车辆正在逐渐转化为有自主性的机器,它们能在事故将要发生时协助驾驶人,并提供路况信息,能按要求进行自我诊断和升级,同时还能提供舒适和娱乐功能。汽车嵌入式系统的不断进化为如此全新的功能及拓展品质的实现提供了可能。在本章上下文中可以发现,在过去的20年中估计有70%的创新都涉及信息和通信技术[3]。汽车逐渐成为装了轮子的电脑。
车辆上引入嵌入式系统技术的影响已经对车辆开发、生产和维护产生了显著效果,并且一直在持续。在过去的几十年来,汽车嵌入式系统从一个仅用少量工程来设计和维护的足够简单的单个独立计算机系统,进化成为囊括数个网络与大量传感器、电动机和人机互动节点的分布式计算机系统。这些分布式系统紧密地集成于车辆中。它们能提供灵活的信息传递和计算能力,允许执行器、传感器和人机界面(HMI)相互协调,移除了机械零件,并还提供了全新机械设计。汽车嵌入式系统是一个令人十分感兴趣的领域,在这里机械与控制系统的世界与以娱乐、远程功能为代表的大IT世界相遇,并见证车辆外部架构与IT系统的日益增强的联系。尽管机会是如此之大,但是新技术同样需要新的竞争、新的方法论、新的流程以及处理“硬币的另一面”的工具,这些必然导致产品开发复杂性的增加与变化。
竞争、消费者需求、法律法规以及新技术都促进了汽车工业引入新功能。车辆的许多新功能都跨越了传统的领域和组织形式。例如,主动安全系统能通过接受环境信息、解读驾驶人意图、控制汽车动力学,以及万一在事故将要发生时通知紧急处理中心的方式来帮助驾驶人。不断增加的系统复杂性和与之相关的汽车嵌入式系统开发、维护成本的增加,为系统的、经济的开发方法创造了极大的需求。
目前汽车嵌入式系统的开发方法会导致以下问题[2,50,70]:
•设计生产时间长,这是因为汽车整体特性只能在集成阶段才能检测到。(www.daowen.com)
•在需求定义、系统设计和分布式系统执行之间缺乏连续性,尤其是涉及不同人群,且很少有正式的交流。
•次优解决方案。组织架构依然能反映出机械架构,因为当前缺少嵌入式系统设计的系统级工程方法。
当前系统集成的净效率仍然是汽车嵌入式系统开发的关键问题。为了改善这一情况,人们在工业和研究中强力推行基于模型的开发(MBD)。
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