汽车电子“新画风”:科普OTA云、SOA、多模态交互等名词概念

心似海 2021-02-26 16:48:51

遥想十几年前,CAN总线是一门多么高深的技术啊!每天背着电脑,全国各地到处跑,跟人介绍CAN基础:“CAN指的是控制器局域网络,吧啦吧啦吧啦......”。再看看现在,出门你说你懂CAN总线,感觉就像个小屁孩似的,不说点什么SOA、以太网、软件定义汽车、A核M核、中央计算单元,你都不好意思说你是汽车电子圈里混的。感觉就是那么一瞬间的事:忽如一夜春风来,SOA遍地开。


奇了怪了,汽车电子的圈子里短时间内怎么就涌进了这么多奇奇怪怪的概念、术语、技术?原本平平淡淡朝九晚五的汽车人生活,一下子就变成了IT人的996;即便感觉自己现在很拼命,努力逼迫自己学习新知识,希望尽力赶上前沿技术的步伐,然鹅每天还是听到很多陌生的名词,不敢直接接对方的话,只能低下头默默地拿起手机查一下对方到底说的什么意思,之后再给出“貌似很懂”的反馈。


然鹅,为什么“画风”这么快就变了呢?近十年来,苹果公司对于智能手机及相关技术的推动,2345G蜂窝通信的技术提升,特斯拉对于自动驾驶的追求等各方面技术的快速突破,为全球汽车人开启了一个新的天地,让汽车人看到了n多种可能。人类天性就是要追求“美”、“懒”、“舒适”,这些新概念跨界来到汽车行业里,就变成了汽车里的各种新需求:智能座舱、互联互通、自动驾驶等等。

汽车电子“新画风”:科普OTA云、SOA、多模态交互等名词概念

智能座舱,是通过汽车座舱里的各种信息展示设备(仪表、主机、副驾娱乐、后座娱乐、空调屏、抬头显、人偶等)配合各种各样传感器,实现丰富的人机交互。互联互通,是通过各种通信手段(2345G蜂窝、WIFI、蓝牙、GNSS、以太网等)实现汽车与互联网及各种智能设备的互联,将汽车变成整个物联网(IOT)里的一个终端。自动驾驶,是通过各种感知、计算处理、决策规划的技术手段替代驾驶员操控车辆的行为,并确保安全可靠。


希望很美好,现实很残忍。这些新需求的实现,可就不仅仅是动动脑子那么简单的事情了,要实现这一系列牛哄哄的需求,就需要一系列的技术提升。从技术需求上看对软件/硬件/通信等都提出了更高的要求:需要软件的迭代速度加快(硬件先行、软件慢慢提升或者各种新功能的增加)、需要处理器的计算量增加(各种数据融合、大数据分析等复杂算法)、需要传输的数据量激增(各种高清交互、各种大程序更新、各种音频视频数据)等。


进而带来:需要软件模块的代码量增加、软件的更新频率提升;需要处理器的处理性能提升;需要网络带宽增加、模块间交互量增加、需要与云端连接能力提升等。


再进而带来:复杂软件需求、OTA及快速迭代需求;高性能且高可靠的处理器需求;新型高带宽通信需求、高带宽下实时可靠的通信需求等。


再进而带来:新一代架构发展(为了更好的支持复杂软件、支持OTA及快速迭代、支持更新颖的商业模式等)、高性能车载处理器发展(为半导体产业带来了新的快速增长点)、汽车以太网及相关通信技术的快速发展(以汽车以太网为基础的各种通信技术的研究与应用)。


于是乎就引入了各种以前都没怎么接触过的新型技术:汽车以太网及各种新型通信技术、SOA架构思想、HPC及多核处理器技术、各种OS及Hypervisor技术、各种OTA场景、边缘计算配合云计算的架构、自动驾驶技术等。


由此我们也就看出了“画风”的转变过程:人性的懒、人的爱美之心,人对舒适的不断追求,配合上消费电子行业里各种相关技术发展的挟持,于是就带来了汽车行业里突飞猛进的技术提升需求,也就有了“画风”的转变:有了各种新术语、有了“汽车+ICT”、有了996、有了虽然很努力但依然感觉跟不上步伐的焦虑感。


那么在“新画风”里,按因果及分层的角度来梳理,涉及到的从前往后从上到下的一些主要的新概念:汽车行业商业模式、OTA云、蜂窝及各种无线通信技术、SOA、多模态交互、自动驾驶、中间件、以太网、OS及Hypervisor、高性能处理器、片间通信技术、信息安全及功能安全、SUT、敏捷开发等。我们对这些概念中的相关名词进行简单的整理和汇总,因篇幅原因,这里就不对这些名词作详细的描述和解释了。感兴趣的同学们可以自行搜索相关关键词进行大体的了解,争取能够在本文的引导下形成你自己脑子里的汽车电子“新画风”下的“技术图谱”。

汽车电子“新画风”:科普OTA云、SOA、多模态交互等名词概念

商业模式:改变传统对于OEM来讲的“卖车即结束”的模式;会员模式、共享模式、租赁模式、运营模式等各种新型的数字出行体验模式;


OTA云:远程刷新、远程诊断、远程车控、远程数据上传、第三方App、应用商店、边缘计算、多级云计算、大数据处理、AI云模型、预诊断等;


蜂窝及各种无线通信:2345G、V2X、云管端、MQTT、32960、ACP、OMA-DM、蓝牙、WIFI、热点、ZigBee、高精定位、NFC等;


SOA:SOME/IP、RESTful、服务发现、服务接口、微服务、接口描述语言、RPC、ARXML、IPC(进程间通信)、SDV(软件定义汽车)、SOC(面向服务的通信Service-Oriented Communication,对应SOA的通信,注意不是System-On-Chip哦)、软件建模和工具化等;

汽车电子“新画风”:科普OTA云、SOA、多模态交互等名词概念

多模态交互:通过各种传感器对声音、眼神、手势、姿势、体液、穿戴设备等多维度的感知配合各种设备对视觉/听觉/触觉的输出来实现人机交互等;


OS及Hypervisor:一机多屏、FreeRTOS、VxWorks、Linux-Android、QNX、ROS2、AUTOSAR CP/AP等;


高性能处理器:MCU、MPU、GPU、DSP、FPGA、HPC、SoC(这里才是System-On-Chip)、A(Application)核/M(MicroCtrl)核/R核、分布式计算、片间通信技术等;


通信及中间件技术:汽车以太网(10M/100M/1000M/多G)、1PPoDL、DoIP、SOME/IP、MQTT、AVB/TSN、DDS、QoS、HTTP/RTP/FTP、中间件、LVDS、HDBaseT、PCIe、光纤通信等。


细节不论,光这一堆的名词,每个词你大概知道啥意思,在汽车电子圈里,你就算是个狠角色了。所以“画风”就这样变了啊,正所谓:惜博世克努①、当年风采;标定诊断、小儿科目;一代规范、鳌头个撒(AUTOSAR)、只管MCU不管其它②;俱往矣,论汽车电子,还看今朝③。


备注:


①Bosch(博世)发明了CAN总线;Vector CANoe为最常用的CAN总线测量仿真测试工具、老外通常发音为“克努”(单词canoe“独木舟”的发音)


②早年的AUTOSAR平台只针对MCU、后来为了支持SoC及相关操作系统,才拆分了CP和AP。有了AP支持了SoC之后,也主要聚焦在中间件的层面,管不了底层的操作系统的。


③今朝,是一个百花齐放的时代,各种技术、各种解决方案、各种新发展的公司都能在汽车圈子里找到自己的一席之地。


来源:邓伟怿星科技

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