前言：
当下汽车工业正在经历过去几十年未曾经历的快速变更，伴随着电动化、智能化、网联化等趋势的加速发展，今天的汽车正在运行着比大部分其他嵌入式系统更多的软件代码和逻辑，分布在汽车各个部分的电子控制单元（ECU）。数量众多且相互协作的ECU，通过信号交互有机地结合起来，最终实现车辆整体驾驶和控制。
本文将对汽车电子电气架构进行分析，并探讨其发展趋势。
什么是电子电气架构？
电子电气架构（Electrical/Electronic Architecture, EEA）是集合了汽车的电子电气系统原理设计、中央电器盒设计、连接器设计、电子电气分配系统等设计为一体的整车电子电气解决方案的概念，由德尔福(DELPHI)首先提出。
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。
EEA这一概念不仅在汽车行业中存在，也在航空飞行器、工业自动化等其他行业的控制系统中有广泛使用。EEA的开发通常包含需求和逻辑功能定义、软件架构设计、硬件架构设计和线束设计等层面的开发活动。
电子电气架构的主要支撑技术
（1）车载以太网
主要依赖于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
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，EEA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是发展趋势，而EEA 将是基于服务的，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。
为什么要做电子电气架构（EEA）？
1. 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；
2. 前期好的EEA规划，能够实现降低成本，增强产品的竞争力；
3. 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；
4. 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。
电子电气架构的发展趋势
今天我们正处于从过去的分布式EE架构迈向域集中式EE架构的转变过程中，预计到2025年左右就会完成这一转变。从2025年以后，将开启跨域的融合时代，也就是转变为“中央+区域”（Central & Zonal）计算的EE架构时代。
在分布式EEA下，不仅需要数量更多的零部件去支撑，ECU之间、域和域之间的通信能力也都非常受限，需要通过传统的CAN或FlexRay等低速总线进行协同。随着模块化程度和ECU功能集成度的进一步提高，“功能域（Function Domain）”概念出现，也标志着“域集中式EEA（Domain Centralized EEA）”的出现。在集中式架构下，传感器、ECU与功能特性不再是一对一的关系，也就意味着传感器与数据处理被分离开来，实现了通过减少零部件数量来降低成本，且让汽车对各个功能板块的控制效率大幅提升。
