整車架構(gòu)要從功能域向中央計算+區(qū)域化演進(jìn)，區(qū)域化控制、多域融合是必經(jīng)之路。伴隨軟件定義汽車的呼聲，智能座艙域、智能駕駛域融合而成的“艙駕一體化”在行業(yè)內(nèi)的熱度飆升，距離量產(chǎn)落地卻是道阻且長。

不積跬步，無以至千里。深耕汽車電子、布局域控制器多年的遠(yuǎn)峰科技，秉承技術(shù)導(dǎo)向、腳踏實(shí)地的企業(yè)精神，打造新一代車身區(qū)域控制器，用產(chǎn)品說話，在區(qū)域控制器的探索上更進(jìn)一步。

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業(yè)界為何唱響“軟件定義汽車”

現(xiàn)在多用“分布式”描述傳統(tǒng)汽車的電子電氣架構(gòu)，深耕行業(yè)多年的遠(yuǎn)峰科技首席架構(gòu)師陳義賢表示，分布式意味著各部分仍有聯(lián)系，用分立式去描述E/E架構(gòu)更為合適。

該模式下，嵌入式車輛功能分布在大量以線束連接的電子控制單元（ECU）中，ECU與車身各項(xiàng)功能一一映射。隨著汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，要求多ECU協(xié)同實(shí)現(xiàn)的車輛功能出現(xiàn)，ECU之間進(jìn)行通信的線束復(fù)雜度、通信負(fù)荷、維修難度都在成倍增長。

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終端需求漸趨多樣化，而傳統(tǒng)整車架構(gòu)不適應(yīng)功能快速迭代。這一對矛盾激生了軟硬件解耦的行業(yè)呼聲。

軟硬件解耦要求硬件統(tǒng)一配置，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、平臺化、兼容化，減少差異性。由此，凸顯車企獨(dú)特性、打造消費(fèi)點(diǎn)的需求被轉(zhuǎn)移到軟件領(lǐng)域：功能多樣化、支持快速迭代；車云一體化、支持多端和遠(yuǎn)程操作。

“軟件定義汽車”的呼聲也順勢而來。

縱覽軟硬件解耦的技術(shù)路徑，硬件經(jīng)歷分立式E/E架構(gòu)、集中式E/E架構(gòu)、實(shí)現(xiàn)部分集成的功能域控制、多域融合的區(qū)域化控制、最終走向中央計算大腦+區(qū)域化控制。軟件從面向信號的總線式傳輸轉(zhuǎn)向面向服務(wù)的SOA架構(gòu)，進(jìn)一步可能走向整車級OS和微服務(wù)架構(gòu)。

隨著科技公司、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)相繼入局造車，ICT、IoT、AI、大數(shù)據(jù)、云計算等諸多新技術(shù)的引入加速了這一進(jìn)程。以華為造車為例，用機(jī)械、高壓（三電）、硬件、軟件、應(yīng)用、云服務(wù)的六層新架構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)汽車機(jī)械、動力、內(nèi)外飾的三層架構(gòu)。

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陳義賢特別指出，在車載操作系統(tǒng)的底層通訊架構(gòu)和服務(wù)架構(gòu)設(shè)計上，鴻蒙OS所使用的是分布式架構(gòu)，此“分布式”重點(diǎn)在于模塊化耦合、彈性部署以便多端互聯(lián)。由面向信號向面向服務(wù)轉(zhuǎn)變，由總線式傳輸向以太網(wǎng)轉(zhuǎn)變，陳義賢強(qiáng)調(diào)，高效化的通信系統(tǒng)將成為軟件定義汽車的重要助推力。

車身區(qū)域控制器vs傳統(tǒng)車身控制模塊

從功能域走向中央計算架構(gòu)，區(qū)域融合的理念不可或缺，關(guān)鍵環(huán)節(jié)就在于區(qū)域控制的具體實(shí)踐。

遠(yuǎn)峰科技推出的新一代車身區(qū)域控制器融入了部分區(qū)域控制思想，劃分左右控制器，負(fù)責(zé)本區(qū)域內(nèi)的信號采集及負(fù)載驅(qū)動，具備五大核心功能：區(qū)域供電、區(qū)域信息、區(qū)域功能（原子服務(wù)提供）、區(qū)域驅(qū)動、邊緣計算。

具體而言，區(qū)域供電中心負(fù)責(zé)下級傳感器與執(zhí)行器的電源管理。

區(qū)域信息中心承載網(wǎng)關(guān)部分功能、進(jìn)行通信管理與信息轉(zhuǎn)發(fā)、縮短信息通路，提高通信效率與安全性。

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陳義賢表示，由于這一代產(chǎn)品的服務(wù)化還未在區(qū)域控制器上完全實(shí)現(xiàn)，區(qū)域內(nèi)功能在目前主要集成了整車控制（VCU），整車熱管理（TMS），車身控制（BCM）三大模塊，并通過標(biāo)準(zhǔn)化硬件I/O的采集與驅(qū)動，提高模塊拓展性與兼容性。

區(qū)域驅(qū)動中心作為I/O中心，集成原先功能單一的節(jié)點(diǎn)，在軟件向計算中心演進(jìn)的過程中，扮演底層服務(wù)提供者這一重要角色，其智能化程度也會伴隨軟硬件解耦不斷提高。

邊緣計算主要負(fù)責(zé)集成時間的敏感性應(yīng)用，提升系統(tǒng)響應(yīng)速度。伴隨汽車智能多路協(xié)控（比如流媒體后視鏡）的發(fā)展，這方面的功能也會逐級拓展。陳義賢特別強(qiáng)調(diào)，遠(yuǎn)峰科技在流媒體落地量產(chǎn)上已有豐富經(jīng)驗(yàn)，處于行業(yè)頂尖水平。

緊追功能域控這一主流趨勢，遠(yuǎn)峰科技開發(fā)的新一代車身區(qū)域控制器和傳統(tǒng)車身控制模塊（BCM）具體到軟硬件上有所不同：

硬件層面，裝載高性能MCU，實(shí)現(xiàn)多核多任務(wù)處理，并集成多個嵌入式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器（NPU），采用“數(shù)據(jù)驅(qū)動并行計算”的架構(gòu)。

通信架構(gòu)采用中央網(wǎng)關(guān)處理器，具備豐富的以太網(wǎng)接口：千兆車載以太網(wǎng)（1000Base-T1）×3，百兆車載以太網(wǎng)（100Base-T1）×3，百兆以太網(wǎng)（100Base-TX）×15，為通信系統(tǒng)的高速率傳輸筑牢基礎(chǔ)。

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軟件層面，基于經(jīng)典AUTOSAR架構(gòu)，新一代車身區(qū)域控制器具備四大特征：提供基于SOA框架的原子服務(wù)集；軟硬件解耦、接口標(biāo)準(zhǔn)化；SOA服務(wù)化；硬件適配化。

陳義賢首先介紹了區(qū)域控制器面向服務(wù)的SOA框架，以智能運(yùn)算為主的高算力SoC芯片驅(qū)動，密鑰服務(wù)基于RSA、DES等加密算法，各服務(wù)之間通過以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)。

基于SOA框架，各功能按照服務(wù)的維度被拆解成原子狀態(tài)，如同搭建樂高積木一般重新實(shí)現(xiàn)不同的組合服務(wù)和流程服務(wù)，進(jìn)而構(gòu)建原子服務(wù)集，一方面有利于實(shí)現(xiàn)服務(wù)間低耦合、無依賴、易于維護(hù)，另一方面推動通信接口標(biāo)準(zhǔn)化、后期可以通過硬件升級拓展原子服務(wù)范圍。

此外，SOA理念下，車云能力服務(wù)化，構(gòu)建云管端一體化也是主流趨勢。

值得一提的是，在車、云、手機(jī)端一體化上，遠(yuǎn)峰科技已走在行業(yè)前列，是業(yè)內(nèi)實(shí)現(xiàn)車/云/端一體化數(shù)字鑰匙量產(chǎn)落地的首家服務(wù)商，與廣汽埃安、廣汽傳祺等主流汽車廠商及造車新勢力達(dá)成深度合作。

通過數(shù)字鑰匙系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)空曠范圍內(nèi)80米、密集范圍內(nèi)40米無障礙尋車；利用手機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控；座艙內(nèi)人員身份識別；手機(jī)遙控泊車、自動代客泊車等部分自動駕駛功能。

圖片來源：遠(yuǎn)峰科技 官網(wǎng)

中央計算架構(gòu)將臨 區(qū)域控制器路在何方

陳義賢指出，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、傳輸仍然基于信號等問題是阻礙區(qū)域控制器上車的巨大障礙。但是也要看到，傳統(tǒng)汽車行業(yè)已發(fā)展多年，硬件領(lǐng)域的零部件繁雜多樣，不能期盼其短期立即統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，要考慮到成本和迭代周期。

硬件短期內(nèi)無法統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，陳義賢呼吁，軟件和應(yīng)用的接口可以先做到標(biāo)準(zhǔn)化。多個車載操作系統(tǒng)并存的大背景下，要降低系統(tǒng)的復(fù)雜性和開發(fā)成本，可以依靠中間件實(shí)現(xiàn)軟件認(rèn)證統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

緊隨行業(yè)龍頭特斯拉，諸多車企終將進(jìn)入中央計算架構(gòu)，區(qū)域控制器也會隨這一趨勢再度演進(jìn)，信息安全的重要性將成倍增長。陳義賢表示，車身電子域控制器的信息安全性相對容易滿足，隨著智能駕駛、智能座艙域控制器進(jìn)入?yún)^(qū)域化融合，安全性將成為車云一體、多端互動等功能的實(shí)現(xiàn)前提。

此外，“中央大腦”架構(gòu)下，車身和執(zhí)行器進(jìn)入智能化領(lǐng)域，車身電子區(qū)域控制器的接口數(shù)量將大幅縮減，電源、I/O接口將被攝像頭、雷達(dá)接口代替，相應(yīng)安全等級則會拔升至D級。實(shí)際上，遠(yuǎn)峰科技的新一代車身控制器已按ASIL-D等級功能安全進(jìn)行設(shè)計，信息存儲上支持HSM及多種加解密算法。

陳義賢表示，那時的區(qū)域控制器不僅是車身電子的功能域集成，五大關(guān)鍵功能覆蓋整車，不得不應(yīng)對更多安全性和硬件統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的挑戰(zhàn)，但現(xiàn)在就談或許還為時過早。

腳踏實(shí)地，一步一個腳印，是老汽車人的信條。陳義賢表示，遠(yuǎn)峰科技會繼續(xù)在域融合的探索之路上前行，下一步要嘗試將電池管理系統(tǒng)BMS集成進(jìn)車身區(qū)域控制器。

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