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车到云:电子行业急于提供整合的连接解决方案

发布日期:2020-04-12

GRCC汽车电子电气架构创新发展论坛

2020-04-12 19:46:03

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汽车制造商正在添加全部取决于连接性的功能。许多公司还提供汽车到云平台。不过请记住,任何声称拥有“端到端”解决方案的人都没有。




车辆正在连接。这是件好事。但他们之间的联系是随意和草率的,这一点都不好。每辆车都有多种连接需求,到目前为止,汽车制造商往往通过添加另一种不同的连接来满足每一种需求。电子行业急于提供整合的连接解决方案,但大多数大型汽车公司仍致力于开发专有技术,这意味着汽车制造商及其供应商正在不断地形象地重塑车轮。


以下是汽车行业对连接性要求的概述。然后,我们比较了电子行业中一些比较**的供应商提供的几种解决方案。


为什么要连接?


车载信息娱乐系统和远程信息处理单元已成为空中(OTA)软件更新的重中之重。汽车制造商计划在不重新设计汽车的情况下添加新的应用程序和服务-从汽车共享到检测燃油水平-到此为止。大量的音频和视频流媒体(通过Wi-Fi,4G和5G)正在冲洗车辆。


网络安全需要OTA。骇客入侵时,对于汽车OEM而言,没有什么比发送软件补丁的敏捷性更重要的了-统计信息。对于软件丰富的车辆,OTA是他们的BFF。因为没有无缺陷的软件,所以必须为车辆做好纠正软件错误的准备。


OTA更新的下一个前沿领域是整辆汽车。汽车制造商不仅需要针对TCU(信息控制单元),而且还应针对每辆车中安装的由不同芯片供应商开发的各种ECU。这些ECU的任务是控制车辆的各个部分,范围从发动机控制到安全气囊和座椅调节。


连接必须有两种方式。除了发送软件补丁的功能外,汽车制造商还必须能够从车辆中提取信息。在高度自动化的汽车时代,需要汇总,处理,存储和发送由摄像头,雷达和激光雷达产生的海量传感数据,并将其发送到云中进行AI培训。可能采用一致的格式。


*后但并非*不重要的一点是,必须分析互联车辆收集的数据。


简而言之,联网汽车覆盖了很多地面。连接性使汽车行业能够开发和添加新的应用程序和服务。连接性可支持道路安全,发送网络安全修复程序并推进机器学习。“车到云”互联的车辆是一个巨大的市场。每个技术供应商,OEM,第一层和第二层都在为此而努力。


为联网汽车描绘美好的未来很容易。更困难的是找出哪种连接解决方案正在做什么。请记住,没有人将所有连通性降低。任何声称拥有“端到端”解决方案的人都没有。


巴别塔


问题不在于缺乏设计联网车辆的基础。真正的担忧是,汽车制造商(正如他们数十年来所做的那样)继续开发专为某汽车制造商设计的专有解决方案,但排除了整个行业。


Excelfore市场营销主管Mark Singer指出,互联汽车领域的参与者(汽车OEM,一级和二级)正在建造“巴别塔”。例如,由一家公司提供或为一种型号设计的OTA软件更新解决方案即使在同一家公司内部也不一定要与另一种型号通信。


连通性的三大动力


联网车辆的落地很复杂。但是,有三个关键因素推动车辆连接到云。


首先是“软件定义”工具的出现。“汽车正在成为软件,” Aeris汽车总经理兼**营销官Raj Kanaya说。


其次,5G和哈曼(Harman)所说的“互联网的无限可扩展性”正在使汽车制造商重新考虑如何向车辆提供功能和内容。哈曼(Harman)高级移动解决方案副总裁Tim Van Goethem认为5G和互联网的前景使汽车OEM可以“在整个生命周期中为汽车增加新功能”。


第三,“数据正在重塑自动驾驶汽车(AV)价值链。” VSI Labs的合伙人兼主管Danny Kim在其公司的技术简介中指出,为视音频应用程序收集的大量数据使云成为“必不可少的组成部分”。


在这种背景下,我们将研究互联汽车市场中的谁,同时细分谁解决了汽车云难题中的哪些细分市场。


高通的汽车到云平台


高通公司本月在CES上推出了其“汽车到云”平台。


如果您幼稚地相信未来的车辆是“带轮子的智能手机”,您可能会得出结论,高通领导从车到云的革命是不费吹灰之力的。保持那个想法。


当EE Times问高通公司其车载云平台旨在解决联网汽车市场的哪些部分时,产品管理高级总监Nimish Shrivastava给出了合理的回应。高通公司的直接使命是使汽车制造商能够将其汽车的连接性能从4G提升到5G,而汽车OEM无需更改硬件。



Shrivastava表示,高通的车载云平台具有两个关键功能。一种就是所谓的“ Soft SKU”。另一个是安全性直接内置在连接芯片中。Soft SKU使现场可升级芯片“随着性能要求的提高或新功能的推出而可靠地支持新功能。”高通公司表示,它确保了从4G到5G的平稳过渡,并实现了“针对特定产品细分量身定制的区域定制和功能升级”。通过利用其功能,OEM可以针对多个层次和市场定制单个SKU。高通公司声称,这*终将帮助汽车制造商节省与多个SKU的专用投资相关的成本。


高通公司的“汽车到云”平台还为汽车制造商提供了一种灵活的方式来配置数据使用情况。Shrivastava解释说,例如,汽车制造商可能无法向消费者收取OTA更新中的数据使用费。Shrivastava说,联网汽车供应商应提供不同的计费系统,同时提供以灵活方式捆绑数据,服务和新用户体验的计划。


太少太晚?


互联汽车业务的现有者认为,高通公司在拥挤的互联汽车市场的进入是“太少了,太迟了”。Strategy Analytics汽车业务副总监Greg Basich指出,高通公司在管理车辆生命周期方面缺乏经验。高通公司还缺乏由不同芯片供应商提供并设计用于不同车辆的ECU的知识。在自己的车载云平台中支持高通自己的芯片是一回事。对于整个行业来说,将自己摆成严肃的汽车云万能药完全是另一回事。Basich说:“高通的汽车到云服务必须与高通自己的芯片脱钩。”


Shrivastava承认,未来需要高通平台支持其他芯片。但就目前而言,高通公司的使命是填补当前远程信息处理解决方案中发现的某些空白。软SKU对高通非常重要,因为所有主要的OEM厂商都在争先恐后地将其互联汽车“证明是未来的”。Shrivastava表示,借助Soft SKU的功能,可以根据需要在设备级别激活新功能,高通将为其部署在联网汽车中的芯片增加“终身价值”。


鉴于车辆架构的复杂性,汽车行业不能简单地重新利用*初为手机发明的OTA更新技术。这种移动OTA技术无法更新例如制动系统,因为它缺乏从各种ECU中提取必要增量的方法,这些ECU的资源(内存和处理能力)受到严重限制。


尽管如此,Shrivastava坚持认为,高通对“生态系统”中“将不同的参与者聚集在一起”有所了解。高通公司希望在汽车生态系统中复制其自身的成功,将网络运营商,内容所有者和软件开发商召集在一起,以实现智能手机功能和内容的改进。


大众汽车-Aeris合资企业


本周早些时候,美国大众汽车集团宣布与Aeris成立合资公司Ventic LLC。


新的合资公司源于大众汽车与Aeris的关系。大众发言人解释说,2017年,两家公司共同开发了“物联网平台”,以支持汽车中的嵌入式连接模块。她补充说,合资公司的工作将包括“嵌入式连接模块的OTA更新”。


除此之外,大众汽车公司和Aeris公司都拒绝详细说明Ventic的任务。


成立合资公司的想法似乎来自两家公司的*高管理层。该决定与大众去年秋天宣布的一项重大组织转变相类似,“以将硬件和软件设计全部纳入内部”。


Kanaya声称,Aeris是一家“世界**的软件公司”,在汽车OEM厂商中赢得了信誉。为了实现汽车到云端,Aeris提供了一个移动套件,其中包括TCU和用于连接性,设备和移动应用程序的平台。Kanaya说,到目前为止,Aeris的连接平台已经赢得了许多汽车OEM的设计大奖。自2017年Aeris与三菱汽车(Mitsubishi Motors)达成协议以来,它一直在连接平台之上推出其他设备和移动应用程序层。Aeris还为客户提供“与云无关”的解决方案。



正如上面的Aeris框图在支持车辆新应用和服务方面一样,Aeris的解决方案仍然集中在TCU上。


VSI Labs的创始人Phil Magney告诉EE Times,VW-Aeris合资公司“的目的是创建一个统一的远程信息处理平台,以支持当前和将来的连接服务。” 但是,这不支持“管理软件定义的车辆体系结构所必需的迭代数据处理周期,”他补充说。


简而言之,它不是为整车OTA更新而构建的。


了解OEM的工作流程


当被问及为什么Aeris尚未冒险在各种ECU上启用OTA软件更新时,Kanaya表示当前的汽车架构尚不支持它。整车OTA更新必须等待车辆中更多ECU的整合,以及车载网络架构的升级。


Kanaya解释说,Aeris的专长之处在于对OEM工作流程的了解。如果OEM向空中增加了100,000辆汽车的新功能,则该过程必须与汽车制造商的工作流程相吻合-数据库,通知,检测更新是否成功等。


当被问及Aeris的技术优势时,他指出:“我们有能力非常迅速地添加新服务。” 尽管*终用户获得软件更新的响应时间通常较长(有时长达30秒到一分钟),但Kanaya表示:“我们将流程优化的时间不到三秒。”


竞争格局


那么,Aeris在联网汽车的OTA更新领域中与谁竞争?金谷说:“我们主要与正在开发自己的OTA解决方案的汽车OEM和一级制造商竞争。”


这种围墙式的方法仍然在汽车行业盛行,似乎是过时的商业惯例。但是现实是,正如Strategy Analytics的Basich所解释的那样,“即使技术是自由开放的,汽车制造商也不愿使用其他汽车制造商开发或使用的东西。”


汽车制造商与技术供应商合作追求自己的OTA解决方案的例子不胜枚举。其中包括福特-自主-AWS合作伙伴关系,捷豹路虎-CloudCar。


黑莓,QNX和AWS本月初在CES上宣布了一项新的合作伙伴关系。该交易针对汽车原始设备制造商,承诺提供“车辆服务,个性化,健康监控和高级驾驶员辅助(ADAS)”。


风河和Airbiquity去年宣布了自己的合作伙伴关系,承诺提供“一种用于联网和自动驾驶汽车的软件生命周期管理解决方案,该解决方案涵盖了从汽车到云的整个过程。”根据协议,Wind River将提供高度模块化的OTA更新和软件生命周期管理解决方案。Airbiquity提供“ OTA编排,活动管理,软件和数据管理以及基于Uptane的安全框架功能。”


3亿辆联网汽车


根据战略分析公司的Basich所说,所做的一切,很难击败三星公司Harman。Harman的远程车辆更新服务已被23个全球主要OEM选择,目前管理着超过3000万辆联网车辆。在哈曼(Harman)眼中,联网车辆已经在这里。预计未来五年,联网汽车的数量将增长到3亿辆。


从个性化的云内容到车辆中配置的新应用和服务,Harman可以完成所有工作。但是,Harman是否涵盖了ECU的OTA更新?那似乎是一个不同的故事。目前的联网汽车还没有发生这种情况。


这是数据管道,太蠢了!


在Strategy Analytics Basich的脑海中,整辆车的OTA更新属于完全不同的内容。Excelfore和Aurora Labs是负责这项收费的公司。


Excelfore的Singer观察到,汽车行业中很少有人专注于开发从云中的服务器到车辆以及从车辆到车辆内的设备连接的一致的数据管道。


汽车原始设备制造商往往会抓住机会,为当前需求开发专有的解决方案。如果他们建立了数据管道,那么它将在每辆新车的每种新模型中达到一个目的。


不过,Excelfore的Singer认为,汽车行业必须加快向整车更新和数据收集的方向发展。他指出,如果汽车制造商认真考虑完善自动驾驶技术,他们必须能够始终如一地提取数据,即软件在现实世界中的性能。他说:“令我烦恼的是,汽车行业正在谈论自动驾驶,但他们甚至还没有弄清楚如何进行整车OTA更新,或从汽车中提取数据。”


通用协议


此过程的第一步是为业界设计一种用于通过数据管道进行消息传递的通用协议。它必须允许服务器以相同的语言与每个客户端通信,同时让服务器探测车辆内部是否存在某个ECU或传感器。必须进行该探测才能评估每个ECU处理OTA软件的能力。


eSync系统如何在云中的服务器和车辆中的客户端中工作。(来源:Excelfore)


整个汽车的OTA软件更新不像下载软件更新那样简单。在解释公司的使命时,Aurora Labs的**执行官Zohar Fox曾问以下问题:


如果新版本出现问题,当前的OTA更新解决方案可以回滚到以前的软件版本吗?他们是否可以避免重新发行以前的软件版本,而将它们再次写入闪存?


是否可以在不重新启动的情况下更新新功能?


该解决方案能否支持不同的汽车ECU:信息娱乐,安全性,动力总成,ADAS,底盘,车身和舒适性?更重要的是,它是否可以使用相同的技术来支持现在和将来的此类ECU?


OTA更新解决方案能否满足生产线的刷新时间和电源要求?在不考虑因素之前,可以用*新的软件版本更新ECU吗?


OTA解决方案是否要求车辆生态系统中的所有ECU供应商进行客户端集成工作?


所有这些问题对于任何尝试进行整车OTA更新的人都仍然有意义。


主动分析部署在汽车ECU上的代码行的运行状况和性能至关重要(来源:Aurora Labs)


Excelfore通过建立客户端-服务器体系结构并创建一个抽象层来实现这一目标,该抽象层允许软件“代理”了解车辆中设备的特定特征。这样,Excelfore可以将各种汽车OEM的OTA软件更新直接从公司的eSync云平台发送到不同的电子设备。


相反,Aurora Labs的工作方式相似,不是通过创建软件代理,而是通过编译包含来自不同ECU的代码的软件库来进行的,Strategy Analytics的Basich解释说。“这是一种非常独特的方法。”


Excelfore于2018年初向一家名为eSync Alliance的开放贸易协会提供了该公司的eSync技术。据辛格说,联盟正在稳步发展。


至于eSync市场的部署,Singer说:“我们预计到2020年将有五家汽车制造商在中国,日本和欧洲出货基于eSync的车辆。”


但是,在美国还没有。去年秋天,中国*大的汽车制造商之一中国一汽宣布部署eSync平台。Singer吹嘘说,一汽的新车目前正在生产中,可以对来自24个不同供应商的33台设备进行OTA更新,这些设备是为汽车设计的。


Strategy Analytics的Basich得出结论,尽管整车OTA更新的发布速度似乎很慢,但*近宣布的汽车处理器将很快实现下一代汽车架构。不论是恩智浦半导体的新网关处理器,还是德州仪器(TI)的ADAS和网关处理器,推出这些新芯片的半导体供应商都知道,他们必须实现汽车行业的第一希望-空中软件更新-来实现特斯拉。每个OEM都在努力使自己的车辆软件可升级。





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