汽車產(chǎn)業(yè)目前正夾在一種智能化應(yīng)用程序(App)與嚴峻開發(fā)環(huán)境之間的困境中。
一方面，汽車制造商感受到來自現(xiàn)代消費者越來越期望自已下一部車能像智能手機一樣智能反應(yīng)的壓力；另一方面，開發(fā)連網(wǎng)汽車與自動駕駛已經(jīng)變得如此復(fù)雜，使得未來的汽車開發(fā)困難度就像是在設(shè)計飛機一樣。
福特汽車公司(Ford Motor Co.)技術(shù)研究員兼電子電氣系統(tǒng)工程總監(jiān)James Buczkowski在設(shè)計自動化大會(DAC)上“呼吁積極采取行動”。在一場與MathWorks公司技術(shù)經(jīng)理Jim Tung聯(lián)袂發(fā)表的專題演說上，James Buczkowski指出，如果缺乏能夠跟得上汽車設(shè)計挑戰(zhàn)進展的工具與方法，汽車的復(fù)雜度將不斷增加。
為了說明汽車產(chǎn)業(yè)面臨的窘境，Buczkowski以消費者期待、產(chǎn)量、產(chǎn)品生命周期、操作環(huán)境以及所需維護與監(jiān)管的觀點來比較汽車、智能手機與飛機。
2012年全球GDP與全球IC市場成長預(yù)測
Source：FordbmYesmc
Buczkowski表示，汽車與手機之間最大的區(qū)別就是“產(chǎn)品生命周期”。一般情況下，開發(fā)一款新車需要24-48個月的時間，同一開發(fā)平臺可持續(xù)10年之久，其間只需小幅更新保持新鮮感即可。因此，一種新車款在開始大量生產(chǎn)以前約兩年或兩年以前就得先進行開發(fā)。
讓 汽車變得更像是消費電子產(chǎn)品的關(guān)鍵在于二者都需要更可負擔(dān)得起，他說。然而，如果你比較在一年中約售出400萬輛汽車，以及一個周末就能賣掉400萬支智能手機的事實，二者的規(guī)模就大不相同了。汽車制造商不能只是不斷地添加更多的功能，也不能持續(xù)增加成本。也許更重要的是，汽車的設(shè)計必須分別為16歲和 60歲采取不同的設(shè)計途徑與要求。
盡管存在這些差異，消費電子產(chǎn)品和汽車仍有其相似點，因為二者都必須在一個競爭十分激烈的市場中仰賴微薄的利潤空間下求生存。
從監(jiān)管要求方面來看，消費電子產(chǎn)品和汽車產(chǎn)業(yè)之間存在著巨大差異。Buczkowski指出，消費者并不一定都了解這方面的問題，而且法規(guī)規(guī)定不只是為了安全起見，同時也在于盡量減少駕駛?cè)朔中摹４送?，排放控制與燃油經(jīng)濟也為汽車產(chǎn)業(yè)帶來壓力。
汽車開發(fā)的兩大主題
在專題演講中，Buczkowski表示，汽車制造商正專注于兩項主題：輔助/自動/自動駕駛，以及完全互連的行動性。
為了改造以駕駛?cè)藶閷?dǎo)向的輔助與自主汽車設(shè)計，關(guān)鍵就在于傳感器融合以及越來越多的軟件。軟件必須能夠調(diào)節(jié)與管理不同功能之間的相互作用。例如，在自適應(yīng)巡航控制功能方面，電子穩(wěn)定性和煞車系統(tǒng)必須能以優(yōu)化方式互動。
在連網(wǎng)車輛中，汽車制造商越來越將汽車視為連接到因特網(wǎng)的‘另一臺機器’。
Buczkowski說，它必須透過使用蜂窩、Wi-Fi和其他網(wǎng)絡(luò)來保持優(yōu)化的連接性，還必須能夠使用有線/無線數(shù)據(jù)，同時動態(tài)地連接到數(shù)據(jù)源與服務(wù)。
本文授權(quán)編譯自EE Times，版權(quán)所有，謝絕轉(zhuǎn)載
本文下一頁：基于模型化的設(shè)計，功能安全標(biāo)準(zhǔn)向飛機看齊
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基于模型化的設(shè)計
結(jié) 合這兩大開發(fā)主題來看，汽車工程師正面臨著合成電子、封裝材料、控制軟件、嵌入式軟件以及云端服務(wù)帶來的挑戰(zhàn)。為了實現(xiàn)成功的設(shè)計，一種‘以模型化為基礎(chǔ) 的系統(tǒng)設(shè)計途徑’(Model-Based Design)正成為一門關(guān)鍵的設(shè)計學(xué)科，MathWorks公司的Jim Tung表示。
他以開發(fā)汽車時必須持續(xù)降低油耗又必須達到性能目標(biāo)為例。首先，工程師們必須著眼于汽車的變速器及其控制算法。根據(jù)該系統(tǒng)設(shè)計途徑，他們必須先計算燃油利 用、探測參數(shù)值，以及開發(fā)優(yōu)化算法。在進行系統(tǒng)級建模時，如果方法正確，那么即使在產(chǎn)生程序代碼以前，工程師們都能探索不同的設(shè)計方案，以及在模型化基礎(chǔ)上完成軟件優(yōu)化。
總之，發(fā)表專題演說的兩位主講人均強調(diào)，電子產(chǎn)品與軟件的搭配變得越來越重要了。大量地利用電子設(shè)備，將使得汽車工程師在遵循摩爾定律(Moore's Law)的同時，也帶來為未來車款設(shè)計更多功能的機會。
兩位主講人也都同意，軟件正是關(guān)鍵。軟件可實現(xiàn)數(shù)據(jù)、信號與經(jīng)驗的融合，Buczkowski說，但這種整合也創(chuàng)造出“復(fù)雜的軟件，從而使其質(zhì)量更受到挑戰(zhàn)”。
最后但也十分重要的是，“工具與制程更是關(guān)鍵，”他說，“汽車產(chǎn)業(yè)將充分利用ISO 26262功能安全標(biāo)準(zhǔn)，以實現(xiàn)‘安全至關(guān)重要的系統(tǒng)’。”這將需要有利的工具，以便“有助于維持汽車產(chǎn)業(yè)專注于創(chuàng)造，而又不至于限制客戶所想象和所需要的體驗。”
功能安全標(biāo)準(zhǔn)
在專題演講之后，EE Times記者問Buczkowski，從芯片、代工廠與軟件到工具、模塊、子系統(tǒng)與汽車本身的整個供應(yīng)鏈中，汽車產(chǎn)業(yè)在為這些相關(guān)廠商建立ISO 26262認證計劃的道路上已經(jīng)走到多遠了呢？
Buczkowski表示，“針對ISO 26262認證整個生態(tài)系統(tǒng)方面，目前還有許多任務(wù)尚待完成。不過，我們正從飛機產(chǎn)業(yè)在功能性安全認證方面的成果學(xué)到經(jīng)驗與啟示?！?
編譯：Susan Hong
本文授權(quán)編譯自EE Times，版權(quán)所有，謝絕轉(zhuǎn)載
(參考原文：Design Cars Like Planes, Use Them Like Cellphones; Model-Based Design Comes to Automobiles，by Junko Yoshida)
