系统架构作用

架构是一门艺术，在整车汽车系统，软/硬件开发过程中非常重要，尤其在基于模型的系统开发(MBSE)中，架构是整个开发过程的核心之一。

一般来讲，系统架构一般采用通用化建模语言UML或SysML在相关架构开发软件，如Enterprise Architect， Cameo等，进行开发。但可惜的是，目前大部分车企都没有完整的系统架构或多基于PowerPoint等形式的简单架构描述。

在功能安全第三部分概念开发和第四部分系统开发过程中，都需要系统架构作为输入条件，借助系统架构进行安全分析，导出功能安全需求(FSR)和技术安全需求(TSR)，并将相应的安全需求分配至系统架构。

【资料图】

但在系统开发阶段，我们还需要对系统架构进行功能安全相关内容进一步开发，将架构相关的安全机制融入系统架构当中，形成系统安全架构(Safety Architecture)，以此勾勒出实现系统技术安全需求所需要的核心技术框架，为后续软件和硬件架构的详细设计提供基础。

系统架构相关安全机制

对于不同的ASIL等级应该具体采取哪些安全机制呢?

这是个很好的问题，一般来说ASIL等级越高，需要采取的安全机制数目及质量要求越高。

但ISO 26262并没有，其实也没有办法明确哪个ASIL等级应该具体采取哪些安全机制，只有对硬件部分，不同覆盖率(中，高，低)对应的安全机制的推荐。

主要原因在于:

虽然有一些通用的安全机制，但研究对象不同，采用的安全机制也不尽相同。

为功能安全技术实施多样性提供更多空间和选择，便于不同企业根据自身技术积累和开发条件进行实施。

为技术更新换代提供可能性。随技术发展，很多新的安全机制得以实现或得以在汽车行业应用。

如果ASIL等级和安全机制一一挂钩，强制执行，可能很多车企的车都没办法上市了(你懂的

我们先看看不含安全机制的系统架构长什么样?

系统架构旨在描述相关项组成和相互作用和约束。根据ISO 26262定义，相关项由一到多个系统构成，而一个系统应该至少包括一个传感器，一个控制单元，一个执行器。当然，一个系统也可以包含多个子系统。

所以一个最简单的系统架构如下:

那有哪些系统层面的安全机制可以融入系统架构，进而形成系统安全架构呢？

既然一个最简单的系统由三个部分构成，那么系统级别和架构相关的安全机制肯定也是和这三个部分以及三者之间的通讯安全相关。

下面我们一起看看系统层面和架构相关的常见的安全机制:

传感器：1、传感器硬件冗─独立供电；2、多通道冗余采集─信号质量检测

控制单元：在线诊断：1、比较器2、多数投票器

执行器：1、执行器硬件冗余2、执行器控制信号质量检测

通讯：1、冗余发送2、信息冗余(CRC)3、时间监控4、问答机制

需要注意的是，系统阶段的安全机制主要作用是勾勒出实现系统功能安全所需的核心技术框架，明确应该采取哪些技术手段实现相应的安全目标，不会涉及具体的实施细节，这个会在后续软件和硬件开发阶段进一步明确。

从上述安全机制可以看出，虽然安全机制的种类有很多，但无非都源于以下三个角度:

1、冗余性: 使用相同的功能组件(多指硬件)降低硬件随机失效，增加功能安全的可靠性，例如传感器，执行器冗余等。

2、多重性: 多用于故障关闭路径，使用多个关闭路径或保护设备，提供了防止单个设备失效的保护。

3、多样性: 使用不同类型的设备或者软件多样化设计，降低共因失效的可能性。

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