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對于做電子電氣架構相關工作的同行來說，PREEvision肯定很熟悉。 01. PREEvision總體簡介 PREEvision 是德國 Aquintos 公司開發的一款用于實現電子電氣架構設計構想的開發工具。其可以在不同的層面進行電子電氣架構的建模。范圍涵蓋了拓撲、線束、電氣邏輯、電力供應、功能網絡、用戶需求，以及各層面之間的映射關聯。 其還提供了一種具有豐富屬性信息的用于建立架構模型的專業圖形語言。該語言由汽車工業方面的專家所開發。這種圖形語言的本質是數據模型， 包括數百種類型和屬性，并且分為各種層次（例如線束層、 功能網絡層等）以滿足不同的開發領域的要求。使用 PREEvision 中的圖形或圖表編輯工具，可以對 EEA 中所有重要的技術和成本方面的信息進行建模，PREEvision 提供直觀的圖形用戶界面，如下圖所示。  圖1 PREEvision 圖形用戶界面 另外PREEvision還集成了變量管理系統，所謂的變量就是可以同時設計多個方案，以備比較和選擇。 其方式是將整體模型分解成為多個子模型，為各個子模型建立多個備選方案，并進行重新整合，這樣就能有效評估各種方案的優劣，并最終得到可靠的電子電氣系統架構模型。 系統架構工程師根據一系列評價指標，包括重量、成本、總線負載率、耐久性等等，來評估最佳方案。同時，通過對標工作得到的結論也能用于新的評價指標的制定，為進一步的架構優化提供參考。 上面提到PREEvision將電子電氣架構開發過程分為多個層次，每個層次都有專用的環境，如下圖所示。  圖2 PREEvision 設計層次劃分 02. 需求層 需求層是用來描述什么功能將會被執行，一般由三部分組成Requirements、Customer Feature、FFN。 Requirements 以層次化的組織方式描述了需要在系統架構中實現的所有功能性及非功能性需求。 由于需求列表的層次結構與具體的開發流程相關，工具允許用戶自定義需求包層次結構。并且自定義的屬性和表格也可以在需求的映射圖上顯示出來。其還為第三方工具提供了功能豐富的導入和導出過濾器，例如DOORS、Excel。Requirement 一般用作工程設計的指導文件。如下圖所示。  圖3 需求編輯界面 Customer Feature模塊用于描述客戶所關心的車輛的配置信息。該模塊一般用作市場信息的交互。 FFN 即特性功能網絡。特性功能網絡描述了一個系統功能的內部情況，包括因果鏈及其在系統內相互關系。下圖就是特性功能網絡描述圖。  圖 4 特性功能網絡描述圖 03. 邏輯功能架構 邏輯功能架構是用更好的技術了解系統的功能。它使模型獨立與軟件和硬件環境之外。此層次用于描述系統的邏輯功能關系，即系統功能的模塊框架以及各模塊之間的接口關系。該方面主要包括兩個層面的內容：邏輯架構層與系統軟件層，前者關注系統功能實現的所有邏輯關系，后者關注系統實現過程中軟件相關的邏輯關系。 04. 系統軟件架構 系統軟件體系結構包含傳感器，功能，技術相關的邏輯架構。在這一層的傳感器是沒有物理傳感器的占位符，它只為一個驅動程序提供輸入。純軟件架構的好處是一個明確分離的軟件體系結構， 從而能與 AUTOSAR 更好的保持一致性。 05. 硬件系統架構 PREEvision 中的硬件系統架構包括三層內容：部件層、網絡層和原理層。 部件層描述了組件的內容。包括部件與其它部件的組合關系，以及部件的內部節，如硬件模塊、處理器單元、內存、邏輯接口等等。部件的內部結構是這一層的主要目的。即使這一層也可以顯示部件之間的連接，通常稱之為電氣框圖。 網絡層描述各部件之間的邏輯連接方式，例如CAN, LIN,FlexRay, MOST, Ethernet等總線系統、傳統連接、電源供應和地線連接。部件之間的所有連接都通過部件各自的連接器連接。每個連接可以有一個類型定義包含一些通用的屬性。  圖5 網絡層 原理層賦予網絡層中的連接關系以電勢屬性。線路原理連接是電線、線纜等線束元件的基礎。超聲波焊接點，線束對接接插件的位置通常在拓撲圖中定義。內部連接經常被用于顯示內部細節的部件，比如保險絲和繼電器。通過所提供的自動布局視圖，能夠很快地定義保險絲繼電器盒，用來描述電源供應的細節。這個視圖還可以被用于其他任何類型的部件。在大多數情況下，部件的原理細節是通過傳統原理圖直接繼承的。下圖是典型的原理層圖形。  圖6 原理層 06. 線束層 邏輯層和原理層的連接關系都會在線束層實施。電線和電纜都會在這一層被細化。有關于線束的具體細節將會被加載到模型中。每段電線（或電纜）都具有其物理屬性（包括單位長度重量、成本、過流能力等信息）。線束部件的路由決定了拓撲圖上電線和電纜的布局。 PREEvision 具有自動線束路由功能，可根據線路原理層的信息，無須額外工作，即可自動生成新的線束層設計結果。 線束除了電線和電纜以外，用于連接元器件也有很多。超聲波焊接點在拓撲圖上的位置，尤其是線束對接接插件的位置往往對線束的成本有較大影響，同時也是線束布局的變化點。電線和電纜的實際長度取決于底層拓撲。根據部件的位置，超聲波焊接點的位置可能會有所不同，因此線束的布局也會根據實際的拓撲圖而改變。 07. 拓撲層 拓撲層描述了系統的實際布置情況。設計人員需要根據實際的空間情況，考慮溫度、碰撞風險以及是否暴露在腐蝕性流體中等因素，確定各個部件以及線束的最終安裝位置。 在布置區域里，分布著一些“安裝空間”，可放置具體部件。線束的對接插頭可被放在安裝空間之間。“線路段”將安裝空間、對接插頭和各個分支連接起來。設計人員需要設定每個“線路段”的具體長度。之后可以得出整個線束的近似統計長度。下圖就是典型的拓撲圖。  圖8 拓撲圖 08. 功能映射 PREEvision 提供超過非常多種跨越不同技術層面的信息映射方法，將分部在各設計層次的信息進行整合。如下圖，不同的層與層之間通過映射聯系到一起。  圖9 不同層之間的映射 圖片來源：知網文獻 |
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