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ES Show 深圳电子展小编觉得，如果将汽车比作人体，汽车的机械结构相当于人的骨骼，动力、转向相当于人的四肢，电子电气架构则相当于人的神经系统和大脑，是汽车实现信息交互和复杂操作的关键。汽车电子电气架构（EEA，Electrical/Electronic Architecture）把汽车中的各类传感器、ECU（电子控制单元）、线束拓扑和电子电气分配系统整合在一起完成运算、动力和能量的分配，进而实现整车的各项功能。

ES Show 深圳电子展浅谈什么是电子电气架构

电子电气架构包含了车上所有的硬件、软件、传感器、执行机构、电子电气分配系统，电子电气架构是通过系统集成化的工具把这所有的内容整合到一起，它包含了最软件设施、硬件设施和高效的动力和信号分配系统三个基础的要素，在软件设施和硬件设施具备基础上还要一套高效的动力和信号分配系统把这些软件和硬件有机地结合到一起。

电子电气架构（EEA）涉及电子与电气两部分，它是在成本、重量、可靠性等一定约束条件下，能最优实现整车电子与电气需求的技术方案。电子电气架构是整车电子电气开发的主体框架，为具体的整车项目中的模块开发提供整车实现方案与规范指导，需具备前瞻性，平台化，可拓展性等特点。总结来说，电气架构是整车电气系统的基本结构，它包括功能，系统，组成系统的零件，零件与零件之间的相互关系，零件与环境之间的关系，以及指导系统设计和演化的原理。

ES Show 深圳电子展浅谈电子电气架构的发展

电子电气架构涵盖了车上计算和控制系统的软硬件、传感器、通信网络、电气分配系统等；它通过特定的逻辑和规范将各个子系统有序结合起来，构成实现复杂功能的有机整体。

功能车时代，汽车一旦出厂，用户体验就基本固化；智能车时代，汽车常用常新，千人千面，电子电气架构向集中化演进是这一转变的前提。

从分布式到域控制再到集中式，随着芯片和通信技术的发展，电子电气架构正在发生巨大的变化。

分布式电子电气架构不堪重负

汽车诞生之初是个纯机械产品，车上没有蓄电池，车上的设备亦不需要电力，1927年博世开发出铅蓄电池，从此车上的电子设备才有了可靠的电力来源。

大规模集成电路的发展让汽车电子得以快速发展，发动机定时点火控制系统、电控燃油喷射系统、自动变速箱控制系统、牵引力控制系统、电控悬架系统、电控座椅、电控车窗、仪表、电控空调、汽车电子稳定控制系统等，逐步成为了汽车不可或缺的组成部分。

汽车电子控制技术逐步发展壮大，为消费者提供了更高性能、更舒适、更安全的出行工具。

早期分布式的电子电气架构下，每个ECU通常只负责控制一个单一的功能单元，彼此独立，分别控制着发动机、刹车、车门等部件，常见的有发动机控制器（ECM）、传动系统控制器（TCM）、制动控制器（BCM）、电池管理系统（BMS）等。

各个ECU之间通过CAN(Controller Area Network，控制器域网络)总线或者LIN(Local Interconnect Network，局部互联网络)总线连接在一起，通过厂商预先定义好的通信协议交换信息。

随着整车电子电气产品应用的增加，ECU的数量从几十个快速增加到100多个，ECU数量越多，对应的总线的线束长度必将越长，线束重量也相应增加（2007年上市的奥迪Q7和保时捷卡宴的总线长度超6km，总重量超70kg，是全车重量仅次于发动机的部件），这就导致整车成本增加、汽车组装的自动化水平低。

分布式计算导致了车内信息孤岛、算力浪费、软硬件耦合深，主机厂严重依赖供应商。

传统汽车供应链中，不同的ECU来自不同供应商，不同的硬件有不同的嵌入式软件和底层代码，整车软件实际上是很多独立的、不兼容的软件混合体，导致整个系统缺乏兼容性和扩展性。

车厂要进行任何功能变更都需要和许多不同的供应商去协商软硬件协调开发问题，每新增一个新功能都需要增加一套ECU和通信系统，耗时长，流程繁琐。且由于每个ECU绑定一个具体功能，无法实现横跨多个 ECU/传感器的复杂功能，亦无法通过OTA（Over-the-Air）来保持汽车软件的持续更新。

分布式电子电气架构导致通信带宽瓶颈。

智能网联车功能越来越复杂，车辆传感器数量增加，由此产生的数据传输及处理的实时性要求提高，汽车内部网络通信数据量呈指数级增长趋势，传统的FlexRay、LIN和CAN低速总线已无法提供高带宽通信能力，也无法适应数据传输及处理的实时性要求。

汽车电子电气架构向中央计算迈进

汽车分布式电子电气架构已不能适应汽车智能化的进一步进化。高度集成是解决之道。

基于少量高性能处理器打造汽车的“大脑”，通过一套新型的电子电气架构，形成快速传递信息的“神经网络”和“血管”，以控制和驱动所有电子件和传感器。

少量的高性能计算单元替代过去大量分布式MCU（微控制单元），多个分散的小传感器集成为功能更强的单个传感器，汽车、功能逐步整合集中，ECU的减负意味着把整车原先搭载的几十上百个ECU逐一进行软硬件剥离，再把功能主要通过软件迁移到域控制器（域控制器是指域主控硬件、操作系统、算法和应用软件等几部分组成的整个系统的统称）中，如自动驾驶、娱乐、网关等，在域控制器架构的基础上，更进一步把不同功能的域进行整合，就到了跨域融合阶段，再进一步到中央计算+位置域阶段。

汽车电子电气架构的升级主要体现在硬件架构、软件架构、通信架构三方面：硬件架构从分布式向域控制/中央集中式方向发展、软件架构从软硬件高度耦合向分层解耦方向发展、通信架构由LIN/CAN总线向以太网方向发展。

ES Show 深圳电子展浅谈EEA各阶段特点

汽车电子电气架构的演进为软硬件解耦提供了有力支撑，高度中心化的电子电气架构带来计算集中化、软硬件解耦、平台标准化、功能定制化。

（1）算力趋向于集中，众多的ECU集中到几个强大的算力平台，为软件运行提供了算力基础；（2）底层软件和代码开始打通，操作系统为核心的软件生态开始建立，软件可以实现持续迭代，OTA发展提速；（3）域控制器+时间敏感以太网可以实现数据的高速处理和传输，为软件应用的发展创造了条件。

ES Show 深圳电子展浅谈EEA的主要支撑技术

1. 车载以太网：在车载以太网概念出现之前，我们知道汽车内已经有不同的总线标准在应用，包括CAN、LIN、FlexRay、MOST等；那为什么还需要车载以太网呢？主要还是因为车载以太网在面向未来应用的低成本、高带宽、低延迟等特性。

2. 仿真技术：依赖于V流程，有整车级、系统级、软硬件等多种层级的仿真，针对于具体应用包括新能源、智能驾驶等领域的仿真，主要优点是可以缩短产品开发流程、降低开发成本。

3. 信息安全：在EEA中，当车与外界互联时，涉及到信息安全。在第一、二代EEA中，广播收音系统、胎压监测系统、汽车安全门禁系统等都涉及到信息安全；未来EEA中，面向5G的LTE V2X，基于以太网的DOIP等与外界频繁交互的功能及相关产品需要考虑信息安全。

4. 功能安全：现在讲功能安全的车厂和零部件公司很多，但始终不要忘记，功能安全是正向开发的，一个优秀的EEA，会将功能安全需求合理的分配给相应的零部件。

5. 网络设计：根据EEA要求，设计网络节点、点与点的通信方式、传输速率等。

6. 诊断设计：根据EEA要求，参考相关诊断标准，完成ECU级别的诊断设计。

7. 电气设计：主要指线束设计，作为汽车内部的神经血管，未来EEA中对于线束设计的要求方向是：轻量化、缩短整车线束长度；电气设计还包括整车的电源分配、EMC设计等。

8. 硬件设计：EEA，需要通过硬件来实现落地。未来架构中，域控制器/中央计算平台会随着MCU/MPU的性能提升而不断提升，而每个域下的传感器和执行器会逐步走向标准化。

9. 基础软件设计：每个ECU的基础软件会走向标准化，即满足Classic AUTOSAR和Adaptive AUTOSAR。

10. 应用软件设计：基于模型的应用层软件开发将会是未来的发展趋势，而未来的EEA将是基于服务的，类似于手机APP,可实现软硬分离，车厂可以根据用户的需求快速开发应用软件。

ES Show 深圳电子展浅谈为什么要做电子电气架构（EEA）？

EEA是整车层面电子电气相关需求的继承及扩展，确保工程开发满足整车层面的需求；
前期好的EEA规划，能够实现降低成本，增强产品的竞争力；
EEA会前期定义好软硬件接口，从而避免在系统开发设计过程中出现系统之间不匹配的问题；
EEA能够是实现平台化、模块化的基础，保证技术方案的一致性，避免重复的开发及验证，缩短开发周期，降低成本。

ES Show 深圳电子展浅谈EEA的发展趋势

目前市场上一些厂家已经实现域控制器的量产，一些厂家还是用的分布式架构。现在的电子电气架构不仅要满足车辆本身的功能和车辆本身的服务，还要延伸到云端，实现车跟车之间的互联、车跟交通设施之间的互联、车跟人之间的互联，这些都将通过电子电气架构来实现，所以将来的电子电气架构是互联的电子电气架构。

随着智能化汽车的发展和新能源汽车的发展对电子电气架构的要求会越来越高，随着用户体验系统、娱乐系统、互动系统和主动安全功能的不断完善，导致目前的电子电气架构已经无法满足这些需求，现在的电子电气架构已经没有足够的空间和相应的成本增加，并且在物理安装上也有很大的困难。如果在想继续满足自动驾驶和新能源汽车的相应功能，现在的架构已经超过负载，目前的架构需要更新。随着智能车辆的普及，汽车会采用集中计算架构，实现集中计算，区域连接。后续继续发展可能会将部分内容放至云端。

汽车电信通信速率朝着高速化方向发展，而且越来越注重安全。电气化、网联化的推进也使功能安全、信息安全的问题越来越凸显。安全的问题也在汽车开发过程中越来越受到重视。

未来的电子电气架构应该具备四个特点：第一，要易扩展，第二要高性能，第三要一体化，第四要强安全。

易扩展就是电子电气系统要很方便的增加、减少，按照功能的需求进行增减。第二高性能，不管我们在计算力还是通讯方面都需要有高性能的基础。第三一体化，车和云是一体化的考虑，以后车不再是单独独立的个体，是云端互联和旁边的车一起形成有机的整体。第四是强安全，这是车从诞生以来就着重强调的，但是在智能网联的时代安全性就更加重要。

第二方面是软件，我们未来的架构需要开放标准化的基础软件平台，我们要从以前单个系统的纵向软件开发转向到横向分层的结构开发。面向服务架构的设计，要成为我们未来电子电气架构设计主流的思想，统一协调车内的资源，让车内的资源能够快速、有效的进行重新组合，形成新的功能。

第三方面是软硬分离对架构开发模式带来的变化。我们以前传统交钥匙的，整车厂、供应商、用户的关系很难维系，整车厂、供应商、用户要形成新的开发模式。我们合作模式来讲，以前整车厂提需求，供应商软件做好交到整车厂，整车厂组装测试，要变为整车厂更多的涉及到底层软件，包括硬件软件的开发。第二个改变思维要从以前和消费者之间一锤子的买卖，售出车辆之后不再进行优化的模式，变成全生命周期的迭代，就是从我们设计开始那一天到用户抛弃这辆车，这辆车报废的那一天，整个的生命周期要形成新的开发模式。第三是车云的协同开发，以后车的功能开发部再仅仅局限于车端，和云端一体化，以及云端快速的迭代、监测，一些控制，将会成为车功能开发新的特点。第四个要和用户一起，把用户介入进来，以后我们整车上的功能不仅仅是整车厂的想法，用户的想法要加入进来，要迭代到整个的开发流程当中去，让用户也成为开发的一个部分，让每个用户都有属于自己的一辆车，成为新的一个特性。

智能驾驶、智能座舱是消费者能感知到的体验，背后需要强大的传感器、芯片，更需要先进的电子电气架构的支持，电子电气架构决定了智能化功能发挥的上限。ES Show 深圳电子展小编觉得，如果没有先进的电子电气架构做支撑，再多表面智能功能的搭载也无法支持车辆的持续更新和持续领先，更无法带来车辆成本降低和生产研发的高效。

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