E/E架构升级是汽车智能化发展关键

作者 / 阿宝

编辑 / 阿宝

出品 / 阿宝1990

E/E架构升级是汽车智能化发展的关键。传统汽车采用的分布式E/E架构因计算能力不足、通讯带宽不足、不便于软件升级等瓶颈，无法满足现阶段汽车发展的需求，E/E架构升级将助力智能汽车实现跨越式革新。汽车E/E架构升级主要体现在硬件架构升级、软件架构升级和通信架构升级3个方面。

硬件架构升级

硬件架构由分布式ECU 向域控制/中央集中架构方向发展，升级路径表现为分布式（模块化→集成化）、域集中（域控制集中→跨域融合）、中央集中式（车载电脑→车-云计算）。

其主要好处在于：

a、算力利用率更高，减少算力设计总需求。汽车在实际运行过程中，大部分时间仅部分芯片执行运算工作，而且并未满负荷运算，导致对于整车大部分运算处理能力处于闲置中，算力有效利用率较低。采用域控制器方式，可以在综合情况下，设计较低的总算力。

b、统一交互，实现整车功能协同。实现真正意义上的高级自动驾驶，不仅需要多传感器共同感知外部环境，还需要对车内部各运行数据进行实时监控，统一综合判断，并且执行机构协同操作。

c、缩短线束，降低故障率，减轻质量。采用分布式架构，ECU增多后线束会更长，错综复杂的线束布置会导致互相电磁干扰，故障率提升，此外也意味着更重。扩展，比如中控上增加一些导航、购物、音乐等APP没有安卓系统方便。

软件架构升级

汽车智能化更新迭代需要通过整车OTA，SOA面向服务架构升级成为新趋势。区别于面向信号的传统按架构，SOA将车载控制器的硬件能力以服务的方式提供出来，SOA中的每个服务都具有唯一且独立互不影响的身份标识(ID)，并通过服务中间件(Service Middleware)完成自身的发布，对其他服务的订阅以及与其他服务的通讯工作。

通过AutoSAR等软件架构提供标准的接口定义，模块化设计，促使软硬件解耦分层，实现软硬件设计分离。AUTOSAR为汽车E/E架构建立了一种开放式的行业标准，以减少其设计复杂度，增加其灵活性，提高其开发效率。AutoSAR组织成立至今的近18年时间里，得到了越来越多的行业认可。其目标主要有三个：

1）建立分层的体系架构；

2）为应用程序的开发提供方法论；

3）制定各种应用接口规范。Classic AutoSAR 架构逐步向Classic AutoSAR 和Adaptive AutoSAR混合式架构。

软件架构升级的好处在于：可实现软件/固件OTA升级、软件架构的软实时、操作系统可移植；采集数据信息多功能应用，有效减少硬件需求量，真正实现软件定义汽车。

通信架构升级

车载网络骨干由LIN/CAN 总线向以太网方向发展。自动驾驶需要以更快速度采集并处理更多数据，传统汽车总线无法满足低延时、高吞吐量要求。因此，集带宽更宽、低延时等诸多优点的以太网有望成为未来车载网络骨干。

2015年首个车载以太网规范100Base-T1发布，仅需要一对双绞线进行传输，可以减少70-80%的连接器成本，减少30%以上的重量，并且能够有效的满足车内EMC电磁干扰的要求。随着1000Base-T1以及更高带宽NGBase-T1以太网标准的不断推出，以太网有望成为未来智能汽车时代的车载主干网络。