技术前瞻
技术前瞻：从高级驾驶辅助系统ADAS说起——
在长达 130 的悠久历史中，汽车业从未经历过目前发生的革命。在电气化、自动化、连接性和移动性的推动下，制造商不得不重新评估迄今为止毋庸置疑的实践和技术：实际上，随着电子产品的快速发展，汽车正从机械设备转变成车轮上的迷你数据中心。
但是，汽车对电子控制系统的依赖时间远超大多数人的预期：批量生产的第一款电子燃油喷射系统为 Chrysler电子喷射器，共有 35 辆汽车在 1958 年装备该电子喷射器。有趣的是，在这些早期先驱产品中，大多数均采用 4 腔化油器进行现场改装，这主要因为早期电子系统非常慢，难以满足“快速”燃油计量的需求。
如今，复杂的电子发动机管理系统不仅能控制燃油喷射和点火，还能在 Otto、Miller 和 Atkinson 间切换工作循环，最近，它们甚至使制造商实现对均质充量压缩点火发动机的极精确控制的商业化。
ADAS 正在催生网络要求
但是，汽车业正面临电子系统的新挑战，此项挑战是由电气化的稳定发展和高级驾驶辅助系统 (ADAS) 带来的，该系统正向全自动 5 级操作快速迈进。
“5 级自动化”一词由 SAE J3016 标准定义，其中介绍了如下六个自动化级别：
- 零级：人类完全控制汽车，包括转弯、刹车和油门。基本保持驾驶路线。
- 一级：汽车可以自动完成微小驾驶操作，例如刹车。
- 二级：汽车至少自动实现两种功能，例如车道保持和巡航控制。在此阶段，驾驶员的双手不必放在方向盘上，双脚不必放在踏板上，但是，他们必须始终准备控制汽车。
- 三级：尽管此级仍然需要驾驶员，但是，他们不需像之前几级一样监测所处环境。
- 四级：根据交通部 (DOT) 的规定，符合此级的汽车“能够执行所有安全关键驾驶功能并监测整个旅途的路况。”
- 此操作仅限于特定区域和特定环境，例如堵车或公路巡航。如果不在这些区域或环境中，汽车必须能够安全结束旅途，例如，停车（如果驾驶员无法重新控制汽车）。
- 五级：此阶段仅仅意味着，汽车完全自动，人类无需控制方向盘或一般控件。泰克的应用工程经理 Joern Hoepfner 表示，“我们已经实现 3 级系统的商业化”（指 2018 款 Audi A8 等汽车），“L4 汽车正在全球公用道路上快速创造试验里程的记录。”
汽车的未来依赖于数据传输
国际测试、检查、审核和认证服务提供商 TÜV SÜD 的首席技术官 Dirk Schlesinger 曾说过：“未来的汽车将是车轮上的 PC，但是，却极具挑战性。”
例如，Ford GT 具有 1 亿行代码，相比之下，Windows 10 具有 2700 至 5000 万行可执行代码，再算上主板、显卡和 Office 等应用程序时，代码行数增至 1 亿行。
但是，计算能力不仅使人们反思电子系统：自动化汽车可能配备 15 个传感器组（50 个不同传感器），它们每天生成大约 4,000 GB 或 4 TB 数据：
- 摄像机生成 20-60 MB/s
- 雷达需要 10 kB/s 以上的速率
- Sonar 需要 10-100 kB/s 速率
- GPS 在 50 kB/s 速率下运行
- LIDAR 速率范围为 10-70 MB/s
这些数据均需要通过网络传达，自 1986 年起，该网络变为控制器局域网络 (CAN)。最初，CAN 总线用于在大约 1 Mbps 的最高总线速率和最高 8 字节的数据包有效载荷下在汽车内的 ECU 间传输控制流量。
为了应对大幅的数据增长， CAN 已经完成协议更改，成为最高位速率升至 15 Mbps 且有效载荷升至大约 64字节的 CAN FD（灵活数据速率） 。
在这些速率下，CAN 仍然无法应付 LIDAR 和摄像机等成像系统。此外，控制单元必须在 ECU 间传输更多数据，以便协调子系统。这将迫使汽车网络设计师不仅重新评估速度，还重新评估架构。
为了支持这些数据密集型系统，汽车业已经开发出几款替代品，例如：
- 总部位于德国卡尔斯鲁厄的面向媒体的系统传输 (MOST) 联盟（最初针对多媒体）已经创建传输速度达到150 Mbps 的 MOST150。此额外带宽也使 MOST150 非常适合驾驶辅助技术，例如车道偏离警告、摄像机系统和自适应巡航控制。
- 另一系统为低压差分信号 (LVDS)，它并非专门针对汽车应用开发。它提供带宽高达 655 Mbps 且使用铜双绞线的高速信号标准。此较高速度使 LVDS 成为非常吸引汽车摄像机制造商的方案。
- 最近， 制造商已经采用以太网作为兼具高性能带宽和低成本单芯“ 双绞线” 的汽车解决方案。此技术专门用于满足汽车业的严苛车内要求，可以针对多种车内应用进行优化。这种适合汽车的技术可提供100Mbps 的高性能带宽。
大多数汽车设计包括这些总线标准中的多个标准，具体取决于特定子系统。FlexRay 具有严格的延迟和时间特性，因此，它非常适合确定性能至关重要的“线控操纵”应用。SENT 可以用于与传感器通信。此外，我们可以预计 CAN 和 LIN 继续用于久经验证的可靠性超出速度需求的应用中。许多 ECU 不仅用作控制器，还用作网关。
由于高度自动化的联网汽车将依赖多种网络架构， 因此设计师将面临同时测试和排除多种网络技术故障的挑战。
在 IT 数据中心，许多技术更像在本地一样，但在汽车中，它们必须在许多温度和湿度范围内完美运行，承受冲击和振动并在最大程度上保持与其他模块和所处环境的电磁兼容性。
汽修人的未来
不知道粉丝朋友们看完这篇文章上面部分的内容，内心作何感想。
其实文章中说的事情，已经不属于遥远的未来，他就在我们身边。
还记得曾经遥远的混合动力，曾经遥远的新能源么？不论我们是否已经准备好，在恍惚之间，就全都来了。有人会说，没啥大不了，我们仍然还在继续，还在前行，没错，对大部分人来说是这样，这种变化如同古龙小说中的“如意兰花手”一样，杀人于无形之中。在我们埋头苦干的同时，其实默默离开这个行业的人就是因为无力追赶高速迭代的汽车技术变化。
曾经有人问过我不止一次同样的问题：以后汽修人的未来在哪里？最近因为一些工作上的事情，和身边处在整车研发前沿的一些技术研发型企业工程师交流的多一些，整理了一下思路，简短的总结下，以后修车人可能只分两种技术类型：
硬件工程师
软件工程师
这是一种广义的分类，如果细化一下大概模样是这样的：
硬件工程师：
底盘车身硬件工程师
电子系统硬件工程师
钣金喷漆师傅
哈哈，忽然发现，机修师傅他娘的无事可做了，你总结了多年，累积多年的发动机维修经验，装配工艺和装配手法以及各种和发动机相关的技能，全部没用了.....，至于底盘系统，除了换，好像没什么能修的了，因为底盘没有高精尖复杂大总成。
变速器制造工艺也会在后期得以简化，简化的结果是更耐用，工作更持久，没错，是更持久，持久到手艺人吃不消。
总结一下，今天的发动机维修师傅和变速器维修师傅在今天经历的是一个无限美好的日暮黄昏，大家且行且珍惜。
汽车电路硬件工程师以后接触最多的可能就是车辆智能电力分配系统了。
电力分配系统在12V 网络中将处理传统工作量：照明、点火、娱乐、音频系统和电子模块，较高电压系统将支持主动底盘系统、空调压缩机以及反馈制动和扭矩辅助。
随着制造商希望提高性能、降低成本和优化动力电子产品的包装，氮化镓(GaN) 和碳化硅 (SiC) 功率半导体的开发已经开辟新途径。例如，在DC/DC 转换器中，这些宽禁带技术实现较高开关速度，从而减少电感器、变压器和电容器的尺寸，通常还减轻重量并减少尺寸。它们实现上述所有目标并在上世纪 90 年代达到转换效率。
一旦这些系统更符合计算机技术产业（与传统汽车制造商相比），新标准和测试程序将逐渐出现来确保其安全性和使用性能。
我们传统汽车领域的机电维修技术人员中的一小部分，通过努力，将会晋级成为硬件工程师，而绝大部分，将会离开，或者坚守在内燃机领域。对于从机电维修技师成功晋级的这一小部分人来说，技术生涯上还要面对一支早已功成名就的劲旅——计算机信息通讯/工业电力电子领域的电子硬件维修工程师，为什么？套用昨天公众号一位“Auto-杰-Car”朋友的留言：
整车电路其实就是一块完整的电路板，只不过是这块奇怪的电路板上还TMD安装了发动机和排气管。
一旦发动机和排气管消失了，那么计算机信息通讯/工业电力电子领域的电子硬件维修工程师们将不再惧怕这块完整的超级电路板，对他们来说，电路板，除了形状不同，其他没区别。
软件工程师：
总线通讯工程师
嵌入式系统工程师
车载网络安全工程师
软件系统测试工程师
软件系统维护工程师
软件工程师将会成为汽车维修领域一个新兴的热门岗位，他们不仅仅精通传统硬件，同时精通车辆软件系统架构和系统组网等当今主流以太网通讯层面的编程语言。
传统汽修人是通过诊断仪读取车辆信息，获取故障代码，然后进行诊断维修的。软件工程师不仅仅会这些入门级技能，他们同时还掌握了车载计算机网络通讯语言，他们会用工具软件直接和车辆组网的任意系统之间通过CAN/DOIP进行协调沟通，他们能解决协议之间的冲突，能协调模块之间的指令冲突，能调停不同速率总线之间的战争
如果这些都无效，软件工程师还可以通过工具软件改造车辆的灵魂，你不听话，我就改造你的灵魂，没错，软件工程师就可以这样倒行逆施。
行业不会消失，职业也就存续，不管技术如何发展，基本原理都是一样的，打下扎实的基础，可能是技术学习路上唯一的一条捷径。
当发动机消失后，车辆除了事故，除了底盘必要维护，剩下的更多故障和维修都将是属于电路系统和软件层面。
愿意与否，技术的进步是不可逆的，作为一线汽修人，我们唯有适应，并且不断前行成长，才可能成为一名优秀的汽车维修硬件工程师或者汽车维修软件工程师。
一起加油吧，兄弟们。
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