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來(lái)源：AVNET 毫不夸張地講，今天的汽車(chē)猶如一頭“數據怪獸”：據估算，一輛汽車(chē)每小時(shí)由車(chē)內各個(gè)電子系統產(chǎn)生的車(chē)載數據量已經(jīng)達到了4TB，這是一個(gè)相當可觀(guān)的量級。 在“大數據”擁躉們的眼中，這樣海量的數據無(wú)疑是一座價(jià)值連城的“寶礦”，未來(lái)可期；但是在車(chē)企和消費者用戶(hù)的眼中，為了支持這些數據，則需要付出很現實(shí)的代價(jià)。就拿支撐這些車(chē)輛數據交互流動(dòng)的線(xiàn)束系統來(lái)說(shuō)，如今一輛高端車(chē)的線(xiàn)束系統總長(cháng)就達5000米，重量約為60公斤；而在未來(lái)的無(wú)人駕駛汽車(chē)中，基于目前的車(chē)載網(wǎng)路架構，線(xiàn)束系統重量將高達100公斤。對于車(chē)企來(lái)說(shuō)這無(wú)疑是一筆沉甸甸的成本，而對于用戶(hù)來(lái)講，這無(wú)異于是在為增加的“數據”掏油錢(qián)。 因此，如何能夠喚醒這些“沉睡”的汽車(chē)數據，真正讓他們“變現”，也就成了當今汽車(chē)行業(yè)迫切需要解決的一個(gè)問(wèn)題。在諸多解決思路中，有一個(gè)名詞這兩年被反復提及，這就是“服務(wù)型網(wǎng)關(guān)”。 什么是服務(wù)型網(wǎng)關(guān)？ 其實(shí)隨著(zhù)汽車(chē)網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展，人們對車(chē)載網(wǎng)關(guān)的概念已經(jīng)不陌生了——一方面，車(chē)載網(wǎng)關(guān)擔負著(zhù)在車(chē)輛不同總線(xiàn)架構之間協(xié)議轉化的工作，以打破不同車(chē)載子網(wǎng)絡(luò )之間數據的藩籬；另一方面車(chē)載網(wǎng)關(guān)也扮演著(zhù)汽車(chē)與外部通信網(wǎng)絡(luò )之間溝通紐帶的角色，讓汽車(chē)不再是一個(gè)信息孤島。 但是這樣的傳統車(chē)載網(wǎng)關(guān)，其對數據的加工是“初級”的，其核心的作用就是進(jìn)行數據的轉換和處理；而越來(lái)越多的應用場(chǎng)景會(huì )要求，車(chē)載網(wǎng)關(guān)能夠擔負起更多的設備管理的工作，進(jìn)而可以為用戶(hù)提供更加智能的服務(wù)，這時(shí)候就要求車(chē)載網(wǎng)關(guān)能夠對數據做進(jìn)一步的“精加工”——或是在本地基于數據進(jìn)行及時(shí)的決策和響應，或是在經(jīng)過(guò)邊緣計算處理后將“有用”的數據傳輸到云端，進(jìn)行全局化的分析和洞察，為汽車(chē)賦予更多的智能……進(jìn)化到這個(gè)層次的車(chē)載網(wǎng)關(guān)，就可以稱(chēng)其為“服務(wù)型網(wǎng)關(guān)”了。 我們可以用更簡(jiǎn)單的一句話(huà)去概括傳統車(chē)載網(wǎng)關(guān)和服務(wù)型網(wǎng)關(guān)之間的差別：前者處理的對象是數據，而后者面對的則是用戶(hù)，表面上看兩者只是在性能和功能上的差異，而實(shí)際上其背后是設計和應用理念深刻的改變，這也會(huì )對未來(lái)的汽車(chē)架構乃至汽車(chē)行業(yè)的商業(yè)模式產(chǎn)生深遠的影響。 加速車(chē)輛架構演變 首先，服務(wù)型網(wǎng)關(guān)的出現，將加速未來(lái)車(chē)輛架構的演變。 傳統汽車(chē)采用的是分布式的電子架構，也就是由多個(gè)ECU來(lái)實(shí)現車(chē)輛的電子電氣功能，再通過(guò)相應的汽車(chē)總線(xiàn)將相關(guān)聯(lián)的ECU連接在一起。但是這樣一種點(diǎn)對點(diǎn)、扁平化的架構從本質(zhì)上來(lái)講，是一種基于硬件的架構，在系統的擴展性上很容易遭遇瓶頸，且功能的升級也會(huì )很難，這顯然不利于汽車(chē)行業(yè)因應市場(chǎng)發(fā)展快速迭代的要求。而基于軟件的、集中化管理也就成為了車(chē)輛架構演變的一個(gè)大方向。 服務(wù)型網(wǎng)關(guān)的出現，將大大推進(jìn)傳統分布式的車(chē)輛架構向基于功能域的架構演進(jìn)。所謂基于功能域的架構，就是指將功能相同或相近的ECU納入到一個(gè)功能域中（如動(dòng)力傳動(dòng)、底盤(pán)與安全、車(chē)身控制、信息娛樂(lè )、高級駕駛輔助系統等），由域控制器來(lái)集中管理，而服務(wù)型網(wǎng)關(guān)則作為整車(chē)的中心樞紐，安全地與功能域控制器互聯(lián)并處理異構車(chē)載網(wǎng)絡(luò )中的數據，同時(shí)與云端建立安全高效的連接，支持從云端接收無(wú)線(xiàn)（OTA）更新，對車(chē)載電子系統進(jìn)行遠程的升級、管理和維護。 
圖1，基于域的車(chē)輛架構中，服務(wù)型網(wǎng)關(guān)處于重要的核心地位（圖源：NXP） 挖掘汽車(chē)數據價(jià)值 這種車(chē)輛結構的變化，實(shí)際上也為挖掘海量汽車(chē)數據的潛在價(jià)值奠定了基礎。 正如上文所述，以服務(wù)型網(wǎng)關(guān)為核心的基于功能域的車(chē)輛架構的發(fā)展，將一種傳統的依賴(lài)于硬件的系統轉變?yōu)榛谲浖芾淼南到y，這里面的潛臺詞就是：以前由硬件定義的汽車(chē)的功能，以后將改由“軟件定義”，你買(mǎi)到手的汽車(chē)會(huì )經(jīng)由軟件的升級呈現出不同的“狀態(tài)”。比如你早上開(kāi)啟汽車(chē)，中控屏上會(huì )顯示“您的汽車(chē)已經(jīng)通過(guò)自動(dòng)OTA升級增加了某種新功能”——這有點(diǎn)像我們的智能手機——然后你就可以開(kāi)始體驗了。由此帶給用戶(hù)的感覺(jué)是：一個(gè)汽車(chē)不是越用越舊，而是常用常新！這樣的驚喜誰(shuí)不想要呢？ 而對于車(chē)企來(lái)說(shuō)，未來(lái)他們也可以通過(guò)服務(wù)型網(wǎng)關(guān)實(shí)施更多的遠程管理服務(wù)：除了通過(guò)OTA給用戶(hù)系統升級“送驚喜”，還可以遠程修復軟件中的bug，避免以往繁瑣而昂貴的召回維修工作。進(jìn)一步來(lái)講，車(chē)企可以通過(guò)云計算，對服務(wù)型網(wǎng)關(guān)收集上來(lái)的數據進(jìn)行分析和處理，并據此掌握用戶(hù)的偏好，以便為其推送和銷(xiāo)售更為個(gè)性化的服務(wù)。這背后的“錢(qián)”景就很廣闊了——這意味著(zhù)，一輛車(chē)的銷(xiāo)售，不再是一錘子買(mǎi)賣(mài)，通過(guò)服務(wù)型網(wǎng)關(guān)這個(gè)紐帶，車(chē)企和用戶(hù)之間將發(fā)生更為頻繁而長(cháng)久的互動(dòng)，進(jìn)而促成更多可產(chǎn)生附加價(jià)值的交易。 而且這種車(chē)輛數據所釋放出來(lái)能量，也將輻射到整個(gè)汽車(chē)生態(tài)鏈中的其他環(huán)節。比如基于服務(wù)型網(wǎng)關(guān)收集的原始數據，保險公司可根據駕駛員行為（加速、制動(dòng)、速度、轉向燈的使用）、車(chē)輛位置和路況制等，實(shí)行個(gè)性化、動(dòng)態(tài)化的保險費率，從而降低成本。物流公司也可以通過(guò)服務(wù)型網(wǎng)關(guān)，隨時(shí)監控運輸車(chē)輛的狀態(tài)，以便優(yōu)化燃油效率或解決預測性維護問(wèn)題，從而減少車(chē)輛意外故障的發(fā)生。當然這些數據，對于共享汽車(chē)等新業(yè)態(tài)的發(fā)展也會(huì )起到推波助瀾的作用。 服務(wù)型網(wǎng)關(guān)離我們還有多遠？ 像每一次重大的技術(shù)升級換代一樣，服務(wù)型網(wǎng)關(guān)的應用以及車(chē)輛架構的變革，還需要一個(gè)過(guò)程，這對于行事非常審慎的汽車(chē)行業(yè)來(lái)說(shuō)，更是如此。在這個(gè)過(guò)程中，也有不少技術(shù)挑戰需要去克服。 比如說(shuō)，服務(wù)型網(wǎng)關(guān)就對新一代的車(chē)載處理器/控制器提出了更高的要求，需要其具有更高的處理性能，能夠確保車(chē)載信息安全的需要，并且具有足夠高的功能安全性。 為此，各個(gè)汽車(chē)處理器廠(chǎng)商已經(jīng)在厲兵秣馬。今年年初恩智浦推出的S32G處理器，可以說(shuō)就是一款為服務(wù)型網(wǎng)關(guān)量身定制的產(chǎn)品：S32G同時(shí)提供ASIL D等級的MCU和MPU，以及針對網(wǎng)絡(luò )通信的硬件加速器，從而能夠減輕處理器的負擔，以應對新一代汽車(chē)所處復雜實(shí)時(shí)環(huán)境，提供確定性的網(wǎng)絡(luò )性能，從而提供增值服務(wù)。同時(shí)，S32G嵌入了高性能的硬件安全加速器以及由硬件安全引擎(HSE)支持的公共密鑰基礎設施(PKI)，確保足夠的信息安全性。恩智浦希望S32G能夠提供10倍算力與網(wǎng)絡(luò )性能，并借此卡位服務(wù)型網(wǎng)關(guān)的風(fēng)口。
圖2，恩智浦推出的面向服務(wù)型網(wǎng)關(guān)的S32G處理器（圖源：NXP） 可以預見(jiàn)，未來(lái)圍繞服務(wù)型網(wǎng)關(guān)所做的技術(shù)嘗試會(huì )越來(lái)越多，這些努力都會(huì )讓服務(wù)型網(wǎng)關(guān)最終走入到汽車(chē)之中，讓不斷增加的海量的車(chē)載數據不再是一種負擔，而變成實(shí)實(shí)在在的財富。 |
