BMW和ADI一起在探索下一代區(qū)域化架構(gòu)下的電子控制,這篇《E2B 10BASE-T1S支持未來創(chuàng)新環(huán)境照明的集中式軟件和區(qū)域架構(gòu)》圍繞氛圍燈控制是做了一些考慮。也就是把BMW目前的SP2021(BCP車身域控制)下的設(shè)計(jì)全改為基于高速通信的模式。
▲圖1.現(xiàn)在的設(shè)計(jì)(2021年)
在我們的認(rèn)知中,圍繞下一代的架構(gòu),有兩種效果:一個(gè)是功能效果一個(gè)是部件效果。功能效果就是內(nèi)飾和氛圍燈的效果能夠滿足交互、實(shí)時(shí)和復(fù)雜的控制邏輯。部件效果是減少線束連接、可以支持Zonal架構(gòu),最重要的是把部件硬件化(軟件上移)。
▲圖2.將來的設(shè)計(jì)(2025年)
Part 1
BMW的軟件上移
在這里有一個(gè)非常重要的東西就是E2B Hub,E2B集線器覆蓋所有的硬件,通過10BASE-T1S以太網(wǎng)通信并將信號(hào)轉(zhuǎn)換為ILaS,ILaS在不同Zonal里面都存在,電源由Zonal ECU提供和分配, 對(duì)于小型車,一個(gè)E2B集線器就足夠了。對(duì)于功能特別多的豪華車,還可以添加額外的E2B集線器。
▲圖3.BMW的Zonal燈光控制雛形
這里的iLAS是LED燈的驅(qū)動(dòng)部分,是廣泛的分布于各個(gè)Zonal控制器里面。也就是說,在zonal架構(gòu)里面的硬件是切分的,驅(qū)動(dòng)端是整合的。
▲圖4.E2B和Zonal控制器的合作
Part 2
?細(xì)節(jié)的控制器設(shè)計(jì)
也就是說,在我們之前很多人的考慮中,加入以太網(wǎng)到下層的很多功能,需要專用的MCU,也需要增加復(fù)雜的底層軟件。這個(gè)E2B很好理解,可以提供高度優(yōu)化但靈活的基于硬件的以太網(wǎng)邊緣節(jié)點(diǎn),支持:◎刪除軟件/軟件質(zhì)量:類似燈這樣的,就變成全硬件邊緣連接的節(jié)點(diǎn)。◎簡(jiǎn)化OTA:邊緣節(jié)點(diǎn)無需OTA,所有的軟件在中心。◎確定性:硬件實(shí)現(xiàn)提供完全確定的光照接口,把硬件智能化,映射化。◎診斷:在中央ECU中處理,在硬件中啟用所有連接診斷。
◎安全性:基于硬件的方法減少了可能的攻擊對(duì)象。
▲圖5.去MCU化
也就是說,如果我們繼續(xù)在Zonal控制器上寫燈的控制邏輯,只是把功能集中化一下,軟件的價(jià)值并不能提升特別多。將來在中央總控上,把所有的應(yīng)用軟件以新的形式寫一遍代碼,這些代碼能出來的動(dòng)態(tài)效果和將來升級(jí)的可能性將完全超越之前的車。因?yàn)檐浖谢拍茏屲囕v可以實(shí)現(xiàn)迭代無憂,否則將有無窮無盡的軟件測(cè)試等著我們。
▲圖6.軟件的存在形式
在這個(gè)過程中,我們可能看到更多的頭(攝像頭、雷達(dá)頭、燈光頭)這些里面的軟件都被抽出來,然后通過類似的E2B,通信+驅(qū)動(dòng)結(jié)合,把每個(gè)硬件做網(wǎng)絡(luò)化,方便軟件來管理。
小結(jié):底層的MCU的數(shù)量,和底層軟件的數(shù)量,在汽車?yán)锩鏁?huì)被大量消滅,否則將成為軟件更新的噩夢(mèng)。所以隨著車企和芯片企業(yè)把這些汽車電子打開,純硬化的時(shí)代是會(huì)到來的。后面大部分面向用戶的,非安全的汽車電子控制,就簡(jiǎn)化為了傳感器+驅(qū)動(dòng)+通信+中央算力!而保留的汽車電子部份,是哪些需要冗余,需要底層進(jìn)行備份的那些,價(jià)值量主要是在可靠!