九层之台，起于累土：域融合理念下车身区域控制器的实现路径

车辆架构要从功能域进化到中心计算+区域化，区域化控制和多域整合是必由之路。随着软件定义汽车的呼声，智能座舱领域和智能驾驶领域融合形成的“座舱-驾驶一体化”在业内风生水起，但距离量产还有一段距离。

没有每一小步的积累，一个人不可能走完一千英里。深耕汽车电子、布局域控制器多年的远峰科技，秉承以技术为导向、脚踏实地的企业精神，打造新一代车身域控制器，用产品说话，进一步探索域控制器。

图片来源:盖世汽车

为什么业界唱衰“软件定义汽车”

如今，“分布式”经常被用来描述传统汽车的电子电气架构。在行业内深耕多年的元丰科技首席架构师陈义贤表示，分布式是指所有部分仍然是连接的，用离散的方式来描述E/E架构更合适。

在这种模式下，嵌入的车辆功能分布在大量通过线束连接的电子控制单元(ECU)中，ECU一一映射到车身的各种功能上。随着汽车工业的发展，需要多ECU协同工作的车辆功能不断出现，ECU之间通信的线束复杂程度、通信负荷和维护难度都在成倍增加。

图片来源:Republica在Pixabay的免费图片区发布。

终端需求逐渐多样化，而传统的车辆架构不适合功能的快速迭代。这对矛盾引起了软硬件解耦的业界呼声。

软硬件解耦需要统一硬件配置、标准化、平台化、兼容性，减少差异。由此，凸显车企独特性、创造消费点的需求转移到了软件领域:功能多样化、支持快速迭代；车云是集成的，支持多终端和远程操作。

“软件定义汽车”的声音也随之而来。

再看软硬件解耦的技术路径，硬件经历了离散E/E架构、集中式E/E架构、功能域控制与部分集成、区域化控制与多域集成，最终走向中央计算大脑+区域化控制。软件已经从面向信号的总线传输转变为面向服务的SOA架构，并可能进一步走向车辆级OS和微服务架构。

随着科技公司和互联网公司纷纷进入造车市场，ICT、IoT、AI、大数据、云计算等诸多新技术的引入加速了这一进程。以华为为例，传统的汽车机械、动力、内外饰三层架构被机械、高压(三电)、硬件、软件、应用、云服务六层新架构取代。

图片来源:元丰科技官网

陈义贤特别指出，鸿蒙系统OS在车载操作系统底层通信架构和服务架构的设计上，采用了分布式架构。这种“分布式”关注于多终端互连的模块化耦合和灵活部署。从面向信号到面向服务，从总线传输到以太网，陈义贤强调，高效的通信系统将成为软件定义汽车的重要助力。

车身区域控制器与传统车身控制模块

从功能域到中央计算架构，区域一体化的理念不可或缺，关键环节在于区域管控的具体实践。

源丰科技推出的新一代车身区域控制器融入了部分区域控制思想，分左右两个控制器，负责该区域的信号采集和负载驱动，拥有区域供电、区域信息、区域功能(原子服务提供)、区域驱动和边缘计算五大核心功能。

具体来说，区域供电中心负责下级传感器和执行器的电源管理。

区域信息中心承载部分网关功能，进行通信管理和信息转发，缩短信息通道，提高通信效率和安全性。

图片来源:斯蒂芬·布朗在Pixabay自由区发布。

陈逸仙表示，这一代产品的服务在区域控制器上还没有完全实现。目前区域内的功能主要集成了车辆控制(VCU)、车辆热管理(TMS)、车身控制(BCM)三大模块，通过标准化硬件I/O的采集和驱动，提高模块的扩展性和兼容性

区域驱动中心作为I/O中心，将原有功能单一的节点进行整合，在软件向计算中心演进的过程中作为底层服务提供者发挥重要作用，其智能性将随着软硬件的解耦而不断提高。

边缘计算主要负责积分时间的敏感应用，提高系统的响应速度。随着汽车智能多路协同控制(如流媒体后视镜)的发展，这一功能将逐步扩展。陈逸仙特别强调，元丰科技有丰富的流媒体量产经验，在行业内处于顶尖水平。

顺应功能域控制的主流趋势，元丰科技研发的新一代车身区域控制器在硬件和软件方面与传统的车身控制模块(BCM)有所不同:

硬件层面，加载高性能MCU实现多核多任务处理，集成多个嵌入式神经网络处理器(NPU)，采用“数据驱动并行计算”的架构。

通信架构采用中央网关处理器，具有丰富的以太网接口:千兆车载以太网(1000Base-T1)×3、100Base-T1)×3、100ba se-TX×15，为通信系统的高速传输奠定了坚实的基础。

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图片来源:由烈斗·谢维勒在Pixabay的免费图片区发布。

在软件层面，基于经典的AUTOSAR架构，新一代体域控制器具有四大特点:提供基于SOA框架的原子服务集；软硬件解耦，接口标准化；面向服务的SOA硬件适配。

首先，陈义贤介绍了以智能计算为主体的高计算SoC芯片驱动的区域控制器面向服务的SOA框架。密钥服务基于RSA、DES等加密算法，数据通过以太网在服务间传输。

基于SOA框架，将各个功能按照服务维度分解成原子状态，像搭建乐高积木一样重新实现不同的组合服务和流程服务，进而构建原子服务集，一方面有利于实现服务间的低耦合、独立性和易维护性，另一方面促进了通信接口的标准化，后期可以通过硬件升级扩展原子服务的范围。

此外，在SOA理念下，车云服务自身能力，构建云管理集成也是主流趋势。

值得一提的是，元丰科技在车、云、手机的融合方面一直走在行业前列。是业内首家实现车、云、终端一体化数字钥匙量产的服务商，与广汽爱安、广汽传祺等主流汽车厂商以及造车新势力达成深度合作。

通过数字钥匙系统，可实现80米开阔范围和40米密集范围的无障碍寻车；用手机实现远程控制；驾驶舱内人员的识别；手机远程泊车，自动泊车服务等自动驾驶功能。

图片来源:元丰科技官网

中央计算架构将在哪里面向区域控制器？

陈义贤指出，标准不统一、基于信号的传输等问题是阻碍区域管制员上车的巨大障碍。但也要看到，传统汽车行业已经发展多年，硬件领域的部件复杂多样，不能指望它在短期内马上统一标准，要考虑成本和迭代周期。

硬件短时间内无法标准化。陈逸仙呼吁，可以先把软件和应用的接口标准化。在多种车载操作系统并存的背景下，为了降低系统的复杂度和开发成本，可以依靠中间件来实现软件认证的统一标准。

跟随行业领导者特斯拉，许多车企最终将进入中央计算架构，区域控制器将随着这一趋势再次进化，信息安全的重要性将成倍增长。陈逸仙表示，机身电子域控制器的信息安全相对容易满足。随着智能驾驶与智能驾驶舱域控制器的融合，安全性将成为车云实现一体化、多终端交互的前提。

此外，在“中央大脑”架构下，车身和执行器将进入智能领域，车身电子区域控制器的接口数量将大幅减少，电源和I/O接口将被摄像头和雷达接口取代，相应的安全级别将提升至D级。事实上，元丰科技的新一代车身控制器已经按照ASIL-D级功能安全设计，信息存储支持HSM和各种加解密算法。

陈义贤表示，当时的区域控制器不仅仅是车身电子的功能域集成，而且五大关键功能覆盖了整车，所以要应对更多统一安全和硬件标准的挑战，但现在谈这个可能还为时过早。

脚踏实地，一步一个脚印，是老汽车人的信条。陈义贤表示，元丰科技将继续探索域集成之路，下一步将尝试将电池管理系统BMS集成到车身区域控制器中。车辆架构要从功能域进化到中心计算+区域化，区域化控制和多域整合是必由之路。随着软件定义汽车的呼声，智能座舱领域和智能驾驶领域融合形成的“座舱-驾驶一体化”在业内风生水起，但距离量产还有一段距离。

没有每一小步的积累，一个人不可能走完一千英里。深耕汽车电子、布局域控制器多年的远峰科技，秉承以技术为导向、脚踏实地的企业精神，打造新一代车身域控制器，用产品说话，进一步探索域控制器。

图片来源:盖世汽车

为什么业界唱衰“软件定义汽车”

如今，“分布式”经常被用来描述传统汽车的电子电气架构。在行业内深耕多年的元丰科技首席架构师陈义贤表示，分布式是指所有部分仍然是连接的，用离散的方式来描述E/E架构更合适。

在这种模式下，嵌入的车辆功能分布在大量通过线束连接的电子控制单元(ECU)中，ECU一一映射到车身的各种功能上。随着汽车工业的发展，需要多ECU协同工作的车辆功能不断出现，ECU之间通信的线束复杂程度、通信负荷和维护难度都在成倍增加。

图片……来源:由Republica在Pixabay的免费图片区发布。

终端需求逐渐多样化，而传统的车辆架构不适合功能的快速迭代。这对矛盾引起了软硬件解耦的业界呼声。

软硬件解耦需要统一硬件配置、标准化、平台化、兼容性，减少差异。由此，凸显车企独特性、创造消费点的需求转移到了软件领域:功能多样化、支持快速迭代；车云是集成的，支持多终端和远程操作。

“软件定义汽车”的声音也随之而来。

再看软硬件解耦的技术路径，硬件经历了离散E/E架构、集中式E/E架构、功能域控制与部分集成、区域化控制与多域集成，最终走向中央计算大脑+区域化控制。软件已经从面向信号的总线传输转变为面向服务的SOA架构，并可能进一步走向车辆级OS和微服务架构。

随着科技公司和互联网公司纷纷进入造车市场，ICT、IoT、AI、大数据、云计算等诸多新技术的引入加速了这一进程。以华为为例，传统的汽车机械、动力、内外饰三层架构被机械、高压(三电)、硬件、软件、应用、云服务六层新架构取代。

图片来源:元丰科技官网

陈义贤特别指出，鸿蒙系统OS在车载操作系统底层通信架构和服务架构的设计上，采用了分布式架构。这种“分布式”关注于多终端互连的模块化耦合和灵活部署。从面向信号到面向服务，从总线传输到以太网，陈义贤强调，高效的通信系统将成为软件定义汽车的重要助力。

车身区域控制器与传统车身控制模块

从功能域到中央计算架构，区域一体化的理念不可或缺，关键环节在于区域管控的具体实践。

源丰科技推出的新一代车身区域控制器融入了部分区域控制思想，分左右两个控制器，负责该区域的信号采集和负载驱动，拥有区域供电、区域信息、区域功能(原子服务提供)、区域驱动和边缘计算五大核心功能。

具体来说，区域供电中心负责下级传感器和执行器的电源管理。

区域信息中心承载部分网关功能，进行通信管理和信息转发，缩短信息通道，提高通信效率和安全性。

图片来源:斯蒂芬·布朗在Pixabay自由区发布。

陈逸仙表示，这一代产品的服务在区域控制器上还没有完全实现。目前区域内的功能主要集成了车辆控制(VCU)、车辆热管理(TMS)、车身控制(BCM)三大模块，通过标准化硬件I/O的采集和驱动，提高模块的扩展性和兼容性

区域驱动中心作为I/O中心，将原有功能单一的节点进行整合，在软件向计算中心演进的过程中作为底层服务提供者发挥重要作用，其智能性将随着软硬件的解耦而不断提高。

边缘计算主要负责积分时间的敏感应用，提高系统的响应速度。随着汽车智能多路协同控制(如流媒体后视镜)的发展，这一功能将逐步扩展。陈逸仙特别强调，元丰科技有丰富的流媒体量产经验，在行业内处于顶尖水平。

顺应功能域控制的主流趋势，元丰科技研发的新一代车身区域控制器在硬件和软件方面与传统的车身控制模块(BCM)有所不同:

硬件层面，加载高性能MCU实现多核多任务处理，集成多个嵌入式神经网络处理器(NPU)，采用“数据驱动并行计算”的架构。

通信架构采用中央网关处理器，具有丰富的以太网接口:千兆车载以太网(1000Base-T1)×3、100Base-T1)×3、100ba se-TX×15，为通信系统的高速传输奠定了坚实的基础。

< img alt = "conc……t、远程、爱安、广汽传祺、特斯拉" src = "/ee img/{ HostI }/img/20230303183219824658/5 . jpg "/>

图片来源:由烈斗·谢维勒在Pixabay的免费图片区发布。

在软件层面，基于经典的AUTOSAR架构，新一代体域控制器具有四大特点:提供基于SOA框架的原子服务集；软硬件解耦，接口标准化；面向服务的SOA硬件适配。

首先，陈义贤介绍了以智能计算为主体的高计算SoC芯片驱动的区域控制器面向服务的SOA框架。密钥服务基于RSA、DES等加密算法，数据通过以太网在服务间传输。

基于SOA框架，将各个功能按照服务维度分解成原子状态，像搭建乐高积木一样重新实现不同的组合服务和流程服务，进而构建原子服务集，一方面有利于实现服务间的低耦合、独立性和易维护性，另一方面促进了通信接口的标准化，后期可以通过硬件升级扩展原子服务的范围。

此外，在SOA理念下，车云服务自身能力，构建云管理集成也是主流趋势。

值得一提的是，元丰科技在车、云、手机的融合方面一直走在行业前列。是业内首家实现车、云、终端一体化数字钥匙量产的服务商，与广汽爱安、广汽传祺等主流汽车厂商以及造车新势力达成深度合作。

通过数字钥匙系统，可实现80米开阔范围和40米密集范围的无障碍寻车；用手机实现远程控制；驾驶舱内人员的识别；手机远程泊车，自动泊车服务等自动驾驶功能。

图片来源:元丰科技官网

中央计算架构将在哪里面向区域控制器？

陈义贤指出，标准不统一、基于信号的传输等问题是阻碍区域管制员上车的巨大障碍。但也要看到，传统汽车行业已经发展多年，硬件领域的部件复杂多样，不能指望它在短期内马上统一标准，要考虑成本和迭代周期。

硬件短时间内无法标准化。陈逸仙呼吁，可以先把软件和应用的接口标准化。在多种车载操作系统并存的背景下，为了降低系统的复杂度和开发成本，可以依靠中间件来实现软件认证的统一标准。

跟随行业领导者特斯拉，许多车企最终将进入中央计算架构，区域控制器将随着这一趋势再次进化，信息安全的重要性将成倍增长。陈逸仙表示，机身电子域控制器的信息安全相对容易满足。随着智能驾驶与智能驾驶舱域控制器的融合，安全性将成为车云实现一体化、多终端交互的前提。

此外，在“中央大脑”架构下，车身和执行器将进入智能领域，车身电子区域控制器的接口数量将大幅减少，电源和I/O接口将被摄像头和雷达接口取代，相应的安全级别将提升至D级。事实上，元丰科技的新一代车身控制器已经按照ASIL-D级功能安全设计，信息存储支持HSM和各种加解密算法。

陈义贤表示，当时的区域控制器不仅仅是车身电子的功能域集成，而且五大关键功能覆盖了整车，所以要应对更多统一安全和硬件标准的挑战，但现在谈这个可能还为时过早。

脚踏实地，一步一个脚印，是老汽车人的信条。陈义贤表示，元丰科技将继续探索域集成之路，下一步将尝试将电池管理系统BMS集成到车身区域控制器中。

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