汽车制造迎来颠覆式创新?安波福正式推出智能汽车架构

汽车制造迎来颠覆式创新?安波福正式推出智能汽车架构,第1张

安波福日前在CES上正式推出了其智能 汽车 架构设计(SVATM),并表示,这一架构可以打破目前传统 汽车 架构的瓶颈,为下一代智能 汽车 提供可升级的架构空间。SVA不仅有助于打造功能丰富、高度自动化的 汽车 ,其可持续扩展的开放平台,有助于降低车主的总拥有成本。并帮助车辆达到最严格的功能安全和网络安全标准。

何谓智能 汽车 架构?为何在此阶段推出这一架构?

安波福表示,电气化、安全自动化、互联性这些 汽车 行业的大趋势正为 汽车 架构带来前所未有的变革。新的车载功能不断增加,目前的 汽车 架构已经不堪负荷,超越了临界点。我们已经进入了智能 汽车 架构(智能 汽车 架构(SVA))的全新世界。

“ 汽车 制造商需要一种全新的车辆架构,才能解锁软件创新,并真正实现在CES上展示的各种创新概念。”安波福总裁兼首席执行官凯文•克拉克(Kevin Clark)表示。“作为一家在 汽车 大脑和神经系统领域拥有独特地位的完整系统解决方案提供商,我们知道智能 汽车 架构是实现未来移动出行的正确途径。”

安波福的基本观点是在当前 汽车 四化的大趋势下, 汽车 制造本身应摒弃始于上世纪90年代末期的基础电气架构,开始采用新一代智能 汽车 设计与架构方式。

*自上世纪50年代以来, 汽车 架构的几次升级变化。

这一问题的迫切性在哪呢?

安波福表示, 汽车 四化在推动全球 汽车 制造业的变革式转变的同时也带来了四个最紧迫的问题:

1、在不重新更改现有 汽车 架构的前提下,如何增加新功能、如何升级现有软件、如何将现有软件移植到另一个新的硬件上?

2、如何更快地将新硬件应用到车辆上?

3、在不将车载软、硬件含量翻倍的情况下,如何实现即使在车辆出现故障的情况下仍然保证车辆的安全运行?

4、如何以尽可能低的成本和可持续的方式满足上述要求?

在 汽车 基础架构、系统集成、以及全面的产品组合方面,安波福推出的这一架构构,可以全面的解决上述问题。

安波福主要在两大领域进行了革新:数据动力中心及开放式服务器平台。

智能 汽车 架构(智能 汽车 架构(SVA))的发射台:数据动力中心

安波福表示,当前众多整车制造商最常问的问题是:“在现有架构的基础上,如何实现智能 汽车 架构?”

安波福认为答案就是:数据动力中心(PDC)。这一动力中心被称为智能 汽车 架构(SVA)的通用扩展坞,计算机与输入输出端的分离在这里实现。

数据动力中心(PDC)就好比笔记本电脑的扩展坞,它带有多个输入端,可以充当其它设备的接入界面。笔记本电脑入坞之后,电源线、U盘以及显示屏都好像直接接入笔记本电脑一样。

数据动力中心(PDC)与智能 汽车 架构(SVA)之间也采用了同样的理念。

从本质而言,安波福为车辆的中央计算机创建了一个扩展坞,这是一个单一界面,具有适用于所有车辆传感器、分布式音响系统及区域控制的输入端。

不仅如此,数据动力中心(PDC)同时还能为系统提供强大的冗余电源,以实现安全自动化。此外也可能实现线束自动化,提高当前控制器属性及功能的集成度。安波福表示这一创新设计是其所独有,目前已经申请了专利。

数据动力中心(PDC)的建立有三大意义:

其一,在动力方面,数据动力中心(PDC)带来了数字智能融合解决方案,在故障情况下,可以在几毫秒之内切换动力供应。

其二,在网络方面,安波福将传感器及周边设备与当前的以太网、CAN或LVDS等网络技术连接,并将它们连入冗余的双绞线主干。

其三,在区域控制方面,安波福增加了强大的应用处理器,使我们能够向上集成和控制特定区域内的多种属性及功能。

安波福表示,这是一个非常强大的、可持续的设计架构,可以为当前的智能 汽车 架构(SVA)带来关键效益,使消费者可以在未来获取全套的智能 汽车 架构(SVA)解决方案。

一种全新的、更具逻辑的中央计算策略

如果解决了两个架构设计瓶颈,也就是实现输入输出端与计算机分离,以及硬件与软件分离,会带来什么效益?

安波福表示,当前主流车企采用的 汽车 架构,有逻辑域,但每个域的属性与功能高度分散在 汽车 内的几个实体控制器上。这就会形成一个十分复杂的架构,使集成与测试十分困难,而且毫无扩展性,无法适用未来情况。

而当智能 汽车 架构(SVA)将输入输出端移出计算机,由数据动力中心统一管理,面向未来的中央计算架构由此诞生。

安波福的开放式服务器平台是一种灵活的计算平台,带有智能抽象的软件框架,可以解决车辆的软件工作负荷问题,实现计算、图像、人工智能、网络及 汽车 功能安全的最佳平衡。

通过开放式服务器平台,新架构可以根据车辆内工作负荷的整体计算需求定制协同处理器。就像云端服务器可以同时处理从工资表到人类基因组分析等工作一样,安波福的开放式服务器平台可以同时运行各种应用,从后门控制、信息 娱乐 ,到自动驾驶的数据应用。

当前,所有应用都达到了 汽车 级的可靠性要求。 该开放式服务器平台不仅增强了计算能力,还具有灵活的软件框架及智能抽象,逻辑域几乎接近所代表的实体。

安波福表示,这一设计突破可以使在 汽车 的各个控制器上开发或改进的软件实现“脱离”,重新打包及向上集成到服务器平台上。

将软、硬件生命周期分离开来,实现创新,是未来车辆计算机的大势所趋,安波福正在将这一目标变成现实。

智能 汽车 架构的应用路线图

传统 汽车 架构中星型拓扑具有局限性:它不够灵活,无法承受冗余。此外,中央结点代表着故障点单一,一旦该结点出现问题,就会影响 汽车 的正常运行。

智能 汽车 架构(SVA)的环形拓扑则实现灵活性及可冗余性,每个结点与另外两个结点连接,形成连续的路径(一个环状),可使信号通过每个结点。这一策略极其高效,与传统的星型拓扑相比,可以更好地处理更大的负荷,以一种可以承受的方式实现冗余。

安波福的目标是在2022年以前开发出一个复合式架构策略,将数据动力中心(PDC)等智能 汽车 架构(SVA)元素融入传统架构之中。到2025年,安波福计划开发出完整的智能 汽车 架构(SVA)。通过数据动力中心、环状拓扑冗余设计、带有关键性安全域及非关键性安全域的统一软件,基于服务器的计算机将会实现拓展。

在从传统 汽车 架构向智能 汽车 架构转变的过程中,尽管目前整车客户正在生产开发的 汽车 架构处于不同的阶段,但快速实现架构升级已经十分必要。

随着 汽车 的功能日益丰富以及智能、网联、自动驾驶的发展,目前 汽车 架构的软、硬件数量以及复杂度呈指数级增长,当前的 汽车 架构设计已经达到瓶颈。

总之,安波福认为智能 汽车 架构(SVA)具备五项优势:解锁软件驱动的新功能、降低 汽车 架构复杂性、加快开发周期、提供能够简化制造过程的模块化架构、提供能够简化制造过程的模块化架构等。

解锁软件驱动的新功能

当前的 汽车 架构不仅结构复杂而且开发成本很高。SVA具有智能抽象、标准化接口和可扩展的计算能力,可使软件应用程序的开发独立于硬件,并能跨平台复用这些应用程序,从而降低成本,并可扩展自动驾驶水平。

降低 汽车 架构复杂性

目前, 汽车 的功能分散在各个控制器之间。SVA可将计算能力集中到更易于管理的区域控制器中,并允许轻松添加新功能。区域控制器为传感器提供接口,管理电源,并提供区域算力。作为中央计算平台的开放式服务器平台可动态分配算力资源,保证 汽车 即使在关键部位发生故障的情况下也能安全行驶,从而保证 汽车 的安全冗余。SVA的设计在优化成本的同时提供更多性能和更高灵活性,与传统 汽车 架构设计相比,可使计算所需的重量和空间减少25%。

加快开发周期

当前整车的开发、测试和验证过程必须按顺序进行。SVA的设计使软、硬件分离,并将I/O与计算分离,由此实现独立的并行开发周期,缩短上市时间,并允许大量复用软件。安波福希望SVA能将系统集成和测试成本以及与软件相关的保修成本分别降低约75%,同时无需再进行车型年度升级。

提供能够简化制造过程的模块化架构

SVA架构是为未来工厂设计的,在这里,自动化制造将确保质量并降低成本。SVA的模块化分区结构采用Dock &Lock™连接系统,可以简化车辆制造和组装,普通的子组件可以减少25%的SKU。此外,安波福相信,采用SVA的OEM厂商组装电气架构所需的工厂占地面积将减少20%。

为 汽车 行业解锁新业务模式

基于服务器的中央计算开放式服务器平支持无线软件和固件升级,可增强性能,并能通过边缘计算对数据分析进行优化。它还提供了一个开放的平台和开发生态系统,可接入第三方应用程序,如各种用户体验程序,为 汽车 行业解锁新的业务模式。

车载T-BOX可深度读取汽车Can总线数据和私有协议,T-box终端具有双核处理的OBD模块,双核处理的CPU构架,分别采集汽车总线Dcan、Kcan、PTcan相关的总线数据和私有协议反向控制,通过GPRS网络将数据传出到云服务器,提供车况报告、行车报告、油耗统计、故障提醒、违章查询、位置轨迹、驾驶行为、安全防盗、预约服务、远程找车、利用手机控制汽车门、窗、灯、锁、喇叭、双闪、反光镜折叠、天窗、监听中控警告和安全气囊状态等。

基于2G/3G/4G/CDMA/WCDMA/NB-IOT/卫星通信/LORA/北斗/GPS位置服务的智能车联集成系统,新能源汽车T-BOX、4G智能娱乐车载终端、OBD/CANBUS终端,【中山迈易科技】共享汽车终端等软/硬件的研发和生产。

应用领域:电动摩托车、私家车、公交车、网约车、公务车、企业车队、共享汽车、4S店试乘试驾、金融租赁、分时租赁车辆、消防车辆、新能源汽车、国六燃油车、渣土车、危化品车辆、物流车、货柜车、航天飞机、远洋船舶、沙漠、森林等全球所有区域远程物联网控制和位置服务

支持4G全网通

支持GPS/北斗/GLONASS精准定位

支持CAN总线数据读取采集

支持新能源32960协议

支持RS232、RS485接口,可对接摄像头、油感、iButton、温度传感器、WIFI+BT、疲劳驾驶、称重、RFID等外设

支持远程升级

智能网联汽车4G互联TBOX终端

型号 :YD新能源汽车TBOX

产品特点:

作者:陈宇洋

随着 汽车 新四化进程的加速,智能 汽车 的概念开始走到台前。蔚来、小鹏、威马等一众新势力也均为自家产品打上了“智能 汽车 ”的标签。

虽然各家产品不同,智能化取向不同,但都会以同一个卖点进行营销宣传——整车OTA能力。大家都心照不宣的表示:“可以通过后期OTA升级增加或开放全新的智能化功能”。

所以,OTA究竟是何方神圣?

先跟大家聊聊OTA这个词汇代表着的含义。

有人会问:“OTA是个啥东西?”

“嗨,我知道!”

有网友解读到“OTA乃是Online Travel Agency的缩写,也就是在线旅行社的意思。“当然了,OTA这个缩写有很多不同的解释,在线旅行社自然也不会是今天的答案。

逐字解释一下 汽车 领域的OTA。OTA乃是Over the Air的简写,其含义空中下载技术。我们可以简单理解为通过信息传输的方式对产品进行软件优化。其最早是安卓系统在手机上推出的一个便捷技术,使手机软件升级不再依赖于连接电脑、下载然后再更新的复杂操作。更白话的形容就是你手边正在使用的智能手机版本升级、王者荣耀的更新都可以称之为OTA。

以现阶段来说, 汽车 OTA可以分为两大类:Firmware over the air,简称FOTA(硬件在线升级)和Software over the air,简称SOTA(软件在线升级)。

以特斯拉为例,这家公司可以通过FOTA对BMS、刹车等车辆基础硬件和 汽车 底层安全相关的功能进行OTA升级,而SOTA方面可以对车机 娱乐 系统进行OTA。

目前以造车新势力为主的智能 汽车 ,或是智能网联 汽车 都可以理解为是一种“软件” 汽车 。

和传统燃油车不同,新能源 汽车 并没有那么复杂的机械结构,原本成千上万的机械零部件正在逐步被更复杂的电子电气化架构所取代。 如果说传统燃油车就好比机械手表,智能网联 汽车 就好比Apple Watch。机械手表调整时间需要准确的时间,还需要手动去调。而Apple Watch则可以实时同步线上的标准时间。

其实, 汽车 电子化的趋势一直都保持着高速发展。举一个简单的例子,大概10年前, 汽车 的油门还是拉线式,通过纯机械连接的方式控制节气门的开度。5年前,传统燃油车的油门就已经全部更换为电子式,通过电子信号来控制节气门的开度。

而来到了新能源 汽车 上,其动力系统本身就是结构更简单的电动机,可以通过电子信号直接控制电机的转数进而控制车速。也可以说,新能源车的所有硬件都是通过软件程序进行控制的。所以,新能源 汽车 是可以通过OTA的形式,改变电机的输出模式,增加辅助驾驶功能的丰富性,甚至通过线上的模式解锁动力电池中藏电的比例。

之所以新能源车更容易实现整车OTA,其主要原因是 新能源车型在设计之处采用集中式的电子电气架构。而现阶段燃油车则大部分都采用了分布式电子电气架构。 当然,同样的整车OTA其实在燃油车上也可以实现。比如凯迪拉克CT5,通过重新设计整车电子架构也实现了同样的OTA能力。

「 Q3:OTA的弊端有哪些?」

汽车 OTA要比手机OTA复杂的多,首当其冲的就是安全问题。

根据360智能网联 汽车 安全实验报告提供的数据来看: 电子电气架构从分布式向集中式衍变,软硬件将会解耦,硬件不再被某一特定功能所独享,共享的硬件将面临非法调用、恶意占用等安全威胁。尤其是未来ECU的功能整合程度会进一步提升,代码量增多的同时也会导致漏洞的增长。

所以,OTA安全大体可分为三个部分。 第一是云端服务器的安全,第二是车端安全,第三是车与云之间的通讯安全。 在这三个环节中,软件内容不仅需要认真还需要进行加密,从而保证数据在传输过程中不会被黑客所窃取。一旦黑客在 汽车 OTA升级的过程中利用这些漏洞对升级包进行篡改或是植入后门软件等恶意程序,后果是不堪设想的。黑客还有可能会利用漏洞对升级包进行解析从而获取信息。

所以,OTA的最初目的不是为了改善出行体验,而是为了减少安全漏洞。

聊到整车OTA,就不得不提及其中的鼻祖:特斯拉。

与传统车企采用的分布式电子电气架构不同,特斯拉在设计之初就已经考虑周全。通过采用集中式的电子电气架构,特斯拉的产品可以实现整车OTA功能,让每一辆特斯拉都能不断的增加新功能。同时,通过对于底层动力系统相关控制器的升级,其产品的性能还可以获得升级,并持续改善用户体验。甚至,他们还能通过预留的硬件,在后期的OTA中开放一些新功能。

这也是特斯拉的高明之处。

可以说, 整车OTA代表了一种未来的趋势。 通过整车OTA,用户不仅可以升级车载 娱乐 系统,还可以对全车其他模块进行升级,例如辅助驾驶、动力表现、制动系统、悬架系统、甚至是延长续航里程等等。与传统燃油车不同,特斯拉可以说是一辆可以不断进化的 汽车 。

还记得曾有一位特斯拉车主说过:“特斯拉给我带来了从未有过的用车体验,每一次升级之后总会有些新功能出现,甚至有种时常在开新车的感受。”

这也是整车OTA带来的另一个优势,与传统 汽车 相比,在消费者购买完成之后,与 汽车 制造商的关系也就此终结。除了质保之外,消费者更多的是与一个相对独立的4S体系打交道。而整车OTA的存在, 不管是车辆软件出现故障还是更新,都可以通过OTA的方式解决。相较于传统的线下召回升级的模式来说,整车OTA不单单能减少维护成本,更是提升用户体验。

在安全性方面,特斯拉也走在了前列。

以Model 3为例,其中央集中式电子电气架构中,只有CCM(中央计算模块)、BCM RH(右车身控制模块)、BCM LH(左车身控制模块)三大主要控制模块,并且具有高度可扩展的特性。

特斯拉还将网络安全纳入架构设计的过程中,同时通过设立“安全研究员名人堂“漏洞悬赏计划,鼓励白帽黑客们对其架构进行测试和验证,不断的修复被爆出的安全问题,以此来达到有效减少网络安全威胁的目的。

OTA将会是未来 汽车 发展的必然趋势。


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