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软件定OB体育官方网站义汽车谁来“撑”起软件?

浏览次数:     时间:2023-03-25 18:05:18

  OB体育随“硬件趋同、软件定义”成为业界共识,软件成为了决定智能车上限的关键要素,OB体育官方网站其占整车的比重也不断提升。根据德勤测算,预计2030年,软件成本占整车BOM的比重将从目前的不到10%增长到50%。当一半的车身组成都变成软件,汽车行业的话语权无疑也会向软件领域倾斜,

  世界汽车工程师学会联合会(FISITA)终身名誉主席赵福全就曾指出:软件定义汽车的实质是企业对未来核心技术的判断:“类比传统汽车硬件领域的黑、白、灰匣子,黑匣子是买来用就行的技术,白匣子是必须掌握的核心技术,而灰匣子是能了解、能定义但是不一定非要自己造的技术。”

  为辨析汽车软件中的“黑、白、OB体育官方网站灰匣子”,研究者需要从全局视角出发,针对行业关键痛点制作可“一招制胜的行军图”。

  国科础石正是制图者之一,其与重庆中科汽车软件创新中心联合编撰并发布了《汽车软件全景图(2022年)》,针对“汽车软件分层架构、汽车软件全生命周期开发工具链、汽车软件生态线(玩家及产品)、汽车软件标准线(国内外行业标准)”四大板块展开分析。谈及制图目的时,国科础石产品高级总监孙德立表示:“我们希望和行业上下游玩家协同作战,认清当下的位置,更好地解决问题。”

  “协同行业”是国科础石的初心所在,以“础”为名,国科础石立志做汽车软件的“奠基者”。正如孙德立所强调的:作为汽车软件全景图的探索者,国科础石致力于从汽车基础设施层面赋能客户,加速汽车智能化落地。

  当下,汽车行业的产品形态和商业模式都在经历剧变:首先,汽车从生产制造型的载人工具转向科技集中型的移动终端;其次,车企的盈利模式从“一次售卖”转变为“预埋硬件+软件付费解锁”,两者的共性就在于软件比重和技术复杂度的提升,这也进一步带动汽车软件架构发生改变。

  《全景图》指出,在面向信号的软件架构下,软硬件高度耦合,软件的开发、运行都高度依赖硬件,可谓“牵一发而动全身”,这不仅不利于开发效率的提升,更会对后期的改动和升级造成障碍。由此,面向服务的SOA架构应运而生,这类架构可以将车端的各种功能以订阅服务的形式实现,各服务间得以如“堆积木”一般相互访问、组合拼接,不仅灵活性更强,还可以完成更复杂的功能场景。

  架构转换的根本目的是支撑更复杂的应用层功能软件,作为应用层和底层硬件之间的必要“桥梁”,汽车基础软件的“筑基”作用逐步凸显,其市场规模也伴随着智能化风起而水涨船高。据亿欧智库预测,中国智能汽车基础软件市场2025年规模将达到142.5亿元。

  SOA软件架构下,底层基础软件主要可分为操作系统和运行中间件层,为功能软件提供运行和开发环境,是用户运行车辆时的“润滑剂”。尤其在汽车从分布式E/E架构转向多核域控架构的当下,要保障异构跨域平台的兼容性;提升自动驾驶任务调度的效率;提供高性能、高安全的数据通信;实现跨平台的软件复用和迁移,这些都需要操作系统及中间件的支持。

  为此,国科础石推出础光中间件自适应软件平台,据孙德立介绍,这一平台主要提供六种功能:

  第一,提供丰富的服务抽象接口和中间件兼容接口,南向提供中间件架构自适应接口,兼容AutoSAR和ROS2中间件服务框架;北向提供统一标准化的车规级抽象接口,提升应用软件的迁移效率。

  第二,提供强大的服务治理能力,提供定制化的、全面的高性能服务治理组件,解决SOA架构下服务依赖问题及提升软件稳定性和鲁棒性,让汽车软件开发者更关注与业务实现。

  第三,提供实时任务的确定调度和确定执行技术。孙德立表示,这一功能的核心原理在于:基于可配置的用户线程优先级调度策略、触发/非触发式/轮巡调度策略、减少线程数和上下文切换,从而实现实时任务的确定性调度。

  第四,提供高性能数据通信,兼容多种通信方式。随L3进入落地阶段,汽车上的传感器数量会越来越多,对于数据传输的要求也越来越高,为此,础光中间件能基于DDS提供跨域下的通信解决方案。并结合础石OS,从操作系统层优化以太网和共享内存的收发包机制,可以满足百微秒级别的抖动(20-80μs)和时延性能,以及接近物理线Mbps)。

  孙德立补充,国科础石提供不仅可以提供完整的全域通信解决方案;在资源受限的情况下,也可以提供对应的软件产品:包括轻量化DDS,域内和域间ECU和SOC的通信解决方案,解决客户多场景的定制化需求。

  第五,提供支撑关键安全系统隔离运行的容器,解决应用之间的相互干扰保障应用安全稳定运行,解决云端车端、车端域控制器之间大规模迁移部署难题,缩短部署周期。

  第六,提供强化的Safety & Security安全底座。基于SecOC机制,实现域内/域间通信实现信息安全的可靠传输;基于E2E机制,实现端到端的功能安全通信保障。

  此外,要提升软件开发效率,还要关注比操作系统层更为隐秘的中间件层和开发工具链。正如孙德立所言:“工欲善其事,必先利其器。”如果说SOA中间件主要解决的是用户在汽车运行时的体验问题,那么开发工具链针对的就是工程人员开发时的效率问题。

  实际上,SOA的引入不仅带动软件在车身的比重提升,也将开发方式从“V模式开发”转变为“云原生敏捷开发”,从设计、开发的维度对工具链提出了更高要求。孙德立指出:“即便有好的软件,但若缺少对应的工具链配套使用,开发的复杂度、成本、效率都会受到很大影响。”

  对此,国科础石提供了基于云原生的工具链——础光工具链,让智能汽车SOA软件开发与维护更简单。这一工具链主要由云设计空间、云开发空间和云调测空间三部分组成,并针对“协调软件开发和管理流程”,“实现复杂流程下跨团队、跨地域的同步开发”,“快速定位、排查SOA服务中的漏洞”,“SOA设计过程难以标准化、结果难以复用”这四类问题提供解决方案。

  国科础石的每一步战略都紧紧围绕这一最初愿景,就在今年2月初,国科础石面向基础软件的另外一大重点布局——础光操作系统已经正式对外发布其整体规划及开源计划,并将应用在智能汽车座舱域、自动驾驶域的础光Linux进行开源,秉承“技术创新驱动 + 生态开源开放”的理念,为解决汽车基础软件的核心技术问题做出努力。

  孙德立表示:“国科础石是一个软件平台提供者,对外希望拉动行业生态,对内旨在牵引各个研究所的最新成果,OB体育官方网站在业界和研界‘牵线搭桥’,使中国的先进技术率先进入汽车领域,更好地赋能智能汽车供应链。”

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