2022年11月8日-10日，由中國汽車工業(yè)協(xié)會主辦的第12屆中國汽車論壇在上海嘉定舉辦。作為黨的“二十大”召開后的汽車行業(yè)首場盛會，本屆論壇以“聚力行穩(wěn) 蓄勢新程”為主題，共設(shè)置“1場閉門峰會+1個(gè)大會論壇+16個(gè)主題論壇”，以汽車產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展為主線，與行業(yè)精英一起貫徹新精神，研判新形勢，共商新舉措。其中，在11月10日上午舉辦的“主題論壇10：開放、協(xié)同，軟件定義汽車生態(tài)圈的新常態(tài)”上，科世達(dá)（上海）管理有限公司開發(fā)部部長程暉發(fā)表精彩演講。
非常榮幸可以在這里給大家分享一下我們科世達(dá)在車身域方向SDV應(yīng)用的實(shí)踐和思考。

首先請?jiān)试S我簡單的介紹一下科世達(dá)是一家什么樣的公司。科世達(dá)在車身電子產(chǎn)品方面基本都覆蓋完整，產(chǎn)品包括從電動(dòng)尾門、無鑰匙系統(tǒng)、車身控制模塊、電動(dòng)車窗、電動(dòng)天窗、座椅記憶、電子排擋等等。這些產(chǎn)品在行業(yè)里面都有足夠高的市場份額，其中部分產(chǎn)品在全球市場的占有率都超過50%。

對于我們公司來說，SDV到底給我們帶來什么樣的影響？我們能夠在這個(gè)場景和這個(gè)行業(yè)的體系里面可以做到什么樣的定位，是非常值得我們思考的內(nèi)容。

從汽車電子電氣架構(gòu)發(fā)展來說主流的主機(jī)廠逐步往功能域控制器架構(gòu)或者中央集中+區(qū)域控制架構(gòu)這兩個(gè)方向發(fā)展。功能域控制器架構(gòu)主要是通過自動(dòng)駕駛和智能座艙兩大域控給客戶帶來極致的使用體驗(yàn)，是在傳統(tǒng)的電子電氣架構(gòu)上做加法。但是這樣的架構(gòu)帶來的是高成本，目前基本上從特斯拉開始，到蔚來、小鵬，相對傳統(tǒng)車企而言，它的價(jià)格比傳統(tǒng)汽車平均價(jià)格高一大截。接下來區(qū)域控制器帶來的是什么？

1、帶來了SOA的可能性，會把更多終端的模塊、智能傳感器慢慢集中。

2、通過整合，包括自動(dòng)駕駛、智能座艙整合成一個(gè)，在車身區(qū)域通過把更多的ECU整合成少量的功能更復(fù)雜的域控制器，會帶來最終整車成本的下降，為整個(gè)智能汽車的普及帶來很大的好處。

在這種情況下，我們能做什么？從我們的角度來說，在傳統(tǒng)的電子電氣架構(gòu)當(dāng)中我們處于非常強(qiáng)的地位，算是行業(yè)的獲利者，但是在這個(gè)新體系里面我們需要怎么做？既然這個(gè)體系可以給整個(gè)汽車行業(yè)帶來新變革，我們就應(yīng)該擁抱它，我們就應(yīng)該重新思考原來的這些產(chǎn)品給我們帶來強(qiáng)勢地位的真正原因是什么。是我們的軟件開發(fā)？硬件開發(fā)？還是會測試？其實(shí)都不是。在我們中國的行業(yè)環(huán)境里，我們有這么多的工程師、有這么多的大學(xué)、有這么多的學(xué)生畢業(yè)，這些軟硬件能力是可以通過一定的方式快速建立的，這個(gè)從手機(jī)行業(yè)，從各種消費(fèi)電子行業(yè)就可以明顯看出來。但是汽車行業(yè)的這些零部件，客戶為什么選擇這一家或者選擇那一家？最終是取決于Tire1對于這些產(chǎn)品應(yīng)用場景的know-how，這里的應(yīng)用場景不僅僅是常規(guī)的工況，也包括極限情況下的安全工況和應(yīng)用場景。我個(gè)人體會最深的一點(diǎn)，在剛加入我們公司的時(shí)候，我始終覺得車窗防夾是一個(gè)很簡單的應(yīng)用。我們在大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室里通過一些簡單的臺架也可以完成這個(gè)功能，但是在市場上確只有兩三家做的很大？為什么？有一次在漠河做冬標(biāo)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，如果參數(shù)保守，在極寒的這種工況下車窗根本無法上升（結(jié)冰情況下車窗助力大大增加），這對用戶是致命的；如果參數(shù)激進(jìn)，防夾功能根本無法實(shí)現(xiàn)，會直接導(dǎo)致客戶身體受傷。這樣的平衡怎么做，其實(shí)是非常考驗(yàn)我們的算法。還有這樣的應(yīng)用場景，在顛簸路面上，車窗會突然有一個(gè)重力加速度，導(dǎo)致電機(jī)所承受的負(fù)載急劇增加。這樣的場景下我們怎么做控制的算法？這樣的knowhow才是我們產(chǎn)品的競爭力和市場力。

基于這樣的情況，我們對于SDV的思考，不管我們現(xiàn)在的產(chǎn)品是什么，是賣ECU也好還是賣軟件也好，我們只要保持這部分的knowhow，積極參與整個(gè)市場環(huán)境中，跟各個(gè)合作伙伴一起把汽車市場做大，把智能汽車市場做大，我們的影響力還是會在那。這就是我們最主要的理解。

現(xiàn)在的EEA帶來的好處非常明顯：
第一，我們可以更多從整車的系統(tǒng)去考慮功能的開發(fā)。

第二，它可以有更多緯度的升級，比如說我們軟件的OTA；如果是在硬件和軟件接口標(biāo)準(zhǔn)化以后，也可以做到硬件相對的標(biāo)準(zhǔn)化，也可以在后期做硬件升級。比如說低端的車型用什么樣proformance的硬件，高端的是什么樣。這個(gè)在手機(jī)行業(yè)很明確，比如說高端的攝像頭可能用一億像素的，中端的可能用五百萬像素的。在汽車行業(yè)很重要的一點(diǎn)，可以快速的配置不同層級的內(nèi)容，我甚至可以替換整個(gè)硬件。在汽車整個(gè)生命周期中，可以根據(jù)客戶不同的要求去替換他想要的內(nèi)容，只要我們的設(shè)計(jì)（包括安全的考慮）是統(tǒng)一的。

第三，毫無疑問就是軟件這些算法逐步上移，從基礎(chǔ)的ECU慢慢上移到區(qū)域的ECU，慢慢上移到中央計(jì)算單元，標(biāo)準(zhǔn)化的部件傳感器和執(zhí)行器應(yīng)用的越來越廣泛。

當(dāng)然這樣一些特點(diǎn)，也會帶來很多新的挑戰(zhàn)。
第一， 系統(tǒng)的復(fù)雜性。原來傳統(tǒng)的ECU開發(fā)，可能一個(gè)ECU只要負(fù)責(zé)一個(gè)或者幾個(gè)功能就可以了，他可以考慮整個(gè)任務(wù)調(diào)度是什么，他所面臨的場景是有限，也可以輕松的知道我需要的性能是什么樣。但是當(dāng)所有組合在一起的時(shí)候，系統(tǒng)設(shè)計(jì)和優(yōu)化非常困難。如果每個(gè)應(yīng)用場景都按照最大化的算力來算，這些場景的疊加是非常龐大的算力要求。很多情況下功能之間是有一定排斥性，資源是可以復(fù)用的，可以通過合理的設(shè)計(jì)達(dá)到價(jià)格和性能的平衡點(diǎn)，當(dāng)然這是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。

第二，分工職責(zé)相對不那么明確。傳統(tǒng)的架構(gòu)Tire1負(fù)責(zé)產(chǎn)品所有的問題，現(xiàn)在有可能是主機(jī)廠開發(fā)一部分、Tier1開發(fā)一部分、甚至Tier2再負(fù)責(zé)一部分。這三者怎么平衡？因?yàn)楦骷业拈_發(fā)環(huán)境、各家的工具、每個(gè)人對于需求的理解不一樣，還是會帶來很多的問題。

我們在哪些地方做過嘗試？在SDV1.0和2.0開始的時(shí)候，我們內(nèi)部針對各種ECU模塊做了很多的嘗試。把ECU軟件修改SDV的標(biāo)準(zhǔn)接口，然后模擬整車的場景來測試，測試產(chǎn)品包括電動(dòng)尾門、電動(dòng)車窗、電動(dòng)天窗、電動(dòng)門、座椅調(diào)節(jié)、數(shù)字鑰匙（包括藍(lán)牙鑰匙、無鑰匙系統(tǒng)等等）、車燈控制等等，我們都做過一些嘗試。我們整個(gè)設(shè)計(jì)開發(fā)的過程是模擬我們是主機(jī)廠或者我們是更大平臺的供應(yīng)商來實(shí)施的。我們通過這樣方式方法驗(yàn)證和確認(rèn)了SDV定義的這一套場景、實(shí)現(xiàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)原則，在大環(huán)境和大框架上是非常成功，絕大部分的應(yīng)用場景是可以通過SDV去實(shí)施的， 而且還會帶來很多優(yōu)勢：

1、開發(fā)產(chǎn)品的體系架構(gòu)更清晰。

2、通過這樣的定義把硬件和抽象相對來剝離出來，把一些控制邏輯更好的獨(dú)立出來，為以后控制邏輯上移做好準(zhǔn)備。

3、基礎(chǔ)功能服用性大大提高，復(fù)用不僅僅是整車架構(gòu)的復(fù)用，包括最基礎(chǔ)的傳感器、執(zhí)行器甚至驅(qū)動(dòng)電路都可以復(fù)用。

4、單個(gè)功能來說，它的實(shí)施比以前方便很多，測試也很簡單。

但是也發(fā)現(xiàn)了很多問題：
本來一個(gè)ECU里面可能有幾百個(gè)任務(wù)，已經(jīng)很多了，但是整合以后可能變成幾千個(gè)甚至上萬個(gè)，這上萬個(gè)任務(wù)每個(gè)之間又會有時(shí)間的要求和資源的沖突。因?yàn)楹芏嗍枪蚕碣Y源，資源只有這么一部分，這些資源沖突的時(shí)候怎么協(xié)調(diào)、怎么管理，這是非常大的挑戰(zhàn)。

Worst-case很難做，有更多的應(yīng)用場景以后導(dǎo)致更多的Worst-care，會最終導(dǎo)致功能安全計(jì)算分析的時(shí)候會有一定的挑戰(zhàn)。

舉幾個(gè)例子：
第一個(gè)就是車窗防夾。我們現(xiàn)在做的天窗、車窗加座椅，最多到了25個(gè)電機(jī)。每個(gè)電機(jī)執(zhí)行過程中會有各種電流和位置的信號過來，這些數(shù)據(jù)需要及時(shí)處理，不處理這些數(shù)據(jù)就會丟失，就會導(dǎo)致性能的下降甚至功能的失效。它占用的時(shí)間很短，但是會把系統(tǒng)變得非常碎片化，讓你的系統(tǒng)調(diào)度變得更困難。

第二點(diǎn)，當(dāng)多個(gè)功能/服務(wù)最終在執(zhí)行階段用到同一個(gè)物理器件，這會導(dǎo)致功能與功能之間的耦合，或者服務(wù)與服務(wù)之間的耦合。比如你驅(qū)動(dòng)某一個(gè)電機(jī)的時(shí)候，上一個(gè)階段已經(jīng)驅(qū)動(dòng)另外一個(gè)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)芯片溫度已經(jīng)很高，你就無法按照最大的性能去執(zhí)行，這會帶來很多的挑戰(zhàn)，軟硬件的解耦也就沒有那么容易。

除此之外，還有上下電過程的時(shí)序、分布式功能（當(dāng)一個(gè)功能原來是一個(gè)模塊執(zhí)行，現(xiàn)在分配到多個(gè)域控制器執(zhí)行的時(shí)候）也會帶來更多協(xié)調(diào)性的挑戰(zhàn)。

我們的工程師在實(shí)踐后進(jìn)行了經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)并提出我們的建議：

1.在SDV的服務(wù)框架體系下，是不是可以考慮在一些極限的工況下，可以由傳感器直接調(diào)用執(zhí)行器服務(wù)，或者由傳感器到域控制器再到執(zhí)行器。

2.針對一些分布式功能，如必須多個(gè)域控制器共同參與完成，可不可以把某一個(gè)域控制器作為主節(jié)點(diǎn)來協(xié)調(diào)所有控制器共同執(zhí)行。

3.在原有的區(qū)域控制器之下，再往下發(fā)展，把小范圍集中的負(fù)載由一個(gè)簡單的控制器來負(fù)責(zé)，比如說圖中左上角的局部控制器，局部控制器再和區(qū)域控制器相連，把每個(gè)控制器的功能變得相對簡單一點(diǎn)。同時(shí)整體上來說，整車ECU的數(shù)量任然急劇減少、局部控制器作為區(qū)域控制器的補(bǔ)充少量增加、區(qū)域控制器不變，這樣可以到達(dá)整車和單個(gè)模塊復(fù)雜度相對比較平衡的效果。