結(jié)合美敦力發(fā)布的簡單版本的呼吸機，我們可以看到一個很有意思的情況：
特斯拉把中控屏+娛樂系統(tǒng)的 UI 和 HMI 交互為一個醫(yī)用儀器非常快，而且把上層的控制算法都放在頂層上面進行控制
特斯拉的車身電子集成控制器，提供了各路不同的傳感器調(diào)理電路（采集）和驅(qū)動控制，加上電池的智能管理，可以在底層我們比較花時間的 ECU 層面的軟件改動也比較快
結(jié)合各個車企圍繞信息系統(tǒng)開發(fā) OS 也好，把大量的底層功能開始抽象往上做，未來的汽車電子確實和其他工業(yè)產(chǎn)品有很大的相似性
01 美敦力的 PB560 呼吸機信息
我覺得美敦力是一家具有社會責任感的公司，為緩解呼吸機供應短缺，將便攜式的 PB560 呼吸機設(shè)計圖紙全部開源，包括了軟件、硬件（BOM+PCBA）、和結(jié)構(gòu)圖紙。如下圖所示，我們可以理解下這個呼吸機包含哪些東西。呼吸機的基本功能為是輔助病人呼吸，包括輔助供氧的氣路壓力控制、整個回路的壓力監(jiān)控、回路的濕度監(jiān)控，這些是基于醫(yī)學的一套需求功能。在實際工作中，由于和人的性命相關(guān)，整個系統(tǒng)頁包含自身的故障診斷功能，包括供電的高、低壓報警、病人的窒息報警、濕度過高 / 過低報警，流速監(jiān)控報警、供氧基本管路報警、呼吸機供電系統(tǒng)報警、電池系統(tǒng)故障報警、通訊報警等。
圖 1 美敦力的呼吸機基本功能
根據(jù) PB569 里面的幾塊板子，包括 Power Supply Board、Power Pack2、BuzzerBoard、CPU Board 和電池板，整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是比較簡單的。核心的就是我們之前汽車 ECU 里面，輸入傳感器檢測和輸出閥門和基于 PWM 的氣泵控制。
圖 2 美敦力呼吸機電子控制原理圖
這個產(chǎn)品的難度，如下圖所示，由于這個市場是穩(wěn)定的，需要強管制的產(chǎn)品。即使是美敦力開源，從 PCBA 的打樣、找部件、燒錄軟件，這個工作需要挺長一段時間才能把產(chǎn)量提高，而且這些元器件設(shè)計選型可能比較老，在當前的條件下，你想批量的按著現(xiàn)有的材料造出來，還比較困難。
圖 3 呼吸機的供電整理
02 特斯拉的原型機
特斯拉的工程師團隊是非常靈活和有意思的，因為呼吸機的原理如視頻所說，其實并不復雜，使用車用的 HVAC 系統(tǒng)，轉(zhuǎn)變到呼吸機的要求，需要一些時間。他們的做法，就是使用車上的部件，根據(jù)系統(tǒng)原理圖進行重組，這里分為車用原有部件、其他部件（主要是檢測傳感器）和醫(yī)療部件，下面是特斯拉做的總體結(jié)構(gòu)框圖。如上面所說的，核心的問題是控制氧氣的輸入壓力和整體的流量、壓力和濕度控制。
圖 4 特斯拉呼吸機的框圖
特斯拉其實跳過了美敦力用嵌入式系統(tǒng)來控制單個控制器，采用了 Model 3/Y 上的娛樂系統(tǒng)來進行頂層控制（在這個里面，特斯拉基于 Linux 開發(fā)），傳感器和驅(qū)動部分，使用車身控制器（包含 VC Front 和 VC Right 兩個，一個是配電功能+一個控制功能）來控制可變閥門交換信息，并且根據(jù)自己的系統(tǒng) GUI 開發(fā)，快速在 15 寸屏上做系統(tǒng)的交互，進行調(diào)節(jié)氣壓、流量、氣量的操作。 備注：這套原型系統(tǒng)是具備 12V 電池+外部接入的電源
圖 5 特斯拉的呼吸機控制部件
其實我的理解，這種偏向于集成化的系統(tǒng)架構(gòu)，以后在車上是比較普遍的，大眾 / 奧迪所提倡的 End to End（E2E）的架構(gòu)，開發(fā)的核心還是自己的信息系統(tǒng) OS，假定在 ID3 上這么魔改，我們也能快速的得到一套基于車載域控制器的系統(tǒng)，理論上這個開發(fā)時間可能比我們在底層 ECU 上面改起來更快一些，特別是不算特別實時的任務。
圖 6 奧迪的 E3 電子架構(gòu)
小結(jié)：最近和佟老師一直在搜集車載計算平臺的信息，這個趨勢還是很明顯的，就是不同車企對于采用這套東西是一致的，但是如何處理和供應商之間的關(guān)系，如何構(gòu)建自身的軟件中心（到底做多少工作）還是存在分歧的。