九層之臺，起于累土：域融合理念下車身區域控制器的實現路徑

車輛架構要從功能域進化到中心計算+區域化，區域化控制和多域整合是必由之路。隨著軟件定義汽車的呼聲，智能座艙領域和智能駕駛領域融合形成的“座艙-駕駛一體化”在業內風生水起，但距離量產還有一段距離。

沒有每一小步的積累，一個人不可能走完一千英里。深耕汽車電子、布局域控制器多年的遠峰科技，秉承以技術為導向、腳踏實地的企業精神，打造新一代車身域控制器，用產品說話，進一步探索域控制器。

圖片來源:蓋世汽車

為什么業界唱衰“軟件定義汽車”

如今，“分布式”經常被用來描述傳統汽車的電子電氣架構。在行業內深耕多年的元豐科技首席架構師陳義賢表示，分布式是指所有部分仍然是連接的，用離散的方式來描述E/E架構更合適。

在這種模式下，嵌入的車輛功能分布在大量通過線束連接的電子控制單元(ECU)中，ECU一一映射到車身的各種功能上。隨著汽車工業的發展，需要多ECU協同工作的車輛功能不斷出現，ECU之間通信的線束復雜程度、通信負荷和維護難度都在成倍增加。

圖片來源:Republica在Pixabay的免費圖片區發布。

終端需求逐漸多樣化，而傳統的車輛架構不適合功能的快速迭代。這對矛盾引起了軟硬件解耦的業界呼聲。

軟硬件解耦需要統一硬件配置、標準化、平臺化、兼容性，減少差異。由此，凸顯車企獨特性、創造消費點的需求轉移到了軟件領域:功能多樣化、支持快速迭代；車云是集成的，支持多終端和遠程操作。

“軟件定義汽車”的聲音也隨之而來。

再看軟硬件解耦的技術路徑，硬件經歷了離散E/E架構、集中式E/E架構、功能域控制與部分集成、區域化控制與多域集成，最終走向中央計算大腦+區域化控制。軟件已經從面向信號的總線傳輸轉變為面向服務的SOA架構，并可能進一步走向車輛級OS和微服務架構。

隨著科技公司和互聯網公司紛紛進入造車市場，ICT、IoT、AI、大數據、云計算等諸多新技術的引入加速了這一進程。以華為為例，傳統的汽車機械、動力、內外飾三層架構被機械、高壓(三電)、硬件、軟件、應用、云服務六層新架構取代。

圖片來源:元豐科技官網

陳義賢特別指出，鴻蒙系統OS在車載操作系統底層通信架構和服務架構的設計上，采用了分布式架構。這種“分布式”關注于多終端互連的模塊化耦合和靈活部署。從面向信號到面向服務，從總線傳輸到以太網，陳義賢強調，高效的通信系統將成為軟件定義汽車的重要助力。

車身區域控制器與傳統車身控制模塊

從功能域到中央計算架構，區域一體化的理念不可或缺，關鍵環節在于區域管控的具體實踐。

源豐科技推出的新一代車身區域控制器融入了部分區域控制思想，分左右兩個控制器，負責該區域的信號采集和負載驅動，擁有區域供電、區域信息、區域功能(原子服務提供)、區域驅動和邊緣計算五大核心功能。

具體來說，區域供電中心負責下級傳感器和執行器的電源管理。

區域信息中心承載部分網關功能，進行通信管理和信息轉發，縮短信息通道，提高通信效率和安全性。

圖片來源:斯蒂芬·布朗在Pixabay自由區發布。

陳逸仙表示，這一代產品的服務在區域控制器上還沒有完全實現。目前區域內的功能主要集成了車輛控制(VCU)、車輛熱管理(TMS)、車身控制(BCM)三大模塊，通過標準化硬件I/O的采集和驅動，提高模塊的擴展性和兼容性

區域驅動中心作為I/O中心，將原有功能單一的節點進行整合，在軟件向計算中心演進的過程中作為底層服務提供者發揮重要作用，其智能性將隨著軟硬件的解耦而不斷提高。

邊緣計算主要負責積分時間的敏感應用，提高系統的響應速度。隨著汽車智能多路協同控制(如流媒體后視鏡)的發展，這一功能將逐步擴展。陳逸仙特別強調，元豐科技有豐富的流媒體量產經驗，在行業內處于頂尖水平。

順應功能域控制的主流趨勢，元豐科技研發的新一代車身區域控制器在硬件和軟件方面與傳統的車身控制模塊(BCM)有所不同:

硬件層面，加載高性能MCU實現多核多任務處理，集成多個嵌入式神經網絡處理器(NPU)，采用“數據驅動并行計算”的架構。

通信架構采用中央網關處理器，具有豐富的以太網接口:千兆車載以太網(1000Base-T1)×3、100Base-T1)×3、100ba se-TX×15，為通信系統的高速傳輸奠定了堅實的基礎。

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圖片來源:由烈斗·謝維勒在Pixabay的免費圖片區發布。

在軟件層面，基于經典的AUTOSAR架構，新一代體域控制器具有四大特點:提供基于SOA框架的原子服務集；軟硬件解耦，接口標準化；面向服務的SOA硬件適配。

首先，陳義賢介紹了以智能計算為主體的高計算SoC芯片驅動的區域控制器面向服務的SOA框架。密鑰服務基于RSA、DES等加密算法，數據通過以太網在服務間傳輸。

基于SOA框架，將各個功能按照服務維度分解成原子狀態，像搭建樂高積木一樣重新實現不同的組合服務和流程服務，進而構建原子服務集，一方面有利于實現服務間的低耦合、獨立性和易維護性，另一方面促進了通信接口的標準化，后期可以通過硬件升級擴展原子服務的范圍。

此外，在SOA理念下，車云服務自身能力，構建云管理集成也是主流趨勢。

值得一提的是，元豐科技在車、云、手機的融合方面一直走在行業前列。是業內首家實現車、云、終端一體化數字鑰匙量產的服務商，與廣汽愛安、廣汽傳祺等主流汽車廠商以及造車新勢力達成深度合作。

通過數字鑰匙系統，可實現80米開闊范圍和40米密集范圍的無障礙尋車；用手機實現遠程控制；駕駛艙內人員的識別；手機遠程泊車，自動泊車服務等自動駕駛功能。

圖片來源:元豐科技官網

中央計算架構將在哪里面向區域控制器？

陳義賢指出，標準不統一、基于信號的傳輸等問題是阻礙區域管制員上車的巨大障礙。但也要看到，傳統汽車行業已經發展多年，硬件領域的部件復雜多樣，不能指望它在短期內馬上統一標準，要考慮成本和迭代周期。

硬件短時間內無法標準化。陳逸仙呼吁，可以先把軟件和應用的接口標準化。在多種車載操作系統并存的背景下，為了降低系統的復雜度和開發成本，可以依靠中間件來實現軟件認證的統一標準。

跟隨行業領導者特斯拉，許多車企最終將進入中央計算架構，區域控制器將隨著這一趨勢再次進化，信息安全的重要性將成倍增長。陳逸仙表示，機身電子域控制器的信息安全相對容易滿足。隨著智能駕駛與智能駕駛艙域控制器的融合，安全性將成為車云實現一體化、多終端交互的前提。

此外，在“中央大腦”架構下，車身和執行器將進入智能領域，車身電子區域控制器的接口數量將大幅減少，電源和I/O接口將被攝像頭和雷達接口取代，相應的安全級別將提升至D級。事實上，元豐科技的新一代車身控制器已經按照ASIL-D級功能安全設計，信息存儲支持HSM和各種加解密算法。

陳義賢表示，當時的區域控制器不僅僅是車身電子的功能域集成，而且五大關鍵功能覆蓋了整車，所以要應對更多統一安全和硬件標準的挑戰，但現在談這個可能還為時過早。

腳踏實地，一步一個腳印，是老汽車人的信條。陳義賢表示，元豐科技將繼續探索域集成之路，下一步將嘗試將電池管理系統BMS集成到車身區域控制器中。車輛架構要從功能域進化到中心計算+區域化，區域化控制和多域整合是必由之路。隨著軟件定義汽車的呼聲，智能座艙領域和智能駕駛領域融合形成的“座艙-駕駛一體化”在業內風生水起，但距離量產還有一段距離。

沒有每一小步的積累，一個人不可能走完一千英里。深耕汽車電子、布局域控制器多年的遠峰科技，秉承以技術為導向、腳踏實地的企業精神，打造新一代車身域控制器，用產品說話，進一步探索域控制器。

圖片來源:蓋世汽車

為什么業界唱衰“軟件定義汽車”

如今，“分布式”經常被用來描述傳統汽車的電子電氣架構。在行業內深耕多年的元豐科技首席架構師陳義賢表示，分布式是指所有部分仍然是連接的，用離散的方式來描述E/E架構更合適。

在這種模式下，嵌入的車輛功能分布在大量通過線束連接的電子控制單元(ECU)中，ECU一一映射到車身的各種功能上。隨著汽車工業的發展，需要多ECU協同工作的車輛功能不斷出現，ECU之間通信的線束復雜程度、通信負荷和維護難度都在成倍增加。

圖片……來源:由Republica在Pixabay的免費圖片區發布。

終端需求逐漸多樣化，而傳統的車輛架構不適合功能的快速迭代。這對矛盾引起了軟硬件解耦的業界呼聲。

軟硬件解耦需要統一硬件配置、標準化、平臺化、兼容性，減少差異。由此，凸顯車企獨特性、創造消費點的需求轉移到了軟件領域:功能多樣化、支持快速迭代；車云是集成的，支持多終端和遠程操作。

“軟件定義汽車”的聲音也隨之而來。

再看軟硬件解耦的技術路徑，硬件經歷了離散E/E架構、集中式E/E架構、功能域控制與部分集成、區域化控制與多域集成，最終走向中央計算大腦+區域化控制。軟件已經從面向信號的總線傳輸轉變為面向服務的SOA架構，并可能進一步走向車輛級OS和微服務架構。

隨著科技公司和互聯網公司紛紛進入造車市場，ICT、IoT、AI、大數據、云計算等諸多新技術的引入加速了這一進程。以華為為例，傳統的汽車機械、動力、內外飾三層架構被機械、高壓(三電)、硬件、軟件、應用、云服務六層新架構取代。

圖片來源:元豐科技官網

陳義賢特別指出，鴻蒙系統OS在車載操作系統底層通信架構和服務架構的設計上，采用了分布式架構。這種“分布式”關注于多終端互連的模塊化耦合和靈活部署。從面向信號到面向服務，從總線傳輸到以太網，陳義賢強調，高效的通信系統將成為軟件定義汽車的重要助力。

車身區域控制器與傳統車身控制模塊

從功能域到中央計算架構，區域一體化的理念不可或缺，關鍵環節在于區域管控的具體實踐。

源豐科技推出的新一代車身區域控制器融入了部分區域控制思想，分左右兩個控制器，負責該區域的信號采集和負載驅動，擁有區域供電、區域信息、區域功能(原子服務提供)、區域驅動和邊緣計算五大核心功能。

具體來說，區域供電中心負責下級傳感器和執行器的電源管理。

區域信息中心承載部分網關功能，進行通信管理和信息轉發，縮短信息通道，提高通信效率和安全性。

圖片來源:斯蒂芬·布朗在Pixabay自由區發布。

陳逸仙表示，這一代產品的服務在區域控制器上還沒有完全實現。目前區域內的功能主要集成了車輛控制(VCU)、車輛熱管理(TMS)、車身控制(BCM)三大模塊，通過標準化硬件I/O的采集和驅動，提高模塊的擴展性和兼容性

區域驅動中心作為I/O中心，將原有功能單一的節點進行整合，在軟件向計算中心演進的過程中作為底層服務提供者發揮重要作用，其智能性將隨著軟硬件的解耦而不斷提高。

邊緣計算主要負責積分時間的敏感應用，提高系統的響應速度。隨著汽車智能多路協同控制(如流媒體后視鏡)的發展，這一功能將逐步擴展。陳逸仙特別強調，元豐科技有豐富的流媒體量產經驗，在行業內處于頂尖水平。

順應功能域控制的主流趨勢，元豐科技研發的新一代車身區域控制器在硬件和軟件方面與傳統的車身控制模塊(BCM)有所不同:

硬件層面，加載高性能MCU實現多核多任務處理，集成多個嵌入式神經網絡處理器(NPU)，采用“數據驅動并行計算”的架構。

通信架構采用中央網關處理器，具有豐富的以太網接口:千兆車載以太網(1000Base-T1)×3、100Base-T1)×3、100ba se-TX×15，為通信系統的高速傳輸奠定了堅實的基礎。

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圖片來源:由烈斗·謝維勒在Pixabay的免費圖片區發布。

在軟件層面，基于經典的AUTOSAR架構，新一代體域控制器具有四大特點:提供基于SOA框架的原子服務集；軟硬件解耦，接口標準化；面向服務的SOA硬件適配。

首先，陳義賢介紹了以智能計算為主體的高計算SoC芯片驅動的區域控制器面向服務的SOA框架。密鑰服務基于RSA、DES等加密算法，數據通過以太網在服務間傳輸。

基于SOA框架，將各個功能按照服務維度分解成原子狀態，像搭建樂高積木一樣重新實現不同的組合服務和流程服務，進而構建原子服務集，一方面有利于實現服務間的低耦合、獨立性和易維護性，另一方面促進了通信接口的標準化，后期可以通過硬件升級擴展原子服務的范圍。

此外，在SOA理念下，車云服務自身能力，構建云管理集成也是主流趨勢。

值得一提的是，元豐科技在車、云、手機的融合方面一直走在行業前列。是業內首家實現車、云、終端一體化數字鑰匙量產的服務商，與廣汽愛安、廣汽傳祺等主流汽車廠商以及造車新勢力達成深度合作。

通過數字鑰匙系統，可實現80米開闊范圍和40米密集范圍的無障礙尋車；用手機實現遠程控制；駕駛艙內人員的識別；手機遠程泊車，自動泊車服務等自動駕駛功能。

圖片來源:元豐科技官網

中央計算架構將在哪里面向區域控制器？

陳義賢指出，標準不統一、基于信號的傳輸等問題是阻礙區域管制員上車的巨大障礙。但也要看到，傳統汽車行業已經發展多年，硬件領域的部件復雜多樣，不能指望它在短期內馬上統一標準，要考慮成本和迭代周期。

硬件短時間內無法標準化。陳逸仙呼吁，可以先把軟件和應用的接口標準化。在多種車載操作系統并存的背景下，為了降低系統的復雜度和開發成本，可以依靠中間件來實現軟件認證的統一標準。

跟隨行業領導者特斯拉，許多車企最終將進入中央計算架構，區域控制器將隨著這一趨勢再次進化，信息安全的重要性將成倍增長。陳逸仙表示，機身電子域控制器的信息安全相對容易滿足。隨著智能駕駛與智能駕駛艙域控制器的融合，安全性將成為車云實現一體化、多終端交互的前提。

此外，在“中央大腦”架構下，車身和執行器將進入智能領域，車身電子區域控制器的接口數量將大幅減少，電源和I/O接口將被攝像頭和雷達接口取代，相應的安全級別將提升至D級。事實上，元豐科技的新一代車身控制器已經按照ASIL-D級功能安全設計，信息存儲支持HSM和各種加解密算法。

陳義賢表示，當時的區域控制器不僅僅是車身電子的功能域集成，而且五大關鍵功能覆蓋了整車，所以要應對更多統一安全和硬件標準的挑戰，但現在談這個可能還為時過早。

腳踏實地，一步一個腳印，是老汽車人的信條。陳義賢表示，元豐科技將繼續探索域集成之路，下一步將嘗試將電池管理系統BMS集成到車身區域控制器中。

標簽：理念遠程埃安廣汽傳祺特斯拉

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