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　　编辑推荐

　　适读人群 ：1.OEM管理层及电子产品工程师2.汽车电子产品零部件、软件供应商、相关的服务商和技术的提供者等的管理层和工程师3.政府机构汽车行业相关的从业人员4.汽车产业相关人员：学生

　　（1）作者背景资深：广汽集团汽车工程研究院电子电气架构总师，中国汽车工程学会智能网联汽车系统架构分会委员，曾就职于西门子大陆汽车和吉利汽车。

　　（2）作者经验丰富：在汽车电子电气相关领域从业超过20年，参与并主持过多个电子电气架构项目的设计，拥有从汽车硬件到软件的全栈技术经验。

　　（3）集大成之作：微观上讲解了智能汽车电子电气架构的原理、技术、设计、开发与管理；宏观层面上揭示了以电子电气架构变革为代表的汽车行业变迁的底层逻辑。

　　（4）系统工程视角：用复杂系统的工程方法和系统思维来实现电子电气架构，深刻阐述需求工程、 工程哲学的基本思想和原理。

　　（5）自创概念与模型：作者结合自己对行业的理解与洞察，自创了一些概念与模型，旨在更好地揭示复杂事务背后的本质规律。

　　（6）行业广泛好评：世界汽车工程师学会联合会终身名誉主席、中国汽车工业协会总工程师以及来自华为、博世、安波福、蔚来、小鹏、极氪的近15位汽车领域专家联袂推荐。

　　内容简介

　　本书以智能汽车的电子电气架构为主线，微观层面上，从复杂系统工程视角讲解了智能汽车电子电气架构的原理、技术、设计、开发与管理；宏观层面上，用全局性和前瞻性的视角梳理了电子电气架构与“软件定义汽车”、“新四化”以及智能座舱、自动驾驶、汽车安全等新技术的关系，揭示了以电子电气架构变革为代表的汽车行业变迁的底层逻辑，旨在帮助车企能更快地实现转型并看清未来的发展方向。

　　通过阅读本书，你将：

　　（1）全面了解汽车电子电气系统的构成与分解方法；

　　（2）深刻理解复杂系统的工程方法和系统思维在汽车行业的应用；

　　（3）全面了解智能汽车电子电气架构的必知常识和技术基础；

　　（4）深刻理解系统工程、 需求工程、 工程哲学的基本思想和原理及其在汽车行业的应用；

　　（5）掌握智能汽车汽车电子电气架构设计的目标与原则；

　　（6）掌握智能汽车电子电气架构开发的流程和方法；

　　（7）学会在项目中平衡电子电气系统中各种利益相关者的关系；

　　（8）了解电子电气架构师的能力体系；

　　（9）了解“软件定义汽车”和“新四化”及其与电子电气架构的深层关系；

　　（10）了解智能网联汽车中智能座舱、自动驾驶、汽车安全等各种关键技术的概况；

　　（11）洞察汽车行业的商业模式变革、产业格局变化和未来发展方向；

　　（12）窥见汽车行业发展的一些基本规律。

　　作者简介

　　侯旭光

　　智能汽车领域资深技术专家，现就职于广汽集团汽车工程研究院，担任智能网联中心电子电气架构总师；曾就职于西门子、大陆汽车和吉利汽车等公司，长期从事整车电子电气架构开发和车身电子产品的开发与管理工作；中国汽车工程学会智能网联汽车系统架构分会委员。

　　富有思想和创造力，在汽车电子电气相关领域从业超过20年，拥有从汽车软件开发测试到硬件的设计和生产、从零部件开发到整车电器架构设计、从通信行业到汽车电子行业的全面经验，对软件开发、汽车电子、智能网联汽车，软件定义汽车和汽车电子产业等有独到的理解。

　　所服务的公司均为世界500强企业。多次与国际一流公司合作，参与并主持过多个正向开发的电子电气架构设计。对整个汽车电子电气行业始终保持着冷静的思考，乐于分享，在国内的汽车电子领域有着良好的声望。

　　精彩书评

　　作者以通俗易懂的语言，深入浅出地讲解了电子电气架构的概念、原理和开发方法，并从宏观与微观角度分析了电子电气架构的演进过程，对未来的发展方向进行了预判。我相信这些分析、判断与思考必能让广大读者开卷有益，收获满满。

　　——赵福全 世界汽车工程师学会联合会终身名誉主席/清华大学汽车产业与技术战略研究院院长

　　本书根据系统工程的思想，讲解了电子电气架构的概念，并提出了多个具有独创性的观点和模型。阅读本书，可以对智能网联汽车有更深入的理解，也可对汽车行业发展的基本规律有更进一步的认识。

　　——叶盛基 中国汽车工业协会总工程师/副秘书长

　　这本书非常适合汽车电子电气行业的新人。作者凭借多年的行业经验，对汽车电子电气的发展趋势和底层逻辑提出了自己独到的见解。本书对于想厘清汽车行业发展方向的人都会有所帮助。

　　——迟景朝 天鹰资本董事长/创始合伙人

　　本书从汽车电子电气架构出发，不但用通俗易懂的语言解释了相关的各种技术以及开发方法，更以系统工程的视角将各种技术之间的联系娓娓道来。阅读本书不仅可以让读者对复杂的汽车行业有更深刻的了解，也可以有助于相关投资机构更好地找到方向并作出正确的判断。

　　——陈静（博士） 山东高速嵩信（天津）投资管理有限公司 总经理

　　本书从系统、架构的概念展开，内容覆盖了电子电器架构的发展、设计中的实践要求、管理要求，以及对未来技术的展望。用简洁生动的语言阐述复杂的技术问题，又有很多作者自己的辩证思考，是本不可多得的好书！

　　——边俊 上海磐时信息技术有限公司创始人/汽车安全技术社区SASETECH理事长

　　整车设计与研发是一项非常复杂的工程，脱离系统架构去研究产品是无源之水，无本之木。侯哥的这本书，让产品人有机会深入浅出、系统全面地了解软件定义汽车的底层逻辑，为产品设计带来更多维度的思考。

　　——杜芳 博泰车联网产品总监

　　作者结合自身丰富的电子电气架构开发经验，紧跟行业发展的趋势，特别是软件定义汽车等对电子电气架构带来的挑战和内涵，针对电子电气架构的基础知识和开发方法展开了全面而又不失有深度的讲解。

　　——冯亚军 蔚来汽车资深系统安全专家

　　软件定义汽车时代对汽车电子电气架构来说是一个转折点，让汽车制造商开始设计新的电子电气架构。本书体系化介绍电子电气架构，如果你正在探索电子电气架构，那么这本书一定会给你带来新的启发。

　　——李程 极氪信息安全总监、Zeekr Zero安全实验室负责人

　　本书从通用的架构设计，基于汽车行业给出汽车电子电气架构的定义，基于三视图的维度详细描述汽车电子电气架构。读罢全书，可以让人了解汽车电子电汽架构设计的过程和初步掌握设计流程及要点。

　　——李平 华为智能汽车解决方案BU架构师

　　本书围绕智能网联汽车的行业发展趋势，分析了电子电气架构设计的技术体系和发展脉络。结合架构师应具备的技术能力提供了参考性建议及行业洞察，并从哲学视角引出了对整个汽车行业技术演进的深入思考。

　　——刘虹博士 上海伊世智能科技有限公司CEO/轩辕实验室创始人

　　本书内容涵盖了电子电气架构的各个方面，是汽车电子工程师和系统工程师的重要参考书。本书有助于读者对汽车电子电气系统及其架构的认识和理解。对于汽车电子行业的从业者和相关领域的研究人员来说，这是一本实用的指导性读物，也适合汽车电子课程的教学。

　　——卢东晓 安波福（中国）科技研发有限公司 软件质量高级经理

　　这是一本理解汽车电子电气架构的百科全书，作者具有丰富的从业经验，并且善于思考和揭示问题的本质。很多看似抽象的概念，经过作者形象地阐述而变得生动。无论你是汽车电子电气架构领域的初入者，还是具备一定的从业经历并正在寻求技术精进者，本书都可以作为你进步的阶梯！

　　——马小龙 小鹏汽车功能安全专家

　　这本书不仅全面介绍了汽车电子电气架构的相关定义、基础技术、开发过程、开发工具和管理，还展示了电子电气架构与软件定义汽车、智能网联技术等新技术新课题的紧密联系，让读者在迅速学习、掌握相关技术知识的同时，跟上新技术的发展，看到电子电气架构的未来。

　　——曲元宁 博世汽车部件（苏州）有限公司高级系统软件工程师

　　阅读本书既可以学习汽车电子电气架构的基础知识，又可以以此为主线展开汽车电子电气系统开发设计以及汽车行业变迁的深层逻辑思考，既有基础技术点又有实践总结和前瞻性探索的经验之谈，非常值得阅读。

　　——王方方 中国功能安全专家组核心专家

　　目录

　　目　录

　　赞　誉

　　前　言

　　第1章　电子电气系统1

　　1.1　系统的定义2

　　1.2　系统工程4

　　1.3　系统思维7

　　1.4　汽车电子电气系统的构成8

　　1.4.1　汽车电子电气系统的

　　定义8

　　1.4.2　汽车电子电气系统三

　　视图9

　　1.5　汽车电子电气系统分解12

　　1.5.1　系统分解的目的和意义12

　　1.5.2　系统分解的4个步骤与

　　3个原则13

　　1.6　本章小结19

　　第2章　电子电气架构技术基础20

　　2.1　架构的定义20

　　2.1.1　架构词解21

　　2.1.2　架构与系统的关系21

　　2.1.3　电子电气架构22

　　2.2　电子电气架构三视图23

　　2.2.1　逻辑视图24

　　2.2.2　物理视图26

　　2.2.3　过程视图27

　　2.2.4　3种视图的关系29

　　2.3　电子电气架构的4个子架构30

　　2.3.1　网络架构31

　　2.3.2　电气架构35

　　2.3.3　功能架构41

　　2.3.4　软件架构44

　　2.4　理解架构设计与系统开发的

　　关系56

　　2.4.1　架构设计与城市规划57

　　2.4.2　系统开发与街区设计57

　　2.4.3　零部件设计与建筑设计58

　　2.4.4　供应商开发与施工实现58

　　2.4.5　架构设计的重要性58

　　2.4.6　架构设计与系统开发的

　　区别59

　　2.5　架构设计的意义59

　　2.6　本章小结60

　　第3章　电子电气架构的发展

　　历程61

　　3.1　IPO模型61

　　3.2　电子电气架构发展的驱动

　　因素63

　　3.2.1　汽车电子的诞生63

　　3.2.2　ECU的诞生64

　　3.2.3　汽车电子电气架构的

　　诞生65

　　3.2.4　汽车电子的6个发展

　　阶段65

　　3.3　基础技术的发展66

　　3.3.1　芯片66

　　3.3.2　通信和网络68

　　3.3.3　软件73

　　3.3.4　电气架构的相关技术89

　　3.4　电子电气架构的演进93

　　3.4.1　车身控制模块的诞生93

　　3.4.2　电子电气架构的演进94

　　3.4.3　电子电气架构的8条

　　基本发展规律101

　　3.5　本章小结102

　　第4章　系统开发方法与工具103

　　4.1　基本开发方法103

　　4.1.1　正向开发与逆向工程103

　　4.1.2　瀑布开发模型104

　　4.1.3　瀑布开发模型在整车

　　开发中的应用107

　　4.2　需求工程110

　　4.2.1　需求的定义111

　　4.2.2　需求的种类112

　　4.2.3　需求工程的5个活动113

　　4.2.4　需求工程的意义和

　　目的120

　　4.3　基于模型的系统工程121

　　4.3.1　MBSE的定义122

　　4.3.2　MBSE模型的4个

　　象限123

　　4.3.3　MBSE的三大支柱124

　　4.3.4　MBSE的实施130

　　4.4　本章小结133

　　第5章　电子电气架构设计的

　　目标与原则134

　　5.1　架构设计的目标134

　　5.1.1　为什么需要架构设计135

　　5.1.2　理想的架构设计136

　　5.2　架构设计的原则137

　　5.2.1　设计原则的产生与

　　传递138

　　5.2.2　设计原则的分层138

　　5.2.3　架构设计的三大原则139

　　5.3　本章小结143

　　第6章　电子电气架构开发方法144

　　6.1　定义产品特性145

　　6.1.1　用户的需求145

　　6.1.2　从用户故事开始设计147

　　6.1.3　特性149

　　6.1.4　用例151

　　6.1.5　卡诺模型155

　　6.2　功能开发157

　　6.3　架构形态设计161

　　6.3.1　电子电气系统的物理

　　分解162

　　6.3.2　架构形态设计的5个

　　步骤166

　　6.3.3　电气架构与网络架构的

　　雏形167

　　6.4　系统开发170

　　6.4.1　子系统开发概览170

　　6.4.2　收集需求172

　　6.4.3　系统设计173

　　6.4.4　评审和更新179

　　6.5　线束开发180

　　6.6　网络设计181

　　6.7　基础技术开发183

　　6.8　零部件开发184

　　6.9　验证和确认185

　　6.9.1　测试的种类185

　　6.9.2　测试的基本理念186

　　6.10　电子电气架构开发方法

　　总结189

　　6.10.1　一个源头：需求189

　　6.10.2　两条主线：功能与

　　性能190

　　6.10.3　两个工作：分解和

　　分配190

　　6.10.4　两种思路：增量与

　　重构191

　　6.10.5　一个问题：架构设计

　　是技术还是管理193

　　6.11　本章小结194

　　第7章　电子电气架构管理195

　　7.1　电子电气系统4类关系的

　　管理195

　　7.2　电子电气系统的利益相关者197

　　前言/序言

　　前　言

　　为什么要写这本书

　　大学毕业之后，我一直在工程领域从事开发工作。虽然开发过的产品种类繁杂，如移动通信交换机、汽车电子产品、整车电子电器以及电子电气架构，但大部分工作都集中在电子产品的软件开发与测试领域，工作岗位也在过去二十多年的时间中从工程师转变为管理者。回顾职业生涯，我总结出一个规律：个人的成长在转型期最为迅速。

　　虽然在稳定的工作环境中可以不断精进技能，但每当换了一个环境或者尝试一份从未做过的工作时，我好像会进入一个新的世界。全新的环境或挑战可以刺激我进行更多的思考和学习新的知识，这是一个既痛苦又快乐的过程。我特别喜欢重阳投资合伙人舒泰峰先生在《财富是认知的变现》一书中的一句话：“只有认知提升，财富才能增加。”真正能让内心充盈的是知识与经历，而知识与经历会转换为认知。认知与物质财富的不同之处在于其具备可分享性。

　　回想起初入职场时我对一切都懵懵懂懂，虽然也很努力，但是由于认知水平有限而走过不少弯路。如果当时能有人多给我一些指引，也许现在的我会做得更好。弯路走多了，就想着如何能让与我有缘的人可以少走一些弯路。

　　世界的发展有其自然规律，个人无法改变。然而，当一个群体中的所有个体都能朝着一个方向前进时，个体的力量就可以汇聚到大潮之中，成为群体力量的一部分，进而改变世界。个人的成就建立在他人的基础之上，他人的进步又会促进个人能力的提升。

　　悟出以上这个道理我花了30年的时间，那是当我在而立之年有幸成为一个团队的负责人之时。一个人在不得不承担起更大的责任时，就会反思自己存在的问题。带领他人前进的负重感既会让人变得更加清醒和坚强，也会令人思考得更多，学到更多。

　　2019年，在一个朋友的帮助下，我创建了自己的微信公众号“侯哥工作感悟”。目的有两个，一个是让自己的业余生活更加充实，另一个是希望帮助更多的“汽车人” 　汽车人指的是汽车行业从业者。。让我感到意外的是，第一篇关于软件定义汽车的文章大受欢迎，被众多公众号转载。接下来的一系列相关文章也得到了广泛的好评，让我的知名度迅速蹿升，并受邀在多个大型会议与论坛上进行分享。从此，我开始了码字生涯。

　　在这个汽车行业百年未有之大变局来临之际，无数的“汽车人”处于迷茫之中。各种不断出现的新名词、新技术和新方向让人眼花缭乱。可是，并非所有的新事物都值得去坚持和投入。未来究竟如何，尚未可知。作为一名多年从事汽车电子相关研发工作的人员，我总觉得应该为中国汽车行业做点什么。

　　秉着让自己生活在一个更加美好的世界的初衷，我坚持去帮助或影响身边的一些人，并逐渐发现自己的经验和观点确实能够帮助他们，让他们少走一些弯路并成长得更快一些。于是，当2021年杨福川编辑与我讨论是否可以写一本关于电子电气架构与智能网联汽车方面的书时，我很快答应了。从那天开始，我每天的空闲时间都被填满了。原以为可以很快完成书稿写作，然而动笔之后，我才明白写书与写网文的区别：网文可以自由发挥，即使有些小的瑕疵，也无伤大雅；而写一本书——一本要被印刷出来并可能被万千读者仔细研读的书，就无法那么随意了，书中的每一个词、每一张图、每一个观点、每一个知识点都要仔细推敲。在这一年多的时间中，我查阅了大量的资料，阅读了大量国内外相关文章，力求书中每一句话都经得起推敲，每一个数据都有权威的出处。然而，越是仔细研究电子电气架构这个概念，我就越觉得遗憾，对于这么一个被广泛使用的词汇，竟然找不到一本书可以将其含义解释清楚！同时，关于如何开展电子电气架构的设计与开发、如何应对当前汽车行业的变革等问题，更是找不到有实用价值的专著！我所能看到的都是各种文章与其中的零散观点。

　　基于这种情况，我把本书的写作目的从简单的电子电气架构介绍与讨论智能网联汽车的概念，变为普及电子电气架构的基本知识与探讨汽车行业的转型。电子电气架构的基本知识与汽车行业转型这两个主题看似关联不大，却在本质上深刻地互相影响。

　　首先，无论电子电气架构还是汽车行业都是无比复杂的系统，并且有着共同的特征与规律。这些共同的特征与规律可以通过系统工程理论进行抽象的描述。因此，本书的讨论从“系统”这个看似常见又有点模糊的概念开始，逐步展开。

　　其次，对于复杂如电子电气架构、汽车及汽车行业这样的工程系统而言，开发与运行有着一些共同的方法与规则。这些方法与规则虽然在系统工程理论中也有相应的描述，但过于抽象。本书试图以最朴实的方式来讲解这些复杂系统的共同点。不但如此，这些共同点还可以被推广和应用到更多的复杂系统的分析、开发与管理过程中。

　　最后，本次汽车行业变革在技术上的主要标志是电子电气架构的变革，而电子电气架构的变革又是由无数个技术点的量变积累而成的质变。因此，本书也花了一定的篇幅来介绍各种引起电子电气架构变革的关键技术，涵盖了通信、电气、芯片、网联、座舱、智能驾驶及开发工具等方面。同时