我覺(jué)得電動(dòng)汽車(chē)帶來(lái)了重大的歷史機(jī)遇，很多地方都會(huì)帶來(lái)改變，這里既有傳統(tǒng)動(dòng)力總成轉(zhuǎn)向電動(dòng)汽車(chē)獨(dú)特的東西，而隨著電動(dòng)汽車(chē)本身發(fā)展對(duì)原有的電子架構(gòu)產(chǎn)生了深刻的影響。而在這塊也正是我們對(duì)于底盤(pán)、動(dòng)力總成和網(wǎng)聯(lián)，這幾個(gè)Domain重構(gòu)，我們?cè)谕ㄍ@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(lǐng)域的探討。這次我和我的幾位少壯派好友，仔細(xì)做了一個(gè)探討，在采訪和匯總的基礎(chǔ)上，做了兩篇習(xí)作，請(qǐng)大家參考。本文的話(huà)題是“MEB新一代的汽車(chē)電子架構(gòu)展望”，主要包括：

架構(gòu)需求

架構(gòu)準(zhǔn)則

軟件架構(gòu)

虛擬化

操作系統(tǒng)

Adaptive AUTOSAR

服務(wù)為導(dǎo)向的軟件架構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)通信

功能分配

開(kāi)發(fā)模式

控制器硬件

早一些的時(shí)間，我在整理有關(guān)大眾電氣化的發(fā)展，特別是有關(guān)MEB還有后續(xù)豪華車(chē)電動(dòng)平臺(tái)的信息，在整車(chē)平臺(tái)，特別是電動(dòng)汽車(chē)的布置、核心電池和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上做了很大動(dòng)作的勾畫(huà)。

而我的友人也談及，在MEB的電子電器方面，德國(guó)人也做了很多的內(nèi)容，一直以來(lái)VW對(duì)于電子部分公開(kāi)的信息比較有限，通過(guò)幾份介紹資料以及以往對(duì)于一些技術(shù)發(fā)展的研究，可以一探MEB有關(guān)電子/軟件架構(gòu)的動(dòng)向，對(duì)于未來(lái)MEB的電子架構(gòu)還是明顯感覺(jué)汽車(chē)電子的技術(shù)發(fā)展真的非常快，應(yīng)用速度不斷加快。傳統(tǒng)整車(chē)企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)層都感受到了技術(shù)的發(fā)展對(duì)于自身開(kāi)發(fā)的壓力，特別是受到以快打慢，講究體驗(yàn)和迭代的IT，互聯(lián)網(wǎng)巨頭競(jìng)爭(zhēng)的壓力。順應(yīng)消費(fèi)者的訴求，整個(gè)汽車(chē)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(wù)都處于數(shù)字化的演變中。這個(gè)制高點(diǎn)，我們來(lái)看看德國(guó)大眾是怎么做的。

以下這些是摘錄的部分大眾有關(guān)MEB新聞稿，從中可以看出，在戰(zhàn)略上大眾造車(chē)?yán)砟畋磉_(dá)出來(lái)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(hù)體驗(yàn)出發(fā)設(shè)計(jì)整車(chē)功能（Feature)，試圖把數(shù)字化生活拓展到車(chē)上，使得車(chē)輛成為數(shù)字化生活的一部分，并且借鑒Apple模式來(lái)開(kāi)發(fā)整車(chē)。Apple有自己的用戶(hù)體驗(yàn)/UX設(shè)計(jì)，以及封閉成熟的iOS，性能領(lǐng)先的64位處理芯片。如果要對(duì)標(biāo)Apple，需要從這些維度去構(gòu)建MEB的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

1.架構(gòu)需求

電子電器架構(gòu)開(kāi)發(fā)之初需要定義技術(shù)開(kāi)發(fā)需求，大眾MEB電子電器架構(gòu)的需求慢慢朝個(gè)人數(shù)字生活需求轉(zhuǎn)變，“MaaS”的理念應(yīng)該會(huì)在這代MEB的電子架構(gòu)平臺(tái)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(gòu)平臺(tái)對(duì)比摘自VectorCongress2016

Auto.Driving這個(gè)不用說(shuō)，這兩年炒得火熱，基于它可以衍生出很多功能應(yīng)用與消費(fèi)場(chǎng)景；

Digitalization可以跟“ID”更緊密地聯(lián)系起來(lái)。

這些需求下開(kāi)發(fā)的技術(shù)功能會(huì)迭代以及更新并且新的功能會(huì)在消費(fèi)者手中時(shí)發(fā)布，APPStore概念也會(huì)從手機(jī)/電視端往車(chē)輛發(fā)展。傳統(tǒng)OEM的“功能手機(jī)”時(shí)代應(yīng)該會(huì)加速切換。

2.架構(gòu)準(zhǔn)則

在Bosch發(fā)布的關(guān)于電子電器架構(gòu)發(fā)展趨勢(shì)報(bào)告中，就把“域”控制器以及整車(chē)級(jí)”計(jì)算平臺(tái)“的需求描繪出來(lái)，當(dāng)下各大OEM也都在加緊部署”域“DCU。

圖 Bosch電子電器架構(gòu)趨勢(shì)報(bào)告

不管是”域“也好，”大腦“也好，核心是需要設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)準(zhǔn)則Criteria

哪些功能應(yīng)該放在一起？

哪些需要獨(dú)立分布？

哪些需要頻繁升級(jí)更新？

這些開(kāi)發(fā)準(zhǔn)則可以相互借鑒，但各家有各家的實(shí)際情況，車(chē)型種類(lèi)/產(chǎn)量/市場(chǎng)定位都不一樣。當(dāng)然如果采用跟隨戰(zhàn)略通常做法，但是看下現(xiàn)今的手機(jī)市場(chǎng)，如果汽車(chē)市場(chǎng)未來(lái)的集中度越來(lái)越高，那么各家OEM就得尋找差異化的競(jìng)爭(zhēng)力，架構(gòu)策略會(huì)有不同。

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

3.軟件架構(gòu)

虛擬化

功能開(kāi)發(fā)就不得不提功能安全與網(wǎng)絡(luò)信息安全，這兩塊在歐洲OEM是與功能開(kāi)發(fā)相同步的流程。為了讓不同Safety/Security級(jí)別的功能能夠合理有效的實(shí)現(xiàn)，需要對(duì)系統(tǒng)的底層硬件與軟件做技術(shù)升級(jí)。汽車(chē)電子的虛擬化也已經(jīng)到來(lái)，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(dú)立。

對(duì)多核處理芯片進(jìn)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(duì)汽車(chē)芯片也有影響的，至今沒(méi)有看到有效修補(bǔ)方案，硬件層面的漏洞需要在內(nèi)核設(shè)計(jì)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(lái)各家OEM在整車(chē)主干網(wǎng)上的主節(jié)點(diǎn)（域控制器）將會(huì)虛擬出多個(gè)封閉軟件系統(tǒng)。

傳統(tǒng)汽車(chē)基礎(chǔ)軟件供應(yīng)商正在加快開(kāi)發(fā)hypervisor適配域控制器內(nèi)那些多核汽車(chē)微控制器

傳統(tǒng)消費(fèi)電子類(lèi)芯片巨頭INTEL/Nvidia也在加快進(jìn)入汽車(chē)電子領(lǐng)域，他們除了提供芯片技術(shù)以外虛擬化解決方案也一起打包

隨著未來(lái)數(shù)據(jù)計(jì)算力要求越來(lái)越高，消費(fèi)電子類(lèi)巨頭搶占汽車(chē)核心處理芯片的趨勢(shì)越發(fā)明顯，而傳統(tǒng)的汽車(chē)電子供應(yīng)商的芯片則更多的在安全領(lǐng)域，終端執(zhí)行，感知層面出現(xiàn)。為了適應(yīng)數(shù)字生活，在娛樂(lè)域控制器引入互聯(lián)網(wǎng)的解決方案能夠有效解決車(chē)與外界的數(shù)據(jù)交互，同時(shí)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(chǔ)軟件/操作系統(tǒng)也在進(jìn)行改變。當(dāng)今的汽車(chē)軟件操作系統(tǒng)，除了娛樂(lè)系統(tǒng)，

動(dòng)力/底盤(pán)/車(chē)身系統(tǒng)大部分都采用實(shí)時(shí)操作OSEK/AUTOSAROS，

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

當(dāng)然classicAUTOSAR還會(huì)繼續(xù)存在，Safety相關(guān)的還需要依賴(lài)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(duì)于高性能計(jì)算能力系統(tǒng)需要POSIXOS,支持如GPU的計(jì)算。同時(shí)需要集成滿(mǎn)足車(chē)載通訊要求的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議棧，UDPNM,DOIP,SOME/IP以及支持時(shí)間同步的802.1AS。而這些在當(dāng)前的OS基礎(chǔ)軟件中沒(méi)有提供，需要陸續(xù)部署

對(duì)于POSIXOS本身，大家普遍青睞于Linux，開(kāi)源可以帶來(lái)自由定制，但是開(kāi)發(fā)之初未涉及到汽車(chē)控制領(lǐng)域，對(duì)于任務(wù)調(diào)度/搶占機(jī)制還在優(yōu)化過(guò)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(kāi)發(fā)，那么QNX本身的開(kāi)放程度將會(huì)決定未來(lái)可以應(yīng)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(qū)動(dòng)底層，對(duì)于汽車(chē)行業(yè)的控制軟件涉及車(chē)輛安全所以不得不提出自己本身的軟件要求，同時(shí)為了滿(mǎn)足統(tǒng)一的接口要求，才會(huì)對(duì)現(xiàn)有POSIX軟件生態(tài)體系提出AdaptiveAUTOSAR。

從2017年開(kāi)始AdaptiveAUTOSAR釋放第一版規(guī)范，但是AdaptiveAUTOSAR還處于開(kāi)發(fā)模式階段，會(huì)每６個(gè)月更新版本，2018/10將釋放第一個(gè)完整版本，后續(xù)將會(huì)與ClassicAUTOSARR4.4.0同步。雖然要到18年10月才能凍結(jié)，且第三方軟件供應(yīng)商會(huì)較標(biāo)準(zhǔn)滯后，但像VW這樣的業(yè)內(nèi)巨頭，完全會(huì)提前獲得對(duì)應(yīng)版本的軟件（Autosar的白金會(huì)員名單，這些OEM，Tier1是定義標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的主力）

小結(jié)：未完待續(xù)