汽车软件集成的5个层次

您是否想浏览中国自主品牌出口车型,可以为您切换到易车国际站。

我们总说汽车软件不同于互联网软件,要区别对待,也有很多说法,比如:

汽车软件的实时性要求更高

汽车软件的安全性要求更高

汽车软件与硬件耦合度更高

汽车软件所用编程语言不同

汽车软件操作系统不同

汽车软件的开发环境与工具链不同

......

这些都没错,但又不怎么对。

一来是,在座舱、智驾、后台软件大举进入以及电子电气架构不断演化后,汽车软件的内涵已经有了比较大的扩展。

二来呢,这些都属于技术特性,技术差异点只能说明汽车的“软件”和互联网的“软件”,而非“汽车软件”与“互联网软件”。

我们希望能从整体的角度来看汽车软件,这就引出了今天的话题——集成,它也是汽车软件独特性的核心体现。

具体来看,集成可以分为以下5个层次:

将软件单元集成到一起

将软件集成到硬件上

将硬件集成到机械壳体上

将ECU集成到子系统中

将子系统集成到整车上

第一层:将软件单元集成到一起

当我们讲软件集成时,软件自身的集成是其最典型和最狭义的含义。

简单说,软件集成就是将经过验证的软件单元集成为完整软件,操作层面的表现为将不同的.c或.h文件以及一些config文件通过集成工具集成构建成软件包。

当然,由于实际项目的复杂性,集成会作为整个软件项目管理链条的一个环节。

第一,开发工程师接受ALM工作流工具上的缺陷、变更或任务等的驱动,进行本地代码的修改,之后将代码push到代码仓库,把代码备好。

第四,集成工程师将包括可执行文件、测试报告、配置信息、问题清单、releasenotes等一系列必要材料打包对外发布。

第二层:将软件集成到硬件上

当完整的软件包就绪后,我们需要将软件集成到硬件上,准确来说是将软件刷写到MCU等芯片里。

理论上讲,集成都是通过接口来完成的,软硬件集成也就是通过软硬件接口来进行,具体表现就是物理的芯片引脚和逻辑的传输数据的软件接口,具体方法如下:

常规的产线或打样室刷新的方式基本是通过芯片引脚直接烧录

如果硬件已经装在车上了,就可以通过OBD或USB口刷新

非现场则可以通过远程OTA刷新

另外,如果开发过程比较理想,这些接口应该在系统架构的部分进行过定义。

第三层:将硬件集成到机械壳体上

到这里,我们会得到一块有软件的电路板。

进一步地,还需要电路板与机械外壳、接插件、屏幕等的集成,只不过这步集成更多有着机械装配的意味,落在现实工作里就是打一批样件了,结果就是形成我们所说的ECU或者控制模块。

由于汽车电子需要面临各类复杂严苛的驾驶环境,所以这部分仍然对软件功能的发挥有很大影响,很典型的例子是内部传感器对安装环境有模态和尺寸要求。

第四层:将ECU集成到子系统中

ECU至少需要和一套传感器及一套执行器一起构成一套具备特定功能的系统,我们姑且称之为子系统,比如,驱动系统、刹车系统、转向系统、被动安全系统、照明系统、辅助驾驶系统等。

至于集成效果,是需要通过在整车环境中完成布置确认、模态分析、传感信号校验、电子对手件联调、子系统功能确认、产线确认以及EMC、振动、冲击、水淋、盐雾、高低温等一系列的考验的。

对于软件来说,尤其要考虑对手件联调,越来越多的电子功能需要多模块协同,最常见的诊断、通信问题就是该环节频繁识别出来的。

另外,很多在子系统性能也是需要在整车环境下进行软件标定匹配的。

第五层:将子系统集成到整车上

传统汽车的各个子系统或者域通常是分离的,相互之间大体隔绝,所以涉及到的是装配,而非集成这个概念。

但是,电子电气架构在不断走向跨子系统、跨域、域融合、中央集中,现在车辆子系统之间的边界越来越模糊,越来越多的功能特性需要聚焦在更整车、更终端才能得到验证与确认。

写在最后

整体来说,在汽车行业里做软件,要意识到,所有的代码其实都是最终服务于整车里的表现。

这种分工与标准化的好处不言自明,但也增加了很多集成点,集成点多了就会造成沟通协调复杂或者解决方案整合困难等弊端,而这也是我们做汽车软件要充分考量的。

往长远看,我们现在从架构层面追求的中央化正在不断地减少集成点,同样也就会弱化集成的价值与必要性。

THE END
1.车联网生态需要哪些硬件设备?如何快速开发和设计车联网硬件?在这些无线通信技术的支持下,车联网实现了数据的实时交换和业务的无缝对接,提升了交通的效率和安全性,也为用户带来了更加便捷、舒适的出行体验。 车联网需要哪些硬件设施呢? 在整车数字化浪潮的推动下,每一辆智能汽车都仿佛成为了一部智能手机,每辆车的详尽车况信息都能够在云端拥有一个独特的ID,实现精准识别与管理。https://www.elecfans.com/d/2684992.html
2.一文带你了解智能汽车软件行业回顾汽车产业发展历史,汽车产业经历了从机械时代到电子时代到如今向软件时代 迈进的发展历程。上个世纪 80 年代以来 ECU 开始不断上车,汽车行业以 Tier1 为 中心通过增加 ECU 来提升车辆功能,这一过程中汽车软件以和硬件深度耦合的方式得到发展;现如今,各汽车企业生产的不同车型的硬件配置已逐渐趋同,成本和功能改善https://www.eet-china.com/mp/a346331.html
3.智能汽车软件架构介绍层应用算法软件层,包括智能座舱 HMI、ADAS/AD 算法、网联算法、云平台等,用于实际实现对于车辆的控制与各种智能化功能。 1、系统软件层——狭义操作系统 汽车操作系统是管理和控制智能汽车硬件和软件资源的底层,提供运行环境、通信机制和安全机制等。按照对底层操作系统改造程度以及能力深度的不同,主要可以分为以下几种https://blog.csdn.net/Anghuikeji/article/details/140791441
4.汽车变革时代如何理解软件定义汽车的未来当汽车产业被重新定义,电气化、智能化势不可挡,汽车生态系统正在经历前所未有的技术变革,由“硬件主导”向“软件定义”的转型,正为汽车带来更多新的体验、新的功能和新的特性。随着汽车智能化的不断深入,软件定义汽车将是未来推动产业发展的必然趋势,全球网联汽车市场规模也蕴含着巨大价值,越来越多的产业链企业开始重https://auto.cri.cn/2024-07-24/95a7c5f1-1589-db51-a333-d37368dd3483.html
5.华为智能汽车计算与通信架构驱动软件定义汽车在2020年举办的“中国汽车论坛”分论坛上,华为智能汽车解决方案BUCTO蔡建永发表了题为《华为计算与通信架构使能软件定义汽车》演讲。 以下是蔡总演讲的整理: 现在整个“软件定义汽车”这个概念非常热门,像车载操作系统、服务架构、自动驾驶、中间件等都非常热门,而且每个车企或者大的零部件供应商也在成立新的组织,或者https://www.yoojia.com/ask/17-11559397414730308968.html
6.软件定义汽车系列深度报告(一)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。 https://www.jianshu.com/p/ad457befb1b5
7.鹤壁市2022年7月高层次(急需紧缺)人才需求目录要求:本科及以上,软件工程、计算机科学与技术、信息管理与信息系统等相关专业。 综合薪资6000-8000元/月,缴纳五险一金,工作餐(1元/餐),免费住宿或通勤班车,享受法定节假日及节日福利、生日福利、年度评先等员工关怀。 5、硬件/软件工程师(上海)20名 要求:一本及以上,机械电子、电子信息工程、软件工程、通信工http://wap.hebi.gov.cn/zwgk/zfxxgk/fdzdgknr/zdlyxx/jycywgjy/art/2022/art_f08b43e814fc42c7a03cc0bad01d1379.html
8.中金:汽车电气架构新趋势,车内通信迎变革SOA:软硬件通信方式变革 面向信号的架构(Signal-oriented architecture)是汽车软硬件传统的交互方式,软件与硬件之间通过CAN、LIN总线进行点对点数据传输,通信方式在汽车出厂时已经确定。当汽车架构演化至中央计算式,算力已经全部集中在中央计算机,软件与硬件的互动不再是点对点,硬件之间也存在大量协同,任何调整都会牵扯到整张https://m.zhitongcaijing.com/contentnew/appcontentdetail.html?content_id=480962
9.汽车智能化核心部件——域控制器2)域集中式架构可以提高通信效率,实现软硬件解耦,便于整车 OTA 升级。分布式架构中,来自不同供应商的 ECU 的软件开发框架和底层代码不同,导致冗余,并提高维护和 OTA 统一升级难度;而域集中式架构做到对各 ECU 进行统一管理与信息交互,统一软件底层开发框架,从而便于未来的 OTA 升级和拓展功能的实现。 https://www.51fusa.com/client/knowledge/knowledgedetail/id/3322.html
10.车载电子电器架构——国产基础软件生态简介ORIENTAIS 基础软件平台主要面向车控领域,该平台为用户提供了车控操作系统、通信、诊断、网络管理、测量标定、底层驱动、复杂驱动、Bootloader 等基础软件模块及集成开发环境。普华基础软件平台的汽车电子产品已在 OEM 整车厂和零部件供应商处大规模量产,实现装机量百万套以上,并顺利应用于国内主机厂的多款车型,得到了市场http://www.360doc.com/content/23/1024/09/78548535_1101431462.shtml
11.无人驾驶进入冰封期详解自动驾驶技术▎决策“大脑”:硬件+软件+操作系统 无人驾驶决策系统主要包括硬件平台、软件及操作系统三个部分。在自动驾驶中,传感器从环境中收集数据,并将这些数据提供给硬件平台进行感知和动作的计算,然后再将动作规划发动到控制平台进行执行。 在硬件上,还需要一个操作系统来协调这些组件之间的所有通信,并协调不同实时任务的资源http://www.360che.com/tech/240313/188841.html
12.「TBox」市场研究:市场规模将达百亿,集成化趋势日益明显智能天线在提升通信质量的同时,能够减少线束数量,例如4G、GPS、BT天线,从而节约成本。 大陆为奔驰、沃尔沃、PSA等开发的新一代T-Box与鲨鱼鳍天线集成; 东软智能天线采用all-in-one的设计理念,将Tuner、GPS、Wi-Fi等软硬件集成在一起。同时,将传统鲨鱼鳍和T-BOX进行融合,对全车无线信号归集并数字化,规避了传统线束https://m.dcdapp.com/motor/m/feed/detail?group_id=7234421662702567975
13.2023届电子信息与计算机工程系优秀毕业设计作品毕业设计Zigbee网关是系统的核心部分,它与智能灯具和智能手机App之间建立了Zigbee无线通信。用户通过前端网页点击灯泡状态开关,经Websocket与Pynecone后端服务器建立联系,Pynecone后端服务器通过HTTP协议连接Thingsboard平台,用thingsboard平台规则链通过MQTT协议连接Zigbee网关,控制灯光。本文还详细介绍了系统的硬件设计和软件设计。实验https://www.cdutetc.cn/c/4c068411-751b-4f12-b725-f69e34c010a3.html
14.通信行业深度研究:从总线到以太网,车内通信架构演化新机遇传统点对点式的通信架构下汽车 每增加一个新功能就需要对应增加一个 ECU,增加电线和线束布线,并嵌入相应的 硬件和软件,效率低且可操作性差。而分布式架构如 CAN 总线可协助车辆实现最 高减重 45kg 公斤并节约空间。相比于点对点式的通信模式,分布式架构优势在于: 1)允许紧密联系的功能部署在一个 ECU 上从而更简单https://www.dongchedi.com/article/7148964157428236811
15.《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》网络和终端测试计量设备。包括用于通信网络和通信终端测试,有线、无线通信测量仪器,网络通信测量仪器,基站测量仪器,手机测量仪器等计量使用的仪器仪表。 云计算设备。包括云存储设备,主要指基于云存储技术的对象存储系统或块存储设备等。服务器,主要指用于云计算系统的服务器,包括硬件和软件系统,满足低功耗、高密度等要求https://www.big-bit.com/news/75611_p5.html
16.“增长中枢下滑的十年”,日本三类科技股如何表现?90年代日本硬件/软件/移动通讯/固定通信/传媒表现占优,90-99年日本股市区间涨幅前五的行业中有三个是TMT(软件、硬件、固定通讯)。90年代为美国信息技术产业革命周期,在产业政策顶层加持(如信息高速公路)及龙头公司科技创新(如微软)驱动下,美股掀起科技股上涨浪潮,并驱动日本科技股行情。如下表所示,93年美国信息高速https://wallstreetcn.com/articles/3692520