在2020年國際消費類電子産品展覽會（CES）上，安波福正式推出智能汽車架構（SVA）的設計理念。此後，安波福不斷進行技術創新，努力将未來汽車及出行方式帶入現實世界，并在今年的CES上，展示了一系列圍繞SVA開發的最新成果，包括電源資料中心（PDC）、車輛中央控制器（CVC）等區域控制器，使SVA已經可以全面運作，支援軟體定義汽車的實作。
圖檔來源：安波福
SVA是一個可更新的開放式整車架構平台，可降低總擁車成本，有助于功能豐富、高度自動化汽車的量産。該平台是一個分層架構，包含的邏輯結構塊可進行靈活擴充，為汽車軟體創新提供了平台，極大地簡化了整車架構，不同的應用程式可互相結合。在SVATM架構下，新功能的開發及更新變得更加簡便高效，提高了汽車的生命周期管理，并使OEM能夠自主定義其希望提供的使用者體驗功能。
在今年CES上，安波福展台展示的是一個可運作的SVATM架構。當解說員走近架構時，架構中的區域控制器立即被喚醒。這個示範反應了汽車的快速響應，以支援無鑰開門、手機鑰匙等需要即時反應的功能。假設這個架構是一輛電動汽車，當車主走近時，一些系統的關鍵元素便會立即開啟，這将大大簡化車輛啟動流程，加快汽車啟動速度，讓汽車在車主不知不覺間就已經做好準備随時啟動。
網絡延遲問題是智能網聯汽車的一個重要挑戰。以方向盤為例，目前，汽車通過一個獨立的網絡連接配接方向盤的轉動傳感器，以保證牽引力控制、防抱死制動等系統的順利運作。工程師們可以通過改變拓撲結構，在不影響性能的前提下消除這個獨立的網絡，以達到降低成本的目的。這就要求網絡要解決延遲性問題。安波福在展台上展示了幾乎完全同步的即時響應。
SVA應用：優化的硬體解決方案
SVA非常易于擴充，可應用于從入門級/緊湊型車型（通常I/O更少）到具備自動駕駛功能的L4級車型。
區域控制器被視為推動汽車架構向SVA進化的下一個邏輯步驟。安波福展示的SVA架構中有兩個區域控制器，它們也被稱為電源資料中心（PowerData Center，PDC），分别位于車身前側和後側。PDC将車輛周圍的傳感器和執行器的輸入/輸出（I/O）從算力（負責進行處理的OSP、CVC等）中抽離出來。此外，它還通過基于服務的标準化API消除裝置層對計算層的依賴，進而顯著簡化硬體的互換性。
區域控制器的數量因車輛要求和複雜程度而異，但在與客戶的實際合作中，安波福發現三個PDC的配置通常是最優方法。
區域控制器是多個ECU的邏輯集中點，有助于減少成本和重量。安波福在為某OEM進行的研究中發現，區域控制器可整合九個ECU，同時節省數百條獨立電線的使用——進而令車輛的重量減少8.5公斤。每減少一點重量，就意味着二氧化碳排放量的降低以及電動汽車續航能力的提升。
此外，由于區域控制器将車輛的電氣基礎設施劃分為更易于管理的多個部分，線束組裝更易實作自動化。
SVATM架構還可以實作個性化使用者體驗功能定制，使用者可選擇自己喜歡的汽車行駛聲音、開門的聲音、面闆燈光顔色、為了保證網絡安全而設定的登入偏好、ADAS功能等。這些個性化設定通過還可通過雲工具包線上傳輸給背景進行處理，并最終在依SVA設計的整車架構上呈現出來。
也就是說，通過SVATM，供應商可以為整車廠定制個性化的ADAS、資訊娛樂、智能座艙等汽車功能。不僅如此，安波福還提供标準化接口的開放式平台及開發工具包，使整車廠或第三方開發商可在此基礎上進一步定義開發個性化的設定及功能。
安波福推出中央車輛控制器（CVC）
安波福此次展出的亮點産品之一是中央車輛控制器，簡稱CVC。它是安波福最新推出的一套系統。作為SVA架構的關鍵組成部分，該系統負責将軟體代碼轉化為實體動作。作為所有資料通信的路由器，CVC将車輛中的各種裝置進行實時連接配接，處理網絡流量的排序及資訊排程。
CVC是所有進階汽車架構的關鍵部件，尤其适合Zonal架構（分區架構）。在這種應用場景中，CVC是區域主要，負責協調車輛中所有區域控制器的操作。PDC仍保留I/O，但大部分車身控制功能均位于CVC内。
事實上，CVC可內建電源和車身控制器、驅動和底盤控制器、資料網絡路由器、網關、防火牆、區域主要和資料存儲中心等所有功能。也就是說，它可以執行所有這些功能。
CVC還負責管理時間同步，這一功能決定了車内多個系統能否有效地協同工作。通過在CVC中定義網絡，可去除為其他裝置配置的昂貴的路由器硬體，進而進一步降低整車成本。以管理轉向燈為例，當某個應用程式需要打開左側燈時，CVC選擇特定的區域控制器進行通信以發送閃爍信号，同時管理着所有區域控制器的計時情況，并且将這些細節隔離在應用程式之外。而在混合性網絡中，這種方式可確定雷達資料等更關鍵的流量得到及時傳輸。
SVATM中間件（PDC、CVC）如何在降低整車成本的同時釋放指數級創新能量？
主要通過兩種方式：
首先，安波福采用定義明确的接口和API對硬體進行抽象，令車内和雲端的應用程式與車輛的機械裝置完全隔離。此舉可加快開發程序，提高重複使用，保證開發人員可專注于優化使用者體驗。
第二，重新開發已有的代碼是一項沒有意義的工作。安波福工具套件支援無縫向上內建，可簡化內建和驗證流程（特别是對已有代碼）。它可為時間敏感型應用程式産生可驗證的行為，確定系統兼具可預測性和可重複性。也就是說，工程師們可在不影響安全或性能的情況下縮短開發周期。
在軟體定義的汽車中，需要一個傳輸層，将程式設計轉變為汽車功能，就好像将人體大腦與神經系統之間的一個将大腦的決策轉化為行動的傳輸層一樣。在SVA中，這個傳輸層可以設定在PDC或CVC中，具體取決于OEM的個性化要求。
PDC、CVC等SVATM中間件就是信号和行動之間的橋梁。
以前，汽車通過車身控制器向某個裝置發送信号，然後由該裝置執行功能。而在新一代以服務為中心的架構中，汽車功能則以服務的形式呈現，那些需要此功能服務的應用程式則通過訂閱獲得此服務。這一趨勢對于新開發的應用程式來說當然是好事，但我們仍需向傳統軟體提供支援。當你剛剛把天窗算法調整得恰到好處時，你最不希望面對的一定就是改動！然而，工程師們不得不面對包含遺留代碼的軟體內建的挑戰。
而PDC、CVC等中間件可以允許整車廠能夠充分利用原有軟體，而不是“推倒重來”。它使軟體內建更簡化，更高效，同時在需要時阻隔功能間的幹擾。經驗證，對于大部分車身功能，安波福的中間件解決方案可減少30%-50%的內建工作量，以及10%以上的測試、驗證和品質相關工作量。
安波福開放式服務平台（OSP）介紹
安波福還展示了其開放式服務平台（OSP）。通過一個開放式域控制，安波福展示了OSP如何提升汽車特性和功能的可擴充性。
OSP負責運作諸如進階安全和車内資訊娛樂和使用者體驗任務等領域所需的複雜軟體。
SVATM的目标之一是提升汽車特性和功能的可擴充性，無論是在整個汽車生命周期、平台、裝飾，還是個性化層面。而帶有标準化接口的OSP，加上恰當的開發工具（如安波福“持續傳遞”工具包），将可釋放出指數級的創新能量。
案例1：車内使用者體驗應用
目前，雷達、攝像頭等傳感器技術在駕駛座艙内的應用還處于初級階段，僅限于駕駛員狀态監測系統（DDS）等應用。不過，傳感器技術在駕駛座艙内的應用已經成為下一個明确的發展方向。
駕駛座艙内通常采用廣角攝像頭，同時可覆寫副駕駛座及後排座位。系統不僅可以檢視到駕駛員的雙手是否在方向盤上，還可以執行多種增值功能。如：它可以對前排乘客進行識别并相應調整座位、確定乘客正确佩戴安全帶、結合人工智能技術提醒乘客拉在車上的物品，等。
案例2：駕駛安全領域應用
随着汽車自動化程度的提高，汽車架構需要更強大的資料處理能力，同時，對子系統的優化也變得越來越重要。
安波福推出的以雷達為中心的解決方案可以滿足以上需求。它具有強大的資料處理能力、低能耗，同時對環境因素擁有非常強的适應能力。
與基于攝像頭等視覺傳感器的系統相比，以雷達為中心的系統配置不僅功能更強大，且成本更低。以雷達為中心的系統需要的算力及對能耗的要求減少了60%，且系統成本降低至少25%。并且，雷達不僅具有良好的距離和速度檢測能力，還可靈活裝置于汽車的各個位置。它可以安全地置于車身面闆後方，遠離污垢和灰塵。此外，相較于攝像頭，雷達的應用避免了諸多隐私問題。最後，由于其全天候性能，雷達在擴充車輛的運作設計方面扮演着重要的角色。它在夜間或照明條件不利的情況下，以及雨雪霧中均能運作良好，確定相關功能的可用性。
當然，雷達也存在一些局限，但安波福正在通過人工智能及機器學習技術來有效地消除這些局限。通過将AI/ML應用于雷達，安波福顯著提高了其性能，令其以更高的精度識别物體，同時僅需少量資料就能更好地了解車輛周圍的環境。
這些技術突破正在使安波福以及它的整車客戶更廣泛地應用以雷達為中心的解決方案，顯著降低系統成本以及功耗。
突破瓶頸：安波福推出“持續傳遞”全新開發方式
目前，傳統汽車開發方式已成為技術創新的一個主要瓶頸。
瓶頸一：由于汽車的安全性與生命攸關，傳統上，汽車系統的開發一般采用“以要求為中心”的開發方式。這種方法有助于確定安全和法規問題得到妥善解決，但通常也需要在開發的早期就對系統的各種定義做好決策并不斷跟進開發和驗證結果。這意味着對複雜的系統往往需要進行成千上萬次內建測試。
瓶頸二：許多系統搭載了嵌入式軟體，對這些軟體的測試必須帶硬體進行以保證軟體的正常運作。是以，在測試時工程師們必須加上相應的硬體，這增加了測試的複雜性。
對汽車系統開發來說，實時響應是一個關鍵的考量因素，它不僅關系到汽車的安全性，也關系到使用者感受。
是以，一般來說，工程師們傳需要在硬體上測試相應的軟體，以保證軟體的運作不會因為運作環境的改變而受到影響，是以測試所需的時間也因要裝配相應的硬體而延長。要知道，一套軟體的運作往往涉及到多個硬體，且這些硬體往往來自不同的生産商。是以，為了測試一套軟體，工程師們往往需要花費更多的精力将所需的硬體裝配齊整。
而且，嵌入式軟體往往有很多瓶頸，比如算力、記憶體有限，需要多種且不相關聯的工具，要求實時響應、以及存在連接配接方面的問題，等等。鑒于這些限制，協調器、管理程式、加載器或維護類代碼等工具并不實用。此外，由于它們直接與實體世界互動，需要輸入并提供輸出，而這些輸出無法始終僅通過軟體測試來生成或進行可靠的檢查。
在實際開發中，要進行成千上萬次軟體內建測試，并且每天要進行代碼內建，可想而知，僅就軟體測試一項，工程師們就要耗費大量時間和精力。
傳統的開發方式以在客戶處進行測試來達到目的，導緻CI鍊分散在客戶及供應商開發團隊中，協作起來也非常困難。
為了解決上述瓶頸，安波福投入大量人力物力，成功開發出了一個被稱為“持續傳遞”的工具包，完美解決了上述開發瓶頸。在CES展上，安波福向行業展示了這套開發工具。
安波福在CES上展示最新電動汽車相關技術
安波福是高壓電氣化領域的上司者，安波福此次展示的解決方案緻力于以更高效的途徑實作更可持續的未來出行。
更短的充電周期
随着對更高續航裡程的需求，電池變得越來越大，這意味着充電功率需要提高，否則充電等待時間将加長，而這當然不是我們想要的結果！是以，電池技術正穩步向高電壓系統發展。
安波福的快充技術已成為行業上司者。安波福的充電槍及充電插頭可滿足快充需求——不論是交流電還是直流電。提升充電速度的關鍵在于管理熱量以相容更高的電流。安波福的充電系統可測量連接配接結點的溫度，并利用該資料主動優化充電周期。而安波福子產品化、可維修的充電插孔則內建了主動冷卻通道，用于提取熱量以支援高電壓和快充。
安波福采用了首次上市的直接接觸式技術，将電流強度從200安培提升至500安培，充電速度比現有産品快了5倍。
電池續航能力和成本是電動汽車的另一個重大挑戰。目前，提高電池續航能力最好的方法仍然是減輕汽車重量。安波福為此推出了一系列輕量化解決方案。
安波福高壓系統采用了扁平的母線作為導體，它不僅堅固、靈活，而且高度降低約70%，進而更少占用電池空間，這不僅有助于裝載更多的電池組，也更有利于電池散熱。另外，相較于軟綿的線束，扁平母線更利于自動化裝配，有利于提高自動化裝配水準。
安波福獨有的4路接片連接配接器采用正常的裝置連接配接系統，同時還可用作連接配接闆，有效降低整車連接配接器數量及相應的線纜，并使電纜布線更加高效。
安波福的線束産品組合同樣以優化整車系統為核心，幫助整車優化線束裝配、提高布線、提升自動化裝配水準。
安波福擁有獨特優勢，通過降低系統複雜度及應用其“智能汽車架構”，幫助整車優化車輛系統，實作更高效、可擴充的電動汽車架構。