智能網(wǎng)聯(lián)汽車電子電氣架構(gòu)產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖

51.1行業(yè)背景 51.2新型電子電氣架構(gòu)（EEA）定義 61.3總體研究目標(biāo)和范圍 7第2章產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況 92.1產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 102.2產(chǎn)業(yè)鏈概況 182.3政策和標(biāo)準 332.4產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢 452.5問題和挑戰(zhàn) 55第3章關(guān)鍵技術(shù)體系 593.1軟件架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù) 593.2硬件架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù) 843.3通信架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù) 11003.4車路云協(xié)同關(guān)鍵技術(shù) 1493.5電子電氣架構(gòu)相關(guān)安全體系 1555第4章開發(fā)與測試流程方法及工具（PMT） 1674.1基于模型的汽車電子電氣系統(tǒng)設(shè)計理論基礎(chǔ) 1674.2架構(gòu)開發(fā)模式和開發(fā)流程 17114.3架構(gòu)測試流程 17334.4開發(fā)和測試工具鏈 1811第5章產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖：預(yù)期目標(biāo)和實現(xiàn)路徑 19425.1產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體路線 19425.2軟件架構(gòu)發(fā)展路線 1995.3硬件架構(gòu)發(fā)展路線 2065.4通信架構(gòu)發(fā)展路線 21775.5車路云協(xié)同發(fā)展路線 22225.6電子電氣架構(gòu)相關(guān)安全體系發(fā)展路線 2255第6章總體發(fā)展建議 2322參考文獻 2366英文術(shù)語、英文名詞縮略語對照表 2391.1行業(yè)背景近年來，在國家產(chǎn)業(yè)政策的引導(dǎo)和扶持下，以節(jié)能環(huán)保為代表的廣泛應(yīng)用，使汽車從簡單的代步工具逐步演變?yōu)橛脩粢苿映鲂械闹悄軋D1-1智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展趨勢汽車遠期形態(tài)將向“車路云網(wǎng)圖”協(xié)同發(fā)展模式演進。當(dāng)云端得到充分發(fā)展后，車云通信技術(shù)構(gòu)在車載算力集中、車路云多源算力分配、時間敏感關(guān)鍵信息汽車電子電氣架構(gòu)的發(fā)展歷程和趨勢總體上正在從分布式架構(gòu)圖1-2汽車EEA發(fā)展路線11.2新型電子電氣架構(gòu)（EEA）定義智能網(wǎng)聯(lián)汽車新型電子電氣架構(gòu)區(qū)別于傳統(tǒng)汽車一個異構(gòu)的分布式面向服務(wù)的計算平臺，涵蓋汽車電子軟傳統(tǒng)電子電氣架構(gòu)集合應(yīng)用場景需求、功能邏輯實現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)通訊拓含電子電器部件以及建立這些部件之間的交互機制的過程。在功能特定約束下，通過對功能、性能、成本、裝配等各方面進行分析，向化和敏捷化管理降低軟件開發(fā)成本，提高軟件架構(gòu)的可組合擴展性場景應(yīng)用的快速迭代更新；在硬件架構(gòu)層面采用域控制器、區(qū)域控制性能大算力平臺為支撐，在提升算力的同時實現(xiàn)硬件平臺的集成化、采用SOME/IP（ScalableService-orientedMiddlewareoverIP，可擴展面向服務(wù)的通信中間件協(xié)議）或DDS（DataDistributionService，用于數(shù)據(jù)分發(fā)/訂閱的通信中間件協(xié)議和車規(guī)級邊緣云、數(shù)字孿生、安全以及實現(xiàn)車路云同步的數(shù)字底座等技1.3總體研究目標(biāo)和范圍《智能網(wǎng)聯(lián)汽車電子電氣架構(gòu)產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖》新一代電子電氣架構(gòu)技術(shù)、標(biāo)準、工具鏈和產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面的合作2.研究產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展趨勢，立足現(xiàn)狀，促進產(chǎn)業(yè)生態(tài)不斷完善硬件架構(gòu)、通信架構(gòu)、車路云協(xié)同中的關(guān)鍵技術(shù)，以及縱貫電子電圖1-3《路線圖》整體內(nèi)容結(jié)構(gòu)第2章產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況表2-1產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況導(dǎo)讀2.2.2軟件架構(gòu)產(chǎn)2.2.3硬件架構(gòu)產(chǎn)2.2.4通信架構(gòu)產(chǎn)2.4產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢2.1產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀域集中（DomainCentralization）、域融合（DomainFusion）、整車中央計算平臺（VehicleComputer）、車-云計算（VehicleCloudComputing）階段。該演進概念清晰指明了未來電子電氣架構(gòu)算力會逐漸集中化，最終會發(fā)展到云端計算。當(dāng)前主流圖2-1博世EEA發(fā)展六階段安波福提出智能電氣架構(gòu)（SVC采用中央計算機及帶有標(biāo)準化接口和互聯(lián)網(wǎng)安全網(wǎng)關(guān)，統(tǒng)一供電和數(shù)據(jù)主干網(wǎng)，通過雙環(huán)拓撲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)冗余網(wǎng)絡(luò)。而機中對它們進行處理以實現(xiàn)自動駕駛命令。區(qū)域控制器為傳感器提供供區(qū)域算力。作為中央計算平臺的開放式服務(wù)器平臺可動態(tài)分配算圖2-2特斯拉Model3ECU圖示制器方案，通過中央計算模塊（CCM）對不同的區(qū)域ECU及其部件進行統(tǒng)一管理，并通過CAN控制器局域網(wǎng)進行通信，并實現(xiàn)了高度集成，高度模塊化，對傳統(tǒng)汽車電子架構(gòu)進行了全方位的創(chuàng)新，實現(xiàn)了“軟件定義汽車”，加快了汽AICM（智能駕駛與信息娛樂域控制模塊）：連接各類自動駕駛傳感器，綜合執(zhí)行邏輯統(tǒng)的請求。ICAS3采用一機多屏控制方式，通過以太網(wǎng)接收ICAS1和ICAS2的需求。另外），圖2-3沃爾沃EEA架構(gòu)示意圖不同的域之間通過高速以太網(wǎng)來進行信息交互，域內(nèi)采用CAN\LIN等進行實時低速通信；新架構(gòu)分為傳感器與執(zhí)行器層和承載不同功能的域?qū)?；車輛的中圖2-4奧迪EEA架構(gòu)示意圖域集中式控制。國內(nèi)造車新勢力普遍直接采用功能域控到域融合圖2-5國內(nèi)傳統(tǒng)整車企業(yè)EEA架構(gòu)示意圖宇通電子電氣架構(gòu)當(dāng)前采用的是分布式電子電氣架構(gòu)（如圖2-6），由獨立網(wǎng)關(guān)隔離不圖2-6宇通EEA架構(gòu)示意圖），元，功能域內(nèi)跨子系統(tǒng)和子系統(tǒng)內(nèi)部的邏輯接口交互在域控內(nèi)部即可過Flexray（高速容錯網(wǎng)絡(luò)協(xié)議）和以太網(wǎng)為主干網(wǎng)的雙網(wǎng)實現(xiàn)。ECU實現(xiàn)功能業(yè)務(wù)應(yīng)用和執(zhí)行器控制邏輯的解耦，功能接口模塊化、標(biāo)準化、開放化。在電子CAN/LIN/A2B/LVDS等網(wǎng)絡(luò)連接在各自的域控上，一定程度上縮減了ECU數(shù)量、降低了整圖2-7極氪汽車EEA架構(gòu)示意圖圖2-8華為EEA架構(gòu)（CCA）示意圖國內(nèi)造車新勢力整車企業(yè)普遍采用功能域控到域融合的過渡方案（如下圖2-9），大體上劃分信息娛樂、自動駕駛、整車控制、車身控制四個領(lǐng)域，骨干網(wǎng)采用以太網(wǎng)與CAN混圖2-9國內(nèi)造車新勢力EEA架構(gòu)示意圖集中控制主要適用動力底盤控制系統(tǒng)、智能駕駛系統(tǒng)及部分智主要適用車身控制、舒適控制、車聯(lián)網(wǎng)等系統(tǒng)。在主流現(xiàn)行電1.功能軟件設(shè)計模型方面，國內(nèi)整車企業(yè)自主設(shè)計車載核心功能較少，缺少開發(fā)和驗2.架構(gòu)設(shè)計的模型庫方面，尤其是在智能駕駛功能方面，國外主流整車企業(yè)在開發(fā)智3.控制器底層軟件方面，市場底層軟件多為國外產(chǎn)品，我國產(chǎn)品的應(yīng)用范圍少、用量4.主流車載總線技術(shù)方面，技術(shù)被國外壟斷，難以滿足國內(nèi)智能網(wǎng)聯(lián)汽車在通信方面6.網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計方面，智能網(wǎng)聯(lián)汽車的通信網(wǎng)絡(luò)需要滿足大帶寬、高實時性的要求，7.冗余技術(shù)方面，冗余技術(shù)在保證未來智能汽車安全性和可靠性方面具有十分重要的2.2產(chǎn)業(yè)鏈概況智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展對原有汽車產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)產(chǎn)生等得以快速發(fā)展，并且隨國內(nèi)外智能駕駛功能裝配比例增加，并形成了一定的競爭力。新造車勢力對新技術(shù)的擁抱，對發(fā)周期迅速縮短，形成從對標(biāo)逆向開發(fā)到以產(chǎn)品功能需求下游后市場變化更加巨大，隨著移動出行的快軟件、車用OS、控制器及芯片、關(guān)鍵基礎(chǔ)部件、信息安全和數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)通信、工具鏈圖2-10汽車電子電氣架構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈概況2.2.2軟件架構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈2供應(yīng)商，中游為零部件集成商，下游為整車集成商。部分主流Tier1廠商同時涉及上游和中2件間關(guān)聯(lián)較小，車型間設(shè)計經(jīng)驗無法積累，車型不具備持續(xù)升級能力圖2-11：傳統(tǒng)汽車軟件產(chǎn)業(yè)鏈在智能化、網(wǎng)聯(lián)化變革趨勢下，車載軟件以軟件架構(gòu)視角做統(tǒng)一維，軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)將在零部件層面全面解耦，軟件以服務(wù)組品。伴隨汽車軟件越來越復(fù)雜，代碼量指數(shù)級增長，軟件質(zhì)量提升應(yīng)鏈方式已不合時宜。汽車軟件產(chǎn)業(yè)鏈正在重塑過程中，具有軟件研發(fā)優(yōu)勢的互聯(lián)網(wǎng)和ICT下游向應(yīng)用服務(wù)延伸，互聯(lián)網(wǎng)類企業(yè)憑借與消費者的深度關(guān)聯(lián)深挖圖2-12：新一代汽車軟件產(chǎn)業(yè)鏈Linux基金會。微內(nèi)核代表企業(yè)有美國WindRiver（風(fēng)河，TPGCapital旗下）和加拿大的BlackBerry（黑莓），國內(nèi)自主企業(yè)華為、中興、斑馬等也開發(fā)出了相應(yīng)產(chǎn)品，有望擺脫國多年，形成了復(fù)雜的技術(shù)體系和廣泛的開發(fā)生態(tài)，已成為車控操作系統(tǒng)的主流。全球應(yīng)用功能軟件是智能汽車軟件操作系統(tǒng)核心共性功能模塊控、華為等企業(yè)已發(fā)布自主研發(fā)的功能軟件層。功能軟件還需要在技2.2.3硬件架構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈功能域與空間域是當(dāng)前域控制器發(fā)展的兩條路徑。域粹以功能為導(dǎo)向的域控制器，其集中化程度更高。特斯拉則是其中的典型代表，2012年全球范圍內(nèi)，全球Tier1基本都已布局自動駕駛域控制器產(chǎn)品，典型產(chǎn)品如偉世通智能座艙域控制器提供座艙的軟硬件支持。座艙制器的硬件普及和算力支撐。智能座艙域控制器最初的作用為管其信息排布展示，從車機觸控屏，到液晶儀表和觸控屏，再到如），），全球范圍內(nèi)，偉世通、大陸、博世、安波福、佛吉亞歌樂、哈諾博科技的座艙域控制器也投入量產(chǎn)。諾博基于高通8155芯片和BlackBerry實時操多操作系統(tǒng)，可集成多個電子部件模塊如儀表、中控娛樂、副駕屏、華陽集團已定點多個座艙域控制器項目。華陽集團在21年上海車展推出“一芯多屏”座艙域控制器，通過虛擬化技術(shù)將不同操作系統(tǒng)和安全級別的功能融合芯片的智能座艙域控制器方案。2019年東軟睿馳基于英特爾車載計算方案以及Hypervisor虛擬化技術(shù)，已實現(xiàn)一機雙系統(tǒng)多屏功能配置。目前，東軟主推中科創(chuàng)達推出座艙域方案可兼容多個芯片供應(yīng)商。2021年公司推出E-Cockpit流芯片平臺，支持一芯多屏（儀表、中控、副屏、空調(diào)座椅屏）多系統(tǒng)（Android、Linu均勝電子綁定華為生態(tài)。公司旗下均聯(lián)智行與華為在智能座座艙芯片核心模組、鴻蒙操作系統(tǒng)以及應(yīng)用生態(tài)，均勝智行主要硬件方面，相比MCU（微控制單元）芯片，SoC（SystemonChip，系統(tǒng)級芯片，也稱性能硬件，通過算法軟件實現(xiàn)功能更新，需要DCU主控芯片優(yōu)勢明顯，且在消費電子領(lǐng)域多年應(yīng)用，通用性強，開發(fā)難度相對較前技術(shù)路線尚不明確情況下大規(guī)模流片的性價4月英偉達又發(fā)布了下一代芯片Atlan，單芯片算力達1000TOPS，預(yù)計2023年向開發(fā)者提高通在2020年CES大會上發(fā)布自動駕駛平臺“驍龍Ride”，入局智能汽車領(lǐng)域，驍龍RideSoC搭載第六代高通KryoCPU與第六代AdrenoGPU，算力達700-760TOPS，支持軟件+應(yīng)用算法的一體式解決方案，多是黑盒子模式，對于剛起步或技術(shù)能力不足的整車企智能駕駛操作系統(tǒng)，MDC計算平臺全棧布局單車智能所有軟硬件，且AI芯片全部自研。華為MDC是業(yè)界率先量產(chǎn)的車規(guī)級智能駕駛計算平臺，算力范圍覆蓋48~400TOPS，支持地平線征程芯片與多家車企合作。2021年地平線發(fā)布面向L3級以上自動駕駛的征程5藝，基于16核Armv8CPU構(gòu)建異構(gòu)多核架構(gòu)，支持20路高清攝像頭輸入，且功耗只有加速技術(shù)迭代，如高通8155/8195芯片最多支持8個傳感器輸入和5路顯示屏；2021年芯馳科技最新發(fā)布的智能座艙芯片X9U，能夠支持10個獨立高清顯示屏。目前智能座艙芯片市場能實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的主要包括高通、英偉達，國內(nèi)華為、地平高通率先采用5nm汽車芯片，是座艙域芯片領(lǐng)導(dǎo)者。高通第三代數(shù)字座艙平臺搭載全英偉達借助自動駕駛開發(fā)經(jīng)驗異軍突起。英偉達之前只是單顯示、座艙娛樂、乘客交互和監(jiān)控領(lǐng)域功能。英偉達一芯多屏產(chǎn)品芯片的車載智能交互解決方案，在統(tǒng)一芯片架構(gòu)的基礎(chǔ)上，能夠基狀態(tài)融合判斷主動介入，如疲勞提醒、高速匝道警示、吸煙模式等華為主推麒麟芯片和鴻蒙OS。華為座艙方案主要包括三部分鴻蒙OS、鴻蒙車域生態(tài)和基于華為麒麟芯片平臺的CDC智能硬件平臺?，F(xiàn)階段華為座艙業(yè)務(wù)的重心是推廣麒麟芯3.感知傳感器得益于創(chuàng)新技術(shù)的快速推進，前半場國外激光雷達Tier1得以迅猛發(fā)展，主要的激光雷而我國車載激光雷達尚處于起步階段，自動駕駛企業(yè)尚未大定的競爭格局。國內(nèi)主要的激光雷達公司包括禾賽科技、速騰聚創(chuàng)產(chǎn)品技術(shù)性能在全球領(lǐng)先，隨著激光雷達往固態(tài)化持續(xù)發(fā)展，國內(nèi)面，國內(nèi)激光雷達廠商已取得重大突破，多線束高性能車載激光雷達在芯片技術(shù)方面，國內(nèi)毫米波雷達芯片創(chuàng)業(yè)公司漸多標(biāo)與國際主流產(chǎn)品相當(dāng)，在量產(chǎn)化方面需要進一步得到毫米波雷在產(chǎn)品化方面，通過近年來的技術(shù)探索和經(jīng)驗積累，國內(nèi)的毫米上已經(jīng)取得突破，以森思泰克為代表的自主品牌企業(yè)在角雷達起跑線。成像雷達涉及大量的數(shù)據(jù)處理及高級處理算法，在數(shù)據(jù)在市場應(yīng)用上，本土廠商在毫米波雷達領(lǐng)域已展現(xiàn)逐漸驅(qū)逐國外光學(xué)鏡頭方面，產(chǎn)業(yè)比較成熟，基本滿足預(yù)期目標(biāo)，如國內(nèi)感光芯片方面，在高分辨率、低功耗、高動態(tài)、高低照度等視覺計算芯片方面，以地平線為代表的本土玩家在國內(nèi)市場已初視覺感知算法和產(chǎn)品方面，預(yù)警類產(chǎn)品已經(jīng)取得了大規(guī)模應(yīng)用，輛控制類產(chǎn)品滲透率較高，但是為高度自動駕駛實現(xiàn)的全方面識別和在市場應(yīng)用上，視覺系統(tǒng)在整車上的配備的增長將帶來產(chǎn)業(yè)整體2.2.4通信架構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈早期汽車采用點對點的單一通信方式，相互之間少有聯(lián)系至三十幾個，形成龐大的布線系統(tǒng)。這引發(fā)了車輛空間占用、車重、不穩(wěn)定性等一系列問題。以CAN為代表的現(xiàn)代總線出現(xiàn)以后，硬線連接大大減少，有效降低了系統(tǒng)、零部件設(shè)計的復(fù)雜度和開發(fā)成本，驅(qū)使整車企業(yè)與零部件生產(chǎn)環(huán)節(jié)中布置配線的人工成本占整車的50%“智能駕駛、智能座艙、智能網(wǎng)聯(lián)”的趨勢下，車載通信網(wǎng)絡(luò)向著“高速、低延時、安全、器，其可減少高達80%的車內(nèi)通信連接成本和高達30%的車內(nèi)布線重量。為此，得到汽車與通信行業(yè)技術(shù)人員、汽車制造商與半導(dǎo)體公司的廣泛關(guān)注，成立了OPEN、AVnu、IEEE、際的。對于典型的控制任務(wù)，基于信號的方法經(jīng)歷了近三十年低壓信號，實現(xiàn)主機系統(tǒng)和車身網(wǎng)絡(luò)、傳感器網(wǎng)絡(luò)等信息交互。該類多G車載PHY芯片。而10Gbps車載PHY芯片當(dāng)前僅有Aquantia（已被Marvell收時間敏感網(wǎng)絡(luò)）的首次實際應(yīng)用。NXP的LS1028A工業(yè)應(yīng)用處理器內(nèi)置了TSN轉(zhuǎn)換器和TSN終端模塊。TI的Sitara處理器、RenesasElectronics（瑞薩）的RZ/N1D處理器支持其中東土科技剛剛發(fā)布的中國首顆自主設(shè)計的TSN芯片—KD6530，成為首款進入該名錄的TSN芯片。東土科技車規(guī)級時間敏感網(wǎng)絡(luò)交換芯片可在車載以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)或車載多媒體網(wǎng)關(guān)等MPC5604e，并用在寶馬X5的360環(huán)視上。第四代MPC574TSN以太網(wǎng)交換機是車載網(wǎng)絡(luò)解決方案的關(guān)鍵組成部分。Elektrobit（EB）于2021年11月宣布推出業(yè)界首款能夠?qū)崿F(xiàn)安全、高性能車載網(wǎng)絡(luò)通信的車載以太網(wǎng)交換機固件。據(jù)IOS軟件的路由（第3層）功能，使用思科彈性以太網(wǎng)協(xié)議（REP）提供高度安全的訪問并），TTTech推出的PCIE-0400-TSN網(wǎng)卡是基于FPGA的超薄型千兆以太網(wǎng)接口卡，支持應(yīng)用。2017年起，包括華為、東土科技、研華、新華三在內(nèi)的多家通信設(shè)備廠商已經(jīng)研發(fā)出華為2018年首次展出的中國國內(nèi)第一款TSN交換2.3政策和標(biāo)準智能網(wǎng)聯(lián)汽車作為前沿科技集聚的代表載體，已界各國爭先圍繞戰(zhàn)略規(guī)劃、法律法規(guī)、標(biāo)準規(guī)范、研總體上，國內(nèi)外主要圍繞智能網(wǎng)聯(lián)汽車研發(fā)設(shè)計廢回收等全生命周期環(huán)節(jié)，聚焦戰(zhàn)略規(guī)劃、研發(fā)創(chuàng)新、法律法規(guī)、標(biāo)美國自動駕駛先發(fā)先至，初步建立領(lǐng)先全球的戰(zhàn)略規(guī)劃-創(chuàng)新支持-法律法規(guī)-標(biāo)準規(guī)范-推廣應(yīng)用完備綜合性產(chǎn)業(yè)政策體系，在平衡創(chuàng)新與安全的基礎(chǔ)上，以及綜合計劃，細化自動駕駛研發(fā)應(yīng)用、法規(guī)標(biāo)準等準則要求。創(chuàng)面向自動駕駛商業(yè)的全方位布局，歐洲率先開展自動駕駛保全自動駕駛。創(chuàng)新法規(guī)方面，強調(diào)安全保障，英國《自動與電動汽標(biāo)準規(guī)范方面，著力推動跨國協(xié)同，出臺《自動駕駛指導(dǎo)文件》。下的交通事故納入傳統(tǒng)汽車強制保險適用范圍。創(chuàng)新機制方面，制定國家級創(chuàng)新項目《SIP形成產(chǎn)學(xué)官一體的自動駕駛研發(fā)機制。標(biāo)準規(guī)范方面，注重從部委行動上升為國家戰(zhàn)略，我國著力完善智能網(wǎng)聯(lián)汽車2020年發(fā)布的11部委《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》到國務(wù)院《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃進一步明確了構(gòu)建中國方案智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)體系和新型產(chǎn)業(yè)生態(tài)，強意見》，要求加強汽車數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、軟件升2021年12月，中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟牽頭編制的《智能網(wǎng)聯(lián)汽車團體標(biāo)準體這一系列舉措為智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展指明了方向，同時也要求2.全球智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展支持體系構(gòu)建智能網(wǎng)汽車從上路、使用、監(jiān)管、商貿(mào)到生態(tài)的完整產(chǎn)率先推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車有條件的運營落地，是當(dāng)前各國力面向成熟產(chǎn)品的商業(yè)應(yīng)用法規(guī)需要一定周期的探索和驗證，現(xiàn)有法規(guī)，從豁免及有條件商用部署的角度平衡創(chuàng)新發(fā)展與安全保障，為近理運營造血提供支持。例如，美國政府計劃進一步簡化新技術(shù)車輛豁免申請道路運輸條例中有關(guān)車輛操作、維修等內(nèi)容，支持符合條件的智能網(wǎng)聯(lián)汽車工信部發(fā)布的《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試與示范應(yīng)用管理索推動高速公路測試工作；地方也有開啟智能網(wǎng)聯(lián)汽車政策先行區(qū)高速公路制造向高精度傳感器、智能算法軟件、車聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)拓展，疊加領(lǐng)的交通服務(wù)與管理重構(gòu)，新技術(shù)與新理論突破作為迎接未來交通技術(shù)突破方面，歐盟推出《Horizon2020》、《開展復(fù)雜系統(tǒng)體系架構(gòu)、復(fù)雜環(huán)境感知、車路交互等關(guān)鍵基礎(chǔ)技國《自動駕駛綜合計劃》提出推進自動駕駛對現(xiàn)有政策體系影響智能網(wǎng)聯(lián)汽車實時動態(tài)聯(lián)網(wǎng)是其核心功能體系，安全漏洞、信息數(shù)據(jù)泄露、網(wǎng)絡(luò)攻擊等是各國以強化監(jiān)管促進產(chǎn)如，美國在其系列自動駕駛政策3.0~4.0均將網(wǎng)絡(luò)安全及隱私保護作為基本原則，并推進自動駕駛數(shù)據(jù)開放平臺建設(shè)，向公眾展示自動駕駛運行區(qū)域、部署聯(lián)汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準入管理指南（試行）》和《關(guān)于加強智毋庸置疑，當(dāng)前處于智能網(wǎng)聯(lián)汽車商業(yè)運營前夜，面向成熟商品發(fā)展階段的自由商品流通，各國爭先前瞻性布局國際化標(biāo)準產(chǎn)業(yè)價值分配制高點。例如，歐盟推出《合作式智能交通系統(tǒng)戰(zhàn)略》統(tǒng)一的車路協(xié)同標(biāo)準體系，破除貿(mào)易壁壘，為未來商品流通做好儲備能網(wǎng)聯(lián)汽車組織及國際標(biāo)準制定，推動七國集團自動化和聯(lián)網(wǎng)駕駛專在影響有待進一步打磨及迭代，各國高度關(guān)注政府與行業(yè)企業(yè)、研究發(fā)力的生態(tài)圈共建機制建設(shè)，政府引導(dǎo)、支持并監(jiān)管新技術(shù)發(fā)展，行3.智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)政策的若干建議產(chǎn)業(yè)生態(tài)等方面，構(gòu)建智能網(wǎng)聯(lián)汽車綜合性產(chǎn)業(yè)政策體系，實現(xiàn)政立足技術(shù)發(fā)展階段性特征、已有基礎(chǔ)及自身潛能研判，理念上空間分布及區(qū)域互補策略等部署計劃。推進上下協(xié)是推動既有相關(guān)法規(guī)適應(yīng)性修訂或編制智能網(wǎng)聯(lián)汽車專用法規(guī)，建議率豁免上路機制，支持標(biāo)準尚未完善但技術(shù)穩(wěn)定成熟的細分場景開展運營面向全面商用的認證、準入、責(zé)任認定等法規(guī)。二是建立滾動更新型支索階段，鼓勵并資助在有條件的區(qū)域開展試運營，未來隨著規(guī)模擴大及技術(shù)尚未完全成熟、新技術(shù)對既有交通體系影響的不確定性底層瓶頸，建議提升關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)支持力度，通過重點研發(fā)計劃稅收優(yōu)惠等措施，對車規(guī)級量產(chǎn)零部件、復(fù)雜環(huán)境智能決策控制算法分、部署計劃、建設(shè)運營職責(zé)及資金資助政策等。二是推進面建設(shè)，由當(dāng)前的場景測試及評估，向基于實際運行情況的多功推進激光雷達等關(guān)鍵零部件、整車制造、決策控制整體解決方案、商等產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)強強聯(lián)合，形成產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)產(chǎn)銷持團體標(biāo)準突破，鼓勵企業(yè)、科研機構(gòu)、高校組建具有國際軟件架構(gòu)制定各種車輛應(yīng)用接口規(guī)范和集成標(biāo)準，為應(yīng)用開發(fā)提供方法少汽車軟件設(shè)計的復(fù)雜度，提高汽車軟件開發(fā)的靈活性和效率，以及在統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范。AUTOSAR組織為應(yīng)對自動駕駛技術(shù)的發(fā)展推出了AdaptiveAUTOSAR平臺，其主要特點是采用面向服務(wù)的架構(gòu)（SOA子電氣架構(gòu)下的集中式計算需求而產(chǎn)生的，但只是整車功能中的一小部），委員會從2020年開始研究并于2022年9月發(fā)布了最新版《中國汽車基礎(chǔ)軟件發(fā)展白皮書2.接口標(biāo)準化與互操作性接口標(biāo)準化主要涉及原子服務(wù)接口與硬件抽象接口。其中原子服用，最大化提升開發(fā)效率。硬件抽象接口需要為件實現(xiàn)的細節(jié)，從而實現(xiàn)硬件邏輯和應(yīng)用程序邏輯的分離。上層服務(wù)通需的硬件服務(wù)，無需了解底層實現(xiàn)，無需關(guān)心硬件的初始化、反初始化3.車載總線標(biāo)準化組織和標(biāo)準據(jù)鏈路層和物理層都在標(biāo)準ISO11898中規(guī)定，后來被拆分為ISO118了CAN的標(biāo)準化。同時一些私立研究機構(gòu)和公司也進行了CAN的標(biāo)inAutomation協(xié)作開發(fā)和支持各類CAN高層協(xié)議。CAN接口已經(jīng)被公認為微控制器MOST是一種專門針對車內(nèi)使用而開發(fā)的、服務(wù)于多媒體應(yīng)IEEE即電氣和電子工程師協(xié)會，對車載以太網(wǎng)的物理層和上層通信協(xié)議進行標(biāo)準化。其中IEEE802.3主要負責(zé)定義傳輸物理層的標(biāo)準，車載以太網(wǎng)技術(shù)是在IEEE802.3基礎(chǔ)上開發(fā)義數(shù)據(jù)鏈路層中的標(biāo)準。為了滿足車內(nèi)的要求，涉及到IEEE802.3和802.1兩個工作組內(nèi)的馬（BMW）等發(fā)起成立的開放產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，通過推進BroadR-Reach單對非屏蔽雙絞線以太網(wǎng)標(biāo)準化的車用軟件架構(gòu)。AUTOSAR的規(guī)范包括車用TCP/UDP/IP協(xié)議棧。AUTOSAR聯(lián)盟于推廣IEEE802.1的AVB標(biāo)準和時間同步網(wǎng)絡(luò)（TSN）標(biāo)準，創(chuàng)建了一個可互操作的生態(tài)系統(tǒng)的社區(qū)，建立認證體系，并解決諸如精確定時、實時同步、新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)時間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）是一項從音視頻領(lǐng)域延伸至工業(yè)、汽車、移動通圖2-13TSN標(biāo)準發(fā)展概況TSN為以太網(wǎng)協(xié)議的MAC（MediaAccessControl，介質(zhì)訪問控制）層提供一套通用的時圖2-14TSN標(biāo)準主要內(nèi)容域網(wǎng)橋接和橋接網(wǎng)絡(luò)》（計劃號：20190835-T-469），該標(biāo)準修改采用ISO/IEC/IEEE接局域網(wǎng)用時間敏感應(yīng)用的定時和同步》（計劃號：20194195-T-469），該標(biāo)準修改采用ISO/IEC/IEEE8802-1AS:2014國際標(biāo)準領(lǐng)域應(yīng)用。正在制定《基于時間敏感技術(shù)的寬帶工業(yè)總線規(guī)范AUTBUS》（計劃號：（計劃號：2019-1250T-YD）、《路由域通用YANG數(shù)據(jù)模型技術(shù)要求》（計劃號：在成本控制、汽車輕量化以及靈活部署等方面的訴求驅(qū)動下部分展的新場景應(yīng)用，滿足極致性能需求。為了滿4.功能安全/預(yù)期功能安全標(biāo)準為了完全滿足自動駕駛車輛的安全保障需求，全球汽車能安全工作組（ISO/TC22/SC32/WG8）于2定工作。經(jīng)WG8功能安全工作組組內(nèi)起草、協(xié)商一致，于2019年1月，以PAS（可公開提供規(guī)范）形式發(fā)布了ISO/PAS214為加快推動功能安全和預(yù)期功能安全（SOTIF）技術(shù)和標(biāo)準在國內(nèi)應(yīng)用和實施，全國汽功能安全標(biāo)準研究制定工作組，制定了“中國功能安全（FunctionalSafety）和預(yù)期功能安全和預(yù)期功能安全（SOTIF）技術(shù)及標(biāo)準體系”；道路車輛功能安全標(biāo)準研究制定工作組ISO/TC22/SC32/WG8中國專家組發(fā)布了《預(yù)期功能安全國際標(biāo)準ISO21448及中國實踐-白概述；第三部分側(cè)重于使用測試工具的概述。SAEJ3061聯(lián)合國經(jīng)濟及社會理事會歐洲經(jīng)濟委員會中內(nèi)陸運輸委員會結(jié)構(gòu)工作組（WP.29）起草了車輛網(wǎng)絡(luò)安全和遠程軟件升級法規(guī)。針對信息安全的要求主要分為兩大方面，即信息安全管理體系認證（CyberSecurityManagementSystem，以下簡稱“CSMS認證”）和車輛型式審批。CSMS認證主要審查整車企業(yè)制定了信息安全相關(guān)的流程，以確保汽車全生命周期中都有對應(yīng)的流程措施。各流程實施于開發(fā)、生產(chǎn)、量產(chǎn)運維各個階段，保證信息安全設(shè)計、實施及響應(yīng)均有流程體系指導(dǎo)；車輛美國在AV1.0~4.0基礎(chǔ)上發(fā)布《自動駕駛綜合計劃》，明確智推動道路測試、示范應(yīng)用及商業(yè)化探索。歐盟通過法律法規(guī)修訂、化數(shù)據(jù)安全管理與數(shù)據(jù)應(yīng)用，歐洲各國加速完善法律法規(guī)環(huán)境，支撐L3、L4級智能網(wǎng)聯(lián)汽（CSM）、加密抽象層（CAL）和車載安全通信（SecOC）。AdaptiveAUTOSAR提供息安全國家標(biāo)準，GB/T40861-2021《汽車信息安全通用技術(shù)要求》、GB/T40856-2021《車驗方法》規(guī)定了汽車及遠程服務(wù)與管理、信息交互系統(tǒng)、網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品等與設(shè)施網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)聯(lián)通信安全、數(shù)據(jù)安全、應(yīng)用服務(wù)2.4產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢其中的兩個重要標(biāo)志性節(jié)點依然值得強調(diào)，即DCU（域控制器）或HPC（高性能計算機）應(yīng)的控制功能集合。域與域之間可以做到安全隔離，也可以根據(jù)需各域控制器完成各自的的數(shù)據(jù)處理，并在域本地完成決策案應(yīng)運而生，即將兩個或者多個集成型域控制器合并為一個域的合并、車身域與智能座艙域的合并，座艙域和自動駕駛域再圖2-15域集中式電子電氣架構(gòu)形式將向基于中央計算平臺的整車集中式電子電氣架構(gòu)演進：各采通過網(wǎng)關(guān)傳輸?shù)街醒肟刂破魈幚?，所有?shù)據(jù)的處理與決策制定都在圖2-16整車中央集中式電子電氣架構(gòu)特征是：第一，DCU的出現(xiàn)使ECU標(biāo)準化且數(shù)量大幅減少，并直接帶來“降本”和“增效”。ECU/DCU共享同一套基礎(chǔ)軟件平臺。二，相互獨立的功能應(yīng)用搭載在一套高算力的車載計算機（HPC）上，且它的算力遠超階段二的DCU。三，基礎(chǔ)軟件平臺+功能獨立+HPC將帶對這套路線的基本共識，車企與全球領(lǐng)先供應(yīng)商根據(jù)自身技術(shù)規(guī)劃、處于域融合階段向整車中央集中化階段過渡，而傳統(tǒng)車企大多仍處于內(nèi)沒有統(tǒng)一的架構(gòu)設(shè)置標(biāo)準，卻有相似的劃分原則。由于采用漸進式（尤其是豪華品牌）短期內(nèi)會定義出3-5個域，包括整車控制（底盤與動力總成）、ADAS還是傳統(tǒng)車企，領(lǐng)先者都不會局限于跨域融合階段的DCU架構(gòu)，因為它只能帶來短期的降導(dǎo)致分散的各個獨立功能的ECU運算處理能力處于閑置中，采用計算集中域控制器架構(gòu)方式，可以在綜合情況下，最大化利用處理器算力，不造成浪費。第二并大幅度降低汽車開發(fā)和升級改款成本。第三、縮短整車線束長度和2.4.2整車計算平臺形態(tài)演進圖2-17整車計算平臺功能交集（博世）圖2-18整車計算平臺三種模式(≤SAELevel2+）PatternB1方案，目前以及下一代的座艙芯片已有足夠的算力去直接集成駕駛輔助的功糅合在一起，復(fù)雜程度會很大，并且在成本效率上也沒有明顯優(yōu)勢。因此PatternB1方案會多的傳感器，可以實現(xiàn)更多的功能場景；針對L2+的應(yīng)用，PatternB1圖2-19整車計算平臺三種模式(≥SAELevel3）務(wù)）通過定義良好的標(biāo)準接口和服務(wù)契約聯(lián)系起來。SOA架構(gòu)需從傳統(tǒng)電子電氣架構(gòu)的其核心內(nèi)涵即從本質(zhì)上通過復(fù)用、松耦合、互操作等機制來2.軟件的工業(yè)化生產(chǎn)3行業(yè)的“軟件工廠”理念。比如戴姆勒旗下的全資軟件開發(fā)公司MBition正在打造軟件工廠，根據(jù)開發(fā)項目需求，通過對軟件組件的標(biāo)準化、結(jié)構(gòu)化運用，實現(xiàn)快軟件工廠需為開發(fā)者提供可行的軟件框架、配套的開發(fā)3.軟件與服務(wù)成為差異化的關(guān)鍵汽車電子電氣架構(gòu)的變革使得汽車硬件體系趨于集中化，軟件值差異化的關(guān)鍵?？萍脊具M入汽車行業(yè)推動了整車企業(yè)、一級、二級供應(yīng)商的線性關(guān)系演變?yōu)楦訌?fù)雜的整車企業(yè)售汽車硬件發(fā)展為出售硬件與后續(xù)服務(wù)的轉(zhuǎn)變。研發(fā)流程也從軟硬件解耦的獨立開發(fā)。新的整車電子電氣架構(gòu)構(gòu)成了未來智能網(wǎng)聯(lián)汽車的4.標(biāo)準化的軟件架構(gòu)將逐步建立汽車軟件架構(gòu)走向分層化、模塊化，使得應(yīng)用層功能夠在不同的應(yīng)用場景越來越豐富和逐漸固化，在面向服務(wù)設(shè)計思想5.汽車產(chǎn)業(yè)格局將被重塑廠商。未來，軟件供應(yīng)商的盈利模式有望發(fā)生轉(zhuǎn)變，基礎(chǔ)平臺開發(fā)以2.4.4通信架構(gòu)升級圖2-20車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)趨勢要求。因此，集帶寬更寬、低延時等諸多優(yōu)點的以太網(wǎng)有望成為未來車載網(wǎng)絡(luò)骨干。2015年器成本，減少30%以上的重量，并且能夠有效的滿足車內(nèi)EMC（電磁兼容性）電磁干擾的要2.4.5功能安全、網(wǎng)絡(luò)安全升級全策略級別以應(yīng)對復(fù)雜多變的外部環(huán)境。汽車架構(gòu)的初期設(shè)計中需充在整個產(chǎn)品使用生命周期內(nèi)確保安全性。根據(jù)新一代電子電氣架構(gòu)的戶思維、軟件思維和硬件思維從整車、系統(tǒng)和部件的角度開展從上到體系融入其中，并在汽車的整個生命周期內(nèi)對安全保障進行維護。汽法規(guī)將《機器人安全總則》三法則延伸到汽車產(chǎn)業(yè)上。所以最近這十?dāng)?shù)據(jù)和服務(wù)，而且功能要始終保持更新，因此必須從一開始就2.4.6計算芯片短期分化與長期融合4由于自動駕駛算法仍具有高度不確定性，芯片方案需兼顧目前AI算法的算力要求和靈水平的能耗下，提升車載信息的數(shù)據(jù)處理速度，雖然研發(fā)和首次“開?！背杀靖撸慨a(chǎn)成本低，是算法成熟后理想的規(guī)模化解決方案。然而，魚和熊掌不可兼得多核SoC將成為未來智能座艙主控芯片的主流。豐富生態(tài)的中系統(tǒng)、AR-HUD等多屏場景需求需要多核So2.芯片的長期兼容與融合運算效率并降低成本，但由于自動駕駛和座艙安全要求不同，滿足安2.5問題和挑戰(zhàn)對于車載基礎(chǔ)軟件來說，如何滿足整車電子電氣架構(gòu)變化的需求無論是域集中式架構(gòu)還是基于中央計算平臺的架構(gòu)，整車高性能計算單元。高性能計算單元的引入增加了基礎(chǔ)軟件平臺的復(fù)把握和駕馭這種復(fù)雜度成為首要問題。同時，基于SOA的整車設(shè)計和功能服務(wù)化理念也對基礎(chǔ)軟件平臺產(chǎn)生了重要影響，如何滿足新的設(shè)計和功能，實現(xiàn)未車的行業(yè)共識，降低整車企業(yè)、零部件供應(yīng)商接口標(biāo)準化主要是為智能駕駛、智能交互等應(yīng)用提供標(biāo)準化的運執(zhí)行器為例，執(zhí)行器的物理接口受限于供應(yīng)商及整車企業(yè)的布置以化。執(zhí)行器的電氣接口當(dāng)前多數(shù)為硬線驅(qū)動，由于執(zhí)行器的驅(qū)動方的硬線線束與ECU硬線接口，省去了接口電路的匹配工作，診斷與刷寫程序更加便捷，狀行器的通信接口標(biāo)準化目前還局限于單個供應(yīng)商內(nèi)部或是單個整車此外，在遠程服務(wù)和車云通信方面，除了GB/T32960《電動汽車遠程服務(wù)與管理系統(tǒng)智能網(wǎng)聯(lián)和智能駕駛技術(shù)正在日新月異的進化中層面利用虛擬化技術(shù)在一個處理器上集成多個操作系統(tǒng)與應(yīng)用系統(tǒng)多個操作系統(tǒng)內(nèi)核和應(yīng)用系統(tǒng)同時運行的基礎(chǔ)模塊，其安全性、隔系統(tǒng)安全的核心組件。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的特殊屬性，要求操作系統(tǒng)內(nèi)3.工具鏈層面缺乏從電子電氣架構(gòu)概念設(shè)計到產(chǎn)品系列開發(fā)的全過程的協(xié)同開發(fā)平臺。針對汽車電子電氣系統(tǒng)復(fù)雜的開發(fā)過程，比如急劇增加的車型技術(shù)職能部門相關(guān)人員參與與設(shè)計交互、不同車型的特性配置管系統(tǒng)設(shè)計工具需提供給用戶一個完整的協(xié)同開發(fā)平臺，支持從電應(yīng)用開發(fā)包、無線產(chǎn)品應(yīng)用開發(fā)包，以及和實時操作系統(tǒng)供應(yīng)商合4.智能網(wǎng)聯(lián)化對汽車通信技術(shù)提出了大帶寬和高實時性的階段。TSN國際、國內(nèi)標(biāo)準中與車載相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準尚不全面，并且支持TSN技術(shù)的芯片第3章關(guān)鍵技術(shù)體系本章圍繞新型電子電氣架構(gòu)概述并重點介紹軟件架構(gòu)、硬件3.1軟件架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)表3-1軟件架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)導(dǎo)讀3.1軟件架構(gòu)關(guān)鍵3.1.1整體軟件SOA設(shè)計思想，架構(gòu)組成：系統(tǒng)軟件、功能軟件、應(yīng)3.1.4軟件遠程分布式部署，可靠性設(shè)計，差分3.1.1整體軟件架構(gòu)5汽車電子電氣架構(gòu)正在由傳統(tǒng)的分布式架構(gòu)向域集中式和中央分為系統(tǒng)軟件層、功能軟件層、應(yīng)用軟件層，以及云平臺。其），般要配合專業(yè)的硬件平臺來運行，硬件平臺為基于高性能芯片搭建的圖3-1智能網(wǎng)聯(lián)汽車軟件架構(gòu)系統(tǒng)軟件是針對汽車場景定制的復(fù)雜大規(guī)模嵌入式為異構(gòu)分布系統(tǒng)的多內(nèi)核設(shè)計及優(yōu)化、虛擬化管理（如Hypervisor）、POSIX（可移植操作功能軟件是根據(jù)面向服務(wù)的架構(gòu)設(shè)計理念，通過提取各共性服務(wù)功能模塊，高效實現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)功能開發(fā)的軟件模（人機界面）交互等算法軟件，基于下層基礎(chǔ)服務(wù)實現(xiàn)對整車服務(wù)和組合增強，構(gòu)建差異化競爭力的應(yīng)用。應(yīng)用算法差異化涵蓋了智云平臺是獨立與車端之外，可以在云端部署，并全防控、整車級安全防控、零部件級安全防控。軟件的配套工具鏈實際需求、時延和可靠性要求以及其他非技術(shù)原因，暫時還未實現(xiàn)SOA化。但未來，隨著通常和經(jīng)典AUTOSAR平臺綁定在一起。在智能座艙領(lǐng)域，以車端Android操作系統(tǒng)為主，），圖3-2智駕域控制器軟件架構(gòu)示意圖滿足一定的代碼規(guī)范性和功能安全的目標(biāo)，同時也是借助于Adaptiv的處理邏輯更加復(fù)雜多樣，功能范圍更加寬圖3-3AdaptiveAUTOSARR21-11規(guī)范框架備和軟件平臺之間的解耦。在此基礎(chǔ)上進一步定義組合服務(wù)服務(wù)的完全共享和重用。當(dāng)前，中國汽車工程學(xué)會、汽車工業(yè)協(xié)會備、執(zhí)行機構(gòu)、車身傳感器及執(zhí)行器、熱管理系統(tǒng)的設(shè)備抽象此外，軟件SOA架構(gòu)中各服務(wù)和應(yīng)用模塊之間的通訊，當(dāng)前應(yīng)用層協(xié)議主要還是SOME/IP及其關(guān)聯(lián)的服務(wù)發(fā)現(xiàn)（SD）。目前ClassicAUTOSAR和AdaptiveAUTOSAR經(jīng)支持了SOME/IP協(xié)議棧，同時在AdaptiveAUTOSAR平臺中還提供了S2S服務(wù)，實現(xiàn)服務(wù)和信號的相互轉(zhuǎn)換，支持面向服務(wù)功能模塊和面向信號模塊之間的據(jù)為中心的DDS協(xié)議雖然已經(jīng)納入AdaptiveAUTOSAR，但目多功能域異構(gòu)軟件環(huán)境是其顯著特點。未來隨著汽車電子電氣架構(gòu)向共享程度更高，軟件開發(fā)更加靈活便捷。伴隨著車云一體化發(fā)展，汽虛擬化管理與板級支持包6系統(tǒng)軟件層面，主要包括BSP（板級支持包）、Hypervisor（虛擬化管理）、操作系統(tǒng)Hypervisor是運行在基礎(chǔ)物理服務(wù)器和操作系統(tǒng)之間的中間軟件層，可允許多個操作系統(tǒng)和應(yīng)用共享硬件，也可稱為VMM（VirtualMachineMonitor），即虛擬機監(jiān)視器。硬件虛系統(tǒng)的靈活性，同時實現(xiàn)了良好的高可靠性和故障控制機制，以保證程序和一般用途、不受信任的應(yīng)用程序之間的安全隔離，實現(xiàn)了車載在域集中式電子電氣架構(gòu)下，各種功能模塊都集中到少數(shù)幾個計配置，形成多個虛擬機，在每個虛擬機上運行相應(yīng)圖3-4虛擬化技術(shù)示意Host系統(tǒng)之上，利用Host系統(tǒng)對硬件資源進行訪問。大家在圖3-5Hypervisor類型理設(shè)備上運行。在某些場景下，要完全模擬一個真實的物理設(shè)備是非常慢的，因為當(dāng)中進行模擬，這樣會帶來很多額外的性能開銷。為了解決這個問題，部分外圍設(shè)圖3-6全虛擬化與半虛擬化Hypervisor介乎于底層DCU硬件和上層操作系統(tǒng)軟件之間，與標(biāo)準化服務(wù)器（x86）+標(biāo)準化操作系統(tǒng)（Windows和Linux）的云虛擬化應(yīng)用場景不同，汽車嵌入式環(huán)境中的虛擬化技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)是Hypervisor往往需要定制適配底層DCU硬件和上層操作系統(tǒng)軟件，這同樣地，BSP（板級支持包）是介于主板硬件和操作系統(tǒng)之間的中間軟件層。BSP用于為操作系統(tǒng)提供虛擬硬件平臺，使其具有硬件無關(guān)性，可以在多平臺上移植。BSP包括程序、配置文件等。不同的操作系統(tǒng)對應(yīng)于不同定義形式的BSP，例如VxWorks的BSP和所以寫B(tài)SP一定要按照該系統(tǒng)BSP的定義形式來寫，這樣才能與上層操作系統(tǒng)保持正確的對于一般的嵌入式系統(tǒng)，硬件部分需要嵌入式硬件工程師設(shè)計硬備驅(qū)動程序、文件和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，決定著系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性，可將對應(yīng)的內(nèi)核粗略分為三大類：智能座艙操作系統(tǒng)內(nèi)核、智智能座艙操作系統(tǒng)主要為車載信息娛樂服務(wù)以及性的要求處于中等水平。隨著車輛由單純交通工具向智能移動智能駕駛操作系統(tǒng)主要面向智能駕駛領(lǐng)域，運行需的高性能計算、高帶寬通信的高算力異構(gòu)芯片，對安全性和可安全車控操作系統(tǒng)用于傳統(tǒng)的車輛控制，適用于動持MCU等控制芯片。車輛底盤控制與動力系統(tǒng)對操作系統(tǒng)最基本的要求是高實時性，系統(tǒng)需要在規(guī)定時間內(nèi)完成資源分配、任務(wù)同步等指定動作，而嵌入性、及時性、交互性以及多路性等優(yōu)勢，系統(tǒng)響應(yīng)度極高，通常了高實時性的要求。目前主流的安全車控操作系統(tǒng)都兼容OSEK/VDX和ClassicAUTOSAR內(nèi)核）來支撐。因打造全新操作系統(tǒng)需要花費太大的人力、物力作安全車控操作系統(tǒng)，主要用于ECU/TCU（遠程信息控制單元）等底層控制單元。這些單元通常使用處理能力簡單且資源受限的MCU執(zhí)行傳統(tǒng)的車輛控制任務(wù)，對實時性、安全性了符合OSEK/VDX規(guī)范的產(chǎn)品，比較典型的有Vector公司美國密西根大學(xué)的EMERALDS-OSEK、普華軟件的ORIENTAISOS等。隨著該入式實時操作系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足未來自動駕駛的需求，這些需求對原服務(wù)發(fā)生問題時并不會影響內(nèi)核穩(wěn)定性，天生具備功能安全優(yōu)勢。但微內(nèi)核缺少類似Linux的開源生態(tài)環(huán)境支持，所以微內(nèi)核更適合汽車軟件中對功能安全要要求，適用于自動駕駛所需要的高性能計算和高帶寬通信，支撐可以通過Hypervisor虛擬化平臺運行在實時核上，用作性、安全性要求高的功能需求。目前應(yīng)用在汽車領(lǐng)域的微內(nèi)核RTOS主要包括BlackBerry可以充分發(fā)揮硬件的性能。它與QNX等微內(nèi)核解決方案相比最大優(yōu)勢在于開源以及豐富的Linux基金會啟動了ELISA開源項目，致力于聯(lián)合業(yè)界廠家研發(fā)以功能安全級別ASIL-B為目標(biāo)的SafetyLinux操作系統(tǒng)。SafetyL諸多卓有成效的鑒定分析，但由于系統(tǒng)過于龐大，后續(xù)分析仍然道路領(lǐng)域。由于AndroidAutomotive繼承了Android生態(tài)圈開放靈活的優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用到了車載信息娛樂系統(tǒng)當(dāng)中（安全性要求較低，車規(guī)要求寬松，個性化需近年來，智能座艙的娛樂與信息服務(wù)屬性越發(fā)凸顯，目前主流車有大量成熟信息服務(wù)資源的Android也被眾多廠商青睞。AndroidAutomot國內(nèi)各大互聯(lián)網(wǎng)巨頭、造車新勢力紛紛基于Android進行定制化改造，推出了自己的汽等，威馬等也基于Android開發(fā)了自身的車載系統(tǒng)。傳統(tǒng)車企，吉利推出的GKUI智能車載繼承Linux豐富的開源生態(tài)，基于開源、功能強大Linux宏內(nèi)核，重點增略。SafetyLinux內(nèi)核提供內(nèi)存鎖定功能，以避免在實時處理中存儲頁面被換出，同時通過實時調(diào)度算法減少任務(wù)上下文的切換時間，從而滿足任務(wù)的時限要求。另外，SafetyLinuxSafetyLinux針對車用場景需求裁剪系統(tǒng)配置，借助ELISA開源項目提供的安全分析方法和正向設(shè)計和驗證。另外提供任務(wù)運行監(jiān)控、內(nèi)核增強管理、緊急控制微內(nèi)核RTOS僅實現(xiàn)任務(wù)調(diào)度、時鐘、中斷、內(nèi)存管理、IPC等最基礎(chǔ)功能，文件系統(tǒng)、網(wǎng)家有不同的實現(xiàn)，芯片及應(yīng)用生態(tài)尚未完備。相比Linux，由于微內(nèi)核RTOS缺少類似的開源生態(tài)環(huán)境支持，目前只適合對功能安全要求更高、穩(wěn)定性更強，但高要求的場景使用。未來對于智駕應(yīng)用引入的AI算法模型框架，微內(nèi)核RTOS需要向上擴展支持PSE51、PSE52及PSE53、PSE54等POSIX接口標(biāo)越來越多的智能座艙操作系統(tǒng)采用AndroidAutomotiveOS或其他類Linux系統(tǒng)的原因是便于應(yīng)用程序移植。目前手機端已經(jīng)具備十分龐大的信息娛樂服或類似的操作系統(tǒng)，直接將功能移植到車輛智能終端上，無疑是智能座艙的使用不僅關(guān)乎用戶的個人隱私安全與控制、自動駕駛等車控系統(tǒng)相連通。因此，智能座艙操作系統(tǒng)不能簡（1）在所有中間件方案中，AUTOSAR是目前應(yīng)用范圍最廣的車載電子軟件架構(gòu)標(biāo)準規(guī)范。AUTOSAR分為Classic標(biāo)準的操作系統(tǒng)上面的中間件（自身并不包含操作系統(tǒng)），進一步推進了軟硬件解耦進程。AdaptiveAUTOSAR基于SOA架構(gòu)，采用基于服務(wù)的SOA動態(tài)通信方式（SOME/IP），硬件資源間的連接關(guān)系虛擬化，不局限于通信線束的連接關(guān)系，ECU可以動態(tài)地與其他ECU進行連（2）ROS2為可支持自動駕駛場景的中間件。ROS（RobotOperatingSystem）指的是機它提供了硬件抽象、設(shè)備驅(qū)動、函數(shù)庫、可視化工具、消息傳遞和軟件包管理等諸多功能。解決方案是要把底層更換為滿足ASIL要求的RTOS和商用工具鏈（編譯器）。ROS2作為機器人開發(fā)的應(yīng)用框架，在應(yīng)用和操作系統(tǒng)之間提供了通用的中間層框架和常用軟件模塊刪除了master機制，用自動發(fā)現(xiàn)機制代替，這個），程序編程接口，實現(xiàn)了“零拷貝”，即一種從發(fā)布者到訂閱者的端到端的方法數(shù)據(jù)抽象通過對傳感器、執(zhí)行器、自車狀態(tài)、地圖以及來化處理，為上層的通用模型提供各種不同的數(shù)據(jù)源進而建立異構(gòu)數(shù)據(jù)流向下封裝不同的智能駕駛系統(tǒng)軟件和中間件服務(wù)，向通用統(tǒng)軟件解耦的算法框架，基礎(chǔ)服務(wù)是功能軟件層共用的數(shù)據(jù)流框架向下封裝不同的智能駕駛系統(tǒng)軟件和中間件服算法提供與底層系統(tǒng)軟件解耦的算法框架。數(shù)據(jù)流框架的主要基礎(chǔ)服務(wù)是功能軟件層共用的基本服務(wù)，其主要服務(wù)于通用模通訊。通過網(wǎng)聯(lián)服務(wù)，可使得操作系統(tǒng)具備車路協(xié)同的能力，實現(xiàn)協(xié)同感知、息、周邊車輛行駛信息，也提供可插擴算法的能力，可以新增、和應(yīng)用。網(wǎng)聯(lián)服務(wù)是車內(nèi)外信息通信的橋梁，操作系統(tǒng)可以把自圍環(huán)境中或上傳到云平臺，同時也可從周圍環(huán)境或邊緣云獲得感決策規(guī)劃建議，甚至運行軌跡信息。網(wǎng)聯(lián)服務(wù)也可提供當(dāng)前車輛數(shù)據(jù)服務(wù)為車端數(shù)據(jù)定義了數(shù)據(jù)類型和安全等級，為車端能定義。根據(jù)以上分類和車輛運行場景，定義環(huán)境模型調(diào)度各類感知、融合和定位算法，對傳感器探測信息，車-路、車-車協(xié)同信息，以及高精地圖先驗信息進行處理加工，提供探測、特性、對象、態(tài)勢、規(guī)劃模型根據(jù)環(huán)境模型、自車定位、個性化設(shè)置和自車狀態(tài)來一段時間內(nèi)的行駛軌跡，主要分為行為預(yù)測、行為決策和運動規(guī)保證規(guī)劃結(jié)果不僅滿足交通法規(guī)等硬性要求，同時更加符合人的駕以內(nèi)的動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)，降級工況主要針對發(fā)生系統(tǒng)性失效或者超出ODD以外的動態(tài)駕駛?cè)我约翱刂戚敵鼍枰m配層去匹配不同的功能算法框架平臺及車話或簡單地識別幾個單詞，自然語音識別一般指可以識別一個句子<NLU>、自然語言生成<NLG>）封裝成服務(wù)框架，為座b.智能視覺識別框架出設(shè)備，結(jié)合專業(yè)的AI計算芯片，及時有效地存儲、傳輸、處理圖像信息，幫助大幅度提升信息轉(zhuǎn)化效率和用戶體驗。計算機視覺的底層技術(shù)可分為全用可以進一步擴展為人體部位檢測、活體檢測、行為分類、人座艙域控針對智能視覺識別框架封裝服務(wù)接口，提供手勢識別服務(wù)支持手勢交互。同時交互，對應(yīng)技術(shù)是多模感知的算法融合技術(shù)，從被動交多模語音是典型的多模融合技術(shù)，該技術(shù)深度融合了語音和唇部圖像信息，有非常明顯模語音方案正成為技術(shù)演進的趨勢。相較于純語音算法日益趨緩的發(fā)能夠帶來高噪聲場景下指標(biāo)的顯著提升，解決高噪環(huán)境語音方案難用座艙域控針對多模智能交互框架封裝服務(wù)接口，提供手勢、語音識別的融合服務(wù)。同時的HMI展示需要，統(tǒng)一封裝一套強大的MV圖3-7Kanzi框架示意能夠?qū)崿F(xiàn)域間策略的統(tǒng)一管理。例如車內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)對外的安全接口包括了：近場通訊（wifi/bluetooth/rke/pke/）、遠端通訊（4g/5g/gps）、對外物理連接節(jié)點（bms）、對外物理管理平面是汽車操作系統(tǒng)實現(xiàn)的設(shè)計基石。管理平面是復(fù)雜技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及前景展望2019年中國軟件評測中心發(fā)布的《車載智能計算基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)1.0》白皮書，首次提出了自動駕駛操作系統(tǒng)功能軟件概念和架構(gòu)，即功能軟件包含知融合、定位、預(yù)測和決策規(guī)劃的功能服務(wù)接口，有利于縮短智但是由于處于發(fā)展初期，現(xiàn)階段能單獨提供功能軟件的企業(yè)較少，操作系統(tǒng)與應(yīng)用軟件、硬件平臺雙解耦的智能駕駛基礎(chǔ)平臺產(chǎn)品家族操作系統(tǒng)為核心的基礎(chǔ)軟件平臺，涵蓋了智能座艙、智能電控和智能構(gòu)的軟件開發(fā)提供基礎(chǔ)軟件、中間件和開發(fā)工具；小鵬汽車等整車企標(biāo)準化將成為未來軟件開發(fā)的最重要的前提，它貫穿功能軟能安全和網(wǎng)絡(luò)信息安全的開發(fā)流程。二是標(biāo)準過程中滿足所有利益相關(guān)方實行求同存異的實際操作方法，對于功能軟件中心化，依托于電子電氣架構(gòu)的演進，伴隨中心化，軟硬件中心化將有效的做到軟硬件資源整合，且支持車電腦層面，功能的劃分已經(jīng)逐漸明朗，主要聚焦為駕駛輔助以及運動控制模塊、智能座艙模塊，而在功能軟件中心化前提功能軟件終端互通，為了讓駕駛者在車內(nèi)擁有更好的端、手機終端等同等的服務(wù)支持，而讓駕駛者在各個終端基于使3.1.4軟件遠程升級在軟件定義汽車的時代，汽車安裝了大量的軟件程序，從而變得一個程序問題或者更新升級時，傳統(tǒng)模式將是一項繁重的汽車遠程升級，又稱為OTA（Over-the-air，空中下載技術(shù)），是指通過移動通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上對應(yīng)用程序進行升級，例如UI界面、車載地圖、人機交互界面等。二是FOTA大節(jié)省汽車廠家、4S店和車主的費用及時間成本。二是增加汽車新功能和體驗。具備OTA功能的車輛在使用期間可以增加新人機交互方式或功能、優(yōu)化圖3-8汽車OTA業(yè)務(wù)容災(zāi)備份：軟件包倉庫（軟件包文件）及OTA云服務(wù)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)（車輛、ECU檔案、支持斷電續(xù)傳、斷電續(xù)升：車端OTA升級代理從云端下載升級包時，需要支持斷電/短鏈續(xù)傳功能，和具體實現(xiàn)方式，比如可以將升級包切分為多個數(shù)據(jù)塊前最新的塊序號，續(xù)傳時從最新的塊序號開始下載即可。斷電續(xù)升是指車端升級代理刷寫支持A/B塊升級策略：在車端ECU模塊中，只是先向備用目錄刷寫版本包，刷寫成功后再重啟切換加載位置（bootloader中控制），通過這種方式實現(xiàn)A/B塊升級策略。如果升支持重復(fù)升級：支持同版本號多次重復(fù)刷寫，主要應(yīng)用場景差分升級與整包升級相比，優(yōu)勢在于升級包的大小減少，無感升級是指在系統(tǒng)升級過程中，對于用戶使用車輛沒有B系統(tǒng)，從而在升級期間不影響車輛使用。對于集成了復(fù)雜功能的域控設(shè)備的車輛，無感升級可大大縮短車輛用戶可感知的升級時間，減小了駐車升級時對車輛電量的消議需要實現(xiàn)標(biāo)準化，用于普及未來汽車軟件生態(tài)的共享。同時技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及前景展望及控制器核心功能（控制策略）的系統(tǒng)性更新，對整車性能影響較大般不支持車輛運行，也就是前文提及的“無感升級”在FOTA應(yīng)用軟件的底層載體，操作系統(tǒng)是汽車OTA得以實現(xiàn)的關(guān)鍵支撐技術(shù)，尤其FOTA固件更工信部從生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準入角度出臺《關(guān)于加強智能網(wǎng)聯(lián)汽車生產(chǎn)意見》、《關(guān)于開展汽車軟件在線升級備案的通知》等政策；市場監(jiān)3.2硬件架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)表3-2硬件架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)導(dǎo)讀架構(gòu)下的硬件域集中架構(gòu)下分域硬件架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)-車輛控制域分域硬件架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)-智能駕駛域分域硬件架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)-智能座艙域中架構(gòu)下的硬件架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)多2SoC芯片之間的高速可靠3.2.1分布式架構(gòu)下的硬件架構(gòu)概述樂以及自動駕駛，每個功能域按網(wǎng)段進行設(shè)計，通圖3-9分布式電子電氣架構(gòu)車身舒適網(wǎng)段主要包括車身控制器BCM、無鑰匙進入系統(tǒng)PEPS、座3.2.2域集中架構(gòu)下的硬件架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)域集中架構(gòu)下的硬件架構(gòu)綜述7為了進一步降低零部件數(shù)量和線束長度，系統(tǒng)功能集成），）：多、更復(fù)雜或更綜合的功能，需要更高計算處理能力的芯片，比如：規(guī)控制單元（MCU）E3系列，可以將動力域、底盤域、車控域集成為車控域，這款芯片主速度也會更快，同時也保證高可靠和高安全性。可以把VCU（整車控制器）、BMS（電池此外，相比域控制器，跨域控制器與其它域控制器的通信需分域硬件架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)-車輛控制域整車控制包含動力系統(tǒng)控制、底盤系統(tǒng)控制、車身系統(tǒng)控制優(yōu)化與控制，進行發(fā)動機、變速箱管理、電池監(jiān)控、排放、限速和節(jié)統(tǒng)包含傳動系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動系統(tǒng)，使用傳感器檢環(huán)境，控制車輛的行駛行為和行駛姿態(tài)；隨著車輛智能化發(fā)展，車車控域的功能是將這些控制的邏輯運算集成在車控域控制器中，被源電路圖3-12車控域硬件結(jié)構(gòu)外圍電路元件數(shù)值的計算和布板；以太網(wǎng)Switch和PHY芯片的選型和定義，以及外圍電路驅(qū)動電路設(shè)計：根據(jù)對驅(qū)動負載的功率計算，驅(qū)動芯片的內(nèi)阻值信號處理電路設(shè)計：對各種輸入信號的處理電路的設(shè)計工作，包括數(shù)字接地電路設(shè)計：包括模擬接地和數(shù)字接地的區(qū)別，總線通訊接地的設(shè)計工作，以及大電器件的區(qū)別和優(yōu)劣勢的對比，以及代碼量的大小、升級的需求等方無線高頻和低頻接收電路設(shè)計：對高低頻接收電路的設(shè)計工作，高低頻電路的EMC設(shè)線控懸掛為線控底盤的四大關(guān)鍵方向，而安全冗余是線控底盤的關(guān)鍵線控底盤作為自動駕駛汽車的核心零部件，綜合了軟件、掌握了全球領(lǐng)先的核心技術(shù)。國內(nèi)供應(yīng)商已開始奮起直追，補缺本太股份、聯(lián)創(chuàng)汽車電子、格陸博、拿森等公司，均已取得不錯的進型創(chuàng)業(yè)公司以提供整體的滑板底盤作為自己的主業(yè)，相信在未來數(shù)分域硬件架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)-智能駕駛域早期大多數(shù)L0-L2級別的ADAS系統(tǒng)都是基于分布式控制器架構(gòu)，整個ADAS系統(tǒng)由4-5個ADAS子系統(tǒng)組成，每個子系統(tǒng)通常是一體機整體方案（可以被看作是一個智能傳感），兩個缺點1）各個子系統(tǒng)互相獨立，無法做多傳感器之間的深度融合2）各子系統(tǒng)獨植、便于管理的智能駕駛域控制器。智能駕駛域控制器中配置了集的計算處理平臺，實現(xiàn)更復(fù)雜的傳感器數(shù)據(jù)融合算法支撐，通過對米波雷達、激光雷達等傳感器信號的融合處理，結(jié)合高精地圖和導(dǎo)圖3-13智能駕駛域控制器示意8高安全性和高性能?，F(xiàn)有單一芯片無法滿足諸多接口和算力要求，大備，并對來自這些傳感器的大量數(shù)據(jù)進行處理和計算。尤其大。整個系統(tǒng)往往呈現(xiàn)出Memory-Bound（內(nèi)存受限）系統(tǒng)的特點，因此內(nèi)存帶寬通常決定（6）豐富的IO接口資源。智能駕駛域控制器主控芯片接口包括傳感器設(shè)備接口和高/低速總線接口。智能駕駛傳感器主要有：攝像頭、激光雷達、毫米波雷達、超Link等；2）激光雷達一般是通過車載以太網(wǎng)接口來連接；3）毫米波雷達都是通過CAN總圖3-14智能駕駛計算平臺硬件架構(gòu)特點，計算單元執(zhí)行了大部分自動駕駛相關(guān)的核心算法，根據(jù)AI單元整合完成的多傳感器融合數(shù)據(jù)，完成路徑規(guī)劃、決策、控制等功能。當(dāng)前主流SoC選擇的多2.AI加速單元通常依賴內(nèi)核系統(tǒng)（多用Linux）進行加速引擎及其他芯片資源的分配、調(diào)度。通過加速引AI算力衡量方法，其核心是衡量芯片對于數(shù)據(jù)處理的效能。這需要軟硬結(jié)合，從三個）；接收和發(fā)送車身CAN總線和以太網(wǎng)消息，從而實現(xiàn)控制平臺與整車其它節(jié)點進行交互。SafetyMCU是控制平臺的大腦，通過監(jiān)控溫度、SoC的工作狀態(tài)、供電模塊狀態(tài)、通信狀知駕駛員或安全停車。在一些特殊情況下，例如SoC異常，SafetyMCU能夠根據(jù)雷達的信攝像頭不適合單獨增加圖像處理模塊，已逐漸形成往計算單元集成通常內(nèi)置溫度傳感器，當(dāng)溫度過高時，會輸出相應(yīng)信號，核心模塊錯誤檢查和糾正（ECC）保護；內(nèi)置錯誤信號其中前視攝像頭是使用頻率最高的攝像頭。攝像頭的成像過程是光元件CMOS，將光線轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后數(shù)字信號被傳送到一個專門的外理器（DS毫米波雷達的優(yōu)勢在于可以提供精確的距離和速度信息離，準確繪制出精度達厘米級別的3D環(huán)境地圖，是技術(shù)可靠的的定位技術(shù)。激光雷達可增分域硬件架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)-智能座艙域?qū)崿F(xiàn)一芯多屏的難點在于芯片需要強大的處理能力以及復(fù)雜連，通過HFM、HSD接口連接外部顯示器包括儀表、HUD、AC圖3-15單SOC多核變化到單SOC多核異構(gòu)示意為了進一步提升集中處理能力、減少線束長度、簡化通中央集中式電子電氣架構(gòu)，不再按照功能去部署車內(nèi)的電物理形態(tài)：在中央集中式電子電氣架構(gòu)中，核心的物理形態(tài)體過將域集中式電子電氣架構(gòu)中的多個域控制器進一步的高度整合以及各種操作系統(tǒng)組合的的高性能計算平臺。同時為了減少線束連接關(guān)系：在中央集中式架構(gòu)下，連接方式通常具有以中央計算平臺為核心圖3-16基于SOA的星型中央集中式電子電氣架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖圖3-17雙拓撲型中央集中式電子電氣架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖圖3-18硬件隔離式多核控制器示意圖圖3-19軟件虛擬式多核控制器示意圖硬件隔離式是指，在統(tǒng)一的計算平臺上采用虛擬化方案，同時軟件虛擬式是指，在統(tǒng)一的計算平臺上采用虛擬化方案硬件上的可拓展性，如果中央計算單元采用刀片式的設(shè)計結(jié)構(gòu)，可在中央計算單元中，只需要兩個操作系統(tǒng)即可，用于自動駕駛、車控、網(wǎng)關(guān)的RTOS，運行，用于自動駕駛、車控、網(wǎng)關(guān)的RTOS，可以直接運行在Hypervisor層，這樣在兼顧實SPI（SerialPeripheral需要先向?qū)?yīng)從設(shè)備的片選線上發(fā)送使能信號（高電平或者低電平，根據(jù)從機可開始下一個自己的傳輸?？偩€采用同步方式工作，沒有起始信號、結(jié)束信號圖3-20SPI板級通信示意圖IIC（InterIntegratedCircuit，集成電路總線）是一種由飛利浦公司開圖3-21IIC板級通信示意圖通道帶寬，數(shù)據(jù)傳輸速率得到提高。其數(shù)據(jù)發(fā)送端/接收端各自獨立工作，支持全雙工通信，圖3-22PCIe板級通信示意圖3.面向安全的硬件/模塊技術(shù)），圖3-23面向功能安全的硬件/模塊技術(shù)SoC容錯，鎖步核與被監(jiān)控的核監(jiān)控，輯中，周期性比較兩個核的輸出結(jié)果是否相同。如果相同，則繼續(xù)一定的措施。如果一段時間后錯誤還是存在，可能重啟或者重新檢），4.硬件層面的數(shù)據(jù)預(yù)處理和計算分流得到一個具有多維綜合屬性的結(jié)果層目標(biāo)，當(dāng)前一般在AI加速芯片中由軟件進行處理；這種將原始數(shù)據(jù)直接融合的方式，可以盡可能多的保留傳感器信息，具有傳感器數(shù)據(jù)量大，所以處理時間較長，效率低下，實時性很難保證；對計算分流一般是指為了提高數(shù)據(jù)計算效率充分使用當(dāng)前閑置的在汽車電子電氣架構(gòu)不斷發(fā)展演進過程中，區(qū)域控制器（ZCU，ZonalControllerUnit）扮演了關(guān)鍵角色。在通常的架構(gòu)設(shè)計中，區(qū)域網(wǎng)算能力，主要完成區(qū)域（Zone）的連接網(wǎng)關(guān)功能（包括CAN/LIN/以太網(wǎng)關(guān)等），同時提供傳感設(shè)備和執(zhí)行機構(gòu)的原子化服務(wù)（如電機控制服務(wù)、冷暖風(fēng)門服務(wù)、服務(wù)、油門踏板服務(wù)、檔位服務(wù)、轉(zhuǎn)向服務(wù)、水泵服務(wù)、風(fēng)扇服務(wù)等）置實時域硬件，支撐各類實時控制操作，其中設(shè)備抽象代理是工程化適抽象和原子服務(wù)定義，支撐軟硬分離與解耦；實現(xiàn)通訊網(wǎng)關(guān)功能，支持CAN/LIN/以太網(wǎng)的圖3-24區(qū)域控制器三類功能）；（3）區(qū)域數(shù)據(jù)中心：傳感器/執(zhí)行器設(shè)備抽象和原子服務(wù)封裝，支持S2S，實現(xiàn)服務(wù)與3.2.4整車電氣設(shè)計革和優(yōu)化，從開始的保障電網(wǎng)用電平衡、用電安全，逐步發(fā)展到在汽車電子領(lǐng)域配電方面，隨著MOSFET和HSD芯片的迅速發(fā)展，目前已件，屬于材料和機械電氣結(jié)合的領(lǐng)域，而基于半導(dǎo)體技術(shù)的MOSFET和HSD芯片則是電子難度大，電路保護復(fù)雜，診斷功能復(fù)雜，保護功能少，保護速度慢，的綜合成本較高，適用于大電流場合。目前車載應(yīng)用較少，車載大電流應(yīng)用還是以保險絲+），妙(μS）級保護，瞬間切斷故障回路，保證重要設(shè)備的正常使用。如表3-3所示，除了短路表3-3智能配電與傳統(tǒng)配電×√×√√√×√×√×√×√×√×√×√策略、保護機制、容錯管理、線束老化檢測等方面存在一些挑電技術(shù)廣泛應(yīng)用的主要因素。不過，隨著軟硬件技術(shù)的不斷成線束設(shè)計和布置圖3-25線束布置H型（左）和E型（右）新能源車型在線束布置中通常采用川型布置如圖3-26線束布置川型尾門線束總成、行李箱線束總成和高壓線束等。常見的圖3-27線束拓撲圖2.汽車線束技術(shù)前景展望要零部件，占整車總重量的5%，而且隨著及配電板（Console）中，作為兼顧擴大車廂等元件集成在一起的BCM（車身控制器）。隨數(shù)據(jù)傳輸線束（如以太網(wǎng)、同軸線纜等）作為信號傳輸?shù)闹饕?.3通信架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)輸技術(shù)來實現(xiàn)功能需求在各個電控單元之間的交互，即對用戶功能需求傳輸規(guī)則定義、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置、軟件平臺適配、診斷、軟件升級等；車表3-4通信架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)導(dǎo)讀3.3.1車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)法3.3.1車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信關(guān)鍵技術(shù)傳統(tǒng)車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)CAN總線可應(yīng)用于汽車動力系統(tǒng)、底盤和車身電子等領(lǐng)域，已經(jīng)LIN總線采用單主多從的模式架構(gòu)，使用單信號線進行傳輸，主、從節(jié)點間的通信有具最高約20Kbps，適合用于汽車車窗、天窗、座椅、車內(nèi)照明等通信速度較低的應(yīng)用場景，因由于MOST通信物理層使用的是光纖傳輸，采用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，其線束質(zhì)量輕、抗干擾道，高數(shù)據(jù)帶寬，支持多種光纖電纜布線方數(shù)據(jù)傳輸，但是MOST為多媒體定向系統(tǒng)傳輸，其采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，只能朝著一個方向傳輸數(shù)達8Mbit/s；使用CANSICXL收發(fā)器，速度≥12Mbit/s，最高可達20Mbit/s（實際極限取決（5）安全性：在漢明距離為6的幀中有2xCRC；固定的比特以提高魯棒性；正在開發(fā)）；（9）技術(shù)成熟：CAN總線已用于數(shù)百萬輛汽車；魯棒性、安全性（CRC）、CAN仲裁（13）低成本解決方案，≥12Mbit/s：收發(fā)器只有2個引腳連接；收發(fā)器集成電路（引腳與現(xiàn)有引腳兼容）；帶寬/價格優(yōu)化的終端；使用現(xiàn)有的線束、連接器、收發(fā)器、設(shè)計、PCBCANFD與CANXL兼容，可在同一網(wǎng)絡(luò)中使用，如圖3-28所示。在混合CANFD/XL圖3-28混合CANFD/CANXL網(wǎng)絡(luò)，SICandFD收發(fā)器圖3-29純CANXL網(wǎng)絡(luò),只有CANSICXL收發(fā)器表3-5CAN、CANFD、CANXL對比bit ––車載以太網(wǎng)技術(shù)表3-6常見的車載總線對比小于20Kb/s低線低低線中/1394高低車載以太網(wǎng)目前已是排在CAN之后應(yīng)用很普遍的局域網(wǎng)技術(shù)，工作在10~間，可廣泛應(yīng)用于信息娛樂、ADAS、車聯(lián)網(wǎng)、診斷等系統(tǒng)中。以太網(wǎng)目前有十兆以太網(wǎng)30%的線束減重、80%通信連接成本的降低。車載以太網(wǎng)上層協(xié)議包括TCP/IP、AVB、太網(wǎng)（EEE，Energy-EfficientEthernet）功能，POE功能可在雙絞線發(fā)送數(shù)據(jù)的同時為網(wǎng)絡(luò)不僅能提高數(shù)據(jù)的傳輸速率，同時滿足汽車行業(yè)高可靠性車載以太網(wǎng)分層協(xié)議模型與OSI模型（開放式系統(tǒng)互聯(lián)通信參考模型）的對應(yīng)關(guān)系如圖圖3-30車載以太網(wǎng)協(xié)議模型圖3-31100BASE-T1示意圖圖3-32100BASE-TX示意圖10節(jié)點發(fā)送的電壓。100BASE-T1的物理層在ISO/IEC/IEEE8802-3-2017第96章節(jié)中規(guī)定。在保護設(shè)備、電源濾波器等，均符合收發(fā)器制造商的相關(guān)數(shù)據(jù)）、共模電感（CMC）、直流阻斷電容（DC）、共模終端網(wǎng)絡(luò)（CMT）、可選ESD位置（ESD）和ECU連接器（CON）等一對用于發(fā)送數(shù)據(jù)，另一對用于接收數(shù)據(jù)。采用的是4B/5B編碼方式，然后將4B/5B編碼成100BASE-TX物理層界面應(yīng)根據(jù)DoIP實現(xiàn)。與車輛連接的部分常使用OBD連接口，連太網(wǎng)架構(gòu)，具有精準的流量調(diào)度能力，可保證多種業(yè)務(wù)流量的共網(wǎng)高圖3-33TSN相關(guān)系列協(xié)議標(biāo)準化狀態(tài)圖3-34TSN相關(guān)系列協(xié)議特征IEEE802.1工作組參考IEEE1588IEEE802.1Qbv協(xié)議通過基于類型的流量整形門機制實現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)端口處的復(fù)制，并通過不同的交換機傳輸路徑發(fā)送至最終目口，然后在該交換機端口利用交換機硬件對特定協(xié)議復(fù)制幀重復(fù)IEEE802.1Qat協(xié)議中，定義了流預(yù)留協(xié)議（StreamReservationProtocol，SRP）。該協(xié)議提供了一套完整的沿路預(yù)留機制，目的是解決網(wǎng)絡(luò)中音視頻實時流量徑上預(yù)留出必需的資源。當(dāng)且僅當(dāng)路徑上各節(jié)點均能夠預(yù)留成功后，才點冗余需要增加額外的節(jié)點資源和網(wǎng)絡(luò)鏈路，是一種以資源換取可靠性關(guān)鍵安全數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡脱舆t特性，數(shù)據(jù)被封裝在一個單獨的幀圖3-35ADAS域控制器安全控制信號轉(zhuǎn)發(fā)示意圖雷達、激光雷達、超聲波、攝像頭等環(huán)境感知傳感大，傳感器數(shù)據(jù)融合尤其是采用后端數(shù)據(jù)融合的解決方案，圖3-36ADAS域控制器傳感器融合數(shù)據(jù)傳輸示意圖圖3-37冗余備份線路示意圖圖3-38信息娛樂系統(tǒng)的應(yīng)用示意圖圖3-39冗余備份主時鐘示意圖11OMG（ObjectManagementGroup，對象管理組）成利性計算機行業(yè)標(biāo)準聯(lián)盟。OMG多年來致力于為工業(yè)分布式系統(tǒng)提供可互操作的，可移植組織等。DDS（DataDistributionService）是OMG在2004年發(fā)布的用于數(shù)據(jù)分發(fā)/信中間件協(xié)議和應(yīng)用程序接口（API）標(biāo)準，它為分布式系統(tǒng)提供了低延遲、高可靠性、可封裝，為應(yīng)用程序提供各種各樣的高級服務(wù)和功能，比如通信或數(shù)據(jù)化了應(yīng)用程序開發(fā)者的工作，這使他們能夠?qū)⒆⒁饬Ψ旁趹?yīng)用程序本能較好處理不可靠網(wǎng)絡(luò)通信中數(shù)據(jù)自動發(fā)現(xiàn)、可靠性和冗余性等問題。該規(guī)范據(jù)本地重構(gòu)DLRL（DataLocalReconstructionLayer）層和以數(shù)DCPS層相應(yīng)服務(wù)的映射關(guān)系，在DLRL層用本地語言結(jié)構(gòu)對類進行圖3-40DLRL層和DCPS層全局空間中分別發(fā)布和訂閱自己需要的數(shù)據(jù)類型，通過中間件處理圖