必須有一個主宰,否則任何事情都不會達成一致。? ? ? ? ——亞伯拉罕·林肯
電子電氣架構指的是車上電子電氣統(tǒng)中的各種實體元素之間的結構或關系,以及系統(tǒng)之內的元素與周邊環(huán)境所構成的結構或關系,也包含了設計這些元素乃至整個系統(tǒng)的設計原則和系統(tǒng)的演進原則,因此電子電氣架構設計工作中的管理比重占據(jù)了很大的份額。
電子電氣架構專家侯旭光先生在《智能汽車:電子電氣架構詳解》一書中,基于豐富實踐經(jīng)驗對于電子電氣系統(tǒng)四類關系的管理提出了詳細的解讀;本文摘取書中片段進行分享,希望給大家以啟發(fā)~
電子電氣系統(tǒng)四類關系的管理
架構設計的主要任務并不是實現(xiàn)系統(tǒng)中的組件或元素,而是設計并管理各種關系,前者是系統(tǒng)設計和零部件開發(fā)團隊的主要職責。雖然架構團隊并不需要管理零部件,但是零部件之間結構關系的設計和管理需要架構團隊投入大量的時間和精力。另外,環(huán)境雖然不是系統(tǒng)內部的固有組成部分,但是深刻影響著系統(tǒng)的設計工作和運行狀態(tài),電子電氣系統(tǒng)與外部環(huán)境關系的設計和管理,也是架構開發(fā)的工作內容之一。
電子電氣系統(tǒng)之中的關系,具體可以分為如下圖所示的4個象限。
?圖:?電子電氣系統(tǒng)中的關系分類
?象限I?電子電氣系統(tǒng)內部的物理結構關系,通過部件之間的物理連接來體現(xiàn)。
象限II?電子電氣系統(tǒng)與外部環(huán)境的物理上的相對結構關系,包括如下兩個方面。
? 電子電氣系統(tǒng)與所在車輛的相對物理結構關系。通過系統(tǒng)中的每一個部件與車輛本身的物理連接、相對位置等體現(xiàn)。
? 電子電氣系統(tǒng)與車輛外部所有相互作用的物體構成的物理關系。通過系統(tǒng)中的每一個部件與車輛外部的物理連接來體現(xiàn)。如開關、屏幕等與操作者之間的連接,充電接口與充電樁的連接等。車輛的電氣系統(tǒng)與車外的直接連接較少,尤其是傳統(tǒng)的非智能網(wǎng)聯(lián)時代的車輛更是如此。在車輛進入智能網(wǎng)聯(lián)時代之后,這種連接越來越多,如通信基站與車輛的網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)間通過電磁波進行連接;路上各種物體與車輛雷達直接或間接連接等,均屬于汽車的電子電氣系統(tǒng)與車外環(huán)境的物理關系。
?象限Ⅲ??電子電氣系統(tǒng)與外部環(huán)境之間的邏輯連接,如通信基站與車輛的網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)間通過電磁波進行物理上的連接,而車輛與基站和后臺服務器之間通過這種物理連接又進行了邏輯上的連接。車輛將自身的數(shù)據(jù)上傳到服務器,而服務器可以通過數(shù)據(jù)指令對車輛的功能和行為進行控制,這種數(shù)據(jù)交換的行為本質上屬于車輛與環(huán)境之間的邏輯連接。
? 象限IV?電子電氣系統(tǒng)內部組件之間的邏輯連接關系,如底盤系統(tǒng)通過信號對車身控制系統(tǒng)的部件進行影響等。
以上列舉的所有結構關系,都是電子電氣架構設計工作涵蓋的內容,甚至可能是工作量最大的內容。對于電子電氣這個多達幾百個電子部件的復雜系統(tǒng),參與開發(fā)設計工作的人員可能達到上千人甚至幾千人,結構關系的設計和管理既是一個復雜無比、費心費力地勞動,更是一種技術與藝術的追求,也是項目成功的關鍵。
雖然汽車行業(yè)在長期實踐中形成了相對完善的流程和機制來保證項目能夠有序地推進下去,但是所有的流程設計都是基于過往的經(jīng)驗,當開發(fā)一個全新的電子電氣架構時,相比于原有的架構,一定會出現(xiàn)如下變化。
- 組件(包括物理零部件與邏輯部件等)的數(shù)量發(fā)生變化。
- 結構關系發(fā)生變化,可能電子電氣系統(tǒng)中的4種關系都發(fā)生了變化。
- 電子電氣系統(tǒng)所處的環(huán)境發(fā)生變化。
如何應對這些變化,是架構師團隊面臨的最大挑戰(zhàn)。上述變化所帶來的不僅是新的開發(fā)工作量,而且還有組織機構與人員的調整。每種變化都會改變已經(jīng)穩(wěn)定的結構關系(包括人與物),如何能快速建立新的、穩(wěn)定的結構關系,已經(jīng)遠遠超越了技術可以解決的范圍。
在傳統(tǒng)的以中央網(wǎng)關為數(shù)據(jù)交換核心的架構形式中,各個控制器基本上是獨立的,不存在從屬關系。在域控制器出現(xiàn)之后,域控制器與下一級的控制器之間的關系就變成了中央與地方的關系,雖然在形式上還是一個個獨立的控制器,但是在功能邏輯上已經(jīng)有了層級的分化,而且物理連接也更加復雜。當云端也參與到車輛的控制后,車與云的關系也在不斷地變化中。架構形式的變化,也必然會導致組織中人與人之間關系的變化。
如果架構所包含的關系僅僅是技術層面的,那么架構團隊的工作就不會那么的復雜。每個需求、每個部件和每個原則都代表著其背后由人所組成的組織,他們作為利益相關者有著各種各樣的訴求。雖然有了架構的設計原則,但原則反映的是利益相關者已經(jīng)識別到的訴求,對于開發(fā)過程中所產生的新訴求和問題,已經(jīng)制定的原則并非都可以解決,這要求架構團隊不斷更新和擴充原則。
(本文摘編自機械工業(yè)出版社圖書《智能汽車:電子電氣架構詳解》,作者侯旭光)
侯旭光,?智能汽車領域資深技術專家,在汽車電子電氣相關領域從業(yè)超過20年,現(xiàn)就職于廣汽集團汽車工程研究院,電子電氣架構總師;曾就職于西門子和吉利汽車,在吉利汽車從事整車電子電氣架構開發(fā)和車身電子產品的開發(fā)與管理工作;中國汽車工程學會智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)架構分會委員。
侯哥工作感悟:侯哥?@Roy 專注汽車電子電氣架構開發(fā)
刪改編:娜可不敢