汽车发展到今天，已经经历了三次大的架构进化，每一次进化，都彻底改变了汽车这个产品。

第一代的汽车，是纯机械的产品，发动机、变速箱、底盘，都是机械结构，电子部件之间没有任何数据交互，连个车载电器，就是个收音机，还有几个灯泡，各自独立工作，根本不存在什么电子架构，只要能通电就行，这个时代的汽车，卖的是机械性能，动力强，底盘稳，就是好车，其他的都不重要。

第二代的汽车，是分布式电子电器多了起来，ABS、ESP、电动座椅、电动窗、空调控制，各种各样的ECU，越来越多，每个功能一个ECU，一辆车有几十个ECU，各自做各自的事情，相互之间有点简单的通信，但是没有统一的管理，就像几十个独立的小国家，各自为政，相互之间偶尔打个招呼，但是没有统一的政府，这个架构用了几十年，一直到前几年，还在用，但是越来越难以为继了，ECU太多了，线路越来越复杂，车都要装不下了，而且各个供应商的ECU标准不一样，想加个新功能，要协调好几家供应商，特别麻烦，想做个OTA升级，根本不可能，因为各个系统是分开的，升了这个那个不兼容，就变砖了，大家天天说的"传统车企造车新势力，这个就是最大的区别之一。

现在我们正在经历第三代汽车的进化，也就是软件定义汽车的时代，这个时代的汽车，不再是一堆独立的ECU各自为政，而是有一个统一的中央大脑，所有的数据，所有的功能，都统一管理，就像人的大脑，身体的各个器官，都受大脑的统一指挥，而车载中央网关，就是连接大脑和身体各个部位的神经中枢，所有的数据都要经过它，所有的指令都要通过它下发，没有这个网关，软件定义汽车就是一句空话，根本实现不了。

很多人可能觉得不就是个网络交换机嘛，有什么难的，电脑上不是早就有了嘛，这就是典型的外行话，车载的环境，和电脑机房的环境，完全不是一回事，差远了，电脑上的交换机，放在恒温恒湿的机房里，安安静静的工作，不会动，不会震，不会有零下几十度的低温，也不会有零上一百多度的高温，更不会有各种各样的电磁干扰，车载的网关，是要装在汽车上的，要跟着车跑一辈子，几十万公里，各种恶劣环境都要经历，冬天零下三十度，夏天暴晒之下，车里能到七八十度，还有发动机的剧烈震动，还有各种电机、天线产生的强烈电磁干扰，还要保证100%的可靠，绝对不能出问题，因为网关如果出问题了，整辆车就瘫痪了，刹车、转向，所有的功能都会失效，后果不堪设想，所以车载产品的可靠性要求，是消费级产品的几百倍都不止，设计难度完全不在一个量级上。

江苏创品参与过多款车载中央网关的设计研发，陪着行业一步步走到今天，深刻理解这个产品设计过程中的各种难点，没有亲身经历过的人，根本想象不到一个小小的网关，里面有这么多的技术难点要解决。

第一个难点，就是恶劣环境下的可靠性和稳定性，这个是车载产品最基本也是最核心的要求，消费级的芯片，工作温度范围是0到70度，超过这个范围，就不能保证正常工作了，但是车载级的芯片，要求是零下40度到零上125度，而且要连续工作十几年，几十万公里不出问题，这个要求，光是芯片就难住了很多人，更不用说结构设计了，网关的外壳，既要做到很好的散热性能，芯片工作的时候发热量大，要及时把热量散出去，又要做到很好的电磁屏蔽，不能干扰车里的其他设备，也不能被其他设备干扰，还要防水防尘防震，结构强度还要够，遇到碰撞的时候不能碎，不能失效，这些要求是相互矛盾的，散热好的话，就要开孔，开孔多了，防护等级就上不去，电磁屏蔽也难做，要平衡这些矛盾，需要大量的仿真计算和实际测试，我们当时做这个产品的时候，光结构方案就改了二十多版，热仿真做了上百次，才最终定型，最后做出来的产品，经过了最严格的车规级测试，高低温、振动、冲击、电磁兼容，所有的测试项目全部一次性通过，可靠性完全满足要求。

第二个难点，就是高带宽和低延迟的矛盾，现在的智能汽车，传感器越来越多，摄像头、雷达、各种传感器，产生的数据量特别大，一路高清摄像头，一秒钟就是几个G的数据，还有5G通信，V2X车路协同，都需要特别大的带宽，和特别低的延迟，自动驾驶的指令，差一毫秒的延迟，都可能造成严重的后果，但是带宽越高，处理的数据量越大，发热就越严重，延迟就越难控制，这个也是一个核心的矛盾。我们当时采用了车载以太网的主干架构，这是最新一代的车载网络技术，带宽能到十几个G，完全能满足现在和未来几年的需求，网络交换的芯片，我们用了专门的车规级交换芯片，支持时间敏感网络，能保证关键的安全指令，有最高的优先级，延迟控制在微秒级，绝对不会耽误事，我们还做了专门的流量调度算法，不同类型的数据，走不同的通道，有不同的优先级，安全相关的数据永远是最高优先级，娱乐相关的数据，优先级低一点，这样就算网络特别忙的时候，也不会影响安全功能的正常工作。

第三个难点，就是功能安全和信息安全的双重要求，网关是整个汽车的数据枢纽，所有的数据都要经过它，一旦出问题，不管是功能失效，还是被黑客攻击，后果都不堪设想，所以既要保证功能安全，出任何问题都要能降级处理，不能整车瘫痪，还要保证信息安全，不能被黑客攻击，不能被远程控制，这两个安全，每一个都是世界级的难题，现在要同时满足，难度可想而知。我们在设计的时候，采用了硬件隔离的安全岛架构，核心的安全功能，和普通的娱乐功能，在硬件层面就是完全隔离的，就算娱乐系统被黑客攻破了，也碰不到核心的安全功能，绝对不会出现被远程控制刹车油门的情况，OTA升级也做了专门的安全设计，每一次升级，都有好几层的加密校验，从源头保证升级包的合法性和完整性，就算升级过程中断电了，也不会变砖，会自动回滚到之前的版本，绝对不会出现升级失败车开不了的情况，而且网关还支持边开车边升级，用户不用把车停在那里等几个小时升级，正常开就行了，升级完成自动切换，用户根本感觉不到。

第四个难点，就是开放性和兼容性的平衡，现在的汽车，都支持第三方的应用和服务，就像手机一样，可以装各种各样的APP，但是汽车又不能像手机那样什么APP都能装，毕竟是涉及到安全的产品，不能随便什么第三方应用都能直接访问汽车的硬件，这个度特别难把握。我们在设计网关的软件架构的时候，采用了分层的设计，底层的硬件接口，是完全封闭的，第三方应用绝对碰不到，对外开放的API，是经过严格审核和权限控制的，第三方应用只能调用我们开放出来的接口，而且每个接口都有详细的权限控制，什么应用能调用什么接口，能拿到什么数据，都有严格的规定，既保证了足够的开放性，能支持各种各样的第三方服务，又保证了系统的安全和稳定，不会因为第三方应用出问题影响整个车的安全。

现在车载中央网关已经成为了所有智能汽车的标准配置，再也不是之前那个不起眼的小部件了，它就像汽车的第二引擎，虽然不直接提供动力，但是它决定了汽车的智能水平，决定了汽车能有什么样的功能，能给用户带来什么样的体验，没有一个好的中央网关，再强大的硬件，再优秀的软件，也发挥不出作用，就像人的身体再强壮，没有好的神经系统，也只是一堆肉而已。

从这个产品的发展历程我们也能看出来，工业设计在高端制造领域的作用，越来越重要，不再是原来的只是画个外壳做个外观就行了，而是要深入到产品的核心技术层面，和电子工程师、软件工程师一起，从系统架构层面解决各种核心的矛盾和问题，很多时候，技术上的瓶颈，靠单纯的技术优化是解决不了的，需要从设计的角度，从系统的层面，重新思考，重新架构，才能找到最优的解决方案，这就是设计的价值，也是设计真正的力量所在。

现在汽车行业正在经历百年未有之大变局，电动化、智能化、网联化，三浪叠加，整个行业都在发生翻天覆地的变化，在这个变化的过程中，会有越来越多像中央网关这样之前不起眼的小部件，变成决定产品核心竞争力的关键部件，这对我们工业设计师来说，是挑战，更是机遇，我们会继续提升自己的能力，深入到更多的行业，更多的产品核心，用设计的力量，推动整个行业的进步和发展，和中国的汽车产业一起，在这一轮的产业变革中，实现弯道超车，走到世界的前列，这就是我们这一代工业设计师的历史使命，我们责无旁贷。

很多人现在买车，都在看电池多大，马力多大，屏幕多大，芯片算力多高，但是很少有人关注这个小小的中央网关，但是实际上，这个不起眼的小部件，才是决定一辆车智能水平的核心，才是真正拉开差距的地方，好的网关，能让你的车越用越好，常用常新，不好的网关，用不了多久就卡了，就不能升级了，就过时了，大家以后买车的时候，别光看那些表面的参数，也要多关注一下这些看不见的核心部件，这些才是真正决定你用车体验的关键。