汽车由软件定义，架构决定软件方向

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简介：
本文探讨了在汽车行业转型背景下，软件对汽车功能和性能的重要性日益增加，以及架构设计如何影响软件开发的方向和效率。当今的汽车时代是前所未有的幸运与焦虑并存的时代。每一天都在发生变化，即使我这样有着几十年汽车行业经验的老行家，在面对今天这样的全新世界时也感到束手无策。最近我们一直在思考为什么业内突然兴起“软件定义汽车”的概念，并且这一趋势变得越来越火热。事实上，过去几年里，发动机的点火、喷油和排放已经由软件控制；底盘上的AEB（自动紧急制动系统）以及自动刹车控制系统也都已实现自动化。从底盘到传动、动力再到车身，几乎所有的汽车系统都已经渗透了软件技术。但是为什么现在会特别强调“软件定义汽车”呢？最近我入手了一台华为P40手机，其内存容量达到了516GB，相当于一台电脑的存储量。这得益于芯片技术、互联网和大数据等领域的快速发展。

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汽车由软件定义，架构决定软件方向

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本文探讨了在汽车行业转型背景下，软件对汽车功能和性能的重要性日益增加，以及架构设计如何影响软件开发的方向和效率。当今的汽车时代是前所未有的幸运与焦虑并存的时代。每一天都在发生变化，即使我这样有着几十年汽车行业经验的老行家，在面对今天这样的全新世界时也感到束手无策。最近我们一直在思考为什么业内突然兴起“软件定义汽车”的概念，并且这一趋势变得越来越火热。事实上，过去几年里，发动机的点火、喷油和排放已经由软件控制；底盘上的AEB（自动紧急制动系统）以及自动刹车控制系统也都已实现自动化。从底盘到传动、动力再到车身，几乎所有的汽车系统都已经渗透了软件技术。但是为什么现在会特别强调“软件定义汽车”呢？最近我入手了一台华为P40手机，其内存容量达到了516GB，相当于一台电脑的存储量。这得益于芯片技术、互联网和大数据等领域的快速发展。

汽车由软件定义.pptx

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本演示文稿探讨了现代汽车行业的发展趋势，重点阐述了“软件定义汽车”的概念及其对汽车产业带来的变革与影响。通过分析软件在汽车智能化、网联化中的核心作用，展望未来汽车技术发展方向。 ### 软件定义汽车的关键趋势 #### 一、概要随着技术的进步，软件定义汽车正在成为汽车行业的新范式。传统的购车考量标准如发动机性能、外观设计和安全性能等逐渐被软件能力所取代，尤其是如何在各种生活场景中提供优质的用户体验。这一转变从传统ECU（电子控制单元）软硬件结合时代向增加用例和应用程序的时代过渡，并最终迈向完全可编程的时代。在此过程中，软件定义汽车呈现出三大重要趋势。 #### 二、软件定义汽车的三个关键趋势 ##### 趋势一：分布式到集中式架构转变 - **背景**：传统的汽车系统中每个功能都有对应的ECU负责处理，形成了分布式的体系结构。这种方式虽然灵活但在软件升级和维护方面存在局限性。 - **变化**：随着软件定义汽车的发展，车载软件开发模式正从分布式向集中化转变，将大量ECU的功能整合进少数高性能的ECU中，减少了硬件数量并提高了系统的整体性能与可管理性。 - **影响**：这种架构有助于提高软件开发效率和安全性，并便于实现更频繁的更新。这需要采用DevOps等敏捷开发模型来支持持续集成和部署。 ##### 趋势二：从手动操作到工具驱动 - **现状**：目前汽车软件开发过程中存在大量的手工操作，包括设计、开发与测试等多个环节，这种方式效率低下且难以应对日益复杂的软件需求。 - **变化**：为提高开发速度和效率，汽车行业正逐渐采用自动化工具来辅助完成重复性工作如代码生成、测试及部署等任务。 - **影响**：使用自动化工具有助于加速开发周期并减少人为错误。集成的工具链支持从编码到OTA分发运营整个流程的自动化，从而显著提升开发速度。 ##### 趋势三：闭源向开源转变 - **背景**：长期以来汽车行业依赖于闭源软件解决方案，这种方式限制了创新和技术共享。 - **变化**：随着软件定义汽车的发展，越来越多的制造商开始采用开源技术。这鼓励外部贡献者参与到软件开发过程中，并促进了技术创新和成本降低。 - **影响**：开源不仅降低了开发成本还促进了技术交流与协同创新。对于开发者而言，开源平台提供了丰富的资源和支持，有助于提高软件质量和稳定性。 #### 三、发展趋势的核心逻辑 - **开发流程的转变**：从传统的瀑布式或V模型向DevOps敏捷开发模式转变，强调持续交付和反馈循环以更快地推出新功能并修复问题。 - **硬件与软件分离**：解耦后的硬件和软件使得软件更新可以独立于硬件进行，加快了迭代速度，并提升了用户体验。 - **多模型共存**：在Era2时代可能同时存在多种开发模式，以便适应不同的应用场景和技术需求。 #### 四、市场预测 - **智能网联汽车的增长**：预计到2027年全球智能网联汽车数量将达到3.67亿辆，占新车销量的80%。 - **软件市场规模扩张**：信息娱乐系统嵌入式软件市场规模预估至2030年将达508亿美元；而软件定义汽车市场预计将从2022年的356亿美元增长到2032年的约2109亿美金。 - **开发模式的变化**：随着集中化趋势的推进，预计ECU数量会显著减少而软件规模则大幅增加。这三个关键趋势——分布式向集中的转变、手动操作转为工具驱动以及闭源转向开源——正深刻地改变着汽车行业。这些变化不仅带来了技术创新的机会，还促使行业在开发流程、软件架构和商业模式上进行了重大变革。

汽车软件定义——E/E架构由分布式转向域集中式发展

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本文探讨了汽车软件在定义车辆功能和性能方面的重要性，并分析了从分布式电子电气（E/E）架构向域集中式架构转变的趋势和发展。汽车电子电气架构正从传统的分布式模式转向域集中式以及中央计算模式转变，而这种集中的EE架构是实现软件定义汽车的重要硬件基础之一。在软件层面，由于迭代周期的缩短，面向信号（Signal-Oriented）的传统架构逐渐演变为面向服务(Service-Oriented Architecture, SOA)，以促进软硬件解耦，并支持快速更新。软件定义汽车的概念是指通过软件的更新和组合来实现车辆功能的变化，而非单纯依赖硬件。这种转变的核心在于电子电气架构从传统的分布式模式向域集中式架构演变的过程之中。在传统分布式的架构中，每个独立的功能由不同的ECU（Electronic Control Unit）控制，这导致了分散化的资源管理、难以高效的软件更新和维护成本的增加等问题。此外，面向信号的通信方式限制了软件复用性和扩展性，并且由于硬件与软件的高度耦合，主机厂在定制化开发及OTA(Over-The-Air)更新方面面临挑战。为了应对汽车智能化的需求增长，域控制器应运而生。它将分散的功能整合到几个高性能计算单元中（如动力总成、底盘、车身等），从而降低了成本和复杂性，并提升了软件的可扩展性和复用性，支持更快速的迭代周期，同时为实现高级别自动驾驶提供了硬件基础。面向服务架构(SOA)是另一个关键因素。它允许以模块化的方式开发汽车软件，在解耦软硬件的同时提高了OTA更新的能力，有助于构建开放的应用生态系统。随着智能化需求的增长，传统的CANLIN等总线通信方式逐渐被更高速的以太网技术取代，满足了大数据量和高实时性的传输要求，并特别在自动驾驶领域强调数据处理速度与安全性的重要性。例如特斯拉Model 3展示了高度集成的域控制器设计思路。同时华为也提出了一种通过构建高性能中央计算平台来进一步提升车辆智能化水平的新方法。软件定义汽车的核心在于利用其灵活性和创新性推动功能变革，这需要集中化的EE架构、SOA的应用以及通信方式的进步以实现软硬件解耦、快速更新及整车的智能化。这一转变不仅影响着汽车的设计与生产流程，还重塑了整个产业的价值链，并催生新的商业模式和服务形式。

汽车电子电气架构(E/E)报告：软件定义汽车

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本报告深入探讨了汽车电子电气（E/E）架构的发展趋势及其在推动“软件定义汽车”理念中的核心作用。硬件架构的升级有助于提高算力利用率并减少整体设计需求。通常在芯片参数设计阶段会根据实际需要设定，并留有一定的余量以确保冗余计算能力。这是因为汽车在运行过程中，大部分时间只有部分芯片执行运算任务且并未达到满负荷状态，导致整车大多数时候处于处理能力闲置的状态，从而使得算力有效利用率较低。例如，在倒车影像等泊车功能使用期间才需要进行特定的计算操作。采用域控制器的方法可以在保证系统性能需求的同时降低总的硬件设计成本和功耗水平。从某种角度来看，这种架构对算力的需求可以类比为保险机制：如果个人想要抵御风险，则通常需准备大量资金作为储备；然而通过集体购买保险的方式，大家共同分担这部分开销并利用汇集的资金池来应对潜在的风险事件，从而大大降低了所需的整体资源量。因此，在分布式芯片的布局中采用类似策略能够有效提升整体系统的效率和经济性。

（2020-6）汽车软件定义，电子电气架构革新.pdf

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本PDF探讨了在汽车工业中，软件定义的趋势以及对电子电气架构带来的变革影响。分析了新架构如何促进更灵活、模块化的车辆系统发展，并支持高级驾驶辅助和车联网等新技术的应用。随着电动化和智能化的发展趋势，软件在汽车中的作用日益重要，推动了电子电气架构（EEA）的革新。电子电气架构是指汽车上所有电子与电气部件及其相互连接关系的整体描述。传统的分布式架构中，每个ECU对应单一或少数几个功能，并带有嵌入式软件；各个ECU通过CAN、FlexRay等总线技术进行通信。长期以来，制造商主要根据市场需求增加ECU数量和调整布线布局。由于这种趋势，线束已成为仅次于车身结构的最重部件之一。

实现「软件定义汽车」- 汽车OTA详解

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本文深入探讨了软件定义汽车的概念，并详细解析了汽车OTA（Over-The-Air）技术的工作原理、优势及应用场景，助力汽车行业智能化转型。过去，汽车并不具备OTA功能。如今，车型要想顺应时代潮流，则必须提到OTA技术。就像苹果公司通过OTA升级手机系统开启了智能手机的新纪元一样，特斯拉也借助OTA技术引领了智能网联汽车的发展趋势。OTA的全称是Over-the-air（空中下载），顾名思义就是指无需物理接触设备即可进行软件更新的技术。然而，在汽车行业应用这一技术还处于初级阶段。原因在于与手机不同的是，车辆上的OTA升级不仅限于单一设备或系统，而是涵盖了整车几乎所有控制器模块，包括车身电子、动力传动、制动控制以及娱乐和底盘等系统在内的各个部分。这些系统的供应商众多且类型各异，并且更新流程也各不相同，这给汽车OTA技术的实现带来了巨大挑战。此外，在车辆产品中保障用户的生命财产安全至关重要，因此在实施OTA时必须充分考虑功能安全性及信息保护等方面的要求。未来评判一款汽车优劣的标准将不再局限于传统的性能指标和设计风格上，而是会更多地关注其是否能够通过OTA持续优化和完善自身系统与服务的能力。

汽车服务软件定义API（第二部分）.pdf

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本PDF是关于汽车服务软件开发的专业文档，专注于定义和解释API的作用与实现方式，为开发者提供深入指导。作为系列文章的第二部分，它延续并扩展了前文的主题和讨论。您提到的“软件定义汽车服务 API（第二部分）.pdf”是一个文档名称或文件标题，看起来是关于汽车技术领域内特定主题的一部分内容。如果需要对该文档的具体内容进行总结或者重写，请提供更多的细节信息以便我能更好地帮助到您。如果您有具体段落的文字内容希望我来改写的话，也请一并告知。

汽车软件SOA架构及软件定义汽车服务API（包括原子服务API和设备抽象API）与SDV行业规范

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本文探讨了汽车软件中的SOA架构及其在软件定义汽车服务(API)领域的作用，特别关注原子服务API和设备抽象API，并分析其对SDV行业的标准化影响。 2022年3月30日，中国汽车工业协会SDV工作组发布了《软件定义汽车服务API参考规范》2.0正式版。该规范涵盖了BCM（车身控制模块）、TMS（热管理系统）、VCS（车辆控制系统）、EMS（发动机管理系统）等原子服务的API接口，以及包括BCM、TMS、PWT（乘客窗加热系统）、CHS（充电和加热系统）在内的设备抽象层API。这些内容均基于SOA架构，并涉及软件定义汽车的理念和技术应用。

汽车软件SOA架构与服务API.rar

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本资料详细介绍了汽车软件中的SOA（面向服务的架构）及其应用，并探讨了服务API的设计和实现方法。适合开发者和技术爱好者参考学习。 2021年10月15日发布了汽车行业首版整车级软件定义汽车API参考规范《SDV服务API参考》。该标准为国家推荐标准，涵盖了软件框架和函数原型等优质内容。这一国产规范若得到发展壮大，有望成为另一个AUTOSar。

新一代网络架构——软件定义网络(SDN).ppt

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本演示文稿探讨了SDN（Software Defined Network）技术，介绍其作为下一代网络架构的核心理念、关键技术及其在提高网络灵活性和效率方面的潜力。 SDN（Software Defined Network）是一种网络设计理念或设计思想，它使网络硬件可以集中式软件管理、可编程化，并将控制转发层面分开。该概念始于2006年美国GENI项目资助的斯坦福大学Clean Slate课题，由Nick McKeown教授为首的研究团队提出。 SDN具有控制和转发分离以及支持应用层与网络层更好协同机制的特点，其技术架构主要分为三个层次：应用层、控制层和基础设施层。应用层包括各种业务和服务；控制层面则处理数据平面资源的编排，并维护网络拓扑及状态信息等；基础设备层面负责基于流表的数据处理、转发以及状态收集。 SDN能够实现硬件归一化，使智能功能完全由软件执行，并且提供更快的服务响应时间。这一技术已被包括Google和NTT在内的多家公司推广使用，对传统网络产业产生了重大影响，改变了软硬件一体化的生产模式并冲击了传统的网络设备制造商及电信运营商市场。 SDN不仅带来了新的挑战与机遇，还将在未来继续推动整个网络技术领域的革新，并为用户提供更优质的网络服务体验。