數(shù)據(jù)時代服務(wù)型網(wǎng)關(guān)加速車輛架構(gòu)演變 挖掘汽車數(shù)據(jù)價(jià)值

毫不夸張地講，今天的汽車猶如一頭“數(shù)據(jù)怪獸”：據(jù)估算，一輛汽車每小時由車內(nèi)各個電子系統(tǒng)產(chǎn)生的車載數(shù)據(jù)量已經(jīng)達(dá)到了4TB，這是一個相當(dāng)可觀的量級。 在“大數(shù)據(jù)”擁躉們的眼中，這樣海量的數(shù)據(jù)無疑是一座價(jià)值連城的“寶礦”，未來可期；但是在車企和消費(fèi)者用戶的眼中，為了支持這些數(shù)據(jù)，則需要付出很現(xiàn)實(shí)的代價(jià)。就拿支撐這些車輛數(shù)據(jù)交互流動的線束系統(tǒng)來說，如今一輛高端車的線束系統(tǒng)總長就達(dá)5000米，重量約為60公斤；而在未來的無人駕駛汽車中，基于目前的車載網(wǎng)路架構(gòu)，線束系統(tǒng)重量將高達(dá)100公斤。對于車企來說這無疑是一筆沉甸甸的成本，而對于用戶來講，這無異于是在為增加的“數(shù)據(jù)”掏油錢。

因此，如何能夠喚醒這些“沉睡”的汽車數(shù)據(jù)，真正讓他們“變現(xiàn)”，也就成了當(dāng)今汽車行業(yè)迫切需要解決的一個問題。在諸多解決思路中，有一個名詞這兩年被反復(fù)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)隨著汽車網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展，人們對車載網(wǎng)關(guān)的概念已經(jīng)不陌生了——一方面，車載網(wǎng)關(guān)擔(dān)負(fù)著在車輛不同總線架構(gòu)之間協(xié)議轉(zhuǎn)化的工作，以打破不同車載子網(wǎng)絡(luò)之間數(shù)據(jù)的藩籬；另一方面車載網(wǎng)關(guān)也扮演著汽車與外部通信網(wǎng)絡(luò)之間溝通紐帶的角色，讓汽車不再是一個信息孤島。 但是這樣的傳統(tǒng)車載網(wǎng)關(guān)，其對數(shù)據(jù)的加工是“初級”的，其核心的作用就是進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和處理；而越來越多的應(yīng)用場景會要求，車載網(wǎng)關(guān)能夠擔(dān)負(fù)起更多的設(shè)備管理的工作，進(jìn)而可以為用戶提供更加智能的服務(wù)，這時候就要求車載網(wǎng)關(guān)能夠?qū)?shù)據(jù)做進(jìn)一步的“精加工”——或是在本地基于數(shù)據(jù)進(jìn)行及時的決策和響應(yīng)，或是在經(jīng)過邊緣計(jì)算處理后將“有用”的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫?，進(jìn)行全局化的分析和洞察，為汽車賦予更多的智能。進(jìn)化到這個層次的車載網(wǎng)關(guān)，就可以稱其為“服務(wù)型網(wǎng)關(guān)”了。

我們可以用更簡單的一句話去概括傳統(tǒng)車載網(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(shù)據(jù)，而后者面對的則是用戶，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(shè)計(jì)和應(yīng)用理念深刻的改變，這也會對未來的汽車架構(gòu)乃至汽車行業(yè)的商業(yè)模式產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

加速車輛架構(gòu)演變

首先，服務(wù)型網(wǎng)關(guān)的出現(xiàn)，將加速未來車輛架構(gòu)的演變。 傳統(tǒng)汽車采用的是分布式的電子架構(gòu)，也就是由多個ECU來實(shí)現(xiàn)車輛的電子電氣功能，再通過相應(yīng)的汽車總線將相關(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(gòu)從本質(zhì)上來講，是一種基于硬件的架構(gòu)，在系統(tǒng)的擴(kuò)展性上很容易遭遇瓶頸，且功能的升級也會很難，這顯然不利于汽車行業(yè)因應(yīng)市場發(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輛架構(gòu)演變的一個大方向。


服務(wù)型網(wǎng)關(guān)的出現(xiàn)，將大大推進(jìn)傳統(tǒng)分布式的車輛架構(gòu)向基于功能域的架構(gòu)演進(jìn)。所謂基于功能域的架構(gòu)，就是指將功能相同或相近的ECU納入到一個功能域中（如動力傳動、底盤與安全、車身控制、信息娛樂、高級駕駛輔助系統(tǒng)等），由域控制器來集中管理，而服務(wù)型網(wǎng)關(guān)則作為整車的中心樞紐，安全地與功能域控制器互聯(lián)并處理異構(gòu)車載網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)，同時與云端建立安全高效的連接，支持從云端接收無線（OTA）更新，對車載電子系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程的升級、管理和維護(hù)。

圖1，基于域的車輛架構(gòu)中，服務(wù)型網(wǎng)關(guān)處于重要的核心地位（圖源：NXP）

挖掘汽車數(shù)據(jù)價(jià)值

這種車輛結(jié)構(gòu)的變化，實(shí)際上也為挖掘海量汽車數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值奠定了基礎(chǔ)。 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輛架構(gòu)的發(fā)展，將一種傳統(tǒng)的依賴于硬件的系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛谲浖芾淼南到y(tǒng)，這里面的潛臺詞就是：以前由硬件定義的汽車的功能，以后將改由“軟件定義”，你買到手的汽車會經(jīng)由軟件的升級呈現(xiàn)出不同的“狀態(tài)”。比如你早上開啟汽車，中控屏上會顯示“您的汽車已經(jīng)通過自動OTA升級增加了某種新功能”——這有點(diǎn)像我們的智能手機(jī)——然后你就可以開始體驗(yàn)了。由此帶給用戶的感覺是：一個汽車不是越用越舊，而是常用常新！這樣的驚喜誰不想要呢？

而對于車企來說，未來他們也可以通過服務(wù)型網(wǎng)關(guān)實(shí)施更多的遠(yuǎn)程管理服務(wù)：除了通過OTA給用戶系統(tǒng)升級“送驚喜”，還可以遠(yuǎn)程修復(fù)軟件中的bug，避免以往繁瑣而昂貴的召回維修工作。進(jìn)一步來講，車企可以通過云計(jì)算，對服務(wù)型網(wǎng)關(guān)收集上來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，并據(jù)此掌握用戶的偏好，以便為其推送和銷售更為個性化的服務(wù)。這背后的“錢”景就很廣闊了——這意味著，一輛車的銷售，不再是一錘子買賣，通過服務(wù)型網(wǎng)關(guān)這個紐帶，車企和用戶之間將發(fā)生更為頻繁而長久的互動，進(jìn)而促成更多可產(chǎn)生附加價(jià)值的交易。 而且這種車輛數(shù)據(jù)所釋放出來能量，也將輻射到整個汽車生態(tài)鏈中的其他環(huán)節(jié)。比如基于服務(wù)型網(wǎng)關(guān)收集的原始數(shù)據(jù)，保險(xiǎn)公司可根據(jù)駕駛員行為（加速、制動、速度、轉(zhuǎn)向燈的使用）、車輛位置和路況等，實(shí)行個性化、動態(tài)化的保險(xiǎn)費(fèi)率，從而降低成本。物流公司也可以通過服務(wù)型網(wǎng)關(guān)，隨時監(jiān)控運(yùn)輸車輛的狀態(tài)，以便優(yōu)化燃油效率或解決預(yù)測性維護(hù)問題，從而減少車輛意外故障的發(fā)生。當(dāng)然這些數(shù)據(jù)，對于共享汽車等新業(yè)態(tài)的發(fā)展也會起到推波助瀾的作用。

服務(wù)型網(wǎng)關(guān)離我們還有多遠(yuǎn)？

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(yīng)用以及車輛架構(gòu)的變革，還需要一個過程，這對于行事非常審慎的汽車行業(yè)來說，更是如此。在這個過程中，也有不少技術(shù)挑戰(zhàn)需要去克服。 比如說，服務(wù)型網(wǎng)關(guān)就對新一代的車載處理器/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，各個汽車處理器廠商已經(jīng)在厲兵秣馬。今年年初恩智浦推出的S32G處理器，可以說就是一款為服務(wù)型網(wǎng)關(guān)量身定制的產(chǎn)品：S32G同時提供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(fù)擔(dān)，以應(yīng)對新一代汽車所處復(fù)雜實(shí)時環(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，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(chǔ)設(shè)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(yù)見，未來圍繞服務(wù)型網(wǎng)關(guān)所做的技術(shù)嘗試會越來越多，這些努力都會讓服務(wù)型網(wǎng)關(guān)最終走入到汽車之中，讓不斷增加的海量的車載數(shù)據(jù)不再是一種負(fù)擔(dān)，而變成實(shí)實(shí)在在的財(cái)富。

原文標(biāo)題：服務(wù)型網(wǎng)關(guān)打“數(shù)據(jù)怪獸”

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