前面我们详细了解了EEA架构的分布式架构、域控制式架构和集中域架构,今天我们了解下车云一体化架构和EEA架构未来的发展方向。
1.车云一体式架构
由于5G 技术、V2X 的发展,使得通过路端 V2X 设备和云端对车辆进行高实时控制成为可能。这在理论上提供了一种新架构形式,即将大量运算能力要求高的工作放到云端(包括路端 V2X 设备)的服务器进行处理,车端负责本地数据的采集和执行。这种架构可以被称为车云一体式架构(Vehicle Cloud Architecture,VCA)。
然而,由于高速移动网络的普及程度不足,云端处理能力也无法支撑上亿辆汽车的并发控制,无法满足任意车辆在任意时刻和任意位置的控制需求。
而且由于移动网络的可靠性还达不到对车辆进行可靠控制的程度,因此VCA 目前仅能实现部分功能,如语言、图像、用户账户信息等对实时性、可靠性要求不高的数据的云端同步处理。
在不远的将来,在满足如下几个条件之后,车端的架构可能变成去中心化。
1)云端的实时计算能力与可靠性迅速提升到可以满足对车端控制的需求。
2)移动通信与V2X 等基础设施、设备的普及程度覆盖大部分用车场景。
3)云端的计算与通信成本大幅下降。
4)信息安全和相关的技术已经足够成熟,相应的法规和标准已经完备并被普遍遵守。
在满足上述条件的时候,真正的车云一体化架构或许就能得以实现。
车云一体化架构可能具有如下特征。
1)支持高等级的自动驾驶功能。
2)区域控制器仅负责控制传感器和执行器。
3)主要功能逻辑和数据的处理都由云端完成。
4)云端与车端可以持续通过通信网关进行大量的、实时的数据交换。
5)在车端与云端的通信链路出现故障时,车端依然支持驾驶员手动控制。
车云一体化将大量的计算能力放在云端,充分利用云端能力可以共享的特点,不需要让每台车都具备高等级自动驾驶的超强算力,充分利用V2X 以及边缘计算技术,大幅降低车辆对车端传感器的配置需求。
同时,各种自动驾驶的算法模型都可以实现实时的迭代更新。理论上来说可以大幅降低系统的成本,并降低车辆实现自动驾驶的难度。
2.未来电子电气架构发展方向
人类的想象力只是基于当下的认知和经验来对未来进行猜测。无论未来的世界究竟会是怎样的,只要人类的科技还在发展、汽车依然存在,在我们可以预见的未来,不妨大胆测想一下,汽车电子电气系统或许会朝着如下方向发展。
①减少交通事故、减少驾驶员的体力和精力消耗。
②电能作为汽车的直接能源或间接能源将彻底取代所有化石能源。
③如果将控制器定义为以电能为能源的、具有一定数据采集、逻辑处理和设备驱动能力的软硬件结合体,那么控制器将永远不会消失,甚至数量可能越来越多,因为车辆需要采集的数据、需要执行的功能将越来越多。
④芯片的持续发展将彻底改变汽车电子的产业链。
⑤电力线通信技术和车内无线通信技术将取代现有的所有通信总线形式。
⑥人工智能领域技术的发展将极大促进汽车智能化的提升。目前所谓的“智能汽车” 依然只是人类精心设计的复杂机器,并未拥有真正的智能。
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