在2020年國際消費(fèi)類電子產(chǎn)品展覽會（CES）上，安波福正式推出智能汽車架構(gòu)（SVA）的設(shè)計理念。此后，安波福不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，努力將未來汽車及出行方式帶入現(xiàn)實世界，并在今年的CES上，展示了一系列圍繞SVA開發(fā)的最新成果，包括電源數(shù)據(jù)中心（PDC）、車輛中央控制器（CVC）等區(qū)域控制器，使SVA已經(jīng)可以全面運(yùn)行，支持軟件定義汽車的實現(xiàn)。

圖片來源：安波福

SVA是一個可升級的開放式整車架構(gòu)平臺，可降低總擁車成本，有助于功能豐富、高度自動化汽車的量產(chǎn)。該平臺是一個分層架構(gòu)，包含的邏輯結(jié)構(gòu)塊可進(jìn)行靈活擴(kuò)展，為汽車軟件創(chuàng)新提供了平臺，極大地簡化了整車架構(gòu)，不同的應(yīng)用程序可互相結(jié)合。在SVATM架構(gòu)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。

在今年CES上，安波福展臺展示的是一個可運(yùn)行的SVATM架構(gòu)。當(dāng)解說員走近架構(gòu)時，架構(gòu)中的區(qū)域控制器立即被喚醒。這個演示反應(yīng)了汽車的快速響應(yīng)，以支持無鑰開門、手機(jī)鑰匙等需要即時反應(yīng)的功能。假設(shè)這個架構(gòu)是一輛電動汽車，當(dāng)車主走近時，一些系統(tǒng)的關(guān)鍵元素便會立即開啟，這將大大簡化車輛啟動流程，加快汽車啟動速度，讓汽車在車主不知不覺間就已經(jīng)做好準(zhǔn)備隨時啟動。

圖片來源：安波福

網(wǎng)絡(luò)延遲問題是智能網(wǎng)聯(lián)汽車的一個重要挑戰(zhàn)。以方向盤為例，當(dāng)前，汽車通過一個獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)連接方向盤的轉(zhuǎn)動傳感器，以保證牽引力控制、防抱死制動等系統(tǒng)的順利運(yùn)行。工程師們可以通過改變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在不影響性能的前提下消除這個獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，以達(dá)到降低成本的目的。這就要求網(wǎng)絡(luò)要解決延遲性問題。安波福在展臺上展示了幾乎完全同步的即時響應(yīng)。

SVA應(yīng)用：優(yōu)化的硬件解決方案

SVA非常易于擴(kuò)展，可應(yīng)用于從入門級/緊湊型車型（通常I/O更少）到具備自動駕駛功能的L4級車型。

區(qū)域控制器被視為推動汽車架構(gòu)向SVA進(jìn)化的下一個邏輯步驟。安波福展示的SVA架構(gòu)中有兩個區(qū)域控制器，它們也被稱為電源數(shù)據(jù)中心（PowerData Center，PDC），分別位于車身前側(cè)和后側(cè)。PDC將車輛周圍的傳感器和執(zhí)行器的輸入/輸出（I/O）從算力（負(fù)責(zé)進(jìn)行處理的OSP、CVC等）中抽離出來。此外，它還通過基于服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化API消除設(shè)備層對計算層的依賴，進(jìn)而顯著簡化硬件的互換性。

區(qū)域控制器的數(shù)量因車輛要求和復(fù)雜程度而異，但在與客戶的實際合作中，安波福發(fā)現(xiàn)三個PDC的配置通常是最優(yōu)方法。

區(qū)域控制器是多個ECU的邏輯集中點，有助于減少成本和重量。安波福在為某OEM進(jìn)行的研究中發(fā)現(xiàn)，區(qū)域控制器可整合九個ECU，同時節(jié)省數(shù)百條獨(dú)立電線的使用——從而令車輛的重量減少8.5公斤。每減少一點重量，就意味著二氧化碳排放量的降低以及電動汽車?yán)m(xù)航能力的提升。

此外，由于區(qū)域控制器將車輛的電氣基礎(chǔ)設(shè)施劃分為更易于管理的多個部分，線束組裝更易實現(xiàn)自動化。

SVATM架構(gòu)還可以實現(xiàn)個性化用戶體驗功能定制，用戶可選擇自己喜歡的汽車行駛聲音、開門的聲音、面板燈光顏色、為了保證網(wǎng)絡(luò)安全而設(shè)置的登錄偏好、ADAS功能等。這些個性化設(shè)置通過還可通過云工具包線上傳輸給后臺進(jìn)行處理，并最終在依SVA設(shè)計的整車架構(gòu)上呈現(xiàn)出來。

也就是說，通過SVATM，供應(yīng)商可以為整車廠定制個性化的ADAS、信息娛樂、智能座艙等汽車功能。不僅如此，安波福還提供標(biāo)準(zhǔn)化接口的開放式平臺及開發(fā)工具包，使整車廠或第三方開發(fā)商可在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步定義開發(fā)個性化的設(shè)置及功能。

安波福推出中央車輛控制器（CVC）

安波福此次展出的亮點產(chǎn)品之一是中央車輛控制器，簡稱CVC。它是安波福最新推出的一套系統(tǒng)。作為SVA架構(gòu)的關(guān)鍵組成部分，該系統(tǒng)負(fù)責(zé)將軟件代碼轉(zhuǎn)化為物理動作。作為所有數(shù)據(jù)通信的路由器，CVC將車輛中的各種設(shè)備進(jìn)行實時連接，處理網(wǎng)絡(luò)流量的排序及信息調(diào)度。

CVC是所有高級汽車架構(gòu)的關(guān)鍵部件，尤其適合Zonal架構(gòu)（分區(qū)架構(gòu)）。在這種應(yīng)用場景中，CVC是區(qū)域主控，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)車輛中所有區(qū)域控制器的操作。PDC仍保留I/O，但大部分車身控制功能均位于CVC內(nèi)。

事實上，CVC可集成電源和車身控制器、驅(qū)動和底盤控制器、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)路由器、網(wǎng)關(guān)、防火墻、區(qū)域主控和數(shù)據(jù)存儲中心等所有功能。也就是說，它可以執(zhí)行所有這些功能。

CVC還負(fù)責(zé)管理時間同步，這一功能決定了車內(nèi)多個系統(tǒng)能否有效地協(xié)同工作。通過在CVC中定義網(wǎng)絡(luò)，可去除為其他設(shè)備配置的昂貴的路由器硬件，從而進(jìn)一步降低整車成本。以管理轉(zhuǎn)向燈為例，當(dāng)某個應(yīng)用程序需要打開左側(cè)燈時，CVC選擇特定的區(qū)域控制器進(jìn)行通信以發(fā)送閃爍信號，同時管理著所有區(qū)域控制器的計時情況，并且將這些細(xì)節(jié)隔離在應(yīng)用程序之外。而在混合性網(wǎng)絡(luò)中，這種方式可確保雷達(dá)數(shù)據(jù)等更關(guān)鍵的流量得到及時傳輸。

SVATM中間件（PDC、CVC）如何在降低整車成本的同時釋放指數(shù)級創(chuàng)新能量？

主要通過兩種方式：

首先，安波福采用定義明確的接口和API對硬件進(jìn)行抽象，令車內(nèi)和云端的應(yīng)用程序與車輛的機(jī)械裝置完全隔離。此舉可加快開發(fā)進(jìn)程，提高重復(fù)使用，保證開發(fā)人員可專注于優(yōu)化用戶體驗。

第二，重新開發(fā)已有的代碼是一項沒有意義的工作。安波福工具套件支持無縫向上集成，可簡化集成和驗證流程（特別是對已有代碼）。它可為時間敏感型應(yīng)用程序產(chǎn)生可驗證的行為，確保系統(tǒng)兼具可預(yù)測性和可重復(fù)性。也就是說，工程師們可在不影響安全或性能的情況下縮短開發(fā)周期。

在軟件定義的汽車中，需要一個傳輸層，將編程轉(zhuǎn)變?yōu)槠嚬δ?，就好像將人體大腦與神經(jīng)系統(tǒng)之間的一個將大腦的決策轉(zhuǎn)化為行動的傳輸層一樣。在SVA中，這個傳輸層可以設(shè)置在PDC或CVC中，具體取決于OEM的個性化要求。

PDC、CVC等SVATM中間件就是信號和行動之間的橋梁。

以前，汽車通過車身控制器向某個設(shè)備發(fā)送信號，然后由該設(shè)備執(zhí)行功能。而在新一代以服務(wù)為中心的架構(gòu)中，汽車功能則以服務(wù)的形式呈現(xiàn)，那些需要此功能服務(wù)的應(yīng)用程序則通過訂閱獲得此服務(wù)。這一趨勢對于新開發(fā)的應(yīng)用程序來說當(dāng)然是好事，但我們?nèi)孕柘騻鹘y(tǒng)軟件提供支持。當(dāng)你剛剛把天窗算法調(diào)整得恰到好處時，你最不希望面對的一定就是改動！然而，工程師們不得不面對包含遺留代碼的軟件集成的挑戰(zhàn)。

而PDC、CVC等中間件可以允許整車廠能夠充分利用原有軟件，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(jīng)驗證，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(zhì)量相關(guān)工作量。

安波福開放式服務(wù)平臺（OSP）介紹

安波福還展示了其開放式服務(wù)平臺（OSP）。通過一個開放式域控制，安波福展示了OSP如何提升汽車特性和功能的可擴(kuò)展性。

OSP負(fù)責(zé)運(yùn)行諸如高級安全和車內(nèi)信息娛樂和用戶體驗任務(wù)等領(lǐng)域所需的復(fù)雜軟件。

SVATM的目標(biāo)之一是提升汽車特性和功能的可擴(kuò)展性，無論是在整個汽車生命周期、平臺、裝飾，還是個性化層面。而帶有標(biāo)準(zhǔn)化接口的OSP，加上恰當(dāng)?shù)拈_發(fā)工具（如安波?！俺掷m(xù)交付”工具包），將可釋放出指數(shù)級的創(chuàng)新能量。

案例1：車內(nèi)用戶體驗應(yīng)用

目前，雷達(dá)、攝像頭等傳感器技術(shù)在駕駛座艙內(nèi)的應(yīng)用還處于初級階段，僅限于駕駛員狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)（DDS）等應(yīng)用。不過，傳感器技術(shù)在駕駛座艙內(nèi)的應(yīng)用已經(jīng)成為下一個明確的發(fā)展方向。

駕駛座艙內(nèi)通常采用廣角攝像頭，同時可覆蓋副駕駛座及后排座位。系統(tǒng)不僅可以查看到駕駛員的雙手是否在方向盤上，還可以執(zhí)行多種增值功能。如：它可以對前排乘客進(jìn)行識別并相應(yīng)調(diào)整座位、確保乘客正確佩戴安全帶、結(jié)合人工智能技術(shù)提醒乘客拉在車上的物品，等。

案例2：駕駛安全領(lǐng)域應(yīng)用

隨著汽車自動化程度的提高，汽車架構(gòu)需要更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，同時，對子系統(tǒng)的優(yōu)化也變得越來越重要。

安波福推出的以雷達(dá)為中心的解決方案可以滿足以上需求。它具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力、低能耗，同時對環(huán)境因素?fù)碛蟹浅?qiáng)的適應(yīng)能力。

與基于攝像頭等視覺傳感器的系統(tǒng)相比，以雷達(dá)為中心的系統(tǒng)配置不僅功能更強(qiáng)大，且成本更低。以雷達(dá)為中心的系統(tǒng)需要的算力及對能耗的要求減少了60%，且系統(tǒng)成本降低至少25%。并且，雷達(dá)不僅具有良好的距離和速度檢測能力，還可靈活裝置于汽車的各個位置。它可以安全地置于車身面板后方，遠(yuǎn)離污垢和灰塵。此外，相較于攝像頭，雷達(dá)的應(yīng)用避免了諸多隱私問題。最后，由于其全天候性能，雷達(dá)在擴(kuò)展車輛的運(yùn)行設(shè)計方面扮演著重要的角色。它在夜間或照明條件不利的情況下，以及雨雪霧中均能運(yùn)行良好，確保相關(guān)功能的可用性。

圖片來源：安波福

當(dāng)然，雷達(dá)也存在一些局限，但安波福正在通過人工智能及機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來有效地消除這些局限。通過將AI/ML應(yīng)用于雷達(dá)，安波福顯著提高了其性能，令其以更高的精度識別物體，同時僅需少量數(shù)據(jù)就能更好地了解車輛周圍的環(huán)境。

這些技術(shù)突破正在使安波福以及它的整車客戶更廣泛地應(yīng)用以雷達(dá)為中心的解決方案，顯著降低系統(tǒng)成本以及功耗。

突破瓶頸：安波福推出“持續(xù)交付”全新開發(fā)方式

當(dāng)前，傳統(tǒng)汽車開發(fā)方式已成為技術(shù)創(chuàng)新的一個主要瓶頸。

瓶頸一：由于汽車的安全性與生命攸關(guān)，傳統(tǒng)上，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(jìn)開發(fā)和驗證結(jié)果。這意味著對復(fù)雜的系統(tǒng)往往需要進(jìn)行成千上萬次集成測試。

瓶頸二：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(jìn)行以保證軟件的正常運(yùn)行。因此，在測試時工程師們必須加上相應(yīng)的硬件，這增加了測試的復(fù)雜性。

對汽車系統(tǒng)開發(fā)來說，實時響應(yīng)是一個關(guān)鍵的考量因素，它不僅關(guān)系到汽車的安全性，也關(guān)系到用戶感受。

因此，一般來說，工程師們傳需要在硬件上測試相應(yīng)的軟件，以保證軟件的運(yùn)行不會因為運(yùn)行環(huán)境的改變而受到影響，因此測試所需的時間也因要裝配相應(yīng)的硬件而延長。要知道，一套軟件的運(yùn)行往往涉及到多個硬件，且這些硬件往往來自不同的生產(chǎn)商。因此，為了測試一套軟件，工程師們往往需要花費(fèi)更多的精力將所需的硬件裝配齊整。

而且，嵌入式軟件往往有很多瓶頸，比如算力、內(nèi)存有限，需要多種且不相關(guān)聯(lián)的工具，要求實時響應(yīng)、以及存在連接方面的問題，等等。鑒于這些限制，協(xié)調(diào)器、管理程序、加載器或維護(hù)類代碼等工具并不實用。此外，由于它們直接與物理世界互動，需要輸入并提供輸出，而這些輸出無法始終僅通過軟件測試來生成或進(jìn)行可靠的檢查。

在實際開發(fā)中，要進(jìn)行成千上萬次軟件集成測試，并且每天要進(jìn)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(fèi)大量時間和精力。

傳統(tǒng)的開發(fā)方式以在客戶處進(jìn)行測試來達(dá)到目的，導(dǎo)致CI鏈分散在客戶及供應(yīng)商開發(fā)團(tuán)隊中，協(xié)作起來也非常困難。

為了解決上述瓶頸，安波福投入大量人力物力，成功開發(fā)出了一個被稱為“持續(xù)交付”的工具包，完美解決了上述開發(fā)瓶頸。在CES展上，安波福向行業(yè)展示了這套開發(fā)工具。

安波福在CES上展示最新電動汽車相關(guān)技術(shù)

安波福是高壓電氣化領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，安波福此次展示的解決方案致力于以更高效的途徑實現(xiàn)更可持續(xù)的未來出行。

更短的充電周期

隨著對更高續(xù)航里程的需求，電池變得越來越大，這意味著充電功率需要提高，否則充電等待時間將加長，而這當(dāng)然不是我們想要的結(jié)果！因此，電池技術(shù)正穩(wěn)步向高電壓系統(tǒng)發(fā)展。

安波福的快充技術(shù)已成為行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者。安波福的充電槍及充電插頭可滿足快充需求——不論是交流電還是直流電。提升充電速度的關(guān)鍵在于管理熱量以兼容更高的電流。安波福的充電系統(tǒng)可測量連接結(jié)點的溫度，并利用該數(shù)據(jù)主動優(yōu)化充電周期。而安波福模塊化、可維修的充電插孔則集成了主動冷卻通道，用于提取熱量以支持高電壓和快充。

圖片來源：安波福

安波福采用了首次上市的直接接觸式技術(shù)，將電流強(qiáng)度從200安培提升至500安培，充電速度比現(xiàn)有產(chǎn)品快了5倍。

電池續(xù)航能力和成本是電動汽車的另一個重大挑戰(zhàn)。當(dāng)前，提高電池續(xù)航能力最好的方法仍然是減輕汽車重量。安波福為此推出了一系列輕量化解決方案。

安波福高壓系統(tǒng)采用了扁平的母線作為導(dǎo)體，它不僅堅固、靈活，而且高度降低約70%，從而更少占用電池空間，這不僅有助于裝載更多的電池組，也更有利于電池散熱。另外，相較于軟綿的線束，扁平母線更利于自動化裝配，有利于提高自動化裝配水平。

安波福獨(dú)有的4路接片連接器采用常規(guī)的設(shè)備連接系統(tǒng)，同時還可用作連接板，有效降低整車連接器數(shù)量及相應(yīng)的線纜，并使電纜布線更加高效。

安波福的線束產(chǎn)品組合同樣以優(yōu)化整車系統(tǒng)為核心，幫助整車優(yōu)化線束裝配、提高布線、提升自動化裝配水平。

安波福擁有獨(dú)特優(yōu)勢，通過降低系統(tǒng)復(fù)雜度及應(yīng)用其“智能汽車架構(gòu)”，幫助整車優(yōu)化車輛系統(tǒng)，實現(xiàn)更高效、可擴(kuò)展的電動汽車架構(gòu)。

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