譚晶寶
為車企帶來更低的研發(fā)成本、制造成本和物料成本,從不同環(huán)節(jié)提升效率。
安波福在2020年的CES上正式推出了智能汽車架構的設計理念,兩年之后的2022 CES上,安波福推出了區(qū)域控制器電源數據中心(PDC)、車輛中央控制器(CVC),使SVA已經可以全面運行。
從一開始,SVA就被設計成一個非常易于擴展的架構,可應用于從入門級/緊湊型車型到具備自動駕駛功能的L4車型。它可降低總擁車成本,促進功能豐富、高度自動化的汽車實現量產。它并非一個單一的產品,而是一個分層架構,其所包含的邏輯結構塊可進行靈活擴展,實現軟件定義汽車。
在SVA架構下,新功能的開發(fā)及升級變得更加簡便高效,提高了汽車的生命周期管理,并使OEM能夠自主定義其希望提供的用戶體驗功能。如果要總結SVA架構的特點的話,那就是在智能汽車時代,在各個不同環(huán)節(jié)為車企提供了提升效率的途徑,從而實現更低的研發(fā)成本、更低的制造成本和更低的物料成本。
CES上安波福展示的SVA架構采用了其最新的區(qū)域控制器—電源數據中心(PowerData Center,PDC),一輛車的區(qū)域控制器數量因車輛要求和復雜程度而異,但在與客戶的實際合作中,安波福發(fā)現三個PDC的配置通常是最優(yōu)方法。
安波福在為某OEM進行的研究中發(fā)現,區(qū)域控制器可整合九個ECU,同時節(jié)省數百條獨立電線的使用——從而令車輛的重量減少8.5kg,這也就意味著二氧化碳排放量的降低以及電動汽車續(xù)航能力的提升。
由于區(qū)域控制器將車輛的電氣基礎設施劃分為更易于管理的多個部分,線束組裝更易實現自動化,這也將提升制造環(huán)節(jié)的效率。
此外,安波福還展示了另外一大亮點產品——中央車輛控制器,簡稱CVC。它是安波福最新推出的一套系統(tǒng)。作為SVA架構的關鍵組成部分,它負責將軟件代碼轉化為物理動作。作為所有數據通信的路由器,CVC將車輛中的各種設備進行實時連接,處理網絡流量的排序及信息調度。
CVC可集成電源和車身控制器、驅動和底盤控制器、數據網絡路由器、網關、防火墻、區(qū)域主控和數據存儲中心等所有功能。此外,CVC還負責管理時間同步,這一功能決定了車內多個系統(tǒng)能否有效地協同工作。通過在CVC中定義網絡,可去除為其他設備配置的昂貴的路由器硬件,從而進一步降低整車成本。在軟件定義的汽車中,需要一個傳輸層,將編程轉變?yōu)槠嚬δ?,就好像將人體大腦與神經系統(tǒng)之間的一個將大腦的決策轉化為行動的傳輸層一樣。PDC、CVC等SVA中間件就是信號和行動之間的橋梁。
PDC、CVC等中間件可以允許整車廠充分利用原有軟件,而不是“推倒重來”。它使軟件集成更簡化、更高效,同時在需要時阻隔功能間的干擾。經驗證明,對于大部分車身功能,安波福的中間件解決方案可減少30%-50%的集成工作量,以及10%以上的測試、驗證和質量相關工作量。為了進一步提升“軟件定義汽車”時代的開發(fā)效率,安波福還推出了“持續(xù)交付”全新開發(fā)方式。安波福認為,當前傳統(tǒng)汽車開發(fā)方式已成為技術創(chuàng)新的一個主要瓶頸。
首先,傳統(tǒng)汽車系統(tǒng)的開發(fā)一般采用“以要求為中心”的開發(fā)方式。這種方法有助于確保安全和法規(guī)問題得到妥善解決,但通常也需要在開發(fā)的早期就對系統(tǒng)的各種定義做好決策并不斷跟進開發(fā)和驗證結果,這意味著對復雜的系統(tǒng)往往需要進行成千上萬次集成測試。
其次,許多系統(tǒng)搭載了嵌入式軟件,對這些軟件的測試必須帶硬件進行以保證軟件的正常運行。因此,在測試時工程師們必須加上相應的硬件,這增加了測試的復雜性。
對汽車系統(tǒng)開發(fā)來說,實時響應是一個關鍵的考量因素,它不僅關系到汽車的安全性,也關系到用戶的感受。因此,工程師們一般需要在硬件上測試相應的軟件,以保證軟件的運行不會因為運行環(huán)境的改變而受到影響,測試所需的時間也因要裝配相應的硬件而延長。
要知道,一套軟件的運行往往涉及多個硬件,且這些硬件往往來自不同的生產商。因此,為了測試一套軟件,工程師們往往需要花費更多的精力將所需的硬件裝配齊整。在實際開發(fā)中,要進行成千上萬次軟件集成測試,并且每天要進行代碼集成,可想而知,僅就軟件測試一項,工程師們就要耗費大量時間和精力。
為了解決上述瓶頸,安波福開發(fā)出了一個被稱為“持續(xù)交付”的工具包,“持續(xù)集成”一詞源自IT行業(yè)。持續(xù)集成是一種在開發(fā)周期的早期階段進行集成的實踐,以便構建、測試、整合代碼可以更經常地進行。
傳統(tǒng)汽車領域,在整車開發(fā)初期就要對功能做出定義,因此,這一步往往需要提前三四年就進行。然而,在消費電子領域,三四年的時間里,電子產品可能已經發(fā)生了好幾次迭代,等到整車上市時,這些決定著用戶體驗的系統(tǒng)可能已經落伍?!俺掷m(xù)交付”工具包的出現讓工程師們在開發(fā)的前期可以更專注基礎的構建,等到更接近整車發(fā)布的日期再去定義用戶體驗功能,在提升效率的同時,無疑也將帶來更好的用戶體驗。