2022年汽車軟件行業(yè)之汽車中間件專題分析

1、2022年汽車軟件行業(yè)之汽車中間件專題分析1.汽車軟件：汽車中間件是汽車軟件中的重要基礎(chǔ)軟件觀點一：汽車中間件重要性有望進(jìn)一步提升汽車中間件獨特的功能屬性，滿足汽車智能化需求。中間件的誕生與 IT 架構(gòu)的變化緊密 相關(guān)，其在 IT 架構(gòu)中的位置也決定了其獨特的功能屬性。從傳統(tǒng) IT 架構(gòu)的角度看，中間 件的位于上層應(yīng)用和底層操作系統(tǒng)之間，其起源與分布式架構(gòu)下異構(gòu)環(huán)境中的通信需求相 關(guān)，在功能上具有交互支持，公共服務(wù)兩大類功能。在汽車領(lǐng)域，當(dāng)前汽車以分布式架構(gòu) 步入智能化階段，存在大量的交互需求；在汽車智能化趨勢下，多樣的底層方案共同發(fā)展， 中間件交互支持，屏蔽底層復(fù)雜性的功能順應(yīng)了汽車智能化的

2、趨勢。觀點二：汽車中間件發(fā)展與汽車電子電氣架構(gòu)相關(guān)，功能或進(jìn)一步豐富汽車中間件發(fā)展與汽車電子電氣架構(gòu)變革緊密相關(guān)。汽車電子架構(gòu)變革與汽車中間件發(fā)展 具有緊密的聯(lián)系。汽車電子架構(gòu)從分布式到域架構(gòu)的變革，背后反映出的是汽車從機(jī)械化 到電子化、智能化的變革，汽車以分布式架構(gòu)步入智能化階段，汽車中間件的需求持續(xù)顯 現(xiàn)。在這一過程中，汽車中間件的代表 AutoSAR 從無到有，從 CP 發(fā)展到 AP，并且產(chǎn)生 了 ROS2 等多種順應(yīng)智能駕駛時代的中間件路線。未來汽車架構(gòu)進(jìn)一步集中，有望提供更 強(qiáng)的算力，中間件的功能也有望隨之進(jìn)一步豐富，體現(xiàn)為能力邊界拓展。 中間件能力邊界逐步拓展。從中間件的能力邊界看

3、，中間件的能力邊界逐步擴(kuò)展，部分廠 商提供的中間件產(chǎn)品除了傳統(tǒng)的中間件外，也包含了部分功能軟件、操作系統(tǒng)層級的模塊， 中間件廠商正逐步從中間件向操作系統(tǒng)、配置工具和解決方案領(lǐng)域拓展。觀點三：AutoSAR 誕生與汽車電子化過程相關(guān)，具備生態(tài)優(yōu)勢0 到 AutoSAR CP：汽車電子化。隨著汽車電子化的推進(jìn)，AutoSAR 組織誕生并發(fā)展壯 大。AutoSAR CP 標(biāo)準(zhǔn)適用于車身控制、底盤控制、動力系統(tǒng)等場景，AutoSAR 標(biāo)準(zhǔn)定義 了模型、組件、接口的標(biāo)準(zhǔn)描述(ARXML 文件)，并且提供了基礎(chǔ)軟件(BSW)規(guī)范，使不同 環(huán)節(jié)得以銜接。這一階段，AutoSAR 的出現(xiàn)形成了囊括主機(jī)廠、Ti

4、er1、中間件廠商等在 內(nèi)的汽車軟件開發(fā)流程，中間件供應(yīng)商提供相應(yīng)工具，為汽車軟件開發(fā)的重要角色。觀點四：AutoSAR 不斷迭代以順應(yīng)智能化趨勢，產(chǎn)業(yè)落地經(jīng)驗較多AutoSAR CP 到 AutoSAR AP：汽車智能化。進(jìn)入智能化時代，智能汽車對于中間件提 出了更新的要求，AutoSAR AP 于 2017 年應(yīng)運而生。在架構(gòu)方面由三層架構(gòu)簡化為兩層， 并通過支持基于 POSIX 的操作系統(tǒng)，提供對大規(guī)模編程與封裝的良好支持，面向服務(wù)的 通信等變革，更好的支持汽車智能化應(yīng)用。此外，機(jī)器人編程框架 ROS2 同樣可適用于自 動駕駛場景。這一階段，商業(yè)化 AP 產(chǎn)品在 AP 架構(gòu)基礎(chǔ)上提供多種

5、工具。中間件廠商加 速發(fā)展。觀點五：汽車中間件或?qū)⒊尸F(xiàn)多技術(shù)路線并行的態(tài)勢參與者眾多，多個標(biāo)準(zhǔn)并行。從競爭格局看，OEM 廠商、傳統(tǒng) Tier1 廠商、平臺供應(yīng)商、 汽車電子廠商及第三方軟件供應(yīng)商在中間件領(lǐng)域均有所布局。多數(shù)廠商基于 AutorSAR CP 及 AutoSAR AP 標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)中間件，以博世為代表的部分廠商可兼容 AutoSAR 與 ROS2 架 構(gòu)，另一部分以 Apex.AI 為代表的廠商則完全基于 ROS2 標(biāo)準(zhǔn)。此外，百度 Apollo 等分別 基于自研的生態(tài)進(jìn)行開發(fā)。2.為什么關(guān)注汽車中間件關(guān)注點一：汽車行業(yè)與其他智能終端相比具有特殊性。相比傳統(tǒng)的 PC、移動智能終端領(lǐng)

6、域，汽車作為工業(yè)品和消費品的結(jié)合，具備雙重的屬性。一方面在工業(yè)品領(lǐng)域，汽車需要 滿足運行穩(wěn)定性、安全性的要求，另一方面需要滿足消費品對于生態(tài)豐富性、功能完整性 的要求。工業(yè)品和消費品需求的差異性使得車內(nèi)分工的進(jìn)一步細(xì)化，汽車電子電氣架構(gòu)也 隨之演化。關(guān)注點二：汽車行業(yè)電子電氣架構(gòu)變革帶來發(fā)展機(jī)遇。從汽車電子電氣架構(gòu)的變化階段看， 當(dāng)前汽車以域集中架構(gòu)進(jìn)入智能化時代，汽車內(nèi)部被劃分為自動駕駛、智能座艙、車身、 底盤等不同的域。不同域由于在安全性，靈活性，算力需求等方面具有較大差異，形成了 不同的底層基礎(chǔ)軟硬件組合（包括操作系統(tǒng)、底層芯片、通信方式等）。與 PC 領(lǐng)域的分布 式系統(tǒng)類似，車內(nèi)出現(xiàn)了

7、異構(gòu)的環(huán)境，中間件的重要性隨之顯現(xiàn)。關(guān)注點三：異構(gòu)環(huán)境+新通信類型的應(yīng)用使通信交互功能重要性持續(xù)提升。通信交互是狹 義中間件最為重要的功能之一，異構(gòu)環(huán)境使中間件的通信交互屬性起到了重要的作用。在 汽車內(nèi)部，跨域、跨核、跨操作系統(tǒng)、跨終端的各類通信需求持續(xù)顯現(xiàn)；另一方面，以太 網(wǎng)等新型通信技術(shù)的使用，使得汽車內(nèi)部的通信更加復(fù)雜多樣，汽車中間件的通信交互功 能重要性持續(xù)提升。關(guān)注點四：底層異構(gòu)環(huán)境使中間件為代表的基礎(chǔ)軟件重要性進(jìn)一步提升。除了基礎(chǔ)的通信交 互外，中間件還承載著屏蔽底層復(fù)雜性的功能，與移動智能終端中的核心框架層類似，中間 件的存在有助于屏蔽底層復(fù)雜的硬件狀況，使得開發(fā)者專注于頂層應(yīng)用

8、的開發(fā)，提升開發(fā)效 率。隨著汽車底層算力基礎(chǔ)的不斷提升，更豐富的芯片組合，使得高級的算法，功能得實現(xiàn) 成為可能。中間件屏蔽底層復(fù)雜性，提升開發(fā)效率的功能，有助于加速應(yīng)用生態(tài)的建設(shè)。3.汽車中間件：具備交互支持，屏蔽底層復(fù)雜性功能中間件介于應(yīng)用與底層操作系統(tǒng)之間，具備兩大功能從 IT 架構(gòu)所處位置看，中間件位于應(yīng)用與操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫之間。中間件向下適配不同 的操作系統(tǒng)內(nèi)核；向上提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)接口，負(fù)責(zé)各類應(yīng)用軟件模塊之間的通信以及對底 層系統(tǒng)資源的調(diào)度。為上層屏蔽底層的復(fù)雜性，讓開發(fā)人員能在不同平臺上實現(xiàn)、迭代、 移植上層功能、算法。從功能角度看，中間件主要功能可分為交互支持，公共服務(wù)兩大類。交

9、互支持功能指中間 件能夠協(xié)調(diào)系統(tǒng)中不同組件之間的交互，對進(jìn)程或線程、數(shù)據(jù)庫連接、緩存對象等邏輯資 源進(jìn)行調(diào)度，解決分布式環(huán)境下數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)訪問、應(yīng)用調(diào)度的問題。交互支持功能與 分布式系統(tǒng)的特點、通信技術(shù)緊密聯(lián)系。公共服務(wù)功能則指中間件實現(xiàn)部分服務(wù)的復(fù)用， 涉及系統(tǒng)構(gòu)建和系統(tǒng)集成、流程管理，支撐應(yīng)用開發(fā)、運行和集成等問題。公共服務(wù)功能 不斷完善，推動中間件向軟件基礎(chǔ)平臺發(fā)展。汽車以分布式架構(gòu)步入智能化階段，中間件滿足通信需求汽車以分布式的架構(gòu)步入智能化階段，存在大量交互需求。隨著智能汽車功能和軟件復(fù)雜 度的提升，對電子電氣架構(gòu)設(shè)計的算力、通訊能力等方面提出更高的要求。汽車電子架構(gòu) 由分布式向域

10、架構(gòu)轉(zhuǎn)變，如極狐阿爾法 S 華為 HI 版車型、特斯拉 Model3 等均采用域架構(gòu) 的設(shè)計。域架構(gòu)依據(jù) ECU 的功能將整車劃分為不同的域，由單個控制器相對集中地控制 所在域內(nèi)的各個功能，減少布線的復(fù)雜度，增強(qiáng)架構(gòu)的靈活性。域架構(gòu)在集中度上有所提 升，但仍然具備多個域，仍然呈現(xiàn)分布式的特點。當(dāng)前汽車以分布式的架構(gòu)步入智能化階 段，對于中間件的需求應(yīng)運而生。車內(nèi)以太網(wǎng)和 5G 技術(shù)應(yīng)用增加，中間件應(yīng)用進(jìn)一步豐富。車內(nèi)通信技術(shù)包括總線技術(shù)、 以太網(wǎng)等技術(shù)。其中，常見的汽車總線技術(shù)包括 LIN 總線、CAN 總線等。隨著車內(nèi)數(shù)據(jù)量 的增長，在寶馬等頭部廠商的推動下，具備更高傳輸速率，支持更豐富通訊

11、協(xié)議的以太網(wǎng) 技術(shù)應(yīng)用進(jìn)一步增加。在信息娛樂系統(tǒng)、ADAS 等領(lǐng)域的應(yīng)用不斷增加。隨著車內(nèi)通信的 類型進(jìn)一步豐富，與之相匹配的中間件領(lǐng)域的產(chǎn)品也進(jìn)一步豐富。智能化推動架構(gòu)變革，中間件有助于屏蔽底層復(fù)雜性汽車 IT 架構(gòu)中存在多樣的底層方案，汽車中間件有助于屏蔽底層復(fù)雜性。在智能汽車中 存在多個控制域（動力域、底盤域、座艙域、自動駕駛域、車身域），每一個領(lǐng)域?qū)?yīng)的 底層芯片，操作系統(tǒng)內(nèi)核也有區(qū)別，不同的車型所采用的底層硬件，操作系統(tǒng)層也有所不 同，應(yīng)用開發(fā)時需要面對復(fù)雜的底層方案組合。汽車中間件有助于實現(xiàn)軟硬件解耦，屏蔽 底層的復(fù)雜性。中間件具有提供公共服務(wù)的功能，即針對系統(tǒng)構(gòu)建和系統(tǒng)集成、流程

12、管理， 支撐應(yīng)用開發(fā)、運行和集成等問題，實現(xiàn)部分服務(wù)的復(fù)用。通過提供公共服務(wù)的方式，將 共性的部分進(jìn)行抽象，有助于屏蔽底層的復(fù)雜性，幫助開發(fā)人員更加高效的實現(xiàn)應(yīng)用開發(fā)。計算架構(gòu)演變，中間件作為基礎(chǔ)軟件空間有望進(jìn)一步打開。隨著汽車電子架構(gòu)向集中式及 中央計算的模式轉(zhuǎn)變，ECU 的功能進(jìn)一步集成到域控制器乃至中央計算單元。架構(gòu)的變革 對軟件開發(fā)的可移植、可迭代、可拓展特性提出更高的要求，以 ECU 為單元的開發(fā)模式 有望轉(zhuǎn)變?yōu)橐酝ㄓ糜布脚_、基礎(chǔ)軟件平臺及各類應(yīng)用軟件為特點的新型開發(fā)模式。在這 一模式下，軟硬件或逐步解耦。中間件作為重要的基礎(chǔ)軟件，通過屏蔽底層的復(fù)雜性，順 應(yīng)了軟硬件解耦的趨勢，未

13、來基礎(chǔ)軟件空間有望進(jìn)一步打開。4.汽車中間件與汽車電子架構(gòu)緊密相關(guān)汽車中間件發(fā)展與汽車電子架構(gòu)變化緊密相關(guān)汽車電子架構(gòu)從分布式到域架構(gòu)，集中化程度提升。隨著汽車電子化程度提升，輔助駕駛 功能的推廣，ECU 數(shù)量不斷提升，汽車電子架構(gòu)逐步向集中化演變，隨著奧迪、特斯拉等 廠商推出域集中架構(gòu)，以劃分不同功能域的方式來集中控制不同 ECU 的架構(gòu)逐步興起。 分布式架構(gòu)階段中 ECU 數(shù)量有限，多用于控制發(fā)動機(jī)，而隨著汽車智能化、電子化程度 的提升，不同域之間的通信需求，交互需求逐步顯現(xiàn)，對于能夠?qū)崿F(xiàn)跨域交互支持的中間 件的需求也隨之出現(xiàn)。汽車中間件發(fā)展與車內(nèi)通信、汽車電子架構(gòu)的變化相關(guān)。汽車中間件的

14、主要框架包括 AutoSAR CP、 AutoSAR AP、ROS2。其中 AutoSAR 是由 AutoSAR 組織制定的汽車開 放式系統(tǒng)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，ROS2 則是一個機(jī)器人編程框架，被運用于智能汽車中。從汽車中間 件的發(fā)展歷程看，2006、2017 為兩大重要節(jié)點。2006 年 AutoSAR CPV2.0 正式發(fā)布， 2017 年面向智能汽車時代的中間框架 AutoSAR AP、 ROS2 完整版陸續(xù)發(fā)布，與汽車步 入域集中電子電氣架構(gòu)、車內(nèi)以太網(wǎng)通信運用增長的時間點較為一致。0 到 AutoSAR CP：汽車電子化AutoSAR 組織發(fā)展壯大AutoSAR 組織定義了汽車基本軟件結(jié)構(gòu)和外

15、部接口。2003 年， 9 家汽車行業(yè)的巨頭（寶 馬、博世、大陸、戴姆勒、福特、通用、PSA、豐田、大眾）建立 AutoSAR 組織。該組 織共同制定了汽車開放式系統(tǒng)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn) AUTOSAR(AUTomotive Open System ARchitecture，汽車開放系統(tǒng)架構(gòu))。AUTOSAR 標(biāo)準(zhǔn)定義了基本軟件（BSW）的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 和外部接口的定義，軟件供應(yīng)商根據(jù) AUTOSAR 標(biāo)準(zhǔn)提供實現(xiàn)。產(chǎn)業(yè)分工不同，中間件廠商地位重要AutoSAR 架構(gòu)中，軟件服務(wù)、芯片廠商、OEM 及 Tier1 側(cè)重分工不同。在 AutoSAR 架 構(gòu)下，偏底層的微控制器抽象層包含各類驅(qū)動，作為上層軟件與

16、MCU 寄存器的過渡層， 由 MCU 廠商提供；ECU 抽象層和 ECU 硬件相關(guān)，復(fù)雜驅(qū)動讓應(yīng)用直接訪問特殊設(shè)備， 涉及嚴(yán)格的時序問題，抽象難度大，RTE 用于抽象 ECU 之間的通信，此部分主要由 OEM 或 Tier1 提供；服務(wù)層軟件通常由第三方軟件服務(wù)商提供，但部分 OEM 及 Tier1 同樣進(jìn)行 了服務(wù)層模塊的自研開發(fā)。AutoSAR 實現(xiàn)軟硬件解耦，汽車電子化趨勢為重要推動力AutoSAR CP 架構(gòu)通過分層實現(xiàn)軟硬解耦，提升效率。AUTOSAR CP 架構(gòu)分為服務(wù)層、 ECU 抽象層、微控制器抽象層、復(fù)雜驅(qū)動層等，服務(wù)層提供基礎(chǔ)軟件及標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)功能 和功能接口；ECU 抽象

17、層提供統(tǒng)一的訪問接口，實現(xiàn)對通信、存儲器或者 I/O 的訪問，使 ECU 層級與底層 MCU 解耦；微控制器抽象層包含多種驅(qū)動程序，實現(xiàn)了底層硬件的封裝。 通過分層思想的體現(xiàn)，實現(xiàn)了頂層應(yīng)用與底層硬件的解耦，通過提升標(biāo)準(zhǔn)化程度進(jìn)一步提 升了開發(fā)效率。AutoSAR 革新軟件開發(fā)流程，順應(yīng)汽車電子化趨勢。AutoSAR 的出現(xiàn)革新了汽車軟件的 開發(fā)流程，形成了囊括主機(jī)廠、Tier1、中間件廠商等在內(nèi)的開發(fā)流程。其中， OEM 進(jìn)行 邏輯系統(tǒng)和物理系統(tǒng)的設(shè)計（定義 EE 架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，總線配置，傳輸?shù)男畔卧瑢⒄?車設(shè)計的不同功能分配到 ECU 上）并生成配置文件 arxml，提供 SWC 系統(tǒng)

18、模型和通信矩 陣，交付給 Tier1。Tier1 則基于 NCE 和 OEM 需求進(jìn)行 ECU 的物理設(shè)計開發(fā)，包括根據(jù) ECU 配置開發(fā)軟件 SWC,對不同 ECU 的數(shù)據(jù)映射、生成 RTE,BSW,SWC Template 代碼 等步驟。應(yīng)用開發(fā)者則在生成代碼框架基礎(chǔ)上開發(fā)功能，調(diào)試。AutoSAR CP 到 AutoSAR AP：汽車智能化AutoSAR AP 采用兩層架構(gòu)，適應(yīng)高性能計算需求AutoSAR AP 是針對高性能計算 ECU 的解決方案。AUTOSAR AP（自適應(yīng)平臺）正式發(fā) 布于 2017 年，是 AUTOSAR 針對高性能計算 ECU 的解決方案，用于為高度自動化和自

19、動 駕駛等用例構(gòu)建安全相關(guān)系統(tǒng)。AP 支持自適應(yīng)應(yīng)用程序，提供服務(wù)和 API 兩種接口。該平 臺提供功能集群，封裝了 AP 的功能，定義需求規(guī)范的聚類，從應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)的角度描述軟件 平臺的行為，不限制實現(xiàn) AP 的架構(gòu)的軟件設(shè)計。與 AUTOSAR CP 相比，ARA 環(huán)境在運 行時動態(tài)的與服務(wù)和客戶端連接。自 2017-2021 年，歷經(jīng)四年的更新迭代，功能逐步豐富。由 AutoSAR CP 的三層架構(gòu)變?yōu)?AutoSAR AP 的兩層架構(gòu)。AutoSAR AP 在架構(gòu)方面不 同于 AutoSAR CP，架構(gòu)簡化為兩層。CP 架構(gòu)內(nèi)的基礎(chǔ)軟件層（BSW）、運行時環(huán)境 （RTE）層在 AP 架構(gòu)

20、內(nèi)統(tǒng)一為基礎(chǔ)軟件及中間件層（ARA）。CP 內(nèi)基礎(chǔ)軟件層的各種服 務(wù)支撐上層應(yīng)用，在 AP 架構(gòu)內(nèi)則由 ARA 中的功能集群（FC）支撐上層應(yīng)用。功能集群 可分為提供基礎(chǔ)服務(wù)的 API（Foundation）以及提供其他服務(wù)的接口（Service Interface）， 此外自適應(yīng)應(yīng)用（AA）也能夠為其他應(yīng)用提供非平臺服務(wù)。在 AutoSAR 架構(gòu)的演進(jìn)過程 中，出現(xiàn)了部分服務(wù)向基礎(chǔ) API 的轉(zhuǎn)化、基礎(chǔ) API 的變化，但總體的兩層架構(gòu)始終保持穩(wěn) 定，是符合面向服務(wù)架構(gòu)開發(fā)范式的中間件架構(gòu)。AutoSAR AP 開發(fā)過程與 CP 類似。首先在設(shè)計階段 OEM 負(fù)責(zé)系統(tǒng)、診斷、服務(wù)、應(yīng)用 和

21、Manifest 設(shè)計，產(chǎn)出 arxml 文件。其中 Manifest 文件用于支持 AP 產(chǎn)品的配置，分為 Machine Manifest（描述運行 AUTOSAR AP 的機(jī)器）、Execution Manifest（描述應(yīng)用程 序部署相關(guān)信息）、Service Instance Manifest（用于根據(jù)基礎(chǔ)傳輸協(xié)議的要求，指定如何 配置面向服務(wù)的通信）。在 OEM 完成總體框架的設(shè)計后，將設(shè)計階段的 arxml 文件通過代 碼生成器和 Manifest 分別生成.cpp、.h 文件和 json 文件；最終集成代碼運行在 ECU 上。AUTOSAR AP 與 CP 編程語言不同，AP

22、提供對大規(guī)模編程與封裝的良好支持。CP 基于 C 語言面向過程開發(fā)，而 AP 基于 C+語言面向?qū)ο箝_發(fā)。在傳統(tǒng) ECU 領(lǐng)域，C 語言憑借 其簡易的編譯方式、較高的程序運行效率，能處理大部分系統(tǒng)問題，是汽車開發(fā)人員的主 要選擇。但隨著汽車設(shè)計日益復(fù)雜，自動駕駛、高級輔助駕駛等新功能的實現(xiàn)需要大量高 級代碼。C+在處理大規(guī)模程序編程的優(yōu)勢使其取代 C 語言成為 AP 的標(biāo)準(zhǔn)語言，C+為 構(gòu)造大型系統(tǒng)提供了更好的支持，并為數(shù)據(jù)封裝提供了更好的機(jī)制。AUTOSAR AP 與 CP 應(yīng)用領(lǐng)域的不同，應(yīng)用領(lǐng)域從車控到智控軟件。CP 一般應(yīng)用在傳統(tǒng) 車身控制領(lǐng)域，如引擎控制、制動系統(tǒng)等， AP 一般應(yīng)用

23、在自動駕駛、高級輔助駕駛、車 載信息娛樂系統(tǒng)領(lǐng)域。POSIX 操作系統(tǒng)賦予了 AP 高計算能力、高度靈活性與可編程性， C+編程語言為構(gòu)造復(fù)雜系統(tǒng)提供了更好的支持，面向服務(wù)的通信方式提供了低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載， 高通訊效率等諸多優(yōu)勢，F(xiàn)OTA 提供 AP 固件升級的能力，憑借這些方面的改變，AP 相比 于 CP 更能勝任對算力要求更高的場景以及追求較高自由度的場景中。ROS2：汽車智能化ROS2 是一個機(jī)器人編程框架，在機(jī)器人應(yīng)用和計算機(jī) OS 之間提供了通用的中間層框架 和常用軟件模塊（ROS Package）。ROS 基于 DDS 通信機(jī)制，支持實時性、嵌入式、分 布式、多操作系統(tǒng)，支持的系統(tǒng)包括

24、Linux、windows、Mac、RTOS 等。此外，ROS2 中 引入了 QoS 策略用于配置節(jié)點間通信，進(jìn)而提升了 ROS2 適應(yīng)于不同應(yīng)用場景的靈活性。 ROS2 在車內(nèi)可適用于自動駕駛場景，采用 RO2 架構(gòu)的代表性中間件為 Apex.Middleware。ROS 2 對 ROS 1 的部分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了改進(jìn)和提升，包括系統(tǒng)架構(gòu)中的 OS。ROS 1 主要構(gòu) 建于 Linux 系統(tǒng)之上，支持 Ubuntu，而 ROS 2 支持多種系統(tǒng)，包括 Linux、windows、 Mac、RTOS 等。ROS 2 全面支持三種平臺，包括 Ubuntu 16.04、Mac OS X 10.12、 W

25、indows 10，除了完全覆蓋 ROS 1 所能支持的 OS 系統(tǒng)外，多操作系統(tǒng)讓 ROS 2 可以兼 容更多的軟件生態(tài)，在使用過程中，可以根據(jù)需求靈活調(diào)整對應(yīng)的 OS。ROS 2 對 ROS 1 通訊架構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)提升，支持 DDS 通訊系統(tǒng)。ROS 1 通訊系統(tǒng)基于 TCPROS/UDPRO，ROS 2 通訊系統(tǒng)基于 DDS。ROS 1 項目的初衷是為了給科研機(jī)器人 提供一個開發(fā)環(huán)境和相應(yīng)的工具，當(dāng)其運用于自動駕駛時，其為機(jī)器人開發(fā)的應(yīng)用層和通 用的消息接口并不完全適用，其通訊系統(tǒng) TCPROS/UDPRO 存在以下缺陷：無法滿足實 時性、對于網(wǎng)絡(luò)通信的重依賴。針對此類問題，ROS 2

26、采用基于 RTSP(Real-Time Publish-Subscribe)協(xié)議的 DDS 作為通訊系統(tǒng)，支持實時控制，支持非理想網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，使 ROS 2 在低質(zhì)量高延遲等網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下系統(tǒng)仍然能夠運作，適應(yīng)了自動駕駛的需求。ROS 2 引入了 QoS (Quality of Service) 策略，并運用于節(jié)點間通信。ROS 2 通過配置 QoS 策略，并將其運用于節(jié)點間通信，ROS 2 有效提高了其適應(yīng)于不同應(yīng)用場景的靈活 性。相比于 ROS 1 僅支持基于 TCP 的通信，ROS 2 通過 QoS，可以同時表現(xiàn)出 TCP 的 可靠性和 UDP 的高實時性，用戶可以通過選擇不同的 QoS 配置

27、文件以實現(xiàn)不同的通信表 現(xiàn)。靈活的配置選擇使 ROS 2 能夠?qū)νㄐ诺膶崟r性、完整性等功能提供支持，更好適應(yīng) 自動駕駛場景。AutoSAR CP 到 Cyber RT：自動駕駛Cyber RT 是針對無人駕駛的解決方案。Cyber RT 是百度 Apollo 開發(fā)的中間件，在 Apollo 3.5 中正式發(fā)布。CyberRT 具有輕量級、平臺無關(guān)等特點。從底層組件看，其底層 使用了開源版本的 DDS，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改良。Cyber RT 專為無人駕駛設(shè)計，基于無 人駕駛業(yè)務(wù)現(xiàn)狀深度定制，目前百度已將 Cyber RT 開源供自動駕駛團(tuán)隊使用。Cyber RT 支持 DDS 通信。Cyber

28、RT 的底層通訊架構(gòu)為面向自動駕駛汽車開發(fā)的 DDS （Data Distribution Service）分布式實時嵌入式系統(tǒng)，其可滿足基于信道的通信 （Publish-Subscribe 模式），單向通信+無需實時應(yīng)答，以及基于服務(wù)的通信（ServiceClient 模式），雙向通信+實時應(yīng)答。Cyber RT 還提供了不同的通信方式，以應(yīng)對各類自動 駕駛需求，包括統(tǒng)一進(jìn)程內(nèi)通信、同主機(jī)進(jìn)程間通信、跨主機(jī)通信。5.汽車中間件商業(yè)模式AutoSAR 階梯式收取授權(quán)許可費用，并針對不同類型組織推出不同的訂閱模式。 AutoSAR 參與者分為多個層級，不同層級的組織對應(yīng)不同的訂閱模式，各模式的管

29、理費用、 開放權(quán)限、服務(wù)內(nèi)容及職責(zé)均存在一定差異。此外，AutoSAR 授權(quán)價格也不同，不同的價 格對應(yīng)不同的限制 Tier1、限制 OEM 廠商、開發(fā) ECU 產(chǎn)品數(shù)量、量產(chǎn)使用、限制芯片類 型等條件進(jìn)行區(qū)分。在軟件成本外，開發(fā)還需投入開發(fā)成本、人力投入及硬件成本等。競爭格局：Tier1，獨立第三方共同參與從 MotionWise 到 iceoryx、ZF Middleware 等。TTTech 是較早發(fā)布汽車中間件產(chǎn)品的 廠商之一。2012 年，TTTech 參與奧迪 zFAS 項目并擔(dān)任硬件設(shè)計及中間件開發(fā)的角色， 其后于 2017 年正式發(fā)布中間件產(chǎn)品 MotionWise，搭載于奧迪

30、 A8 車型。此后，各大廠商 相繼布局汽車中間件領(lǐng)域。2019 年，Elektrobit 為大眾 ID.3 純電動車提供基于 AutoSAR AP 的中間件。2020 年，博世發(fā)布開源自動駕駛中間件 iceoryx，其采用寬松的 Apache2.0 許可證，允許任何個人或者開發(fā)團(tuán)隊將 iceoryx 用于商業(yè)用途而不必公開其衍生產(chǎn)品的 源代碼。iceoryx 還實現(xiàn)了真正的零拷貝，其過程中無需創(chuàng)建任何數(shù)據(jù)副本。除博世外，采 埃孚也于 2020 年發(fā)布了中間件產(chǎn)品 ZF Middleware。AutoSAR CP 競爭格局國外企業(yè)占行業(yè)主導(dǎo)地位，國內(nèi)企業(yè)中間件方案不斷涌現(xiàn)。對于 AUTOSAR

31、CP 標(biāo)準(zhǔn)的基 礎(chǔ)軟件及工具鏈，國外主要供應(yīng)商有 Vector、Etas、EB、Mentor 等。其中，第三方軟件 公司 Vector 為頭部企業(yè)，而 Etas、EB 分別是 Bosch、Continental 的子公司。國內(nèi)廠商正 積極實現(xiàn)自主化研發(fā)，主要有東軟睿馳、普華軟件、經(jīng)緯恒潤、華為等。AutoSAR AP 競爭格局國內(nèi)外企業(yè)積極布局 AUTOSAR AP 領(lǐng)域。AUTOSAR AP 是 AUTOSAR 于 2017 年發(fā)布 的新標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)外廠商均處于起步階段。國外企業(yè)大陸 EB 與和大眾合作將 AUTOSAR AP 和 SOA 平臺應(yīng)用于大眾 MEB 平臺 ID 系列純電動車型上。

32、國內(nèi)廠商也將 AP AUTOSAR 作為發(fā)力重點，推出相應(yīng)的中間件及其工具鏈產(chǎn)品。國內(nèi) AUTOSAR AP 領(lǐng)域 的新興軟件供應(yīng)商與國外老牌 AUTOSAR 供應(yīng)商深入合作，如經(jīng)緯恒潤同 Vector 合作， 積累總線技術(shù)方面的技術(shù)經(jīng)驗。ROS2 競爭格局量產(chǎn)應(yīng)用較少，APEX 為典型代表。相比較 AutoSAR AP，ROS 2 在安全支持、技術(shù)成熟 度和實時域方面尚有欠缺，其在自動駕駛量產(chǎn)車的應(yīng)用較少，但隨著相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步成 熟，ROS 2 應(yīng)用有望逐步豐富。目前，國內(nèi)外廠商在 ROS 2 領(lǐng)域均處于起步階段，致力 于 ROS 2 中間件方案研發(fā)的公司包括 Apex.AI，其所設(shè)計的中

33、間件 Apex.Middleware 為第 一個通過 ASIL D 認(rèn)證的 ROS 2 方案，博世，其所設(shè)計的中間件冰羚基于零拷貝和共享內(nèi) 存技術(shù)開發(fā)。除此之外，豐田、大陸、采埃孚等 OEM 以及 Tier 1 均積極布局 ROS 2 領(lǐng)域， 把握 ROS 2 發(fā)展機(jī)遇。產(chǎn)品布局中間件領(lǐng)域，OEM 廠商、傳統(tǒng) Tier1 廠商、平臺供應(yīng)商、汽車電子廠商及第三方軟件供 應(yīng)商均有所布局。 架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)有所差異。從架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)來看，多數(shù)廠商基于 AutorSAR CP 及 AutoSAR AP 標(biāo)準(zhǔn) 開發(fā)中間件，以博世為代表的部分廠商可兼容 AutoSAR 與 ROS2 架構(gòu)，另一部分以 Apex.AI 為

34、代表的廠商則完全基于 ROS2 標(biāo)準(zhǔn)。此外，百度 Apollo、TTTech 等分別基于 自研的生態(tài)進(jìn)行開發(fā)。從支持的技術(shù)點來看，博世的 iceoryx 專注于共享內(nèi)存技術(shù)來優(yōu)化 進(jìn)程間通信，華為 MDC 平臺支持的通訊方式更為廣泛，包括 SOME/IP、DDS 及共享內(nèi) 存。不同廠商產(chǎn)品的架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)有所差異。6.中間件廠商梳理Tier1 及子公司Etas：提供 RTA-VRTE、RTA-BSW、iceoryx 等多種中間件產(chǎn)品提供遵循 AUTOSAR CP 與 AP 規(guī)范的多款中間件方案。RTA-VRTE 遵循 AUTOSAR AdaptiveR19-11 規(guī)范，提供車輛計算機(jī)的 AUTOSA

35、R 平臺基礎(chǔ)軟件框架，使用 C+11 語 言和 Linux 操作系統(tǒng)，目前已實現(xiàn)多個組件，可滿足當(dāng)前最常見的基于 SOME/IP 通信和 基 于 DOIP 診斷的應(yīng)用場景。 RTA-BSW 為汽車電子控制單元 (ECU)提供全面的 AUTOSAR R4.x 中間件，可提供一套全面的 AUTOSAR 堆棧，包括操作系統(tǒng)、運行時環(huán) 境、通信、內(nèi)存、診斷協(xié)議、復(fù)雜驅(qū)動和校準(zhǔn)，這些堆?？蔀?ECU 應(yīng)用開發(fā)提供 AUTOSAR R4.x 平臺。該方案易于配置、集成和測試，支持將應(yīng)用部署到真實的 ECU 硬 件和虛擬目標(biāo)（例如，ISOLAR-EVE）上。兩種方案皆通過基于 ISO26262 的安全認(rèn)證，

36、 滿足 ASIL-D 安全級別應(yīng)用需求。 易特馳 RTA-VRTE AP。RTA-VRTE 采用 AutoSAR AP 架構(gòu)，使用 C+11 語言和 Linux 操 作系統(tǒng)，已實現(xiàn)多個組件，可滿足當(dāng)前最常見的基于 SOME/IP 通信和基于 DOIP 診斷的 應(yīng)用場景。Elektrobit：符合 AUTOSAR 標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)軟件及可擴(kuò)展平臺EB tresos AutoCore 是基于最新的汽車開放系統(tǒng)架構(gòu) AUTOSAR 標(biāo)準(zhǔn) 4.X，專業(yè)面向汽 車電子控制單元（ECU）的汽車開放系統(tǒng)架構(gòu)。EB tresos AutoCore 由獨立硬件產(chǎn)品 (ACG)以及硬件相關(guān)的產(chǎn)品微控制器相關(guān)(ACM)組

37、成，其中 ACG 提供可擴(kuò)展且高度優(yōu)化的 汽車開放系統(tǒng)架構(gòu) AUTOSAR 運行時間環(huán)境(RTE)以及包含診斷特定的 AUTOSAR 汽車開 放系統(tǒng)架構(gòu)模塊，ACM 軟件架構(gòu)提供適合的 OS 以及微控制器抽象層（MCAL）。EB tresos AutoCore 遵循 AUTOSARICC3 分層結(jié)構(gòu)的中間件，能夠支持各類汽車通信網(wǎng)絡(luò)如 CAN、CANFD、LIN、FlexRay 和以太網(wǎng)，還覆蓋眾多場景。在安全性方面， EBtresosAutocCore 通過質(zhì)量和指標(biāo)報告以及面向 OS 和 RTE 的安全應(yīng)用指南支持 ASILB 級的安全等級。EBcorbos 是針對高級車輛架構(gòu)的全新自適應(yīng)

38、 AUTOSAR 標(biāo)準(zhǔn)的可擴(kuò)展軟件平臺。EB corbos 產(chǎn)品系列包括用于安全可靠的高性能控制單元的基礎(chǔ)軟件（EB corbos Adaptive Core）、虛擬機(jī)監(jiān)控程序（EB corbos Hypervisor）、基于 Linux 的高性能操作系統(tǒng)（EB corbos Linux）以及集成式開發(fā)環(huán)境（EB corbos Studio）。（1）EB corbos AdaptiveCore： 基于 POSIX 的汽車造作系統(tǒng)的多操作系統(tǒng)支持，能夠在多個硬件平臺（如 Intel、Nvidia、 Renesas 等）上使用。（2）EB corbos Hypervisor：能夠在單個 CPU 上

39、提供一臺或多臺 虛擬機(jī)，以支持安全關(guān)鍵、安全相關(guān)和實時的應(yīng)用系統(tǒng)。（3）EB corbos Linux：提供滿足 功能安全（ISO26262）以及信息安全（ISO21434）要求的車載 Linux 操作系統(tǒng)。（4）EB corbos Studio：基于自適應(yīng) AUTOSAR 自適應(yīng)平臺開發(fā)和集成應(yīng)用程序的通用工具。該平 臺支持各種汽車軟件操作系統(tǒng)、虛擬化和自適應(yīng) AUTOSAR 軟件中間件，具有實現(xiàn)汽車自 動駕駛保障的最高級別（L5）的安全性、降低復(fù)雜性、節(jié)省時間和成本優(yōu)勢。采埃孚：ZF MiddlewareZF Middleware 提供可以集成到整車制造商軟件平臺的模塊化解決方案。2020

40、 年 12 月， 采埃孚推出新款開源軟件平臺 ZF Middleware，該中間件方案以 AUTOSAR AP 為架構(gòu)， 通過基于 ISO26262 的安全認(rèn)證，滿足 ASIL-D 安全級別應(yīng)用需求。該項技術(shù)可在車輛的 整個生命周期內(nèi)按需選用及更新，具體涉及自主駕駛、集成式安全系統(tǒng)、車輛運動控制以 及電驅(qū)動系統(tǒng)等領(lǐng)域。Middleware 將作為軟件應(yīng)用及車輛硬件的連接器，盡可能縮小界面， 確保該系統(tǒng)的各部分能夠?qū)崿F(xiàn)快速通信，有助于簡化車企系統(tǒng)整合的復(fù)雜性。ZF Middleware 預(yù)計將于 2024 年開始搭載于量產(chǎn)車輛上。華陽集團(tuán) AAOP：開放式、可定制的軟硬分離平臺五大亮點賦能互聯(lián)網(wǎng)

41、生態(tài)。華陽開放平臺 ADAYO Automotive Open Platform (AAOP) 通 過分層分類技術(shù)架構(gòu)與模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的 SDK 化封裝，實現(xiàn)硬件生態(tài)與車聯(lián)生態(tài)的軟硬 解耦，解決了如今 Tier 1 面臨著硬件與車聯(lián)網(wǎng)生態(tài)適配工作量、溝通成本成倍增加的難題。 AAOP 聚焦智能座艙平臺化，通過車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn)器件、豐富硬件配置、統(tǒng)一軟件接口、高效 研發(fā)模式、完善診斷系統(tǒng)，為車聯(lián)網(wǎng)生態(tài)打造一個開放式、可定制的軟硬分離平臺，推進(jìn) 行業(yè)專業(yè)化分工。產(chǎn)品具備性能穩(wěn)定、配置豐富、接口統(tǒng)一、診斷快速、研發(fā)高效、車聯(lián) 網(wǎng)生態(tài)豐富等特點。軟硬分離，滿足更多定制化需求。AAOP 采用硬件抽象封裝與軟件

42、標(biāo)準(zhǔn)化模塊化設(shè)計。在 硬件方面，把芯片模塊驅(qū)動、音視頻解碼、傳感器、數(shù)據(jù)傳輸?shù)扔布?qū)動進(jìn)行抽象標(biāo)準(zhǔn)化 封裝，同時也對車身 ACC/B+、大燈/車門/診斷等檢測進(jìn)行車身抽象標(biāo)準(zhǔn)化封裝，再根據(jù) 行業(yè)需求細(xì)分低、中、高三種級別的車規(guī)級硬件配置，滿足客戶不同產(chǎn)品定位的需求。在 軟件方面，遵循 Android Automotive 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的分層及接口，同時在數(shù)據(jù)服務(wù)方面，打通 DVR/T-BOX/AVM/4G、儀表/HUD 等設(shè)備通信并做標(biāo)準(zhǔn)化封裝。通過硬件抽象封裝與軟件 標(biāo)準(zhǔn)分層設(shè)計，實現(xiàn)應(yīng)用與硬件的隔離。OEM 及子公司Tata Elxsi AUTONOMAI：自動駕駛汽車平臺兼具深度學(xué)習(xí)及人工智

43、能兩大功能。AUTONOMAI 是 Tata Elxsi 的一款自動駕駛汽車平臺， 兼具深度學(xué)習(xí)及人工智能兩大功能?；趯嶒炇业奶摂M駕駛方案，AUTONOMAI 可驗證自 動駕駛算法，支持各類傳感器模擬，還能提供整套基于攝像頭及傳感器的算法框架，可被 用于 ADAS 及駕駛輔助用例。平臺為汽車制造商和一級汽車供應(yīng)商提供了涵蓋感知、GNC 和線控驅(qū)動的全面模塊化解決方案，以快速構(gòu)建、測試和部署自動駕駛汽車。該解決方案 支持傳感器與從攝像頭到雷達(dá)和激光雷達(dá)的各種傳感器的融合，并利用復(fù)雜的人工智能和 基于深度學(xué)習(xí)的算法來提供無人駕駛汽車預(yù)期的復(fù)雜用例場景。AUTONOMAI 還通過其預(yù) 先集成的驗證

44、數(shù)據(jù)集以及 AI 和深度學(xué)習(xí)功能，允許快速適應(yīng)特定區(qū)域。上汽集團(tuán)：汽車行業(yè)首個全棧技術(shù)解決方案零束銀河 4+1 作為汽車行業(yè)首個全棧技術(shù)解決方案，提供中央集中式電子架構(gòu)、SOA 軟 件及開發(fā)者平臺、全棧 OTA 和網(wǎng)絡(luò)安全以及智能車數(shù)據(jù)工場四大基礎(chǔ)解決方案以及端到 端的智能化場景服務(wù)平臺。1）中央集中式電子架構(gòu)：以車載主從 HPC 為核心，能夠應(yīng)用 于 SOA 軟件平臺和數(shù)據(jù)工廠，為智能車端到端提供解決方案。2）SOA 軟件平臺：由 SOA 軟件及開發(fā)者平臺組成，將車云能力服務(wù)化，提供車端、云端整體軟件解決方案。3） 全棧 OTA 和網(wǎng)絡(luò)安全：實現(xiàn)整車全生命周期內(nèi)應(yīng)用、軟件及數(shù)據(jù)的可持續(xù)迭代、

45、可升級 更新以及智能汽車網(wǎng)絡(luò)安全保障。4）智能車數(shù)據(jù)工廠：基于物聯(lián)網(wǎng) IOT 方案搭建，實現(xiàn) 智能汽車全生命周期自學(xué)習(xí)、自成長和進(jìn)化。5）端到端的智能化場景服務(wù)平臺：基于四 大基礎(chǔ)技術(shù)，實現(xiàn)跨域融合應(yīng)用以及端到端的數(shù)字體驗。海外獨立軟件公司TTTech Auto： 提供 MotionWise 中間件產(chǎn)品MotionWise 基于量產(chǎn)驗證的高性能自動駕駛軟件平臺。MotionWise 于 2017 年 7 月在奧 迪 zFAS 的首個量產(chǎn)項目 A8 中問世，是一個經(jīng)過系列驗證的用于自動駕駛的安全軟件平 臺。MotionWise 通過基于 ISO26262 的安全認(rèn)證，滿足 ASIL-D 安全級別

46、應(yīng)用需求，支持 Linux/QNX 操作系統(tǒng)。憑借其智能架構(gòu)設(shè)計和周邊工具，MotionWise 有助于發(fā)揮自動駕 駛解決方案的能力，同時提供面向多場景的服務(wù)能力，如具有故障操作性能的實時功能、 設(shè)計安全、服務(wù)保證、尖端的開放式集成平臺等。目前全球搭載 TTTech MotionWise 產(chǎn)品 已有 25 個以上車型 SOP 量產(chǎn)。TTTech Auto 受到多家 OEM 投資青睞。2022 年 2 月 3 日，全球汽車中間件軟件方案供應(yīng) 商 TTTech Auto 宣布獲得來自奧迪和安波福的合計 2.85 億美元 C 輪融資，至此隨著安波福 的加入，安波福與奧迪、三星電子、英飛凌等一起成為

47、TTTech Auto 的藍(lán)籌股股東，凸顯 了 TTTech Auto 憑借其安全軟件平臺在新興的汽車用軟件定義移動性領(lǐng)域的地位以及為市 場帶來的價值。而在完成本輪融資之后，TTTech Auto 的估值超過了 10 億美元，成為汽車 軟件領(lǐng)域的一家新獨角獸。除此之外，TTTech Auto 還拿下了大眾、寶馬、戴姆勒、現(xiàn)代等 OEM 及大陸集團(tuán)、瑞薩等公司的量產(chǎn)訂單，已經(jīng)實現(xiàn)全球范圍 200 萬輛新車的前裝量產(chǎn)。Vector：提供動態(tài)軟件解決方案和嵌入式軟件MICROSAR Adaptive 是 Vector 為基于 AUTOSAR Adaptive 平臺搭建電子電器架構(gòu)的車 輛提供的軟件解

48、決方案。它為 Adaptive 應(yīng)用程序(ARA)提供 AUTOSAR 實時運行環(huán)境，并 提供集成在 Eclipse 環(huán)境中的高效開發(fā)工具。Adaptive MICROSAR 面向高性能 ECU，如車 載應(yīng)用服務(wù)器，ADAS ECU 和信息娛樂系統(tǒng)。Vector 可以提供從 Hypervisor,POSIX 操作系 統(tǒng)到 ARA 實時運行環(huán)境的整體解決方案，該方案最高可達(dá)到功能安全 ASIL D 等級。 MICROSAR Adaptive 應(yīng)用眾多領(lǐng)域，例如用于 ADAS，多媒體和通信應(yīng)用的高性能 ECU， 適用于高度自動價值領(lǐng)域的帶有功能安全需求的復(fù)雜系統(tǒng)，基于 C+語言的 AUTOSAR

49、Adaptive 應(yīng)用程序的開發(fā)以及獨立于車輛平臺的應(yīng)用程序開發(fā)，不僅能夠用于量產(chǎn)項目如通 信（ara：com）、執(zhí)行管理（ara：exec）、診斷（ara：diag）等，還能夠用于 SOME/IP 協(xié)議映射，包括 E2E 保護(hù)功能配置、為 UDP 幀提供緩沖區(qū)以減少網(wǎng)絡(luò)負(fù)載率等具體項目。MICROSAR Classic 是一個對 AUTOSAR Classic ECU 的嵌入式軟件。由運行時環(huán)境 MICROSAR.RTE 和 MICROSAR 基本軟件模塊(BSW)組成，涵蓋了整個 AUTOSAR Classic 標(biāo)準(zhǔn)以及許多擴(kuò)展。DaVinci Configurator Pro 的用戶界被

50、面用于配置 MICROSAR Classic 模 塊，該工具包括有用的功能，例如參數(shù)的自動推導(dǎo)和廣泛的驗證功能。MICROSAR Classic 提供來自單一來源的 4.x 和 3.x 的完整的 AUTOSAR 的解決方案，適用于眾多硬件平臺和編 譯器，能夠支持不同的數(shù)據(jù)格式，例如 AUTOSAR-XML,DBC,LDF,FIBEX,CDD,ODX。其中， veHypervisor 基礎(chǔ)軟件組件實現(xiàn)在單個控制器上運行多個獨立的虛擬機(jī)，遵循 ISO26262 開 發(fā)，且達(dá)到 ASIL D 等級，確保虛擬機(jī)安全高效運行。Apex. Middleware：高性能數(shù)據(jù)傳輸Apex.Middleware

51、 集成汽車通信需求。Apex Middleware 是 Apex.AI 推出的能夠滿足汽車 通信需求、支持機(jī)器內(nèi)部通信、支持跨機(jī)器通信、支持云端通信的通信中間件。核心組件 基于 Eclipse Cyclone DDS和 Eclipse iceoryx的集成、Eclipse iceoryx 的高效零拷貝功 能以及 Eclipse Cyclone DDS 的高度穩(wěn)健的實施和高性能網(wǎng)絡(luò)通信。Apex Middleware 集 成了汽車通信需求，服務(wù)于從 ADAS 上的動力傳動系到自動駕駛的所有應(yīng)用，并針對單個 SOC 上進(jìn)程間通信的最低延遲和與數(shù)據(jù)量無關(guān)的延遲進(jìn)行了優(yōu)化。Wind River：AUT

52、OSAR Adaptive 軟件平臺Wind River 提供立足于自研操作系統(tǒng) VxWorks、Wind River Linux 的中間件方案。 VxWorks 是適用于開發(fā)安全關(guān)鍵應(yīng)用軟件的實時操作系統(tǒng)（RTOS），可被客戶用于系統(tǒng) 開發(fā)并達(dá)到全球認(rèn)證機(jī)構(gòu)認(rèn)可的最高安全等級，已被各行各業(yè) 350 多家客戶用于 550 多個 安全認(rèn)證項目中。Wind River 于 2019 年 10 月推出其中間件方案，該方案立足于 AUTOSAR 平臺，發(fā)揮 VxWorks 實時操作系統(tǒng)（RTOS）和 Wind River Linux 等基礎(chǔ)操作 環(huán)境的功能，為互聯(lián)自動駕駛汽車應(yīng)用提供靈活且可擴(kuò)展的面向

53、服務(wù)架構(gòu)，目前已通過基 于 ISO26262 的安全認(rèn)證，滿足 ASIL-D 安全級別應(yīng)用需求。2022 年 1 月，全球汽車行業(yè) 零部件巨頭安波福對外披露，宣布以 43 億美元收購智能邊緣軟件服務(wù)商 Wind River。Mentor Graphics：Capital VSTAR、Volcano VSTARVSTAR 系列軟件方案提供汽車級安全解決方案。Mentor Graphics 公司是電子硬件和軟件 設(shè)計解決方案(EDA)的提供者，是西門子的全資子公司，其于 2014 年 5 月推出 VSTAR 系 列軟件。VSTAR 系列軟件是業(yè)內(nèi)有一定競爭力的以 AUTOSAR 為基礎(chǔ)的設(shè)計、分析

54、、驗 證、虛擬集成及測試軟件套件。VSTAR 系列軟件使用 AUTOSAR 格式的輸入數(shù)據(jù)以生成 軟件平臺，通過基于 ISO26262 的安全認(rèn)證，滿足 ASIL-D 安全級別應(yīng)用需求?；谄滠?載通信經(jīng)驗，提供了對多種通信協(xié)議的支持，包括 CAN、CAN-FD、以太網(wǎng)、LIN、 FlexRay，以及支持 AUTOSAR 標(biāo)準(zhǔn)的多域架構(gòu)或網(wǎng)關(guān) ECU 的實施。2016 年 11 月 30 日， 豐田汽車公司已批準(zhǔn)其 Volcano VSTAR 基本軟件棧用于所有豐田汽車。Real-Time Innovations：Connext DDS：信息實時共享的智能架構(gòu)通過實時共享信息實現(xiàn)智能架構(gòu)。DD

55、S 是一個分布式實時系統(tǒng)發(fā)布/訂閱模型的規(guī)范，定 義了一個以數(shù)據(jù)為中心的發(fā)布/訂閱模型，提供了一個獨立于平臺的中間件框架，為實時系 統(tǒng)中數(shù)據(jù)發(fā)布、傳遞和接收的接口和行為提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。RTI Connext 基于 DDS 標(biāo)準(zhǔn)，通 過實時共享信息實現(xiàn)智能架構(gòu)，使大型應(yīng)用程序作為一個整體協(xié)同工作。Connext 是第一 個用于高度分布式自治系統(tǒng)的連接軟件，可以提供低延遲、高可靠性、可擴(kuò)展性和安全性， 對于跨平臺和系統(tǒng)的復(fù)雜數(shù)據(jù)分發(fā)至關(guān)重要。基于 Connext 數(shù)據(jù)總線，RTI 的軟件允許應(yīng) 用程序?qū)崟r交換數(shù)據(jù)，并提供任務(wù)關(guān)鍵型系統(tǒng)所必需的不間斷可用性和安全性。KPIT：KSAR Adaptive

56、Tier1 采埃孚與 KPIT 技術(shù)公司宣布開發(fā)一套行業(yè)領(lǐng)先的中間件解決方案。2021 年 10 月， KPIT 與采埃孚達(dá)成戰(zhàn)略合作，雙方將共同開發(fā)模塊化中間件解決方案 KSAR Adaptive。 KSAR Adaptive 立足于 AUTOSAR 平臺，支持 POSIX 操作系統(tǒng)，如 Linux 和 QNX，支持 SOME/IP 通信。采埃孚通過與 KPIT 合作開發(fā)的產(chǎn)品，可以為汽車客戶提供更加全面的軟 件解決方案，包括高性能計算、軟件、智能傳感器和智能執(zhí)行器，并與采埃孚軟件定義汽 車的系統(tǒng)組合銜接。KPIT 在中間件開發(fā)過程中利用在多個生產(chǎn)項目中的經(jīng)驗、架構(gòu)咨詢 和軟件集成方面的專業(yè)

57、知識，以及其在基于云的連接服務(wù)方面的優(yōu)勢，為客戶提供全面的 軟件解決方案。eProsima：Fast DDSeProsima 是一家專注于網(wǎng)絡(luò)中間件的企業(yè)，提供網(wǎng)絡(luò)中間件解決方案，基于 OMG 的 DDS 標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)了 Fast DDS。Fast DDS 是一個獨立的 Cpp 中間件，符合 OMG DDS 1.4 和 OMG RTPS 2.2 可互操作的有線協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。作為一款免費和開源軟件（Apache License 2.0），該框架具備多種功能和工具，提供商業(yè)支持選項以及使用接口定義語言（IDL）從主 題定義生成發(fā)布/訂閱代碼，使開發(fā)人員能夠?qū)Ｗ⒂谄鋺?yīng)用程序邏輯。Fast DDS 能夠在多平

58、 臺集成，如 Windows，Linux，Mac OS，QNX，VxWorks，iOS，Android，Raspbian / Debian Buster，以及適用于機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)、汽車、關(guān)鍵應(yīng)用等領(lǐng)域。Object ComputingOpenDDSOpenDDS 是一個開源且廣泛采用并且基于標(biāo)準(zhǔn)的分布式系統(tǒng)的實時發(fā)布-訂閱解決方案。 它實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化的接口，實現(xiàn)了應(yīng)用程序的連接性和可移植性，并得到了 Object Computing 的服務(wù)和支持。OpenDDS 符合面向?qū)崟r系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分法服務(wù)（DDS）v1.4、 DDS 互操作線協(xié)議（DDS-RTPS）v2.2 和 DDS-Security v

59、1.1，目前支持 TCP/IP、 UDP/IP、IP 組播、共享內(nèi)存和 RTPS_UDP 傳輸協(xié)議。項目提供了一組 QoS 策略來控制 底層連接和數(shù)據(jù)通信的行為，滿足分發(fā)、可靠性及時性和安全性等領(lǐng)域的非功能性要求和 約束，支持各種操作系統(tǒng)、編譯器和硬件平臺。OpenDDS 具備靈活性、可預(yù)測性等優(yōu)勢， 能夠支持航天航空、IIOT、汽車、機(jī)器人和國防等行業(yè)。HighTec：提供 MCALHighTec 為英飛凌和意法半導(dǎo)體提供 MCAL 支持。對英飛凌 AURIX 和的 AURIX2G AUTOSAR MCAL，提供客戶應(yīng)用程序框架的 MCAL 配置、審查和集成；AUTOSAR 復(fù)雜 驅(qū)動程序開

60、發(fā)以及 MCAL 與多核實時操作系統(tǒng)集成。HighTec 幫助意法半導(dǎo)體的 AURIX 和 Safe TPack AURIX2G 產(chǎn)品在 AUTOSAR 應(yīng)用中集成 ST MCAL 和第三方組件。Hitex：提供 MCALHitex 為成熟的 AUTOSAR 項目以及有特殊要求的工業(yè)項目提供 MCAL 驅(qū)動程序。在這 兩種情況下，能夠幫助節(jié)省時間和精力，并使用經(jīng)過批準(zhǔn)和測試的技術(shù)進(jìn)行安全操作，驅(qū) 動程序部分由 Hitex 開發(fā)和質(zhì)量測試。就 AUTOSAR 項目而言，Hitex 為其提供 AUTOSAR MCAL 層的 MC-ISAR 低級驅(qū)動程序。關(guān)于 TraveoII AUTOSAR 軟件