芯耀
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結(jié)合美敦力發(fā)布的簡(jiǎn)單版本的呼吸機(jī)，我們可以看到一個(gè)很有意思的情況：?
特斯拉把中控屏+娛樂(lè)系統(tǒng)的 UI 和 HMI 交互為一個(gè)醫(yī)用儀器非?？?，而且把上層的控制算法都放在頂層上面進(jìn)行控制
特斯拉的車(chē)身電子集成控制器，提供了各路不同的傳感器調(diào)理電路（采集）和驅(qū)動(dòng)控制，加上電池的智能管理，可以在底層我們比較花時(shí)間的 ECU 層面的軟件改動(dòng)也比較快?
結(jié)合各個(gè)車(chē)企圍繞信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā) OS 也好，把大量的底層功能開(kāi)始抽象往上做，未來(lái)的汽車(chē)電子確實(shí)和其他工業(yè)產(chǎn)品有很大的相似性
01?美敦力的 PB560 呼吸機(jī)信息
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我覺(jué)得美敦力是一家具有社會(huì)責(zé)任感的公司，為緩解呼吸機(jī)供應(yīng)短缺，將便攜式的 PB560 呼吸機(jī)設(shè)計(jì)圖紙全部開(kāi)源，包括了軟件、硬件（BOM+PCBA）、和結(jié)構(gòu)圖紙。如下圖所示，我們可以理解下這個(gè)呼吸機(jī)包含哪些東西。呼吸機(jī)的基本功能為是輔助病人呼吸，包括輔助供氧的氣路壓力控制、整個(gè)回路的壓力監(jiān)控、回路的濕度監(jiān)控，這些是基于醫(yī)學(xué)的一套需求功能。在實(shí)際工作中，由于和人的性命相關(guān)，整個(gè)系統(tǒng)頁(yè)包含自身的故障診斷功能，包括供電的高、低壓報(bào)警、病人的窒息報(bào)警、濕度過(guò)高 / 過(guò)低報(bào)警，流速監(jiān)控報(bào)警、供氧基本管路報(bào)警、呼吸機(jī)供電系統(tǒng)報(bào)警、電池系統(tǒng)故障報(bào)警、通訊報(bào)警等。
圖 1 美敦力的呼吸機(jī)基本功能?
根據(jù) PB569 里面的幾塊板子，包括 Power Supply Board、Power Pack2、BuzzerBoard、CPU Board 和電池板，整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是比較簡(jiǎn)單的。核心的就是我們之前汽車(chē) ECU 里面，輸入傳感器檢測(cè)和輸出閥門(mén)和基于 PWM 的氣泵控制。
圖 2 美敦力呼吸機(jī)電子控制原理圖?
這個(gè)產(chǎn)品的難度，如下圖所示，由于這個(gè)市場(chǎng)是穩(wěn)定的，需要強(qiáng)管制的產(chǎn)品。即使是美敦力開(kāi)源，從 PCBA 的打樣、找部件、燒錄軟件，這個(gè)工作需要挺長(zhǎng)一段時(shí)間才能把產(chǎn)量提高，而且這些元器件設(shè)計(jì)選型可能比較老，在當(dāng)前的條件下，你想批量的按著現(xiàn)有的材料造出來(lái)，還比較困難。
圖 3 呼吸機(jī)的供電整理
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02 特斯拉的原型機(jī)
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特斯拉的工程師團(tuán)隊(duì)是非常靈活和有意思的，因?yàn)楹粑鼨C(jī)的原理如視頻所說(shuō)，其實(shí)并不復(fù)雜，使用車(chē)用的 HVAC 系統(tǒng)，轉(zhuǎn)變到呼吸機(jī)的要求，需要一些時(shí)間。他們的做法，就是使用車(chē)上的部件，根據(jù)系統(tǒng)原理圖進(jìn)行重組，這里分為車(chē)用原有部件、其他部件（主要是檢測(cè)傳感器）和醫(yī)療部件，下面是特斯拉做的總體結(jié)構(gòu)框圖。如上面所說(shuō)的，核心的問(wèn)題是控制氧氣的輸入壓力和整體的流量、壓力和濕度控制。?
圖 4 特斯拉呼吸機(jī)的框圖?
特斯拉其實(shí)跳過(guò)了美敦力用嵌入式系統(tǒng)來(lái)控制單個(gè)控制器，采用了 Model 3/Y 上的娛樂(lè)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行頂層控制（在這個(gè)里面，特斯拉基于 Linux 開(kāi)發(fā)），傳感器和驅(qū)動(dòng)部分，使用車(chē)身控制器（包含 VC Front 和 VC Right 兩個(gè)，一個(gè)是配電功能+一個(gè)控制功能）來(lái)控制可變閥門(mén)交換信息，并且根據(jù)自己的系統(tǒng) GUI 開(kāi)發(fā)，快速在 15 寸屏上做系統(tǒng)的交互，進(jìn)行調(diào)節(jié)氣壓、流量、氣量的操作。?備注：這套原型系統(tǒng)是具備 12V 電池+外部接入的電源?
圖 5 特斯拉的呼吸機(jī)控制部件?
其實(shí)我的理解，這種偏向于集成化的系統(tǒng)架構(gòu)，以后在車(chē)上是比較普遍的，大眾 / 奧迪所提倡的 End to End（E2E）的架構(gòu)，開(kāi)發(fā)的核心還是自己的信息系統(tǒng) OS，假定在 ID3 上這么魔改，我們也能快速的得到一套基于車(chē)載域控制器的系統(tǒng)，理論上這個(gè)開(kāi)發(fā)時(shí)間可能比我們?cè)诘讓?ECU 上面改起來(lái)更快一些，特別是不算特別實(shí)時(shí)的任務(wù)。?
圖 6 奧迪的 E3 電子架構(gòu)?
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小結(jié)：最近和佟老師一直在搜集車(chē)載計(jì)算平臺(tái)的信息，這個(gè)趨勢(shì)還是很明顯的，就是不同車(chē)企對(duì)于采用這套東西是一致的，但是如何處理和供應(yīng)商之間的關(guān)系，如何構(gòu)建自身的軟件中心（到底做多少工作）還是存在分歧的。
