Akıllı elektrikli araçlar için ne tür bir elektronik mimari gereklidir? Singularity Motors'un iki mühendisiyle sohbet ettik.
Otomobillerin akıllı hale getirilmesini teşvik etmek için lidar, milimetre radar, kamera vb. Gibi çok sayıda sensör eklendiğinde, ne tür bir altta yatan elektronik mimari gereklidir?
Bu konuyla ilgili olarak, otomotiv tedarikçisi devi Delphi, bir iş ayrımı ile yanıt verdi ve endüstri şimdiden bir fikir birliğine vardı: veri aktarım protokolünden, akıllı sürüş sisteminin yedeklilik tasarımından yazılım çerçevesine, akıllı otomobillerin ihtiyaçlarını karşılamak için yeniden tasarlanması gerekiyor. Yüksek veri aktarım hacmi, insan-bilgisayar etkileşimi, fonksiyonlar ve akıllı sürüş güvenliği.
Şu anda, bu kavramın daha uygun uygulaması, şüphesiz üretim hattını yeniden açan, sıfırdan yeni bir model geliştiren ve aynı zamanda kamp olarak akıllı ağlar oluşturan yeni bir yaratıcı güçtür.
Yukarıdaki önerilere odaklanan son Asya CES sırasında Titanium Media, Singularity Otomotiv Akıllı Sistem ADAS ve Yazılım Platformu Donanım Direktörü Jiang Weihong, ADAS ve Yazılım Platformu Kıdemli Direktörü Liu Ruixiang ile ayrıntılı bir tartışma yaptı. Araç şirketleri için, otomobillerin elektronik mimarisindeki değişikliklerin yalnızca parça şirketleri gibi iş yapısını ayarlamakla kalmayacağına, aynı zamanda endüstri zincirinde kaybedilen kontrolün bir kısmını yeniden kazanması gerektiğine inanıyorlar.
Otomotiv elektronik yapısının modülerleştirilmesi
Geleneksel otomotiv elektronik mimarisinde, aracın elektrik ve elektronik bileşenlerinin çoğu, kablolu bir şekilde veya kısmi LIN bağlantısıyla bağlanır. Bu yöntem kablo demetinin uzunluğunu ve ağırlığını artıracak ve tabii ki kablolama sürecini ve maliyetini de artıracaktır.
Halka açık veriler, orta-üst düzey bir otomobil için mevcut kablo demeti sisteminin yaklaşık 550-650 ABD doları maliyetine, yaklaşık 60 kilogram ağırlığa ve yaklaşık 5000 metre uzunluğa sahip olduğunu göstermektedir.Orijinal elektronik mimariye göre, akıllı sürüş çağında, gerekli kablo demeti uzunluğu daha uzun olacaktır. .
Pil ömrü ve fiyatına son derece duyarlı olan ve zeka dalgasında daha fazla veri aktarım baskısı taşıyan elektrikli araçlar için, geleneksel elektronik mimariyi basitleştirmek acildir. Bu nedenle, yeni elektrikli araçların olumlu gelişiminde, yongaların ve elektronik bileşenlerin maliyetinin düşürülmesi sayesinde araç şirketleri, otomotiv elektronik mimarisini modülerleştirmek için ana bileşenler olarak otomotiv Ethernet ve alan denetleyicilerini kullanıyor.
Teslanın yakında çıkacak olan Model Ysi bu tasarımın ustası. Musk, Model Ynin arabanın içindeki kablo demeti uzunluğu ile dünyanın en kısa otomobil ürünü olacağını ortaya çıkardı. Toplam uzunluk yalnızca 100 metre. 3 Arabadaki kablo demetinin 1500 metrelik uzunluğuyla karşılaştırıldığında, bu sadece 1 / 15'tir.
Kablo demetinin uzunluğunun önemli ölçüde azaltılması, kablo direncini azaltabilir, böylece enerji kaybını azaltabilir ve bu da pil ömrünün iyileştirilmesinde olumlu bir rol oynayacaktır. Aynı zamanda montaj hızı da artırılabilir - 1500 metrelik kabloya göre 100 metrelik kablo döşemek çok daha kolaydır. Bu aynı zamanda otomobil üretim kapasitesinin hızla artacağı ve maliyetlerin de etkin bir şekilde iyileştirileceği anlamına gelir.
Singularity Automotivein ADAS Direktörü Jiang Weihong, Titanium Mediaya ilk seri üretim modeli iS6nın araç içi veriyolunun uzunluğunu açıklamadı, ancak tanıtımına göre Singularity Automotive, alan denetleyicileri ve yerleşik Ethernete dayalı yeni bir ağ topolojisi kullanıyor. Yapı, arabadaki elektronik mimari 5 alana bölünmüştür: akıllı sürüş alanı, akıllı bilgi alanı, vücut alanı, şasi alanı ve güç alanı.
"Bu etki alanı bölümleri ne tür değişiklikler getiriyor? Tüm araçta birden fazla donanım sinyalinin yakınsaması artık mevcut olmayacak." Jiang Weihong açıkça söyledi ve orijinal ağ yapısının yerini alan "CAN + Araba Ethernet" Çift omurga ağ veriyolu mimarisi oluşturur.
Geleneksel otomobil gövdesi mimarisinde, CAN protokolü esas olarak veri iletmek için kullanılır ve 500kb / s iletim hızı, gelecekteki akıllı ve dijital arabaların gelişimini açıkça kısıtlamıştır. "Gözlerinizi kırptığınızda, araba 15.000 kopya veri alışverişini tamamlamış olabilir. 2020 yılına kadar bu sayı hızla 100.000'e yükselecek." Bir zamanlar Titanium Media'ya sektördeki ilgili mühendisler söyledi.
Raporlara göre, Singularity Automobile "CAN + Car Ethernet" in çift omurga ağ veriyolu mimarisinde, CAN protokolü daha yüksek zaman gereksinimleri ve küçük veri hacmi ile bilgi aktarımından sorumluyken, araç Ethernet'i esas olarak farklı alanlar arasında kullanılıyor. , Büyük miktarda bilgi alışverişini gerçekleştirmek için.
Otomotiv Ethernet bant genişliğinin üst sınırı 100Mb / s veya daha yüksek bir değere ulaşabilir ve bu da araçta bilgi aktarımını hızlandırabilir. Şu anda, NXP, Broadcom, Marvell ve tier1 gibi yukarı akış yonga üreticileri ve araç şirketleri otomotiv Ethernet'i tanıtmak için birlikte çalışıyorlar. Büyük ölçekli uygulama.
Yüksek aktarım verimliliği, yalnızca bilginin verimli bir şekilde iç içe geçmesini desteklemekle kalmaz, aynı zamanda aracın gelecekteki donanım ve yazılım yükseltmeleri için de uyumluluk sağlar, yani aracın elektronik mimarisini değiştirmeden yalnızca ilgili donanım ve yazılım için yükseltilmesi gerekir.
Jiang Weihong, "Tüm aracın sonraki ağ yinelemesinde, tüm elektronik ve elektrik mimarisini alt üst etmek yerine, otobüsün düzeni aracılığıyla kolayca modüler yinelemeler yapabiliriz." Dedi.
"CAN + Araç Ethernet" temelli işlevsel yenilik
Çevrimiçi olarak yükseltilebilen insan-bilgisayar etkileşim sistemi, gelecekteki otomotiv ürünlerinin temel rekabet gücünden biri olarak kabul edilmektedir.Çoğu yeni otomobil kuvvetinin kokpitlerinde, Android tabanlı geliştirilen dijital gösterge panoları ve merkezi kontrol sistemleri sağlanmaktadır.
Singularity iS6 Dijital Gösterge Tablosu
Çoğu dijital gösterge paneli, BlackBerrynin QNXine göre geliştirilir ve araç şirketlerinin BlackBerryye bir lisans ücreti ödemesini gerektirir. QNX'in kendisi gerçek zamanlı ve kapalı bir işletim sistemi olduğundan, kontrol panelinin güvenliği ve çalıştırma kalitesi, kullanıcıların çok fazla endişelenmesini gerektirmez. Jiang Weihong'a göre BlackBerry QNX'in gösterge tablosundaki test verileri hatasız milyonlarca saate ulaşabiliyor Peki açık ve açık kaynak koduyla tanınan Android tabanlı olarak geliştirilen merkezi kontrol aracı sistemi ne olacak?
Jiang Weihong, "Bir bakış açısından, tüm araçta Android'in güvenlik seviyesinin nispeten düşük olduğuna inanıyoruz. Bu nedenle, kara ve beyaz liste ağ topolojisi ve ilgili protokollerde yönetiliyor." Dedi.
Raporlara göre, Singularity Auto'nun yaklaşımı, bağımsız olarak bir dijital gösterge paneli geliştirmek ve ardından merkezi kontrol ve enstrümanın bağlantısı yoluyla, kanıtlanmış stabilite ile insan-bilgisayar etkileşiminin girişinin daha fazla ağırlığını enstrüman sistemine aktarmaktır.
Singularity otomobilin ayrı merkezi kontrol geniş ekran tasarımı
"Merkezi kontrol sistemini daha güvenli hale getirebiliriz, ancak yine de güvenli olmayan bir sistem olduğunu düşünüyoruz. Güvenli olmayan sistemler için, sadece Ethernet üzerinde var olmasına izin veriyoruz ve tüm araç için daha uygun hale getirmek için güvenlik duvarı üzerinden ayarlıyoruz. Tek hatlı düğüm Daha sonra araç üzerindeki doğrudan kontrol komutları cihaz aracılığıyla verilir veya tüm güç ve şasi verilir. "Jiang Weihong dedi.
"CAN + Ethernet" mimarisine dayalı merkezi kontrol ve enstrümantasyon ürünlerini mantıksal olarak birleştirmenin yanı sıra, Singularity Motors ayrıca yerleşik Ethernet'e dayalı 720P 360 derece HD çevresel görüntüleme sistemi ile donatılmıştır. Bu araba seviyesindeki Ethernet kameranın çerçevesi, BMW 5 Serisi tarafından benimsenen çerçeveye benzer.
Jiang Weihong, Singularity Automobile'in bu programı uygulayabilmesinin iki nedeni olduğunu söyledi: Birincisi, kablo demetinin tamamında, kablo demetinin ağırlığı ve maliyeti aynı döngünün geleneksel maliyetinden çok daha düşük; ikincisi, bant genişliği açısından, gelecekteki yükseltmeler Değiştirme işleminin yalnızca arka uç işlemcinin bilgi işlem gücünü iyileştirmesi gerekir ve tüm mimaride yıkıcı değişiklikler gerektirmez.
Singularity'de, başka bir modüler ve yinelemeli tasarım, ayrı bir merkezi kontrol ekranıdır. Jiang Weihong, "Yazılım ve donanım yükseltmeleriyle, kullanıcının yalnızca gelecekte merkezi kontrol ekranını değiştirmesi gerekiyor. Bant genişliği ve ekran çözünürlüğü de dahil olmak üzere gelecekteki tüm yükseltmeler, Ethernet tarafından kapsanmıştır." Dedi.
Akıllı elektrikli araçlar çağında, otomobil şirketleri verilerin kontrolünü göz ardı etmemelidir.
Araç içi Ethernet'i temel alan araç elektronik mimarisinin özlü tasarımından sonra, otomobil şirketlerine bir başka nimet, ölçeklenebilir bir akıllı sürüş mimarisi oluşturmak için bir temel sağlamasıdır. Tüm AI hesaplamaları verilere dayanır ve sözde büyüme yapısı, veri kontrolünün düzenlemesidir.
ADAS ve yazılım platformunun kıdemli yöneticisi Liu Ruixiang'a göre, piyasadaki mevcut seri üretilen modellerde, akıllı sürüş yapısı neredeyse her zaman ayrıdır.
"Ayrı bir tür nedir? Yani, paralel destek, otomatik park etme veya uyarlanabilir seyir gibi işlevlerin arkasındaki her bileşen için, aralarındaki etkileşim veri üretmez. Aynı zamanda, her işlev hala farklı bir tedarikçidir. Bu araba piyasaya sürüldü. Zaman zaman belli bir işlev var ve bir yıldan sonra küçük bir değişiklik de böyle bir işlev olacak. Arabanın yapısında büyüme yok. "Liu Ruixiang dedi.
Liu Ruixiang'a göre, Singularity Automobile'in sensör düzenlemesi, geleneksel otomobil bayilerinden çok da farklı değil ve en büyük fark, tüm verilerin merkezi kontrol cihazında yoğunlaşması.
"Merkezi kontrol birimi, uyarlanabilir seyir, şerit tutma ve otomatik park etme gibi çeşitli akıllı sürüş işlevlerini gerçekleştirmek için karar planlama ve veri işleme yapar." Liu Ruixiang, bu tasarımın en büyük avantajının toplanabilmesi olduğunu vurguladı. Tüm veriler, "Buradaki milimetre dalga radarının Bosch kullanması ve ultrasonun diğer tedarikçileri kullanması mümkün olsa da, önemli değil, verileri merkezi kontrolöre gönderilebilir."
Singularity'nin denetleyicinin donanım tasarımına 100'den fazla kişiye yatırım yaptığı anlaşılıyor.
"Tüm işlevlere ve tüm verilere kendimiz sahibiz, böylece işlevlerin gerçekleştirilmesini garanti edebiliriz. ADAS işlevini seri üretim sırasında gerçekleştirmenin yanı sıra, büyük ölçekli kullanıcı geri bildirimlerini takiben yinelemeli yükseltmeler yoluyla bazı işlevleri de uygulayabiliriz. Liu Ruixiang dedi.
Kendi geliştirdiği gösterge panoları, merkezi kontrolörler, merkezi kontrol araç sistemleri ve hatta araç donanımı ... Singularity Automobiles'in tasarımına yansıyan, bir dizi elektronik mimari ve bilgi tasarımı üzerindeki kontrol, diğer yeni otomobil şirketlerinde de yaygın. Leapfrog'un kendi geliştirdiği bir AI otopilot çipi önerdiği ve NIO'nun da Almanya ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki dijital deneyim sistemlerinde araştırma ve geliştirmeye yatırım yaptığı zaten gösterilmişti.
Belki de, gelecekteki üç elektrikli sistem yavaş yavaş homojen hale gelecek ve otomobil şirketlerinin temel rekabet gücü akıllı sistemde yoğunlaşacak ve bu, ilk önce tam düzeni kimin yaptığını test edecek. (Bu makale ilk olarak Titanium Media'da yayınlandı, yazar / Li Qin)
Daha heyecan verici içerik için Titanium Media WeChat ID'yi (ID: taimeiti) takip edin veya Titanium Media Uygulamasını indirin
