2017年3月28日,2017中国(深圳)国际汽车电子产业年会在深圳隆重召开。作为一年一度的汽车电子行业盛会,今年的主题是“改革创新·协同发展”。通过本次会议,集中行业话题,探讨了汽车电子行业的国际发展趋势,着重就车联网、汽车数字化座舱以及ADAS技术的发展进行了专题讨论,通过本届大会,思考在这场全球性汽车产业大变革中,如何打造中国汽车电子创新驱动力!以下为上汽集团乘用车公司电子电器部总监张海涛先生的主旨演讲。

张海涛:智能互联构架平台网关的开发实践-第1张图片-零帕网

尊敬的主办方以及各位来宾,前面两位致辞高度非常高,压力很大。我简单说一下我们最近这几年的情况,我一直负责集成和系统工程,还有一些软件开发,从2014年我被任命来负责这个部门,2014年9月份刚刚立项的时候,其实整个过程实有很多的故事,但是很重要一点随着我们开发,其实我们配套体系包括我们的开发理念,产品的成功也进行比较成功的转型;甚至我们可以不夸张地说,这几年我们也是往广东深圳跑得很多,有很多实实在在的合作需要向深圳这么有活力的配套体系;很大部分亮点是在深圳的系统。包括一些需要去合作开发,从前年开始我们已经深度合作,我们还有深圳有些方案公司这两年跟我们也在做软件和系统方面的设置。这几年我们随着这款产品的本身转型,我们的合作模式也决定我们跟深圳与广州的汽车圈关系越来越大。

今天这个报告我讲一下,架构平台的开发,其实这个概念听上去有点虚的,但是我今天在这讲主要跟大家分享我们已经做的一些经验教训,以及我们对下一步,特别是智能网联的思考,应该是一个比较开拓的报告,也希望大家能够积极地去提出不同的想法,甚至挑战也没有关系。

这个报告主要三个部分,第一个部分是电子电器架构平台,第二部分是网关开发实践,第三是下一代架构平台和网关开发挑战,就是到2020年能够普及型的对架构的思考,也是我们最近准备立项的,为什么讲这个话题?实际上架构会把所有的内容整合到车上,必须要有这个,我们大家集成生态是一个什么样的期望,这是一个顶层设计的东西。我们的架构从时间轴看就是我们数字化汽车,这是我们老一代的汽车架构。还有一个E50,很多人看到这个车子,这是互联分享的,就要因为我们现在很多概念是在E50尝试,可以说没有E50就没有后面很多的设计架构,这个特点就是不能出错,一旦出错所有的功能逻辑全都是废了。在这个基础上经过完善,我们RX5可以做出来,其实这个平台的作用是不可替代的。

还包括I6,实际上也是在一个架构上做出来的。这是我们的演变。所以我们回归一下我们做一下,我们如何面对智能互联的挑战。我们再看一下我们汽车的电器架构的整体编程,这个图整个描述我们更多是在结合我们的实践在做一些推理,比如说现在我们目前在产的老一代的架构,我们叫做光联式的架构,就是每个系统之间的关系关联起来,相互之间的关系非常弱,我们现在看到大部分的车架构都是系统和系统横向的关联。它的特点是比较容易来进行配套,缺点就是它的智能化程度不够;目前我们现在用的第二类的,就是叫做联合式的系统架构,不再是很强调垂直关系,垂直的基础上有一个顶层来进行综合控制。比如说我们要做互联网汽车,首先第一个电源模式,软件化的开关是一个重要的板块。第二,在软件化的联网开关上必须要做好网络管理,智能化很多的车有一个很大的问题,我们国内有很多问题也很难解决好,都是批量生产,就是馈电,就是对网络的管理。还有就是安全,我们有一个防火墙,我们对跟车辆控制有关的数据指令要进行基本的安全措施,这些东西是互联网背后的东西,大家看到的东西,可能你复制一份不复杂,但是背后的东西,很多时候如果不在外面讲,很多人也不知道。

到了2019年我们看这个,联合分布式的架构,它的特点是处于2023年的过度,为什么说是过度?2023、2025年可能是高度智能化的汽车,这是我们的愿景,我们现在的产业到那里是很困难;所以中间必然有一个过度,还有一个原因就是我们还有入门级的方案需要考虑,都是很复杂。所以我们怎么样做一个设计方案?它能够基于现有的轻量化的,能够为下一步的充分智能网联汽车打好基础,这个是他们的定位。它总体测定来说比2015年现有的架构还是对于智能网联配置的支持程度有非常大的支撑力。

我们可以看一下,从一个概念上讲,2008年—2015年的架构更重要是硬件分割的架构,往后更多是软件分割的架构,也就是场景分割,每个人作为用户来说,其实你并不关心背后是什么性质,你关心是在这个场景下,汽车本身跟你的互动,互动的智能化程度,所以我们进行场景分割架构。

架构开发它的流程也不复杂,主要是要把架构分解成子系统、零件再按照回归的方式再回到页面上。后面我说一下它几个主要的环节。

比如说架构开发第一个阶段是系统分析,一个架构还有很多的需求,需求非常复杂,它的需求无非就是几个,一个是市场反馈还有你的制造,还有你的维护,实际上也是汽车产品典型的生命周期,这些需求必须抽取出来,抽取出来我们有一个分析方法,这个分析方法我们称之为三个视角中心化,也是几年前我们请霍金贝尔做一个咨询,我们有一部分概念并不完整了解的产品设计,他们在行业上用这个,三个视角,一个相当于运行视角,也是一个类似于软件分析的方法论,它会把设计的对象做成黑盒做分析。

第二个阶段是操作视角,功能分析,他们会把里面的列表包括模式切换图全部进行分析。第三个就是架构视角,它的配置、安装、接口,这个方法我觉得非常重要的是,我们过去做产品,大部分都在模仿,人家有一个东西我们就复制一个出来,我们现在要做的东西,比如说远程发动机,这个功能实际上要遥控行动需求,通过互联网来做以前没做过,所以我们还必须得用正规的方法到这里,形成一个分析。

整个架构平台考虑的要素,目前看到分为几类,一个是跟线束有关系,一个是电源分配,还有就是功能分配,我们更侧重它的软件功能的分配,最后是标准化的实施的平台接口。

我们做这个架构分析并不是一个虚的东西,我们有虚拟分析的工具,我们会把所有的需求把握到工具里面,根据提交的技术还有零部件的规范在需求的层面上进行逻辑功能建模,完了以后我会根据接口的要求再做硬件架构的建模,这些是我们全部做的,但是我们会把它的概要提取出来,在这个系统里面包括线束进行搭建。对车子来说所有带电的东西都在这个模型里面。我们针对这个模型我们会进行我们的测算,比如说我们要做一些一致性检查,有没有存在接口的问题,优势的情况,需求有没有传播的价值。

我们也会来计算它相关的架构的资源,它的带宽,它的成本、重量一直到带宽数额,我们在前面进行设置的时候,到底怎么样在质量跟带宽进行评估,我们会进行模型的评估和策划,这样会达到比较合理的分析。这是前提要做的工作。

我们现在X5的架构还是有一些局限性,坦白说我们当初做的时候也没有太多的考虑互联网的应用,只是说做一些准备,现在实际上我们改革起来,目前这个车做起来,还是有一些局限性,比如说我们现在传输带宽,CAN总线负载,我们经常说大数据,从我个人的观点看,因为我们总线上的数据都是给机器看,很多有价值的数据,你给机器看的用这些数据来做的大数据分析我是很怀疑数据本身的价值不够。如果你要用架构的信息进行挖掘和分析,整片带宽肯定是一个问题。

反过来说我们如果要做大数据的话,我们要考虑买点必须在什么地方,把原始信号加强它的特征,甚至一些决策,这样才能提供通讯把数据收集上来。

第二个就是变型管理,像IU包括我们GDS,还有电动车,还有出租车,现在架构的变种是非常复杂。

第三,处理能力,我们的处理能力现在比较到位,如果加买点能不能处理好,都是很现实的问题。

第四、功能拓展,自动驾驶不考虑,还有信息安全,因为现在要做到很多东西,语音控制、车载互联、远程控制,大数据交互等。

网关是作为架构的一把钥匙,我们现在就把它放到一个单独的网关,我们单独做一个连接,里面有很多的功能,是不太适合集成到里面去,因为别的零部件很难去提供这么强的资源来做这个东西。目前我们研究的就是我们的过度方案,把原来我们考虑一些预控的以及密码方案做一个过度方案,这也是一个共性。

我简单说一下我们现在网关的情况,网关的策略网络体现的管理,第二个就是电源模式的管理,软件模式必须是有一个主控,还有车辆状态管理,就是它是说你这个车子是在什么状态。下面就是动力组织的接口还有安全的管理墙,名称是这么叫,到底是一个什么,这只是一个代号。

网络开关的过程中,因为涉及到很多的功能安全,包括质量的控制,我们也是针对很多做这个开发,我们内部自己来做的,通过这个也拿到一个验证。这是我们对功能安全分析场景,软件控制怎么样符合要求。

这个是信息安全,这是我们目前的IX5,基本上负责云、管、端,有墙概念是有三道防火墙,一个在TBOX方面,是在空间数据通讯的防火墙,第二防火墙是在网关上,跟信息跟控制是一道防火墙。最右边还有一个标志,我们也做了非常好的尝试,因为我们当时E50车子卖给客户,他们想用自己的后台,他想做很多钥匙,我们在网关上面开了一个端口,我也做了相关的智能控制,它这个作为第三方是可以接入,向前端进行接入。

最后一部分我们下一代,就是2023年和2025年面临的挑战,一个是新技术跟传统技术的融合应用,我感觉把智能网联汽车里面进行大规模的应用的话,包括我们需要大数据挖掘的数据。

第二,功能分配,如果下一代车主坐的时候,仪表不一定就是现在仪表这样,可能是一个虚拟的,可能主机背后只有一个,这都有可能,我们不能用现在的产品形态去推向未来的产品形态。

第三就是车辆安全,车辆安全也有一个很有意思的现象,车联网一直没有找到好的商业模式,而车联网安全它本身就是一个保护信息资产,没有好的商业模式就没有一个真正要保护的信息资产,你的车辆安全信息安全本身的目标就是需要找准定位的。这是车辆安全它的比较有变数的地方

第四是云网关,对我们来说也很简单,车联网这个终端包括对后台,我可以抽象成我一个部分,后台就算是一个特殊的零件,如果用这种理念做的话,实际上后台怎么样用这个车好用,这是需要考虑的问题,后台你可以看成一个虚拟的复杂传感器,你可以做很多目前做不到的功能,最终会带给用户什么体验,这也是一个充分挖掘的东西。

第五,预控制;这个也是跟供应商的博弈,其实有时候是涉及到利益分配,怎么样能够继往开来。

我今天就说这么多,谢谢大家。