8月26日,由蓋世汽車主辦的“2021行業首屆智能汽車域控制器創新峰會”于上海汽車城瑞立酒店隆重召開。本次會議持續兩天,將圍繞智能汽車、智能駕駛域控制器、智能座艙域控制器、底盤及車身域控制器、智能駕駛計算平臺、電子電氣架構、軟件定義汽車、車規芯片等行業焦點話題展開。會議期間,上汽大眾資深主管工程師何曉曉發表了《車身域控制器開發實踐 》的主題演講。
上汽大眾資深主管工程師 何曉曉
各位好,今天我給大家帶來的題目是《車身域控制器開發實踐》。
目前上汽大眾推出了ID.6X和ID.4X車型,本周成都車展也會全新亮相ID.3X。在新的平臺上面我們有智選充電系統,通過智能手機和智能手表實時查看電量情況,同時上汽大眾超級APP同時支持90%充電樁的便捷支付。
此外還有智趣出行系統,車機可以變成家電搖控器,遠程控制智能家電,并且可以實現開閉功能。另外,我們還獨創的Light可以實現智能光語和人機對話的雙重反饋,增加了科技的氛圍感。還有基于L2+駕駛輔助系統,大家有興趣可以去4S店和體驗店進行體驗。
今天我會分五個方面進行講解。
一、MEB架構的愿景:
按照傳統的定義來說,我們一直認為汽車是一個交通工具,它的主要目的就是將我們從一個地方運送到另外一個地方,汽車跟我們數字生活是完全不相干的,就像十幾年前,手機只是打電話的工具。但是到了新四化的今天,智能座艙和智能交互使用,汽車也越來越成為我們數字生活的一部分。
為了滿足這個要求,對于新的架構來說希望能有四個方面的突破。1、功能多樣性。2、私人化定制。3、個性化設置。4、可升級性。
功能多樣性,簡單理解就是在不同的配置車上面或者不同車型上面盡量開通更多的功能。
私人定制化簡單來講就是在硬件配置的情況下客戶可以自由選擇開通或者關閉某些功能,客戶可以在手機APP上面自主選擇某些功能。
個性化設置就是把可以選用的功能和駕駛員賬戶綁在一起,傳統的比如說座椅位置,后視鏡的位置,方向盤的位置和駕駛員的賬戶綁定,以后的香氛系統和智能氛圍燈以及其他的設置偏好也會和駕駛員賬戶綁定在一起。
可升級性,大眾提出了在全生命周期過程(DLCM)中軟件會實時更新,做到新的功能可以在車上面進行升級,讓用戶更多體驗到穩定的,功能越來越多的車身域控制。
二、基于Adaptvie Autosar 的SOA架構
MEB的電子電器架構平臺為E3架構,目前為E3 1.1。所謂E3,即有三端:傳感器/執行器端,主要基于CP開發,用于感知駕駛員的操作和環境變化,并相應ICAS端的控制指令對執行器進行操作;ICAS端,主要基于AP開發,由網關、基礎服務和應用構成,ICAS目前主要提供了6種基礎服務,比方說在線服務,能源管理,車輛基本信息等;云端就是執行云端的操作。
集中式功能架構,將應用軟件與I/O功能解耦,降低了系統復雜性,傳感器/執行器與ICAS之間沒有功能依賴性,提供了添加新功能和功能更新的靈活性。
我們說SOA是域控制器實現的關鍵。軟件層分為基礎軟件和軟件框架,上面是應用層與服務,整個SOA架構本身有幾個特點,1、面向服務的通訊方式。2、使用服務發現和發布/訂閱的動態綁定。3、主要基于REST的數據表示方式,它是一種統一的接口,無狀態,關注點分離等。4、接口的前后兼容性。
整個SOA架構主要實現新功能的即插即用,增強了系統的可更新性,可升級性,可重復性和可移植性。
AP是域控制器實現的途徑,可以使客戶功能/基礎服務的開發獨立于硬件和操作系統,和供應商之間有一支的開發方法論和交換格式,還有標準的升級和通訊協議。
這是ICAS軟件架構圖,CP部分主要處理實時性要求高,但計算量要求低的功能。AP部分主要處理實時性要求低,但計算量要求高的功能,比如說即插即充功能(PnC),在線服務功能。AP和CP之間通過ComServer傳遞信息,未來在E3 2.0的時候會加入VW OS或者IoT Edge功能。
剛才提到了它是面向服務的通訊。ICAS主要使用了兩種協議:Viwi,RESTful微服務架構,使用JSON、HTTP、TLS,針對分布式服務的靈活協議,針對在node.js或其他Web服務容器或基于Html5的HMI元素中運行的應用。(煩請何總看下里面的英文詞匯是否有誤)
安全方面主要是TLS和DTLS。完成通訊認證和通訊加密的功能,另外SecOC的應用,保證了通訊的真實性。
使用VLAN技術使網絡分成三個部分,外部可訪問網絡,主要是LTE、Wifi、BT、OBD等。另外還有兩個內部網絡,一般安全防護和高安全防護。
三、ICAS1介紹
前面講了ICAS軟件架構,我們看一下ICAS1,目前E3 1.1可以看到有兩個控制器,ICAS1是車身域,ICAS3是娛樂域,ICAS2還在開發當中。
這是我們實際使用ICAS1零件,目前支持9路高速CAN,6路LAN,3路千兆和10路百兆以太網。
這是截止到歐洲ID3投產時的統計,一共有7萬條需求,供應商投入800多開發人員,和ICAS1相關控制器68個,開發場所遍及歐洲13個地方,涉及軟件公司19家,統計完之后的代碼超過2000萬條。
四、域控制器開發實踐
這么龐大的系統如果基于傳統的瀑布式開發是很難想象的,需求很難定義清楚,開發周期也沒有辦法保證,最后我們選擇基于敏捷式的開發,基于增量式的交付迭代式的過程。
對于這么大的龐大系統來說有兩個要求,一個是需要有強有力的開發工具鏈,第二是OEM和供應商合作需要到達新的水平。
這是供應商內部的框架,現在使用的是SAFe大規模敏捷框架,主要分三個部分:第一部分提供業務解決方案以及精細化系統。第二部分是項目,主要通過敏捷釋放火車(Agile Relase Train,簡稱為ART)來完成,目前有三個部分:第一是基于傳統CP ART。第二是AP RAT,第三是應用程的ART 。第三部分是team,主要是完成團隊的管理和技術敏捷性。這里主要針對的是應用的ART,目前分為8個敏捷開發團隊,未來有可能會增加到15個敏捷的團隊。
至于OEM和供應商之間怎么協作?針對敏捷開發來說,首先根據整車需求進行討論,在10-12周里面定義優先級,選擇優先級高的優先完成,整個沖刺時間差不多是10-12周,基本上現在以每兩周一版迭代,每個周期仍以V模型的方式開發,最終供應商進行交付,總結和開展下一個周期的工作。
ICAS1還涉及到第三方軟件協同,這里主要是開放了一個平臺,這個平臺里面有JIRA和其他軟件,交付問題分享工具。具體來說對于Software module進行提交,Tierl-1持續的集成,測試和交付,交付完之后會提交軟件和KPI報告,分發到這個平臺上面,再通過這個平臺把這些信息又傳遞給之前提交過軟件的第三方。
五、總結:
總結一下,目前ICAS1目前還是以兩周一版軟件的速度在迭代,我們目前是希望在產品生命周期里面讓客戶能夠體驗到更穩定,功能更多的軟件。車身域控制的開發需要OEM與供應商之間的協作,只有這樣的合作到達一定的高度,我們才能作出更好的產品,謝謝大家。
來源:蓋世汽車
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