 文/侯哥 現在滿大街的人都在談電氣架構，搞汽車電子的人如果不偶爾提一下架構，好像就落伍了。究竟什么是架構？卻好像沒有幾個人能夠說清楚。今天就來聊聊電子電器架構這個詞。 架構這個詞比較復雜，不同的人有不同的解釋，一千個人眼中有一千個哈姆雷特。想了解一個事物，先要了解與之相關的概念，明白了概念，就知道了這個事物的內涵和外延。 1. 首先看看架構這個詞對應的英文原詞：Architecture的含義。 Architecture是由詞根architect 建筑師 + ure 與行為有關之物組成的，原意指建筑學、建筑。 英文解釋為：
再來看看IEEE（電氣與電子工程師協會）的定義： Architecture is thefundamental organization of a system embodied inits components, their relationships to each other, and tothe environment, and the principles guiding its design and evolution.[IEEE 1471] 用中文來講：架構是一個系統在其組件層面的基本組織結構表現，包括系統內部組件之間的關系、組件與外部的關系以及決定其設計和演進的原則。 有一本關于架構的圣經《系統架構-復雜系統的產品設計與開發》對架構進行了定義，這個相對來說可能更加準確一些。 System architecture is the embodiment of concept,the allocation of physical/ informational function to the elements of form, andthe definition of relationships among the elements and with the surroundingcontext 系統架構是一種概念的具象化，是物理/信息功能到形式元素的分配，是元素之間的關系和周邊環境的一種定義。 很抱歉，如果翻譯成中文還是看的不太懂，就還是去看看英文原文吧。 換句話說，架構是一種抽象化描述，用來描述實體機實體之間的聯系 綜合上面的各種定義，可以看出：架構是系統的組織結構表現，是一種關系的體現，是一種分配原則。 再深度翻譯一下，架構是基于復雜系統的一個概念，體現的是系統之內的元素的基本結構和關系，是一種系統設計和演進的原則。 2. 再結合Architecture的愿意，我們可以歸納出架構并不是一個實體，而是一個抽象的概念。架構不是一種技術，而是一種類似于藝術的東西。架構既不是某種具體的零部件，更不是某一張圖紙，而是一種頂層設計。架構不但包含了系統中的各種實體元素，也包含了這些元素之間的關系，還包含了設計這些元素，乃至整個系統的設計原則。 舉個例子，架構就像是一個國家的基本社會制度一樣的一種東西，它把一個復雜系統中的各種元素直接的關系進行了定義，并規定了各種相關的原則。你無法說某種具體的東西能夠代表這個制度，他一定是多維度的東西。你要從各個維度來看待和解釋這個東西。 對于汽車的EEA（Electronic Electrical Architecture）來說，定義的就是汽車上電子部件之間的相互關系，及所有的電子部件（包含硬件實體及其中的軟件）所共同承載的邏輯功能之間的關系，以及為了設計和維護這些電子部件所規定的各種原則。 這些關系至少分為如下幾個大類。 1. 網絡拓撲（Network Topology，也可以稱為網絡架構）。這是大家最習以為常的對架構的認識。網絡拓撲定義的就是汽車上的各個控制器之間的通信關系。為什么通信關系這么重要呢？因為極少有一個功能是由單一的一個控制器完成的，基本上各個控制器都要從其他的控制器獲取某種信息的。這個就像人類社會一樣，知道了一個人的社交網絡，就知道他能夠獲取到的信息，也就可以大致的定義這個人在整個社會中的位置。有了網絡拓撲，就可以根據網絡拓撲來設計控制器之間的消息接口，也就是消息矩陣了。 2. 電氣拓撲。車輛上的控制器、傳感器、執行器等加起來要有幾百個，這些大大小小的用電器除了要互相交流之外，還需要一個必不可少的東西——電能。而傳遞電能和各種類型的信號就一定要有線束和相關的各種保險絲、繼電器……。這些車上的用電器在車身上的布置與物理連接關系就構成了電氣拓撲。 3. 邏輯架構，也可稱為功能分配、功能架構等。車輛上的電子電器部件存在的意義在于實現某些功能。既然一個功能很難被一個單一的ECU實現，那么，整個功能的實現就要被分為若干個子功能，就像軟件中的函數一樣。寫過軟件的人都知道，一個軟件一般都是有若干個模塊或函數組成的，功能也一樣，功能的子模塊一定是要被部署到具體的控制器中的。而一個功能的子模塊（函數）一般也可以被其他多個功能復用。這個功能分解、功能子模塊分配到ECU、接口和邏輯關系定義的過程就是邏輯架構的設計過程。 4. 架構書，Architecture Book。一般的EEA設計都會有一個架構書，就像這個架構的憲法一樣，定義了這個架構設計的各種原則和標準。 架構還有很多面和維度，這里就不贅述了。用一個兄弟的話來說：架構既不是任何具體的東西，也可以是任何東西。 總的來說，架構就像冰山，浮在水面上面的部分是我們可以看到的，包括網絡拓撲（架構）、電氣拓撲等物理性質相關的部分。而掩藏在水面之下的是各種邏輯相關的東西，是各種邏輯系統之間的關系和系統內部的設計，是各種架構所承載的功能之間的關系，是各種電器部件之間的關系，以及設計這些功能、零部件時所要遵循的原則。不用多說，冰山之下的東西才是最主要的。那些看得到的東西都只是一種表象。如果只能看到別人顯露出來的表象的東西，就永遠都只能跟在別人屁股后面。 3. 現在整個汽車行業都在對標特斯拉，關注特斯拉新出的各種新奇的功能，比如：哨兵模式，比如放屁聲音的模仿等等。誠然，創新是一種可貴的品質也是一種難得的能力，可是這些創新的風險和價值呢？傳統的主機廠因為家大業大，對各種法規充滿敬畏，對各種可能的風險避之唯恐不及。而特斯拉作為這個市場上一個后來者卻不得不靠一些新奇的東西來博出位，就像一些新出道的網紅靠一些出格的行為來博取眼球一樣一樣的。 就拿哨兵模式來說，傳統的主機廠不是做不出來，而是不敢做。為啥？怕功能會產生一些危險，也有法規的限制。目前無人駕駛的車輛還是不允許在所有的公共道路上行駛的，因為無人駕駛還不能證明其足夠高的安全性。而特斯拉卻敢冒天下之大不韙去率先推出這樣有風險的功能。對于放屁功能，除了搞怪似乎想不出其他的作用。這個世界也許的確需要這樣一些不守規矩的破局者，否則只會被各種規矩限制成一潭死水。 大家每天對標特斯拉都只知道看那些看得到的東西——比如又OTA了什么新功能，電池續航能力增加了多少，亦或是網絡拓撲又有了什么變化……卻永遠也無法通過對標來窺探到特斯拉的真正的核心競爭力：對汽車上各種系統的核心Knowhow的深度掌握、創新能力、快速迭代能力、邏輯設計能力和軟件開發能力。而這些能力的背后是整個公司的體系架構構建、領導力、公司整體的理論水平！ 就像《三體》中的三體星球可以輕松的擊敗強大的地球艦隊一樣，靠的不是武力的強大，而是高一個層次的基礎研究水平。公司間的競爭核心是公司的理論水平和理念。 最近汽車行業最火熱的品牌就是特斯拉，好像特斯拉做的什么東西都是NB的，都是無比正確的，都是代表著未來的方向的，其實最后究竟鹿死誰手還遠遠不到答案揭曉的時刻。我上一篇文章把汽車行業比喻為一個復雜系統，特斯拉目前只是這個復雜系統中的一個新的元素，而且是一個影響力越來越大的元素?，F在各種關于特斯拉的預測都還只是預測而已，既然未來不可知，我們所有的人就只能根據自己的判斷來決定自己當下采取的行動。 愿中國的民族汽車產業能夠在這個變革的時候選擇一條適合自己長遠發展的路。如果這次再錯了，下次付出的可能就不只是市場了。 編者簡介： 原創作者：侯哥 專注汽車電子電器及架構開發 文稿編輯：文昌007 汽車信息安全從業人員 |
|
|
