1、变革变革开放开放创新创新AUTOMOTIVE AUTOMOTIVE ENGINEERINGENGINEERINGRESEARCH INSTITUTERESEARCH INSTITUTE智能汽车电子电气架构技术与标准化工作智能汽车电子电气架构技术与标准化工作2021.082021.08101 汽车电子电气架构技术概述与发展趋势02 汽车电子电气架构开发流程03 智能汽车电子电气架构开发关键技术04 智能汽车电子电气架构标准化工作123421.汽车电子电气架构技术概述与发展趋势汽车电子电气架构技术概述与发展趋势 1.1 EE架构定义 1.2 EE架构趋势1 1 汽车电子电气架构技术概述与发展趋势汽

2、车电子电气架构技术概述与发展趋势 什么是电子电气架构EEA 电子电气架构（EEA），即Electronic and Electrical Architecture，涉及电子与电气两部分，是指在成本、重量、可靠性等一定约束条件下，能最优实现整车电子与电气需求的技术方案。 电子电气架构是整车电子电气开发的主体框架，为具体的整车项目中的模块开发提供整车实现方案与规范指导，需具备前瞻性，平台化，可扩展等特点。EE架构是电子电气系统的顶层设计，是贯穿E/E需求开发、功能开发、网络开发、电气系统设计的综合性工作。41 1 汽车电子电气架构技术概述与发展趋势汽车电子电气架构技术概述与发展趋势 为什么要做电子

3、电气架构EEA？51 整车层面电子电气相关需求的继承及扩展，确保工程开发满足整车层面需求2 电子电气前期统筹和规划，以达到成本优化的目的3 系统开发设计的基础，避免系统之间不匹配的问题（软硬件接口）4 实现平台化及模块化的基础，保证技术方案的一致性，避免重复开发及验证1 1 汽车电子电气架构技术概述与发展趋势汽车电子电气架构技术概述与发展趋势VW MEBBMWBenzFAW E115GM GLA+G Pilot 3.0Cadillac CT6NIO ES8TeslaModel 3Most Chinese OEMVolvo SPA6 电子电气架构趋势-功能集中化1 1 汽车电子电气架构技术概述与

4、发展趋势汽车电子电气架构技术概述与发展趋势7 电子电气架构趋势-通信高速化1 1 汽车电子电气架构技术概述与发展趋势汽车电子电气架构技术概述与发展趋势场景场景功能功能功能安全和信息安全强标持续推进功能安全和信息安全强标持续推进智能汽车智能汽车从场景到功能全方位的考虑智能汽车的安全从场景到功能全方位的考虑智能汽车的安全8 电子电气架构趋势-安全化1 1 汽车电子电气架构技术概述与发展趋势汽车电子电气架构技术概述与发展趋势9 电子电气架构趋势-功能服务化（SOA）基于服务的架构Service-Oriented Architecture通过标准化的服务接口联系；采用松耦合的服务机制；独立于硬件平台、

5、操作系统和编程语言；具有可组合扩展的特性。什么是服务车辆的某一模块的功能，如BMS中的电量计算功能BDCM的门锁状态报告功能RLS传感器的雨量感知功能1 1 汽车电子电气架构技术概述与发展趋势汽车电子电气架构技术概述与发展趋势10来源：McKinsey云平台Cloud platform云与端联结Connectivity (back-haul)用户体验/人机界面User Interface / user experience / human-machine interface应用Applications人工智能 / 数据分析Artificial intelligence / advanced a

6、nalytics中间层 / 操作系统Middleware layer / operating system电子电气硬件Electronic / electrical hardware传感器Sensors执行器Actuators动力系统Power components未来车辆电子电气架构 软件在D级车的整车价值中占10%左右，预计将以每年11%的速度增长，到2030年将占整车内容的30% 车辆架构将变成以通用运算平台为基础的，面向服务的架构（SOA） 电控单元的整合程度将提升 扩展的中间层将使应用程序从硬件中抽象化 车载传感器数量将飞速增加，智能化提高 整车企业将为第三方访问数据开放接口 汽车将

7、在云端结合车内域车外信息 电子电气架构趋势-行业共识2.汽车电子电气架构开发流程汽车电子电气架构开发流程 2.1开发模式 2.2开发流程 2.3开发方法15 October 202112Author, ZHITO软硬件解耦的开发模式，开放式的数据软硬件解耦的开发模式，开放式的数据/服务接口，服务于数据服务接口，服务于数据的软件框架，打通车、路、城数据链路，满足未来个性化需求的软件框架，打通车、路、城数据链路，满足未来个性化需求 E&E 功能安全策略功能安全策略 E&E 功能控制逻辑功能控制逻辑 模块化逻辑模块化逻辑/软件设计软件设计 平台化的硬件接口平台化的硬件接口 信息开放程度很低信息开放程

8、度很低 网络安全的等级比较低网络安全的等级比较低传统传统EE架构开发模式架构开发模式全新一代全新一代EE架构开发模式架构开发模式2 2 汽车电子电气架构开发流程汽车电子电气架构开发流程122 2 汽车电子电气架构开发流程汽车电子电气架构开发流程13需求开发（function list ）功能定义(FDR)功能实现(FR)子系统设计(SRD)零部件设计规范(CTS)功能需求功能需求详细描述功能实现的参与子系统需求建立子系统下LAC/LC的port连接关系软件需求输出硬件需求输出零部件测试系统测试整车测试FDR：Function Description RequirementFR: Functio

9、n RealizationSRD：System Requirement DescriptionCTS：Component Technical Specification软硬件开发Function safetyOTA/Cyber securitySOAEEM 电子电气架构开发流程 以需求开发为源头，在功能实现及子系统设计等过程中融合整车相关其它需求，最终形成ECU的软件和硬件的需求/规范，作为OEM的需求输出给零部件供应商。2 2 汽车电子电气架构开发流程汽车电子电气架构开发流程14 电子电气架构开发流程架构设计架构设计竞品对标分析基础平台分析Function List梳理市场调研分析架构目标定

10、义法规标准分析架构评估准则定义功能需求分析新技术分析功能逻辑及实现子系统逻辑设计物理硬件架构配电接地设计电气原理设计线束设计部件开发与测试需求定义需求定义概念设计概念设计系统设计系统设计物理架构规划:1.电源系统布局2.整车线束分割3.网络节点列表4.电气布置方案初版网络拓扑通信系统设计诊断开发平台规范定义架构工程师电气工程师网络工程师零部件工程师ECU功能需求功能方案选型需求定义需求定义概念设计概念设计系统设计系统设计Function List功能列表FRD功能需求描述FR功能实现SRD子系统需求规范CTS零部件需求规范 Function list只是个清单，每一个功能都有一份只是个清单，每

11、一个功能都有一份FRD作支撑；作支撑； Function list主要的作用管理，包括配置管理、任务管理、主要的作用管理，包括配置管理、任务管理、功能实现计划管理；功能实现计划管理； Function list的功能粒度划分原则：站在的功能粒度划分原则：站在FRD角度，每个角度，每个Function 出一份完整且与其他功能相对独立的的出一份完整且与其他功能相对独立的的FRD； Function是一个完整的场景，不能拆分，不能重复。是一个完整的场景，不能拆分，不能重复。 FRD与功能实现隔离，覆盖不同架构平台，可持续更新，与功能实现隔离，覆盖不同架构平台，可持续更新，是主机厂的核心资料；是主机厂

12、的核心资料； FRD的核心内容：场景定义（的核心内容：场景定义（Use Case）；）； FR核心内容：功能需求核心内容：功能需求+子系统交互图，从功能实现层面，子系统交互图，从功能实现层面，把功能需求分解并分配给子系统设计团队；把功能需求分解并分配给子系统设计团队； 子系统以子系统以LC为输入，设计子系统软件架构（为输入，设计子系统软件架构（SWC），），覆盖所有的功能需求；覆盖所有的功能需求； 功能分配：功能分配：SWC分配给分配给ECU，需对比评估不同分配方案的优劣；，需对比评估不同分配方案的优劣； 子系统设计的核心在于子系统设计的核心在于SWC的设计，的设计，SWC的端口定义和逻辑需求

13、的端口定义和逻辑需求是软件详细设计的关键输入。是软件详细设计的关键输入。 将分配给同一将分配给同一ECU的的SWC汇总，即形成该汇总，即形成该ECU的的CRS，释放给零部件工程师，作为供应商软件详细设计的输入。释放给零部件工程师，作为供应商软件详细设计的输入。3.智能汽车电子电气架构开发关键技术智能汽车电子电气架构开发关键技术 3.1智能汽车定义 3.2架构关键技术3 3 智能汽车电子电气架构开发关键技术智能汽车电子电气架构开发关键技术16 如何定义智能汽车？智能驾驶技术？语音交互？多屏娱乐系统？车载网联？什么才是智能汽车的核心当我们在谈智能汽车的时候，我们在谈什么？满足哪些特性，实现了哪些配

14、置，才能称之为这是一台智能汽车3 3 智能汽车电子电气架构开发关键技术智能汽车电子电气架构开发关键技术17 手机的智能化发展历程SymbianApple OSAndroid iOSHardware2000年以前2001年2007年2008年-至今HongmengOS 2007年，iPhone问世，引爆了全球智能手机发展 2008年，全开放式的操作系统Android打入智能手机市场 2013年，全球智能手机出货量首次超过功能手机1最简单的用法，最多的用途“厂商比消费者更了解消费者”成品开发2主要满足短信、电话需求增加新闻、天气等简单功能通信3主要售卖手机，无衍生单一产品1提供开放式平台，不提供过

15、多应用大量应用由消费者暨生产者的第三方开发半成品开发2主要满足生活娱乐、办公需求多种多样的互联网应用互联3手机只是载体，更高的价值在于其承载的用户生态庞大的生态属性改变商业模式改变理念改变功能手机智能手机3 3 智能汽车电子电气架构开发关键技术智能汽车电子电气架构开发关键技术18 智能汽车的定义在整个生命周期内在整个生命周期内，可以学习用户可以学习用户、车辆自身车辆自身、周围环境周围环境，并及时作出适应性调整的汽车并及时作出适应性调整的汽车！满足车与人的沟通，提高使用的便利度与用户交互与用户交互支持软件升级，为用户提供新的功能和改进原有功能软件迭代软件迭代加强第三方的应用开发，满足消费者不同的

16、需求丰富的应用生态丰富的应用生态3 3 智能汽车电子电气架构开发关键技术智能汽车电子电气架构开发关键技术19 智能汽车的定义数据与服务提供者APP1APP2APP3Middleware/OSHardware持续迭代更新多年的生命周期车载计算机操作系统硬件真正的智能汽车不是高级功能的堆叠，而是对整个社会开放的无限的应用可能性。01. 开放的应用服务生态汽车不只是传统的出行工具，是具备自我学习成长升级能力的AI机器。02. 减少ECU软件升级的周期和成本改变人类未来出行，改变汽车的未来属性，颠覆行业的产品形态。03. 千人千面的汽车使用需求用户应用3 3 智能汽车电子电气架构开发关键技术智能汽车电

17、子电气架构开发关键技术20 智能汽车的关键要素是电子电气架构3 3 智能汽车电子电气架构开发关键技术智能汽车电子电气架构开发关键技术21 软硬件解耦技术 采用软硬件解耦的开发模式，以需求开发为源头，设计开放式的数据/服务接口、服务于数据的软件框架，打通车、路、城数据链路，满足整车智能化、个性化的电气功能需求。在功能实现及子系统设计中，最终形成ECU的软件和硬件的需求/规范，作为OEM的需求输出给零部件供应商。3 3 智能汽车电子电气架构开发关键技术智能汽车电子电气架构开发关键技术22 SOA服务设计技术应用梳理 UseCase分析 确定软件架构服务设计 定义服务 定义服务接口服务映射 服务映射

18、SWC 服务接口映射软件接口刹车辅助OTA-道路模型及位置识别数据融合数据处理应用服务扩展服务基础服务ApplicationlayerFrameWork.ExtensionlayerFrameWork经纬度FrameWork车道线Basic layer 车内服务架构设计 SOA服务设计3 3 智能汽车电子电气架构开发关键技术智能汽车电子电气架构开发关键技术23 高带宽/速率通信设计技术1. 整车拓扑设计：整车拓扑设计：基于服务的网络拓扑基于服务的网络拓扑基于服务的诊断拓扑基于服务的诊断拓扑2.通信设计：通信设计：CAN/FD/LIN协议设计协议设计高速通信协议高速通信协议/服务设计服务设计3.

19、诊断设计：诊断设计：传统诊断规范设计传统诊断规范设计远程诊断规范设计远程诊断规范设计4.无线协议设计无线协议设计V2X协议设计协议设计远程通信协议设计远程通信协议设计3 3 智能汽车电子电气架构开发关键技术智能汽车电子电气架构开发关键技术24 控制器高度整合及传感器优化技术3 3 智能汽车电子电气架构开发关键技术智能汽车电子电气架构开发关键技术25 域控软件架构部署技术里程碑阶段战略阶段概念阶段项目启动方案批准工装模具工程发布正式投产试生产预试生产产品和工艺验证上市准备验证X4X5X6X3X2X1X7X8项目批准开发阶段架构锁定管理及支持类功能安全管理FSM支持管理（配置管理、变更管理、质量管

20、理、开发接口协议、软件工具认证、软件配件认证、硬件配件认证）3. 概念阶段及生产运营3.5相关项定义3.6 危害分析和风险评估3.7功能安全概念4.6技术安全概念5.6硬件安全要求定义5.7硬件设计5.8硬件架构度量的评估5.9随机硬件失效导致违背安全目标的评估6.6软件安全要求定义6.7软件架构设计6.8软件单元设计及实现6.9软件单元测试6.10软件集成和测试6.11软件安全要求验证5.11硬件集成和测试4.7系统和相关项集成和测试4.8安全确认7.7 运行、维护（维修和保养）和报废4.系统开发阶段5.硬件开发阶段6.软件开发阶段全工装零件造车TestTestTestTestTestTes

21、tAnalysisAnalysisAnalysis3 3 智能汽车电子电气架构开发关键技术智能汽车电子电气架构开发关键技术26 功能安全开发技术 5个关键阶段，29个关键活动，50项工作成果 概念阶段 需求阶段 设计阶段 实施阶段 验证确认阶段3 3 智能汽车电子电气架构开发关键技术智能汽车电子电气架构开发关键技术27 信息安全开发技术3 3 智能汽车电子电气架构开发关键技术智能汽车电子电气架构开发关键技术28 工具链应用技术 构建完整的电子电气系统开发工具链体系，实现整车电气系统开发各阶段的工具间互通互联。 需求功能及系统设计 网络开发 功能安全及信息安全开发 软件仿真 电气原理 线束 代码

22、开发 功能规范需求开发需求开发功能架构功能架构开发开发网络架构网络架构开发开发电气架构电气架构开发开发子系统子系统开发开发零部件零部件开发开发MILSILHIL系统测试系统测试实车测试实车测试工具链工具链4.智能汽车电子电气架构标准化工作智能汽车电子电气架构标准化工作 4.1科研项目 4.2国家标准4 4 智能汽车电子电气架构标准化工作智能汽车电子电气架构标准化工作30 中汽中心针对目前新型SOA架构主持开展了标准化需求调研工作 为行业内提供统一的SOA架构平台接口，建立中国智能汽车生态圈的基石！4 4 智能汽车电子电气架构标准化工作智能汽车电子电气架构标准化工作31 中汽中心针对目前新型SOA架构开展了标准化需求调研工作 为行业内提供统一的SOA架构平台接口，建立中国智能汽车生态圈的基石！2021.03.18 苏州2021.04.19 宁波2021.072021.082021.102021.122022.02 项目基本情况介绍 EE架构技术分享 确定EE架构的研究范围 确定研究报告的大纲 板块任务分工形成第1版报告形成报告征求意见版形成最终版报告会议讨论反馈意见 关键问题讨论 完善报告当前阶段32