火狐直播:智能座舱产品规划系列一：智能化根底渠道及架构

　　以智能化和网联化的技能赋能车辆，完结车辆对杂乱环境的有用感知和辨认，完结对车辆与驾乘人员、对其他车辆、对其他根底设施的智能化交互。

　　智能化方面，轿车具有智能的人机交互，如语音、手势、图画及其他生物特征的交互。

　　如车上人员能够经过语音或许手势，向车辆发生操控、问询以及文娱互动等信息，车辆也能够经过语音播报、回复问询和文娱互动，并进行自动安全驾驭预警；车辆能够经过驾驭员的生物特征，做身份辨认和个性化装备，经过监测驾驭情况和健康信息，进行自动安全的预警和防护等。

　　网联化方面，智能轿车有必要支撑多元异构化通讯网络的数据传输和办理，为车辆供给多网络的数据接入才干，完结车辆本身数据与外界数据的交融交互。如经过C-V2X完结车辆与云端交通生态的信息传递；运用车载WiFi/蓝牙/NB-IoT/手机投屏等完结设备互联互动。

　　TBOX，即Telematics BOX，长途信息处理器，平常简称TBOX。首要供给根底位置服务、网联服务及简略的车辆操控服务。

　　一般车厂提出需求，由供货商供给定制开发，也有少量公司在结合自动驾驭，开端开发新的功用。干流的TBOX均选用通讯模块、MCU、接口协议芯片组成的架构，其间通讯模块是中心，要保证联网的稳定性和数据传输的有用性。

　　传统的网关+无线通讯+新功用\运用=智能网关。是车辆的数据中心，担任车内、车外的数据通讯，借用互联网关MPU的核算才干，能够在车端做边际核算，削减对云端和通讯带宽的要求。

　　网关的智能操作系统能够集成多方运用程序，支撑车身不同域之间的数据通讯，包括以太网、CAN-FD、LIN网联。支撑车辆的无线联网，供给长途互联功用，如长途确诊、OTA更新等，一起供给安全服务（侵略检测和防火墙等）。

　　交互类设备指具有交互接口，能完结人机互动的设备或模块，如中控屏、外表、流媒体后视镜、电子外后视镜、HUD、方控等。

　　曩昔的传统轿车里，这些设备功用涣散、孤立，在交互逻辑上，“指令——呼应”即可完结。今日，随智能化的开展，数据更交融，功用更聚合。交互方法的呈现演变为“辨认——服务”。

　　当然，为支撑这种智能化的服务，座舱要具有高算力的SoC芯片和丰厚的传感器。系统依据辨认引擎的成果和剖析，方能供给智能化的用户体会。

　　跟着轿车功用的越来越丰厚，ECU越来越多，域操控器为完结以太网和云端的互联，以及统筹先进架构和低成本，现在域操控器支撑更多集成式的功用。需求满意以下要求，才干满意智能化的要求：

　　轿车产品的研产出产是由车企、系统集成商以及零部件供货商一起参加的。OEM、Tier1、Tier2是最常听到的人物。

　　简略介绍下三者的联系：OEM是指整车厂，也叫主机厂。比方奔驰、宝马、北汽、上汽、蔚来、小鹏……这些厂家。Tier1是指一级供货商，直接跟OEM签订合同。Tier2是指二级供货商，跟Tier1签订合同。

　　曩昔的传统轿车供应链，是一个自底向上的供货商形式，从Tier 2零部件给到Tier1进行集成规划，再到OEM整车厂进行设备出产。现在新式的自动驾驭、智能座舱、算法服务服务商参加进来后，工业的协作形状正在呈现细分、穿插与耦合，然后呈现了Tier0.5\Tier1.5这样的供货商概念。

　　例如长城的仙豆智能、吉祥的亿咖通等公司，他们从股权联系上讲，往往隶归于主机厂；从事务上讲往往又是独立的，为兄弟OEM公司供给产品、服务、数据支撑，这种离OEM比Tier1更近的公司，被称为Tier 0.5。

　　而跟着智能交融的趋势加快，Tier2供给的单一零部件，现已无法满意Tier1和OEM的更系统化、更交融的计划需求。尤其是自动驾驭和视觉范畴，应运而生了一大批创业公司，这些新式的AI技能公司不但供给单纯的视觉感知产品计划，还会供给到集成化的决议计划计划、交融战略以及智能化操控等一系列产品形状。

　　比方依据视觉感知技能和传感器交融计划的ADAS辅佐驾驭系统、自动驾驭系统、HUD交融操控等集成化的车辆智能化晋级计划。咱们一般这类定位的企业理解为Tier1.5,它们在工业链中的价值，是拟合了Tier2和Tier1之间的Gap。

　　为什么要在本文讲上面这个供应链呢？这是由于咱们下面要讲的轿车智能化渠道，诞生的一个重要原因就是要交融、协同这些工业联系。

　　鉴于轿车智能化需求OEM、Tier0.5、Tier1、Tier1.5、Tier2这么多的企业协同，在面临以上这些模块的集成和运用时，假如没有一致的、通用的软硬件根底渠道，那么，不同的芯片、系统、运用、设备供货商与主机厂在技能路途、规划理念、数据权力等方面就会存在抵触，工业协同难度会越来越大，一起也构成重复投入资源。

　　为此，构建一个整合主机厂和各类供货商的产品、资源、服务的通用软硬件渠道就显得尤为必要和重要。

　　智能化根底渠道归于轿车智能化产品开发的中心产品渠道，包括硬件渠道、系统软件和功用软件三个部分。

　　在智能轿车的技能系统中，智能根底渠道定位为车表里互联、人机交互的中枢，支撑智能轿车的动态地图、云控、核算渠道等系统运用的开发，首要功用包括：

　　智能化服务渠道依据通用的硬件渠道、软件结构和规范规范接口，一起运用车内传统网络、以太网、CAN总线和车外网络，依据各个项目的需求，辅导硬件渠道规划，搭载通用的系统架构和系统软件以及运用结构软件，再合作安全处理计划和东西链。然后向上支撑智能化体会的产品开发，支撑终究的产品交给，如下图。

　　硬件架构是异构芯片板集成的根底，硬件架构需求支撑芯片选型灵敏、可装备扩展、算力可堆砌等要求。硬件首要包括智能交互单元、通讯单元、网关单元。

　　智能交互单元完结传感器及交互类硬件的数据处理，包括多个SoC。跟着座舱信息文娱功用的丰厚，音频、印象、屏显、车内Iot设备的衔接，智能Soc的集成度也越来越高，CPU以及GPU的处理才干也在不断加强。

　　通讯单元完结互通互联，包括GSM/GPRS/C-V2X、GPS、WIFI以及蓝牙等的无线衔接。

　　网关单元要保证座舱域内安全可靠的数据传输、内置存储和常用网关接口。网关接口包括车载以太网（ETH）、操控器局域网（CAN、CANFD）、本地互联网（LIN）和FlexRay等接口。一起网关单元还要具有硬件安全模块（HSM）和安全的OTA晋级。

　　车载操作系统偏重与人与车、车与车、车与互联网的信息交互和交互体会，是智能化和网联化的根底。

　　车载操作系统是指运转于车载的专用中央处理器，依据车身总线系统和互联网服务，构成的车载综合信息处理系统，能承载3D导航、实时路况、辅佐驾驭、毛病监测、车辆信息检查、车身操控与设置、蓝牙电话、WiFi互联、在线文娱以及TSP服务等一系列运用，为驾乘人员供给文娱、导航、通讯以及驾驭服务等各项服务。

　　现在在体会端会发现，舱内多运用交融以及大数据剖析，逐渐成为智能座舱系统迭代方向。如合外表展现、前后排信息文娱、座舱操控、ADAS、APA等多项服务，在体会上逐渐聚合。

　　Adaptive AutoSAR 是一种适用于高档自动驾驭的软件架构渠道，概要供给高性能的核算和通讯，供给灵敏的软件装备，支撑运用的更新。

　　运用层包括的运用程序模块（AA）运转在ARA之上，每个AA以独立的进程运转。ARA由功用集群供给的运用接口组成，他们归于自适应渠道。自适应渠道供给Adaptive AutoSAR 的基本功用和规范服务。每个AA能够向其他AA发生服务。依据这种架构，整车的功用之间能够解耦。

　　在智能根底渠道里，多个散布的信息源与多个接纳这些源的散布网络节点构成了异构散布式网络。其要求通讯具有高效率、实时性、高安全性。

　　现在处理异构散布式系统之间的互联和互操问题一般选用中心件技能。数据散布服务DDS（Data Distribution Service）满意多种散布式实时通讯要求。DDS归于通用概念。车载操作系统需求树立跨多单元、高速、高效的DDS机制，DDS可选用发布/订阅架构。

　　车载移动通讯首要是指车内通讯、车际通讯、车云通讯，完结本地数据间、本地数据与环境数据、本地数据与云端数据的传输和交互。经过数据的深度交融，支撑智能座舱、自动驾驭、行车操控以及在线文娱的等需求。

　　一般依照运用场景可分为掩盖中、短间隔的车内通讯系统；中间隔的无线G NR的技能。在对应的产品服务上，4G首要处理自动安全问题，即车车、车人、车路之间的信号传输，5G能够在4G的根底上添加车辆的编队行进、传感器数据交融、长途驾驭、驾驭服务等新场景。

　　车辆本身的毫米波雷达、摄像头、收集车辆周边的环境，别的经过V2X获取更多丰厚的环境参数，如十字路口、斜坡信息、路途情况等，构成更多技能认知，提高自动安全性。

　　比方V2V车车供给的防磕碰预警系统，车辆之间的安全间隔能够进一步缩短；经过V2I车路获取的交通管制信息，能够操控车辆的速度和加减速的机遇；V2P车人能够保证描述安全……

　　SOA（Service-OrientedArchitecture）是一种依据事务完结的粗粒度松耦合的面向服务的散布式架构，即完结事务和技能的别离，又完结事务和技能的自由组合。

　　以位置服务为例，许多车内运用会用到位置信息，像气候、摄影、导航，这些运用依据本身服务有不同的需求，对位置信息的处理各不相同，SOA就能够很好地处理这个问题。

　　智能轿车是一个跨职业、多范畴技能高度交融的产品，技能系统杂乱、工业链常，整体规划巨大，在产品技能规划时需求考虑监管、资源整合、多方协同的要求。

　　智能化根底渠道就是统筹和交融不同职业参加者而发生的一个成果。除此之外，智能轿车还包括信息安全根底渠道、高精动态地图根底渠道、云控根底渠道、核算根底渠道。鉴于我本职为智能座舱产品司理，关于其他四个渠道了解甚少，暂不扩展。