追求,以及消费电子行业各种相关技术发展的威胁,从而带来了汽车行业技术改进的快速需求,也有绘画风格的转变:有各种新术语,有汽车 ICT有了996,虽然很努力,但还是觉得跟不上步伐。
然后,在新绘画风格中,从因果和分层的角度进行梳理,从前到后的一些主要新概念:汽车行业的商业模式OTA云、蜂窝和各种无线通信技术SOA、多模态交互、自动驾驶、中间件、以太网、OS及Hypervisor、高性能处理器、片间通信技术、信息安全和功能安全SUT、敏捷开发等。我们简单地整理和总结了这些概念中的相关名词。由于空间的原因,这里没有详细描述和解释这些名词。感兴趣的学生可以搜索相关关键词进行一般理解,并努力在本文的指导下在汽车电子新绘画风格下形成技术地图。
商业模式:改变传统OEM卖车就结束模式;会员模式、共享模式、租赁模式、运营模式等新型数字出行体验模式;
OTA云:远程刷新、远程诊断、远程车辆控制、远程数据上传、第三方App、应用商店、边缘计算、多级云计算、大数据处理AI云模型、预诊断等;
蜂窝及各种无线通信:2345G、V2X、云管端、MQTT、32960、ACP、OMA-DM、蓝牙、WIFI、热点、ZigBee、高精定位、NFC等;
SOA:SOME/IP、RESTful、服务发现、服务界面、微服务、界面描述语言RPC、ARXML、IPC(进程间通信),SDV(汽车软件定义),SOC(服务通信Service-Oriented Communication,对应SOA的通信,注意不是System-On-Chip哦),软件建模和工具化;
多模态交互:通过各种传感器对声音、眼睛、手势、姿势、体液、可穿戴设备的多维感知,结合各种设备对视觉/听觉/触觉的输出,实现人机交互;
OS及Hypervisor:一机多屏、FreeRTOS、VxWorks、Linux-Android、QNX、ROS2、AUTOSAR CP/AP等;
高性能处理器:MCU、MPU、GPU、DSP、FPGA、HPC、SoC(这里才是System-On-Chip)、A(Application)核/M(MicroCtrl)核/R核、分布式计算、片间通信技术等;
通信及中间件技术:汽车以太网(10M/100M/1000M/多G)、1PPoDL、DoIP 、SOME/IP、MQTT、AVB/TSN、DDS、QoS、HTTP/RTP/FTP、中间件、LVDS、HDBaseT、PCIe、光纤通信等。
不管细节如何,光是这堆名词,你大概就知道每汽车电子圈,你甚至是一个残酷的角色。所以绘画风格变了。俗话说:珍惜博世,克努①、那一年的风采;校准诊断,儿科科目;一代标准化,领先(AUTOSAR)、只管MCU不管其它②;说到汽车电子,还要看今天③。
备注:
① Bosch(博世)发明CAN总线;Vector CANoe为最常用的CAN总线测量模拟测试工具,外国人通常发音为克努canoe独木舟的发音)
②早年的AUTOSAR平台只针对MCU、后来为了支持SoC以及相关的操作系统被拆分CP和AP。有了AP支持了SoC之后主要集中在中间件的层面,无法管理底层操作系统。
③今天是一个百花齐放的时代。各种技术、解决方案和新发展的公司都可以在汽车圈找到自己的位置。