车联网与新能源汽车

1车联网与新能源汽车电控一体化解决方案陈大鹏中科院微电子研究所中国科学院物联网研究发展中心2014年11月2目录竞争的转变行业的融合企业的转型汽车与车联网3信息行业正在不断对已有行业的潜力进行挖掘，用信息行业的思维去重新提升传统行业，为传统行业开辟新局面。信息行业与传统行业的融合是大趋势制造业新闻业零售业物流业旅游业信息行业4全球范围内传统行业的信息化非常明显新闻业制造业旅游业零售业物流业1994年2004年2014年报纸广播电视网络美国从2010年起网络广告份额超过报纸广告集成化协同化服务化德国已启动工业4.0研究项目线下旅游线上旅游互联网旅游在线旅游市场的平均增速在30%以上传统百货业电商北京2013年起网络销售额首超传统百货业EDI技术TMS技术智慧物流信息化手段可使供应成本降低15%~20%5目前，国外中高档汽车的计算机成本已占整车成本的35%至45%，而高档豪华汽车则更高达50%。早在1996年，惠普(HP)前总裁在“美国汽车工程学会百年纪念高峰会”上的特邀演讲中曾预言：汽车将变成一个装有四个轮子的计算机。信息技术将决定汽车行业的未来信息行业与汽车行业6互联网企业纷纷进入汽车行业苹果CarPlay无缝连接用户IOS设备与汽车仪表盘系统的车载系统。Google的AndroidAuto通过智能手机的触摸屏和语音控制来掌握汽车上的所有相关信息。特斯拉互联网时代的汽车：一台行驶在公路上的IPAD。信息行业与汽车行业7车身控制模块风扇控制16/32位MCU发动机控制信息娱乐系统仪表盘系统HighSpeedLowSpeed诊断调试BCMCentralGateway座椅门窗驾驶员一侧控制系统空调通风安全控制8/16位MCU8位MCU门窗座椅内部照明外部照明防盗报警遥控钥匙胎压监测雨刮除雾分布式网络化系统结构集中式系统结构电机控制转向控制门窗控制车灯控制其他控制….信息行业与汽车行业车载电子系统发展趋势8信息行业与汽车行业未来的汽车是电子信息、软件主导的新能源智慧车辆新能源信息共享与交换自动驾驶统一指挥与调度自身监测与管控9目录行业的融合竞争的转变企业的转型汽车与车联网10竞争的转变竞争1.0价值链的竞争—其核心是如何利用企业自身能力或资源来构建竞争优势。竞争2.0生态圈的竞争—突破了企业取得竞争优势必须依赖于内化能力这一限制，而是将目光转向企业之外——各利益相关者共同建立一个价值平台。企业关注其所在的价值平台的整体性，通过平台撬动其它企业的能力，使这一系统能够创造价值，并从中分享利益。这个系统，我们称之为“商业生态圈”。以服务为核心以制造为支撑价值链、供应渠道11竞争的转变诺基亚、苹果、三星、小米….手机行业的竞争已不仅仅是硬件的竞争。手机性能重要性的转变系统便捷性与流畅性续航拍照网络游戏诺基亚时代苹果、三星时代1信号2耐用3续航4外形5功能12手机行业生态圈操作系统应用商店移动网络手机硬件竞争的转变现在的手机市场就是10年后的汽车市场苹果•简洁流畅的操作系统、应用丰富的appstore、强大的后台支持icloud。三星•开源Android操作系统、更多的底层支持、多变的主题、流畅的用户体验。小米•操作流畅，应用程序兼容性好，深度定制MIUI系统符合亚洲人使用习惯。诺基亚•诺基亚曾经是全球数字通讯的先驱，然而其Symbian手机操作系统因兼容性差、可扩展性差，支持应用软件少而遭淘汰。13提供的服务操作系统通用OnStar自动撞车报警、道路援助、远程解锁服务、免提电话、远程车辆诊断和逐向道路导航等。丰田G-book紧急救援、防盗追踪、道路救援、保养通知、话务员服务、资讯服务、高速公路安全驾驶提醒以及图形交通信息服务等。WindowsCE福特SYNC全程语音导航、交通流量提示、紧急帮助、车辆检查报告、可与大多数蓝牙手机相连。WindowsCE宝马Idrive通过Idrive系统，可以控制包括驻车、换挡、动力分配、通讯、娱乐等700多项功能。WindowsCE一汽D-partner导航分享、实时路况、五方会议、语音识别、网页浏览、SNS社区、安全诊断、防盗监控等。X86WindowsXP上汽InkaNetGPS导航（实时路况、限速和摄像头提示）、一键服务、GPS就近推荐、路书、交流等。Android竞争的转变汽车行业的竞争已延伸到信息领域14法拉利、本田、现代、捷豹、奔驰和沃尔沃是苹果CarPlay的首批合作伙伴；“开放汽车联盟”(OpenAutomotiveAlliance)是由谷歌与通用汽车、本田、奥迪、现代和Nvidia联合宣布共同成立的一新组织，旨在将谷歌开源系统Android应用于汽车领域。竞争的转变汽车行业生态圈汽车车身车载电脑应用商店后台服务汽车行业生态圈正在不断形成15目录竞争的转变企业的转型行业的融合汽车与车联网16企业的转型是战略选择，其成效要在3~5年后体现企业的转型变革意味着机遇，你能在行业发生转变之前，最早迈出哪怕一小步，先发制人，你就有很大的机会，但如果你认为没有必要改变，你将会自取灭亡。联邦快递创始人——弗雷德.史密斯先产后销按需定制企业营销个人营销广撒网精准销售卖产品卖服务新经济时代的四大转变17诺基亚的成功与失败企业的转型19601865年，诺基亚诞生于芬兰，公司的业务是木材加工和造纸；1922年，它通过收购一家制造电话线和电话的工厂进入了电线和电话机市场；19802008诺基亚抓住了GSM启动的契机，曾经以40%左右的市场份额，将竞争对手们远远地抛在后面。诺基亚最早进入智能手机领域，但未注重生态系统创新、操作平台和应用体验而落败。18企业的转型推出的iPod数码音乐播放器，一举击败索尼公司的Walkman系列成为全球占有率第一的便携式音乐播放器。1985年2001年2007年2010年2014年率先推出图形界面的Mac系统电脑。它的出现，使电脑突破了只能处理简单文字和数字的传统框架，向多媒体的方向发展。推出iPhone,集成了iPod、手机、上网和移动电脑功能。不到三个月，使苹果公司成为全球第三大移动电话出厂公司。推出iPad,开创了平板电脑领域的新局面，填补了笔记本电脑与智能手机之间的空白。发布“CarPlay”车载操作系统，进入汽车领域。ABIResearch预测到2018年，“CarPlay”将占据市场50%的份额。传奇的苹果公司—每走一步，都站在世界前列19目录竞争的转变汽车与车联网企业的转型行业的融合20单机PC：计算、文件处理、个人娱乐；联网PC：可创造无限的互联网价值。汽车与车联网单机PC联网PC手机联网手机汽车联网汽车互联网移动互联网车联网手机：通信工具联网手机：构成移动互联网，移动互联网个性化、定制化的信息服务蕴藏着巨大商业价值。汽车：代步工具；联网PC：远程监控、信息服务、安全保证等预计市场空间每年500亿。21汽车与车联网车联网它以汽车作为信息节点，集成先进可靠的传感器技术、数据处理技术、移动通信技术、云计算平台技术等，通过整合车内网络、车车网络、车与控制中心网络，构建无处不在的网络连接与信息交互，最终实现行车更加安全、出行更加顺畅、更加节能环保等目标。车内网络车车通信网络车与控制中心的网络通讯22汽车与车联网相对传统动力车辆，新能源车最易实现车联网——电池的安全管理与监控——整车电控较易实现——公交系统、城市运营车辆，在法律上比较明确——7月21号国务院办公厅印发《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》，“任何企业（包括互联网企业）只要符合准入条件都可以获得新能源汽车生产牌照”—工信部副部长苏波新能源车的三个关键点：——电池——电机——电控23400V高压电池组电池充电单元DC/DC转换器DC/AC逆变器电池管理系统电机控制系统电动机新能源汽车最底层的核心电控系统电机控制系统（ElectricalMotorControlSystem）电池管理系统（BatteryManagementSystem）24风扇控制16/32位MCU发动机控制信息娱乐系统仪表盘系统HighSpeedLowSpeed诊断调试BCMCentralGateway座椅门窗驾驶员一侧控制系统空调通风安全控制8/16位MCU8位MCU门窗座椅内部照明外部照明防盗报警遥控钥匙胎压监测雨刮除雾脊髓——EMS、BMS大脑——集信息化、智能化、操控性于一体的车载终端以及车联网云服务平台。汽车与车联网车载终端车联网平台车载终端不是普通的终端，它具有远程可操作、注入程序功能；车联网云服务平台可提供丰富的车联网应用和服务，通过远程操作车载终端提供给使用者。25车载终端车联网平台汽车与车联网新能源汽车电控一体化解决方案26未来汽车生产制造方式汽车与车联网机械部分加工生产软硬件模块个性化选配基于车联网服务的新能源智慧汽车统一的标准和接口27解决方案智能车载终端车联网云服务平台远程诊断调试车用数据传输接口阵列能耗管理驾驶行为分析后台支持与服务EMC电磁兼容设计车载环境适应性设计信息安全基于A8的SoC设计多核处理器架构统一硬件平台设计统一操作系统移植统一后台服务与支持产业化运营手机的MTKPC的CPUAndroid/Windows汽车与车联网产生新能源汽车生态圈，改写新能源汽车制造规则EMS电机管理芯片组BMS电池管理芯片组28中科院新能源车电控一体化解决方案平台电池组监测系列芯片电池管理主控芯片新能源汽车电池管理系统核心芯片车载OBD诊断系统大屏车载终端智能化/信息化/触控化360º全景环视系统红外视觉传感设备及系统电控系统车载终端平台方案电控一体化解决方案平台8/16/32位汽车控制器车身电子控制系统车门区全功能单片驱动芯片OBD硬件设备倒车视频车载热像仪热像仪视频车载OBD诊断Android系统平台终端汽车数字化仪表盘电控一体化控制终端29通过触摸屏任意查看整车的全部信息，简单触摸，即可轻松掌握全车状态。安凯客车股份有限公司于2014年9月3日举行新产品发布30•轻松控制•简单控制•触摸控制•电子化控制•数字化控制•能量管理•动能控制easyelectronicenergy3112.1英寸中控大屏14核顶级汽车级处理器2电容式触摸体验3免费Wi-Fi共享4多屏展示便民信息5远程数据监控6智慧专家一路护航7七大特点32九大功能整车信息车身控制视频监控智慧专家能耗分析驾驶模式驾驶评价安全监控远程监控整车信息智慧专家视频监控车身控制驾驶模式驾驶评价远程监控能耗分析安全监控33整车信息模块通过触摸屏任意查看整车的全部信息，简单触摸，即可轻松掌握全车状态。e控-智能大屏34新能源电动系统管理应用验证系统新能源汽车电动系统管理平台关键芯片智能管理核心算法软硬件系统设计与实现子空间电池模型建立卡尔曼滤波方法估算SOC电池参数估算SOH集中式和分布式结构设计嵌入式实时操作系统应用汽车总线通讯可靠性设计SOC，SOH算法软件实现汽车电子可靠性设计技术电磁兼容（EMC）技术多模冗余设计技术测试系统及标定平台通讯鲁棒性提升技术……高精度信号检测技术多种数模很合IP技术特殊电源ESD网络技术复杂SoC策略控制技术……大规模混合信号SoC设计技术8/16/32位车身控制器芯片车身通讯总线的架构设计多通路并置外设设计技术信息与硬件冗余设计技术集成可转换速率IP核无需使用机械继电器多种fail-safe保护技术采用汽车级工艺制造车身控制器（BCM）芯片车门区全功能单片驱动芯片车身电子控制核心芯片组车身电子控制与管理系统平台关键芯片汽车电子关键芯片复杂电路系统设计技术多种控制系统算法设计现场调试与修正技术产品迭代升级优化能力……验证与应用系统设计技术监管锂电电池组的安全信息电动车/储能/低速电动车电池组主被动均衡控制管理超级电容/燃料电池检测管理集成特殊通讯电路配合BM系列芯片多种fail-safe技术汽车级工艺制造电池组监测系列芯片电池管理主控芯片新能源电动系统管理核心芯片组车身电子控制应用验证系统车身电子控制系统车门区全功能驱动系统车身控制系统（BCM）