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瑞萨如何应对OTA挑战?

时间:2019-04-12 作者:Junko Yoshida EE Times首席国际特派记者 阅读:
车辆不同于智能手机,它配备有一百或更多的ECU。它们连接到各种车辆通信网络,各网络使用不同的通信协议收发数据。尽管如此复杂,但当汽车制造商争先恐后地在汽车上运行大量车辆应用程序和服务时,他们需要将自己的车辆连接到云,这将面临巨大的压力。
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汽车行业经常将联网车辆比为“车轮上的智能手机”。然而,没有比这更离谱的了。JLQEETC-电子工程专辑

Senichi Yoshioka和其他人都明白这点。JLQEETC-电子工程专辑

目前,Yoshioka是瑞萨汽车业务的高级副总裁兼首席技术官。但他是移动业务的资深老兵,曾在瑞萨移动工作。(瑞萨移动是智能手机应用处理器公司,几年前存在过)。JLQEETC-电子工程专辑

在瑞萨总部的采访中,Yoshika随意从口袋里掏出他的智能手机来,放在手中,说道:“从架构角度讲,手机可比联网汽车简单多了。”JLQEETC-电子工程专辑

基本上,智能手机有一款大的应用处理器——仅需运行各种应用程序。相比之下,车辆配备有一百或更多的ECU。它们连接到各种车辆通信网络,各网络使用不同的通信协议收发数据。JLQEETC-电子工程专辑

尽管如此复杂,但当汽车制造商争先恐后地在汽车上运行大量车辆应用程序和服务时,他们需要将自己的车辆连接到云,这将面临巨大的压力。现在的强制性应用包括无线(OTA)软件更新、功能升级、车辆维护/异常检测和网络攻击保护。JLQEETC-电子工程专辑

但这就是问题所在。JLQEETC-电子工程专辑

与从头开始设计其车辆架构的特斯拉不同,传统的燃油汽车制造商受原有汽车架构设计的制约。由于时常进行附加功能、临时改进和专有扩展,各种型号车辆的架构又不尽相同,这类架构还会随着时间的推移而不断扩展。JLQEETC-电子工程专辑

简言之,与智能手机的OTA相比,联网车辆的OTA大相径庭。Yoshika解释道。JLQEETC-电子工程专辑

车载计算机

随着典型车辆的价值迅速转向软件,Yoshioka说:“我们认为对我们来说至关重要的是:a)降低车载网络通信的复杂性; b)简化车载API并封装由MCU控制的系统。JLQEETC-电子工程专辑

作为汽车MCU的领导者,“我们有责任向汽车行业提出一种新的‘车载计算机’,它可以简化车载网络、转换通信协议并保障安全。” Yoshioka这样认为。JLQEETC-电子工程专辑

他补充道,例如,安装在集线器(hub)中的车载MCU应足够智能以便在将数据从以太网传输到CAN总线之前可压缩数据。JLQEETC-电子工程专辑

那么,哪款MCU适合汽车集线器内做这样的工作?JLQEETC-电子工程专辑

Yoshioka说:“我们现在正在使用R-CAR Gen 3(瑞萨最新的汽车SoC).”但随着功能的进一步整合和车辆领域的集中化的进展,Yoshioka表示瑞萨正在制定路线图,以便在2023年推出新的专用车载计算机。JLQEETC-电子工程专辑

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图1:车载计算机随着车载网络的变化而发展。 (来源:瑞萨)JLQEETC-电子工程专辑

Vehicle Cloud Computing:车辆云计算JLQEETC-电子工程专辑

Vehicle Computer:车载计算机JLQEETC-电子工程专辑

Domain Fusion:领域融合JLQEETC-电子工程专辑

Domain Centralization: 领域集中化JLQEETC-电子工程专辑

Functional Integration:功能集成JLQEETC-电子工程专辑

Modular:模块化JLQEETC-电子工程专辑

HW Centralization:硬件集中化JLQEETC-电子工程专辑

SW Centralization:软件集中化JLQEETC-电子工程专辑

Cloud:云JLQEETC-电子工程专辑

Edge:边沿JLQEETC-电子工程专辑

Cooperation:合作JLQEETC-电子工程专辑

深藏在车内的车辆数据

正如IHS Markit的高级分析师Colin Bird-Martinez曾告诉我们的:“要实现汽车OTA(从云端到ECU)的发展,您需要做两件事:深入了解计算硬件,熟悉各种车载网络通信拓扑结构。”JLQEETC-电子工程专辑

这同样适用于将车辆数据从车内取出、归纳并将其上传到云。JLQEETC-电子工程专辑

传统车辆在行驶中产生的大量数据是个经常被忽视的复杂因素。从软件开发者的角度来看,汽车产生的显示其车轮转速、车轮偏角、部件磨损、驾驶行为和路线异常等等一些数据,是一个有价值的数据宝库,它们可转化为先进驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶汽车可以使用的“信息”。JLQEETC-电子工程专辑

例如,像Tactile Mobility这样的初创公司正在寻求利用深藏在车辆内部的数据来增强车辆安全性。JLQEETC-电子工程专辑

最近在接受EE Times采访时,总部位于以色列的Tactile Mobility的首席执行官Amit Nisenbaum告诉我们,他们公司计划利用车辆中已经存在的“非可视数据”为高度自动化的车辆“增加使用情景”。JLQEETC-电子工程专辑

Tactile Mobility的目标是将车速、轮偏角,发动机转速和加速度计等基本数据转换为“信息”,以便车载计算机可以理解。例如,在弯道行驶时的“可有效抓地”或“在不打滑的情况下可加速或减速。”JLQEETC-电子工程专辑

Nisenbaum解释说,“我们开发了自己的专有嵌入式软件”,旨在实时显示和传达影响驾驶的物理因素。他称:这款嵌入式软件只有100K字节大小;只需1M字节的RAM。 “我们要求汽车原始设备制造商将我们的嵌入式软件安装在连接到CAN总线的ECU的顶层。”JLQEETC-电子工程专辑

Tactile Mobility面临的一个潜在问题是,如果没有汽车OEM的确定意向和协作,这家初创公司就不能将其嵌入式软件安装在任何ECU上。因为每家OEM都使用基于独特架构的不同ECU,而且车辆本身也具有不同的系统架构。JLQEETC-电子工程专辑

换句话说,ECU上没有API。JLQEETC-电子工程专辑

瑞萨虽不是Tactile Mobility的合作伙伴,但瑞萨认为联网汽车SDK的开发对其ECU业务至关重要。Yoshioka解释说,瑞萨希望软件开发人员不仅可以开发应用软件,还可以将其嵌入到瑞萨的R-Car SoC系列上。JLQEETC-电子工程专辑

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图2:瑞萨正在力推其联网车辆用SDK(Connected Car SDK)。 (来源:瑞萨)JLQEETC-电子工程专辑

Connected Cloud:连接云JLQEETC-电子工程专辑

IT Servicer:IT服务商JLQEETC-电子工程专辑

Vehicle Info:车辆信息JLQEETC-电子工程专辑

Driving data:驾驶数据JLQEETC-电子工程专辑

Traveling log:旅行日志JLQEETC-电子工程专辑

Maintenance data:维护数据JLQEETC-电子工程专辑

In-Car date:车内数据JLQEETC-电子工程专辑

Driver monitoring:司机监控JLQEETC-电子工程专辑

Passenger data:乘客数据JLQEETC-电子工程专辑

Out-Car data:车外数据JLQEETC-电子工程专辑

Weather data:天气数据JLQEETC-电子工程专辑

Landmark data:地标数据JLQEETC-电子工程专辑

Road condition data: 路况数据JLQEETC-电子工程专辑

CONNECTED SDK:连接SDKJLQEETC-电子工程专辑

Software Development Kit: 软件开发工具包JLQEETC-电子工程专辑

R-Car Starter Kit: R-Car入门套件JLQEETC-电子工程专辑

通过增加对亚马逊网络服务(AWS)的支持,瑞萨正在使用其联网汽车软件开发工具“加速利用车辆数据促进云连接服务的开发”。这将赋能软件开发者开发新的汽车服务,“除天气报告和地图外,还可以实时汇集车辆数据和基于云的数据”。JLQEETC-电子工程专辑

MCU供应商的角色在改变

恩智浦(NXP)可能是全球最大的汽车半导体供应商,但“我们在全球汽车MCU /SoC市场份额最大——高达30%”,Yoshioka很高兴地表示。JLQEETC-电子工程专辑

近年来,MCU供应商的角色发生了巨大的变化。JLQEETC-电子工程专辑

Yoshioka表示“尽管我们不自行开发软件,但我们与各类软件开发商合作”。他补充说,瑞萨将重点放在运行某些软件时对MCU产生的影响上。JLQEETC-电子工程专辑

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图3:瑞萨汽车业务高级副总裁兼首席技术官Senichi Yoshioka(图片来源:EE Times)JLQEETC-电子工程专辑

瑞萨正在向汽车原始设备制造商推广其联网汽车的理念,包括新的应用和服务。这家芯片供应商希望与汽车厂商在设计新型联网汽车上平等合作。 Yoshioka说:“我们希望积极主动,而不是坐等汽车厂商告诉我们该怎么做。”JLQEETC-电子工程专辑

联网汽车为瑞萨带来了不错的市场机遇。瑞萨称将与15家汽车原始设备制造商和15家汽车配件一线供应商合作,致力于将传统汽车转变为能够支持OTA、并能将车辆信息上传到云端的联网汽车。同时瑞萨还与6家IT云和服务提供商在联网汽车方面展开合作。JLQEETC-电子工程专辑

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