汽車電子軟件的案例
11月18-19日云端見 | 合作 · 高效—下一代汽車電子軟件開發與測試論壇
黃毅
美國風河系統公司汽車市場高級現場應用工程師，從事嵌入式軟件行業工作20年，長期從事嵌入式操作系統底層軟件及驅動的開發和研究，為風河公司客戶提供包括VxWorks,VxWorks653,Linux,虛擬化產品以及工具鏈等解決方案的設計和支持幫助，尤其在涉及功能安全的應用領域，如軌道交通、能源以及汽車自動駕駛等嵌入式應用具有豐富的經驗。
龔達安
美國風河系統公司高級系統架構師。20年嵌入式系統經驗，長期負責汽車電子，能源交通領域的客戶。熟悉嵌入式系統全棧架構，對傳統Hypervisor，VxWorks，Linux產品軟件使用經驗豐富。同時對嵌入式系統的數字化轉型有深刻理解和實踐。
于雅琪
經緯恒潤AE咨詢事業部助理總監，嵌入式軟件和汽車電子專家，計算機技術與軟件專業技術高級職稱。十多年在主機廠和零部件的研發崗位從事軟件研發和管理工作，在AUTOSAR軟件開發和汽車電子控制器開發等相關領域有豐富的工程經驗。主導經緯恒潤AUTOSARCP和AP產品的研發工作，承擔中國汽車基礎軟件生態委員會發布的《中國汽車基礎軟件發展白皮書 1.0》主要編寫工作，擔任中國智能網聯汽車產業創新聯盟基礎軟件工作組委員會委員。
梁澤岳
經緯恒潤PMT事業部助理總監。ASPICE Provisional Assessor，INCOSE ASEP，主要從事需求工程、MBSE、ASPICE過程改進相關研究和項目實施工作。負責系統工程相關過程、方法、工具在國內的推廣工作。
李琪
經緯恒潤軟件開發部經理助理。電子科技大學控制工程碩士，具有豐富的持續集成平臺開發以及搭建經驗。
展開 汽車軟件開發困局
代碼運行從傳統的單核到現在的多核，如何合理地，動態分配資源而不是之前的靜態資源分配，都對傳統汽車電子軟件開發人員帶來挑戰與技能的轉型。
圖10 圖源：互聯網
汽車電子軟件屬于嵌入式軟件開發范疇，是在專用計算機系統上進行軟件開發，一般要求開發人員具有一定的硬件基礎。主流的嵌入式平臺包含ARM、DSP、FPGA等，開發語言主要是匯編/C/C++。
相對應的是，IT與互聯網大部分的軟件開發人員，都屬于在通用計算機系統上的軟件開發，一般是在某種操作系統上，如Windows，Linux，Android，IOS等，進行應用軟件開發，主要包含電腦端，手機端，服務器端等設備，以X86與ARM架構為主。大部分開發人員都會使用某種高級語言，如C++，JAVA，JS，PYTHON，MySQL，等，進行特定任務的開發。
但是，對來自汽車產業外部的互聯網開發人員，雖然人數巨大（據估計，有100萬的從業人員），但如果從事汽車電子軟件的開發，卻需要了解整車架構及汽車本身的know-how（圖11）。這個限制了互聯網軟件開發人員的選擇。
ICT行業與智能硬件的公司，以及芯片公司，也培養了大量的通信精英（移動通信，Wifi，Ethernet 等）和底層BSP或Firmware固件開發團隊，他們屬于軟件團隊中最懂電子硬件的人。這部分人將是汽車電子軟件開發的最佳人選。但是，對整車架構和汽車本身的know-how的理解（圖11），也同樣限制了這部分嵌入式軟件開發人員能夠快速上手。
圖11 復雜的整車架構，需要多年的知識沉淀與積累 圖源：互聯網
AI智能的發展，互聯網公司培養了大量的算法人員(圖像/語音/數據）。開放的互聯網精神，也培養了一批技術深厚的信息安全團隊。
展開 軟件和整車電子架構正重新定義汽車行業
隨著智能互聯、自動駕駛、電動汽車及共享出行的發展，軟件、計算能力和先進傳感器正逐漸取代發動機的統治地位。與此同時，這些電子系統的復雜性也在提高。以當今汽車包含的軟件代碼行數（SLOC）為例，2010年，主流車型的SLOC約為1000萬行；到2016年達到1.5億行左右。復雜性正如滾雪球般越來越高，不可避免地導致了與軟件相關的若干嚴重質量問題：這在近期若干起大規模車輛召回事件中屢有耳聞。
解決迫在眉睫的行業隱憂
當前，軟件在D級車（或大型乘用車）的整車價值中占10%左右，預計將以每年11%的速度增長，到2030年將占整車內容的30%。數字化汽車價值鏈上的所有企業均在嘗試從軟件和電子技術帶來的創新中獲利（見圖1）。軟件公司和其他數字技術企業正從目前的二、三級供應商逐步成為整車企業的一級供應商。他們超越了功能和應用程序（APP）的范圍，進一步涉足操作系統，加深在汽車“技術棧”中的參與度。同時，傳統的汽車電子系統一級供應商正在大膽進入IT巨頭所在的功能與應用程序領域。豪華品牌車企則正進入操作系統、硬件簡化、信號處理等更底層的技術領域，以期從根本上確保其技術優勢和獨特性。
這些戰略舉措的結果之一是車輛架構將變為以通用運算平臺為基礎的，面向服務的架構（SOA）。開發者將得以添加新的智能互聯解決方案、APP、人工智能元素、高級分析工具和操作系統等。差異化（或獨特性）將不再僅僅停留于傳統的車輛硬件方面，而更多地通過由軟件和先進電子技術賦能的用戶交互界面和體驗層面來體現。
未來的汽車將成為搭載全新差異化元素的平臺（見圖2）。
展開 未來汽車電子可能的變化？
來源 |
Vehicle攻城獅
一、汽車E/E架構：分布式->域集中->中央計算機
目前的汽車有多達幾十甚至上百個電子控制單元并連接到多種總線上，平均來說，目前的汽車大約采用25個ECU，但一些高端車型已經超過100個ECU。在過去，汽車電子電氣架構一直遵循著“一個功能一個盒子”的分布式架構模式。如變速箱控制由TCU負責，發動機控制由EMS負責，雖這兩個同樣在動力域但分別由供應商提供各自的硬件和軟件。在這樣的汽車電子電氣架構形式下，每增加一個功能，就需要動相應的控制器，涉及多方的交流和維護成本，進一步增加系統的復雜性和成本。最終會導致一個規模更大且復雜的車載網絡和布線，也從另一方面影響整車的輕量化。
面對汽車功能和軟件復雜度的提升，需要對汽車E/E架構進行重構，建立更加靈活的體系架構。域控制器也是最近這些年才熱起來的，所謂的域就是將整車劃歸為不同的區，如動力域、車身域、底盤域、娛樂域等，每個域只掛載單個控制器來負責所在域的功能，減少之前一個功能、一個“盒子”的分布式E/E架構復雜的布線和集成：其實就是將多個控制器的軟件糅合進一個控制器，例如對于純電車，動力域有BMS、MCU、VCU、DCDC等控制器，將這些控制器的功能全部放在一個控制器里，并交給一方來做，不僅省了其他控制器硬件成本的錢，也由對接多方轉為對接一方，想想也美滋滋。
域控制器可大大降低控制器數量和整車布線，而多核異構芯片、Hypervisor等技術都從軟硬件方面為域控制發展和應用提供了支持。目前BOSCH等供應商都已有相應的域控制器產品，但實現真正的域集中E/E架構依然還需要很長時間，畢竟這不是一己之力才能實現的，需要OEM、供應商等共同大力合作和推進才能實現。
展開 
聯創汽車電子：軟件定義汽車大環境下的Tier1發展之路
來源 | 燃云汽車
守好軟件定義汽車下的質量之門
隨著汽車的智能化、網聯化、電動化、共享化趨勢發展，電子設備的配備成本在汽車整體成本中所占比例越來越高，“軟件定義汽車”已經成為未來汽車發展的共識。然而，汽車電子迅速發展也帶來諸多有關軟件過程質量問題，經緯恒潤針對客戶痛點提出了覆蓋應用軟件開發測試全流程的解決方案。
▎基于CMMI/ASPICE3.1的認證咨詢服務
目前，國內外多數OEM和Tier1在按照CMMI/ASPICE梳理、優化現有的軟件產品研發過程，并根據差距分析結果進行過程改進，確保“過程”既適合當前研發現狀又滿足更高的質量和效率要求。隨著過程質量管控進一步提升，OEM和Tier1也在逐步要求供應商按照CMMI/ASPICE的過程模型進行軟件產品的研發。
針對市場需求，經緯恒潤提供基于CMMI和ASPICE的認證咨詢服務，涵蓋了定義企業級的研發過程、定義各過程的規程/規范/模板/檢查單/指南、建立/評估工具鏈等。經緯恒潤基于客戶現有研發流程，通過定制化的方式完成上述的咨詢服務。同時，協助客戶通過相應認證或評估工作。經緯恒潤憑借多年的行業經驗，成功為20余家企業提供過程能力改進服務，并協助客戶順利通過ASPICE/CMMI級別認證。
▎車載軟件開發服務
汽車電子軟件主要是應用軟件和底層軟件。應用軟件開發的難點主要是在AUTOSAR架構下劃分合理的SWC，并通過MBD的方式進行軟件開發和測試，最后完成復雜的應用層軟件和底層軟件集成工作。經緯恒潤在提供AUTOSAR基礎軟件的同時也在新能源整車控制、電池管理系統、整車能量管理、車身電子控制系統等多個領域，為整車廠和供應商提供控制器應用層開發和系統集成服務，并協助客戶完成控制器交付和量產。
展開 聯合電子：面向服務架構（SOA）的汽車軟件三部曲
隨著汽車智能化、網聯化、共享化的趨勢，終端用戶對車輛功能的預期也悄然發生著改變，汽車在實現高等級自動駕駛/輔助駕駛功能的同時，也更趨向于提升用戶體驗，例如滿足快速的功能更新和升級，可以提供個性化、人性化、差異化的功能與服務等。
面向服務的軟件架構(Service-Oriented Architecture)正為未來的車輛軟件服務提供良好的解決方案。不同于傳統汽車電子電氣架構中面向信號的架構，面向服務的軟件架構(SOA)通過標準化的服務接口，松耦合的服務機制以及可組合擴展的服務特性，結合未來以高性能計算平臺——域控制器——為核心的集中化電子電氣架構，將成為未來汽車領域“軟件驅動創新”的技術基礎。
第一部：面向服務架構(SOA)的汽車軟件及其開發方法
一. 為什么要引入SOA汽車軟件?
展開 應屆招聘丨上汽通用泛亞汽車技術中心招聘了！電子軟件、驅動、造型、工程等大量招聘中！
電子系統及軟件部負責電子架構和軟件架構的規劃與實施、網絡安全和系統安全的管理、互聯智駕和電子電氣零部件的硬件和軟件開發、面向整車項目的系統集成和交付。
汽車電子資料領取 | 電動汽車的輪轂馬達及驅動電子設備
對于單個安裝在底盤上的馬達，電子驅動器必須提供全部車輛功率，可能高達數百千瓦，因此在 IGBT 和 SiC MOSFET 之間進行選擇并不是一件容易的事，IGBT 通常可提供最高額定電流。
總結
電動汽車中的輪轂馬達技術具有深厚的歷史淵源，并且隨著馬達和驅動技術進步，它們已成為替代底盤安裝馬達的可行方案，同時在燃油經濟性、續航里程和駕駛體驗等方面都具有優勢。隨著汽車逐步走向自動駕駛，輪轂馬達技術能夠幫助節省駕駛室空間，從而使汽車更多地成為“工作間”，人們可以更自由自在地在其中工作和放松。
參考文獻
[1]https://www.greencarcongress.com/2008/12/michelin-to-com.html
[2]https://www.nissan-global.com/EN/ZEROEMISSION/HISTORY/BLADEGLIDER/
[3]https://www.proteanelectric.com/
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精選汽車電子資料合集
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展開 汽車電子電動化與智能化的技術發展新需求和趨勢
普遍應用于汽車電子系統產品研發的V模式開發流程是反映這種全新開發理念的一個代表，與專門針對汽車嵌入式應用軟件開發的AUTOSAR體系規范以及其他一些由非功能性需求驅動建立的架構方法構成了汽車電子系統產品開發的方法論。
汽車電子系統產品開發的方法論與嵌入式系統實現技術都對汽車電子的發展產生重要的影響。汽車電子產品開發流程中任何一個設計、驗證和按架構體系進行的任何設計與實現過程都需要有相應的符合規范的開發預測試工具，即所謂開發理念的工具化，將方法論物化成為開發工程師和項目管理者易于使用的軟硬件工具。因此，汽車嵌入式產品開發工具對汽車嵌入式技術的發展具有重要的意義。
以汽車控制用嵌入式軟件技術形成方法論和工具鏈為特征，汽車電子軟件開發脫離了個性藝術，以電子電氣架構、AUTOSAR軟件架構、V模式開發和代碼自動生成為典型技術的汽車電子技術進行了深度整合，形成了具有自身特征的方法論和工具鏈，形成了平臺化、流程化的大型工程規范，大大提高了軟件的生產效率和可靠性[6]。汽車電子技術因此成為具有自身明顯特征的專業知識體系[7]。
自2010年至今，汽車電動化、智能化的兩大趨勢開始出現，在電子控制領域，電力電子技術被廣泛應用在汽車上，控制技術從弱電擴展到強電；而在汽車電子信息領域，隨著車內車外信息互聯互通，信息來源極大豐富，其功能也從輔助駕駛員駕駛到逐步替代駕駛員駕駛，智能技術成為信息處理的主要技術手段[8]。電動化和智能化對汽車電子技術形成了很大的挑戰，也帶來了新一輪發展的可能。
三、電動化對汽車電子技術發展新需求
電動汽車包含混合動力汽車(含插電式混合動力)、純電動汽車、燃料電池汽車等。
展開 電子技術引領汽車智能新浪潮，盡在AUTO TECH 2025廣州國際汽車電子技術盛會
電子技術引領汽車智能新浪潮，盡在AUTO TECH 2025廣州國際汽車電子技術盛會
隨著科技的持續進步，汽車電子行業正迎來深刻的轉型。這一變革的顯著特征是從傳統的機械控制方式逐漸過渡到智能化和網聯化的管理系統。這種轉變不僅提升了汽車電子產品的技術復雜性，還極大地豐富了其創新性和功能性。在這個過程中，產品開發的質量和效率變得尤為關鍵，它們直接決定了企業在激烈競爭環境中的市場地位和商業成功。
面對快速變化的市場需求，汽車電子行業在產品開發過程中遇到了多方面的挑戰。其中，信息孤島是一個顯著的問題。由于產品開發涉及多個部門和多種技能，信息在不同團隊之間的流通經常受阻，導致資源浪費和效率低下。
為了順應這一市場趨勢，同時為智能化發展注入更多動能，第十二屆廣州國際汽車電子技術展覽會將于2025年11月20日至22日在廣州保利世貿博覽館盛大召開，此展會是關于各種汽車電子解決方案的展，匯集了諸如車載系統、電子元件、材料、軟件、制造設備及測試技術等各種汽車電子技術，能夠幫您迅速擴展業務。并與汽車軟件與安全技術展、新能源汽車技術展、智能座艙技術展、汽車內外飾技術展以及汽車測試技術展等聯袂呈現；屆時將匯集全球500多家領先參展商向廣大汽車工程師展示先進的汽車電子技術產品；同期組委會還將舉辦2025 汽車電子技術暨自動駕駛國際論壇活動，以汽車電子技術為主，配合適量的品牌宣傳，以確保技術論壇介紹世界范圍內最先進的、最前沿的汽車技術，為廣大汽車行業人士奉送一場“美味佳肴”。
汽車電子行業正處于一個快速發展的階段，智能化和網聯化趨勢為其帶來了巨大的機遇和挑戰。為了抓住這些機遇并應對挑戰，歡迎業界同仁踴躍報名參展由AUTO TECH 華南展組成的汽車技術相關的展覽及高峰技術論壇。
展開 
電子可靠性 | 利用故障物理建模加速實現汽車電子可靠性
確保汽車電子可靠性的最佳方法是故障物理(PoF)方法，該方法通過科學（物理、化學等）解釋故障機制，并評估實際工作條件下的使用壽命。該方法的四個關鍵流程分別是設計捕獲、生命周期特征化、載荷變換和耐久性仿真可靠性分析與風險評估。
Ansys Sherlock自動設計分析軟件是一款可靠性保障工具套件，在虛擬仿真環境下運行該工具，可以確保電子設計的實際使用壽命達到產品的預期使用壽命。
可靠性是衡量產品在預期使用壽命內的客戶環境下執行特定功能的能力。可靠性必須通過設計進行保障。汽車行業傳統的可靠性設計方法，例如MIL-HDBK-2.17F等經驗預測、行業規范和“測試”可靠性，都存在嚴重的局限性。更出色的可靠性設計方法離不開基于故障物理(PoF)算法的可靠性保障軟件。
汽車電子面臨的挑戰在于，需要確保在惡劣環境下超過15萬英里的行駛里程和長達10年的使用壽命，且不能發生過高故障率。惡劣環境條件包括不同區域氣候下熱循環引起的季節性變化、電磁噪聲、振動、沖擊、溫度和濕度。
此外，電子產品現已集成到現代汽車的各個方面如圖1所示，多處有它們的身影。
圖1：現代汽車中的電子產品
傳統的汽車或產品開發流程方法使用了一系列“設計-構建-測試-整改(DBTF)”可靠性增長方法，這是一種發現和解決問題的試錯方法，然而如今，這種方法已經不夠用了。本白皮書通過汽車設計與計算機輔助工程、故障物理方法流程等方面詳細介紹如何利用故障物理建模加速實現汽車電子可靠性。本文為白皮書節選，完整內容可在文末下載。
汽車設計與計算機輔助工程
汽車行業已從虛擬計算機輔助工程(CAE)工具中收獲了顯著效益。這是將車輛評估從道路轉移到實驗室，再到利用計算機實現車輛、子系統和組件級評估的直接結果。
展開 2025北京國際汽車電子展|2025北京·雅森汽車展
ABS（防抱死制動系統），EBD（電子制動力分配系），TCS（牽引力控制系統），ESP（電子穩定程序），EBA（緊急剎車輔助系統）
7、車體電子控制產品和技術
發動機控制系統，底盤控制系統和車輛控制技術，自動緊急制動（AEB），自適應巡航（ACC）
8、車載電子裝置及智能硬件
汽車信息系統（行車電腦），汽車導航系統，車載信息娛樂系統，車載音響系統，車載通信系統，車載家電、電子監控設備，上網設備，通信定位和地圖技術（DSRC、4G/5G、GPS/北斗），車載藍牙，控制器，執行器
9、測試
EMC測試、環境測試、仿真測試、車載診斷系統、噪聲振動與舒適性(NVH)、第三方測試及新能源汽車測試技術
10、 ECU制作和檢測技術
ECU制造、SMT材料、檢測設備、委托SMT/委托制造服務
11、 車載軟件及開發工具
EDA、CAD、CAM、CAE、駕駛模擬系統、開發工具 （建模工具/需求管理工具/狀態轉換管理工具/原型畫面制作工具/程序分析工具/設計輔助工具/源代碼管理工具等)等
12、 汽車電子制造技術及設備
汽車電子SMT技術設備及裝配技術、焊接設備及材料、點膠技術、測試測量&3D掃描、精密加工、車載PCBs及電路載體制造、電子制造自動化設備、汽車線束加工技術、晶圓體代工、半導體封裝等制造技術、連接生產技術
聯系方式
聯系人：鄭先生
電話：137-6176-6572（wx）
展開 慧通測控汽車開關耐久測試系統：筑牢汽車電子零部件的品質防線
作為專注于智能測試解決方案的企業，北京沃華慧通測控技術有限公司的業務布局遠不止汽車開關測試。依托在測試技術、自動化控制領域的深厚積累，企業業務已覆蓋汽車電子及零部件、3C、智能家居、穿戴設備等多領域的測試服務從汽車電子零部件到全行業自動化、智能化升級，慧通測控始終以 “提供更智能的測試解決方案和服務” 為核心，憑借精準的技術把控、定制化的產品設計、全方位的服務能力，成為各行業客戶品質把控與效率提升的重要合作伙伴。
獨占50%以上汽車CIS市場，安森美強攻汽車電子
“尤其是在廠商極其關注的SiC和GaN功率器件上，安森美是全球市場現有兩家同時提供SiC和GaN產品供應商的其中一家，公司也推出了一些汽車專用的SiC二極管，并已量產。”，Lance Williams強調。他進一步指出，對于如氮化鎵(GaN)和碳化硅(SiC)這類寬禁帶方案，安森美半導體不僅專注于多代的技術，更以所需的認證為重點，以確保成功應用于所期的市場。
其實以上兩項只是英飛凌在汽車電子業務方面的冰山一角。
Lance Williams告訴記者，自2010年以來，安森美的戰略一直聚焦于汽車功能電子化、視覺和自動駕駛、LED照明、車身和舒適、車載網絡和電源管理等重點領域。他們無論內部還是外部的投資，都集中在汽車系統上，包括了先進的混合信號、模擬和電源技術，以及業界最廣泛的封裝陣容等方面。他強調，除了工藝、產品和封裝技術，安森美還通過提供開發硬件、固件和軟件支持，大大簡便客戶的設計流程。這些動作也幫做安森美在汽車電子領域積累了良好的口碑，這部分業務也貢獻了公司三分一的營收。
在問到對汽車電子未來的看法的時候，Lance William表示，在汽車歷史上，從未有過如此多觸手可及的改變。由內燃機轉向汽車功能電子化、拯救生命的主動安全系統、輔助駕駛和終極的自動駕駛、全球CO2減排、48 V電氣化結構，乃至新進入汽車行業的國家的增長，都是對于汽車業及其供應商群和消費者令人振奮的時刻。
“安森美半導體對汽車業的未來發展感到興奮”，Lance William說。
來源：半導體行業觀察 李壽鵬
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