汽車智能化、電子化程度的不斷提高，這是大背景，這個大家肯定沒異議。畢竟客戶爸爸們現在很喜歡，未來會更喜歡。

這時候來了三批工程師要搞定這個事，他們首先要解決的就是怎么把車上這么多電子設備連接起來，這個設計過程就是電子電器架構

所謂「電子電氣架構」，簡單地說就是把汽車里的傳感器、中央處理器、電子電氣分配系統、軟件硬件通過技術手段整合在一起。通過這種架構，可以將動力總成、驅動信息以及娛樂信息等，轉化為實際的電源分配的物理布局、信號網絡、數據網絡、診斷、容錯、能量管理等電子電氣解決方案。

通俗來說，汽車是一個軟硬件結合的產物，如果把它比作是一個人，「四個輪子+一個沙發」是身體，電子電氣架構就相當于神經系統，負責完成各個部位的連接，統領整個身體的運作，實現特定功能。

首先是一群抱著“機械定義汽車”思維的傳統車企工程師開始動作了。增加電子控制單元(ECU)、增加傳感器、增加儀表。要連接了咋么辦。哪兩個東西之間有需求，就加根線唄。

傳統的車上電氣系統，大多采用點對點的單一通信方式，相互之間很少有聯系

但隨著系統變復雜情況不對了，布線系統變得異常龐大, 一輛傳統連接的汽車中，導線總長度可以達到2000多米，電氣節點可以達到1500多個。導致線束材料成本劇增，可靠性驟減。系統不可持續了。

又來了一群抱著“硬件定義汽車”思維的車企工程師開始尋思了，計算機硬件里不是有總線嘛，能不能借鑒下，大家都先連在幾根粗線上。

總線技術可以簡單理解為高速公路，路上所有的車（信息）都走一段高速，降低道路（線束）成本。

為簡化線路連接，提高可靠性、利于各裝置之間的數據共享，以汽車分布式控制系統為基礎的車載網絡總線技術發展起來了。

汽車總線技術的優點是在統一應用層協議和數據定義的基礎上，可以使之成為一個“開放式系統”，具有很強的靈活性。對于任何遵循上述協議的供應商所生產的控制單元都可輕易添加入該網絡系統中或者從網絡系統中拆除，幾乎不需要做任何硬件和軟件的修改，這完全符合現代汽車平臺式設計的理念。因此汽車電子控制采用網絡化設計可大大降低設計成本。

當然行人或者自行車（數據）移動的過程對路（線束）的需求不同，不同設備之間的通訊也有不同需求，有些要高可靠，有些要大容量，有些要抗干擾。這也催生了大量的汽車網絡如LIN，CAN，CAN FD， FlexRay，MOST，汽車以太網的百家齊放。

綜合考慮功能和位傳輸速率等因素現有的汽車通信網絡大致可劃分為ABCDE類網絡：
A類網絡主要應用于低速場合，通信速率不超過10kb/s。目前A類網絡中應用最廣的是LIN總線。LIN總線標準是由LIN協會制定的專門用于低速網絡的低成本網絡解決方案。
B類網絡主要應用于實時性要求不高的場合，通信速率一般為過10~125kb/s。以前有低速CAN，J1850和VAN等多種，目前低速CAN總線成為B類網絡中的主流。
C類網絡主要應用于實時性要求較高的場合，通信速率一般為125~1000kb/s。目前C類網絡中主要有高速CAN，FlexRay其中仍屬高速CAN使用較為廣泛，普遍應用于動力、底盤、發動機等領域的控制。
D類網絡主要面向多媒體、導航系統等領域，網絡的數據傳輸速率為250kb/s~400Mb/s。目前的D類網絡總線有IDB-1394和MOST。兩者目前在量產中是并存關系。
E類網絡主要面向成員的安全系統以及車輛被動安全領域。目前主要的E類網絡主流為Byteflight，其最高傳輸速率10Mb/s。特點是強調高安全性。

可問題又來了，這高速公路是修了，成本也節省了，可這道路上的交規（總線協議）是幾個山頭（ECU供應商)定出來的，不允許你變化。最多兩年變一次（整車開發周期）。還有一種情況是本來走自行車的現在要走卡車了，這路面又支持不了了，部分總線比如LIN,CAN并沒有很高的容量擴展性。需求變化了，基本就只能讓客戶爸爸等兩年換一輛車了。

這個時候抱著“軟件定義汽車”思維的工程師跨步走來，看著他們好像要做軟件了，實際他們第一件事還是盡可能的要折騰下硬件，就是在把盡可能多不同的總線合并（所有路都按照一個標準修建），另外盡可能多的合并控制器（哪有那么多山頭，交通部全中國就一個），這樣后面有個啥世博會，馬拉松啥的，我可以根據需求統一變化，適應各種需求。

博世電子電器架構研究研究

這里還是要再專業點描述這個問題，在軟件定義汽車思維下有三個重要的關注點

硬件成本進一步降低：相同功能需求下，減少 ECU（電子控制單元）數量，可以降低 ECU 物料成本，另一方面也進一步減少了整車線束使用量。Model S 線束約 3 公里長，而 Model 3 縮短了近 1 倍。

硬件抽象：此前的供應體系是供應商將「軟件+零部件」打包賣給主機廠，軟硬件的耦合很深，議價能力差，測試調試苦難。特斯拉的牛叉在于軟件基本自己寫，即便更換硬件供應商，也不會顯著影響軟件功能的部署。

OTA升級：在硬件抽象的基礎上，特斯拉可以通過 OTA 的方式進行新功能的更新下放，以及對車輛狀況進行良好監控，降低維修成本。整車軟件開發變得更多樣化，更簡單。

一個最經典例子：特斯拉通過 OTA 解決制動距離過長的問題。彼時 Consumer Reports（消費者報告）發布的特斯拉 Model 3 測評中指出，這臺車的 60mph-0 剎停距離并不理想，達到了 46.33 米，但是經過 OTA，Model 3 的剎車距離得到了顯著提升。

剛才說了有三批工程師來解決這些問題，目前第二批工程師代表了主流的主機廠，而第三批工程師代表了Tesla等新興的車企。主流主機廠看Tesla不眼饞嘛？家大業大干不過他？還真是。。。

阻礙帝國成長的是帝國本身，軟件定義汽車本質就不是一個技術問題

表面上，車子都是整車廠造出來的，但這并不意味著車上的所有技術都是由整車廠研發的，供應商才是大部分技術的幕后功臣，而「整合」才是整車廠的重要任務。汽車工業百年發展，早已形成完備且復雜的供應商體系，比如我們常說的一級供應商、二級供應商、三級供應商。。。。

如此多供應商的加持，看起來更牛逼了。舊時代看著是一只軍隊，新時代里就變成了烏合之眾。車企轉型需要自身有足夠強的研發能力，還得和供應商不斷博弈，付出大量的人力物力財力，還需要經過一個比較長的磨合期，才能真正在量產車上落地。

更重要的，欲練此功，必先自宮，主機廠們擔心特斯拉的這種設計趨勢會淘汰掉他們數十年來培育起來的零部件供應鏈。誰能想到有一天，曾經讓主機廠安逸發財的供應鏈成為阻礙其創新的絆腳石？

大眾、豐田、上汽等傳統整車廠，體量巨大。在電子電氣架構上動刀子 ， 如果不成功，誰來為負責？輕則影響公司未來幾年產品的銷量，重則事關生死。而且，難免會因此而觸犯別人的利益，推行阻力很大。

特斯拉體量小得多，也沒什么歷史包袱，因此可以直接上手去做。而馬斯克個人秉承的第一性原理的思維方式以及超強控制欲，多年以來，公司堅持創新自研、垂直整合，已經是這家公司的深刻烙印。特斯拉在電子電氣和軟件層面的優勢，并不是偶然。

傳統車廠也在行動：大眾開發了自己的 MEB 純電動平臺，同時斥巨資成立軟件中心，提升自己的軟件能力，與此同時，大眾設計了全新的 E3 電子架構，計劃將 70 個 ECU 減少到 3 個域控制器。去年 5 月，通用汽車發布了新一代電子電氣架構，支持整車 OTA。寶馬也在全新一代產品（3 系、X5、X7）都已經可以支持整車 OTA，如果不是在電子架構層面做改變，這個特性是很難實現的。中國的頭部 OEM 都在積極開發下一代的電子電氣架構，并且在 2022 年左右實現新一代電子電氣架構的平臺化。

趣聞：量產過程，不是自動駕駛工程師不努力，而是臣妾做不到哈

如果你知道整車開發流程，一定知道“凍結”這個概念，關鍵接口，關鍵零部件在每個小迭代周期都會進行凍結，以維持各個塊線的合作和同步推進。

沒有OTA或者域控制器之前，智能駕駛功能必須要等到底盤性能完全凍結才能開始進行標定、調教和測試，雖然多數時候會分多個迭代過程，進行多個周期的調試，但不管哪個周期，智能駕駛功能永遠是拍在最后的。一旦前面的某些開發出現了延期，在量產前最著急最痛苦的就是智能駕駛工程師，因為壓縮的基本都是他們性能提升和測試的時間。

自動駕駛的研發周期理論上就不可能和整車研發周期契合！

無論生物成長還是汽車制造基本都一個道理：簡單構件往往會優先產生并投入工作，以支持復雜構建的產生，骨架，心肺，往往都會優先形成機能并支持大腦器官的發育，后者的成熟周期往往是最長的。不同器官需要處理的任務維度不同，因此復雜度也不同

就像小寶寶，如果它腦袋在出了娘胎后就不成長（傳統電氣架構），那牛津大學也要在娘胎里讀了。雖然骨架，肌肉，心肺都可以在出生前健全，但10個月時間腦子的核心功能是好不了的，他需要對接外部環境。但如果可以后天學習，那ok了，差不多時候我就可以從娘胎里出來了。

OTA或者域控制器的產生，為自動駕駛等功能釋放了更多空間和時間，讓其開發周期和測試周期得到必要的保障。

你以為結束了？軟件定義汽車的工程師剛剛完成了第一步!

把硬件折騰清楚了，充其量就是車的硬件基本可以和一臺電腦或者一部手機相比較了，可這些東西可以真正工作起來還缺個操作系統哈（什么android，Windows，Linux），那汽車的操作系統是什么？下篇將會介紹。

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