隨著疫情發展，這段時間西方社會最需要的物資就是這個——呼吸機，但他們現在的產能，似乎遠完全不能滿足需要。
可就在這時，特斯拉又火了，它的工程師竟然用Model 3自身娛樂系統，改造出了一套呼吸機。
這兩個看起來毫無關聯的東西，是什麼做到的？
（提示：文章結尾有神秘福利驚喜~）
我自己在家也能做套呼吸機嗎？
具體情況是這樣的：美敦力作為醫療器械方面的著名企業，出於緊急事態的考慮，在網上開源了其PB560便攜性呼吸機的所有信息，包括包括了軟件、硬件（BOM+PCBA）、和結構圖紙等。
呼吸機的基本功能是輔助病人呼吸。需要滿足醫學需求，比如壓力、溼度監控等。在實際工作中，由於和人的性命相關，整個系統還需要有故障診斷功能，比如高低壓報警、窒息報警。
呼吸機示意圖
我們再來看下系統結構圖，一般人肯定覺得太複雜了。但是在汽車電子工程師眼裡，還算是比較簡單。整個系統可以分成主控制板、電源電路、驅動控制、蜂鳴板和電池管理幾個板塊。
系統結構圖
其的核心是基於PWM（脈寬調製）的氣路和氣泵控制 。簡單說，就是根據病人的呼吸情況調控閥門的流量，控制氧氣的輸入壓力、整體流量、溼度等。
但其實這種嵌入式控制並不難，在汽車裡面也會大量的應用，與汽車內對暖氣的控制相似的。所以總的來看，讓汽車工程師做出一套呼吸機難度不算高。
難的是，怎麼把它量產？
因為即使美敦力開源了呼吸機資料，從電路板PCBA的打樣、找部件、到燒錄軟件的過程，也需要較長時間，才能把提高產量。而且這些元器件設計選型可能比較老，在當前的條件下，如果想批量的，按照現有的材料造出來，還比較困難。
為什麼特斯拉工程師就能做到？
話說回來，為什麼特斯拉的工程師團隊就能輕鬆做到呢？這是今天的重點。
正如前面提到的，呼吸機的原理，並不複雜，主要難在原材料和生產上。
既然呼吸機控制和車內暖氣控制原理相似，那麼就可以通過轉變車用空調系統，滿足呼吸機要求。
這個是特斯拉呼吸機的結構框圖，橙色是特斯拉車身零件，藍色是醫療部件，灰色是其他零件，比如檢測傳感器。
可以發現，在硬件方面，他們根據呼吸機原理，重組了車上零件，這樣只需要選購少量檢測傳感器和醫療部件等就能生產出一臺呼吸機了。
軟件方面，特斯拉團隊也是基於現有的東西，做出4個改變：
- 控制器方面 跳過美敦力嵌入式系統來控制單個控制器的做法，基於Linux開發，採用了Model 3/Y上的原有的娛樂系統來進行頂層控制；
- 傳感器和驅動方面 使用車輛自身的控制器，來代替美敦力的驅動板，實現對呼吸機主體的流量閥門的控制。（包含VC Front和VC Right兩個，一個是配電功能+一個控制功能）。
- 人機交互方面 根據自身的系統GUI（圖形用戶界面）開發，快速在Model 3的15寸屏上完成了系統的交互，用來進行調節氣壓、流量、氣量的操作。
- 供電方面 具備兩套電源供電的方案：12V電池或者外部接入交流電。
特斯拉的呼吸機控制部件圖
總的來說，特斯拉工程師團隊是非常靈活和有創造力的。做呼吸機這件事情，也引發了我另外的兩個思考。
01
隨著智能汽車的高速發展，系統功能變得越來越複雜，實時性和安全性要求越來越高。集成化主幹網，加多域控制的新型電子電器架構，成為未來智能汽車發展的最佳選擇。
在集中化的架構上，開發若干個計算平臺來負責車輛的計算功能，從而替代之前車上大量的一個個小的嵌入式控制器，成為主流趨勢。
02
海外疫情的發展速度，實在是超出了我們每個人之前的認識。這個病毒的傳播性與致死率都強，對於人類社會的影響，說是最近100年最嚴重也不為過。其後續的長尾效應，可能要很長時間才能恢復恢復。
一個月前的節目裡，我們講到了疫情導致全球汽車工廠停產，包括特斯拉的大本營弗雷蒙特工廠。到現在看來還沒有復工的跡象。疫情對於我們每個人生活的影響，恐怕要做好充分的心理準備。
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