智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)電子電氣架構(gòu)產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線(xiàn)圖_第1頁(yè)
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智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)電子電氣架構(gòu)產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線(xiàn)圖2限公司、北京郵電大學(xué)、北京理工大學(xué)、北京國(guó)家新能源汽車(chē)技術(shù)創(chuàng)第一汽車(chē)集團(tuán)有限公司、北京新能源汽車(chē)股份有限公司、華為技術(shù)有有限公司、武漢路特斯科技有限公司、嵐圖汽車(chē)科技有限公司、網(wǎng)絡(luò)室、博世汽車(chē)部件(蘇州)有限公司、惠州市德賽西威汽車(chē)電子股份有限公司、上海鯤宜軟件技術(shù)有限公司、紫光展銳(上海)科技有限公司、東軟睿馳汽車(chē)技術(shù)軟件技術(shù)有限公司、清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院、中國(guó)信息通信研究有限公司、北京交通大學(xué)、普華基礎(chǔ)軟件股份有限公司、上海仰望平汽車(chē)股份有限公司、合眾新能源汽車(chē)股份有限公司、重慶長(zhǎng)安汽車(chē)股李長(zhǎng)龍、孔祥明、張兆龍、孫江輝、王穎鑫、王孟軒、劉建業(yè)、李玉鵬、曉、宋超、李雪峰、丁先山、尹揚(yáng)、葉淼波、張貴海、司華超、方偉家、張華宇、嚴(yán)園園、李慶、李迎賓、王存躍、孔德剛、和林、邱安崇、王碧、黃軍、梁迪、林翠蘭、唐僑、葉浩宇、周曉萌、吳勝武、朱勇旭、劉威、聞繼偉、劉德寬、時(shí)紅仁、張瑜、顧照泉、任學(xué)鋒、殷凡、彭方強(qiáng)、張偉云、趙公旗、李劍峰、康金燦、章恒、張凱、李巍、何巍、張立峰、李明輝、葛文奇、李宗輝、楊冬、趙亞鑫、賈承前、彭雙印、胡斌、張良、王靜、劉建峰、王野、侯亞飛、蔣峰、雷劍梅、劉杰、3智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)成為全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略重點(diǎn),各類(lèi)能化功能越來(lái)越多,汽車(chē)電子電氣架構(gòu)隨之持續(xù)演進(jìn),有著向中化系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)化的趨勢(shì),同時(shí)軟件架構(gòu)通過(guò)服務(wù)化逐步實(shí)現(xiàn)分層《智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)電子電氣架構(gòu)產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線(xiàn)圖》氣架構(gòu),新型電子電氣架構(gòu)本質(zhì)是為車(chē)端提供一個(gè)面向服務(wù)的分本報(bào)告在中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)、電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟(CAEV)和中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟(CAICV)的支持和指導(dǎo)下,通過(guò)CAEV汽車(chē)電子電氣架構(gòu)工作組和最后,感謝參與《路線(xiàn)圖》編撰、研討、審核修訂的全組牽頭單位國(guó)汽(北京)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)研究院有限公司、國(guó)汽智控(北京)科技有限公司、北京郵電大學(xué)、北京理工大學(xué)、北京國(guó)家新能源汽車(chē)技術(shù)創(chuàng)新中心有北京理工大學(xué)鄒淵、中汽研(天津)汽車(chē)工程研究院有限公司韓光省技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所張恒升、普華基礎(chǔ)軟件股份有限公司解決方案中心技術(shù)股份有限公司新能源事業(yè)部技術(shù)中心鐘國(guó)華對(duì)本報(bào)4 51.1行業(yè)背景 51.2新型電子電氣架構(gòu)(EEA)定義 61.3總體研究目標(biāo)和范圍 7第2章產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況 92.1產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 2.2產(chǎn)業(yè)鏈概況 2.3政策和標(biāo)準(zhǔn) 2.4產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 452.5問(wèn)題和挑戰(zhàn) 第3章關(guān)鍵技術(shù)體系 593.1軟件架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù) 593.2硬件架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù) 843.3通信架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù) 11003.4車(chē)路云協(xié)同關(guān)鍵技術(shù) 1493.5電子電氣架構(gòu)相關(guān)安全體系 1555第4章開(kāi)發(fā)與測(cè)試流程方法及工具(PMT) 1674.1基于模型的汽車(chē)電子電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ) 4.2架構(gòu)開(kāi)發(fā)模式和開(kāi)發(fā)流程 17114.3架構(gòu)測(cè)試流程 17334.4開(kāi)發(fā)和測(cè)試工具鏈 1811第5章產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線(xiàn)圖:預(yù)期目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)路徑 19425.1產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體路線(xiàn) 19425.2軟件架構(gòu)發(fā)展路線(xiàn) 1995.3硬件架構(gòu)發(fā)展路線(xiàn) 2065.4通信架構(gòu)發(fā)展路線(xiàn) 21775.5車(chē)路云協(xié)同發(fā)展路線(xiàn) 22225.6電子電氣架構(gòu)相關(guān)安全體系發(fā)展路線(xiàn) 2255第6章總體發(fā)展建議 2322參考文獻(xiàn) 2366英文術(shù)語(yǔ)、英文名詞縮略語(yǔ)對(duì)照表 23951.1行業(yè)背景系統(tǒng)(ABS)、到智能車(chē)控、智能駕駛、智能座艙和智能網(wǎng)關(guān)域控制器,以及智能傳感器、近年來(lái),在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的引導(dǎo)和扶持下,以節(jié)能環(huán)保為代表的遇。同時(shí),在物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和IT技術(shù)的推動(dòng)下,智能駕駛及智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)廣泛應(yīng)用,使汽車(chē)從簡(jiǎn)單的代步工具逐步演變?yōu)橛脩?hù)移動(dòng)出行的智能圖1-1智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)發(fā)展趨勢(shì)汽車(chē)遠(yuǎn)期形態(tài)將向“車(chē)路云網(wǎng)圖”協(xié)同發(fā)展模式演進(jìn)。當(dāng)云端得到充分發(fā)展后,車(chē)云通信技術(shù)可做到真正融合。同時(shí),支持高級(jí)別自動(dòng)駕駛和車(chē)路云協(xié)同的智能6構(gòu)在車(chē)載算力集中、車(chē)路云多源算力分配、時(shí)間敏感關(guān)鍵信的技術(shù)演進(jìn)和變革提出創(chuàng)新要求,也促進(jìn)汽車(chē)電子電氣架構(gòu)技術(shù)向“軟件定義汽車(chē)”方向逐步汽車(chē)電子電氣架構(gòu)的發(fā)展歷程和趨勢(shì)總體上正在從分布式架構(gòu)圖1-2汽車(chē)EEA發(fā)展路線(xiàn)11.2新型電子電氣架構(gòu)(EEA)定義智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)新型電子電氣架構(gòu)區(qū)別于傳統(tǒng)汽車(chē)一個(gè)異構(gòu)的分布式面向服務(wù)的計(jì)算平臺(tái),涵蓋汽車(chē)電子軟件傳統(tǒng)電子電氣架構(gòu)集合應(yīng)用場(chǎng)景需求、功能邏輯實(shí)現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)通訊拓含電子電器部件以及建立這些部件之間的交互機(jī)制的過(guò)程。在功能特定約束下,通過(guò)對(duì)功能、性能、成本、裝配等各方面進(jìn)行分析,1研究報(bào)告《智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)新型電子電氣架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化需求研究》,全國(guó)汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì),2027其中,軟件架構(gòu)層面采用面向服務(wù)架構(gòu)(SOA)作為車(chē)端軟務(wù)化對(duì)功能邏輯進(jìn)行封裝,通過(guò)服務(wù)組合方式進(jìn)行軟件集成,通過(guò)軟向化和敏捷化管理降低軟件開(kāi)發(fā)成本,提高軟件架構(gòu)的可組合擴(kuò)展性場(chǎng)景應(yīng)用的快速迭代更新;在硬件架構(gòu)層面采用域控制器、區(qū)域控制性能大算力平臺(tái)為支撐,在提升算力的同時(shí)實(shí)現(xiàn)硬件平臺(tái)的集成化、采用SOME/IP(ScalableService-orientedMiddlewareoverIP,可擴(kuò)展面協(xié)議)或DDS(DataDistributionService,用于數(shù)據(jù)分發(fā)/訂閱的通信中間件協(xié)議和全等技術(shù),確保智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)海量數(shù)據(jù)的高速傳輸;在信息物理層面,借助5G無(wú)線(xiàn)通信、車(chē)規(guī)級(jí)邊緣云、數(shù)字孿生、安全以及實(shí)現(xiàn)車(chē)路云同步的數(shù)字底座等技1.3總體研究目標(biāo)和范圍《智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)電子電氣架構(gòu)產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線(xiàn)圖》新一代電子電氣架構(gòu)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、工具鏈和產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面的合作研各方力量,促進(jìn)電子電氣架構(gòu)共性技術(shù)研究,在產(chǎn)業(yè)內(nèi)促成友好放共享的產(chǎn)業(yè)合作模式,支撐國(guó)家汽車(chē)強(qiáng)國(guó)建設(shè)工作?!堵?.研究產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展趨勢(shì),立足現(xiàn)狀,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)不斷完善4.研究汽車(chē)電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)方法論以及開(kāi)發(fā)測(cè)試的流程、方85.促進(jìn)將信息安全、功能安全和預(yù)期功能安全融6.對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)電子電氣架構(gòu)的產(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展路線(xiàn)四大部分展開(kāi)研究,覆蓋智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)電子電氣架構(gòu)產(chǎn)業(yè)和技跨界融合、共享生態(tài),為從業(yè)者及決策部門(mén)提供智能硬件架構(gòu)、通信架構(gòu)、車(chē)路云協(xié)同中的關(guān)鍵技術(shù),以及縱貫電子電圖1-3《路線(xiàn)圖》整體內(nèi)容結(jié)構(gòu)9第2章產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況表2-1產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況導(dǎo)讀2.2.2軟件架構(gòu)產(chǎn)2.2.3硬件架構(gòu)產(chǎn)2.2.4通信架構(gòu)產(chǎn)2.4產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)2.1產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀域集中(DomainCentralization)、域融合(DomainFusion)、整車(chē)中央計(jì)算平臺(tái)(VehicleComputer)、車(chē)-云計(jì)算(VehicleCloudComputing)階段。該演進(jìn)概念清晰指明了未來(lái)汽車(chē)電子電氣架構(gòu)算力會(huì)逐漸集中化,最終會(huì)發(fā)展到云端計(jì)算。當(dāng)前主流圖2-1博世EEA發(fā)展六階段安波福提出智能電氣架構(gòu)(SVC),采用中央計(jì)算機(jī)及帶有標(biāo)準(zhǔn)關(guān),統(tǒng)一供電和數(shù)據(jù)主干網(wǎng),通過(guò)雙環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)冗余網(wǎng)絡(luò)。而動(dòng)力數(shù)據(jù)中心(PDC以為周?chē)碾娮酉到y(tǒng)分配電源,收集并分發(fā)大量原始傳感機(jī)中對(duì)它們進(jìn)行處理以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛命令。區(qū)域控制器為傳感器提供供區(qū)域算力。作為中央計(jì)算平臺(tái)的開(kāi)放式服務(wù)器平臺(tái)可動(dòng)態(tài)分配算關(guān)鍵部位發(fā)生故障的情況下也能安全行駛,從為了適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)電動(dòng)化的需求,實(shí)現(xiàn)從分布式向集中式開(kāi)發(fā)單位和組織之間進(jìn)行協(xié)調(diào),從而提高開(kāi)發(fā)的靈活性和創(chuàng)新性圖2-2特斯拉Model3ECU圖示控制器架構(gòu),采用Autopilot(自動(dòng)駕駛)+IVI(信息娛樂(lè)系統(tǒng))+T-BOX(制器方案,通過(guò)中央計(jì)算模塊(CCM)對(duì)不同的區(qū)域ECU及其部件進(jìn)行統(tǒng)一管理,并通過(guò)CAN控制器局域網(wǎng)進(jìn)行通信,并實(shí)現(xiàn)了高度集成,高度模塊化,對(duì)傳統(tǒng)汽車(chē)電子架構(gòu)進(jìn)行了全方位的創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)了“軟件定義汽車(chē)”,加快了汽特斯拉的集中控制功能集成在三個(gè)域控制器中,中央計(jì)算模塊息娛樂(lè)域控制模塊,以及外部連接和車(chē)內(nèi)通AICM(智能駕駛與信息娛樂(lè)域控制模塊):連接各類(lèi)自動(dòng)駕駛傳感器,綜合執(zhí)行邏輯LBCM(左車(chē)身控制模塊)和RBCM(右車(chē)身):央控制單元,部署了所有與策略相關(guān)的功能,因此車(chē)輛的ECU也相應(yīng)地減少。剩余的ECU大眾為了適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)電動(dòng)化的需求,推出了MEB平臺(tái),實(shí)現(xiàn)從分布式向域融合電子電艙(ICAS3)三大域控制器。ICAS1實(shí)現(xiàn)整車(chē)所有控制類(lèi)功能集成,如高壓能量管理、低壓統(tǒng)的請(qǐng)求。ICAS3采用一機(jī)多屏控制方式,通過(guò)以太網(wǎng)接收ICAS1和ICAS2的需求。另外沃爾沃的區(qū)域電子電氣架構(gòu)包括CoreSyste),整車(chē)控制器)對(duì)應(yīng)車(chē)載中央計(jì)算機(jī),提供整車(chē)智能圖2-3沃爾沃EEA架構(gòu)示意圖分為:驅(qū)動(dòng)域、能源域、橫縱向控制域、駕駛輔助域、座艙域、車(chē)不同的域之間通過(guò)高速以太網(wǎng)來(lái)進(jìn)行信息交互,域內(nèi)采用CAN\LIN等進(jìn)行實(shí)時(shí)低速通信;新架構(gòu)分為傳感器與執(zhí)行器層和承載不同功能的域?qū)?;?chē)輛的中央圖2-4奧迪EEA架構(gòu)示意圖域集中式控制。國(guó)內(nèi)造車(chē)新勢(shì)力普遍直接采用功能域控到域融合的過(guò)渡圖2-5國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)整車(chē)企業(yè)EEA架構(gòu)示意圖宇通電子電氣架構(gòu)當(dāng)前采用的是分布式電子電氣架構(gòu)(如圖2-6),由獨(dú)立網(wǎng)關(guān)隔離不圖2-6宇通EEA架構(gòu)示意圖極氪汽車(chē)已量產(chǎn)(車(chē)型:極氪001)的電子電氣架構(gòu)是功能域集中式架構(gòu)(如圖2-7元,功能域內(nèi)跨子系統(tǒng)和子系統(tǒng)內(nèi)部的邏輯接口交互在域控內(nèi)部即可過(guò)Flexray(高速容錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議)和以太網(wǎng)為主干網(wǎng)的雙網(wǎng)實(shí)現(xiàn)。ECU實(shí)現(xiàn)功能業(yè)務(wù)應(yīng)用和執(zhí)行器控制邏輯的解耦,功能接口模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、開(kāi)放化。在電子CAN/LIN/A2B/LVDS等網(wǎng)絡(luò)連接在各自的域控上,一定程度上縮減了ECU數(shù)量、降低了整圖2-7極氪汽車(chē)EEA架構(gòu)示意圖圖2-8華為EEA架構(gòu)(CCA)示意圖國(guó)內(nèi)造車(chē)新勢(shì)力整車(chē)企業(yè)普遍采用功能域控到域融合的過(guò)渡方案(如下圖2-9),大體上劃分信息娛樂(lè)、自動(dòng)駕駛、整車(chē)控制、車(chē)身控制四個(gè)領(lǐng)域,骨干網(wǎng)采用以太網(wǎng)與CAN混圖2-9國(guó)內(nèi)造車(chē)新勢(shì)力EEA架構(gòu)示意圖集中控制主要適用動(dòng)力底盤(pán)控制系統(tǒng)、智能駕駛系統(tǒng)及部分智主要適用車(chē)身控制、舒適控制、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等系統(tǒng)。在主流現(xiàn)行電子電主干網(wǎng)采用CAN或Flexray通信技術(shù)。在智能駕駛域、車(chē)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、診斷系統(tǒng)引入了車(chē)載以總體而言,國(guó)內(nèi)整車(chē)企業(yè)電子電氣架構(gòu)整體方案功能域控或功能域控到域融合的過(guò)渡階段。不過(guò),國(guó)內(nèi)方案相對(duì)比1.功能軟件設(shè)計(jì)模型方面,國(guó)內(nèi)整車(chē)企業(yè)自主設(shè)計(jì)車(chē)載核心功能較少,缺少開(kāi)發(fā)和驗(yàn)2.架構(gòu)設(shè)計(jì)的模型庫(kù)方面,尤其是在智能駕駛功能方面,國(guó)外主流整車(chē)企業(yè)在開(kāi)發(fā)智3.控制器底層軟件方面,市場(chǎng)底層軟件多為國(guó)外產(chǎn)品,我國(guó)產(chǎn)品的應(yīng)用范圍少、用量4.主流車(chē)載總線(xiàn)技術(shù)方面,技術(shù)被國(guó)外壟斷,難以滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)在通信方面6.網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)方面,智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的通信網(wǎng)絡(luò)需要滿(mǎn)足大帶寬、高實(shí)時(shí)性的要求,7.冗余技術(shù)方面,冗余技術(shù)在保證未來(lái)智能汽車(chē)安全性和可靠性方面具有十分重要的電氣架構(gòu)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中。國(guó)內(nèi)目前更多將冗余技術(shù)應(yīng)用于高級(jí)2.2產(chǎn)業(yè)鏈概況智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的發(fā)展對(duì)原有汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)產(chǎn)生等得以快速發(fā)展,并且隨國(guó)內(nèi)外智能駕駛功能裝配比例增加,并形成了一定的競(jìng)爭(zhēng)力。新造車(chē)勢(shì)力對(duì)新技術(shù)的擁抱,對(duì)發(fā)周期迅速縮短,形成從對(duì)標(biāo)逆向開(kāi)發(fā)到以產(chǎn)品功能需求多樣化經(jīng)營(yíng)。如可以和出行公司合作TOB(對(duì)企業(yè))、TOM(對(duì)親自下場(chǎng)組建出行公司,同時(shí)可采用軟件運(yùn)營(yíng)的方式增加用軟件、車(chē)用OS、控制器及芯片、關(guān)鍵基礎(chǔ)部件、信息安全和數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)通信、工具鏈圖2-10汽車(chē)電子電氣架構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈概況汽車(chē)智能化的趨勢(shì)下,“軟件定義汽車(chē)”成為產(chǎn)業(yè)共識(shí)。軟件定義汽車(chē)(SoftwareDefi不斷改變和優(yōu)化各個(gè)過(guò)程,實(shí)現(xiàn)體驗(yàn)持續(xù)優(yōu)化、過(guò)程持續(xù)優(yōu)化、以及價(jià)值的持傳統(tǒng)汽車(chē)軟件產(chǎn)業(yè)中,產(chǎn)業(yè)鏈較短,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單(如圖2-11)。軟件產(chǎn)品主要為供應(yīng)商,中游為零部件集成商,下游為整車(chē)集成商。部分主流Tier1廠(chǎng)商同時(shí)涉及上游和中2《中國(guó)智能汽車(chē)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)洞見(jiàn)》,東軟集團(tuán)和賽迪顧問(wèn),2021件間關(guān)聯(lián)較小,車(chē)型間設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)無(wú)法積累,車(chē)型不具備持續(xù)升級(jí)能力圖2-11:傳統(tǒng)汽車(chē)軟件產(chǎn)業(yè)鏈在智能化、網(wǎng)聯(lián)化變革趨勢(shì)下,車(chē)載軟件以軟件架構(gòu)視角做統(tǒng)一維,軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)將在零部件層面全面解耦,軟件以服務(wù)組品。伴隨汽車(chē)軟件越來(lái)越復(fù)雜,代碼量指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),軟件質(zhì)量提升應(yīng)鏈方式已不合時(shí)宜。汽車(chē)軟件產(chǎn)業(yè)鏈正在重塑過(guò)程中,具有軟件研發(fā)優(yōu)勢(shì)的互聯(lián)網(wǎng)和ICT下游向應(yīng)用服務(wù)延伸,互聯(lián)網(wǎng)類(lèi)企業(yè)憑借與消費(fèi)者的深度關(guān)聯(lián)深挖圖2-12:新一代汽車(chē)軟件產(chǎn)業(yè)鏈Linux基金會(huì)。微內(nèi)核代表企業(yè)有美國(guó)WindRiver(風(fēng)河,TPGCapital旗下)和加拿大的BlackBerry(黑莓),國(guó)內(nèi)自主企業(yè)華為、中興、斑馬等也開(kāi)發(fā)出了相應(yīng)產(chǎn)品,有望擺脫國(guó)多年,形成了復(fù)雜的技術(shù)體系和廣泛的開(kāi)發(fā)生態(tài),已成為車(chē)控操作系統(tǒng)的主流。全球應(yīng)用和SOA平臺(tái)應(yīng)用于大眾MEB平臺(tái)ID系列純電動(dòng)車(chē)型上。功能軟件是智能汽車(chē)軟件操作系統(tǒng)核心共性功能模塊控、華為等企業(yè)已發(fā)布自主研發(fā)的功能軟件層。功能軟件還需要在技理解和產(chǎn)品定義等方面實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一認(rèn)識(shí),便于快速建立功能域與空間域是當(dāng)前域控制器發(fā)展的兩條路徑。域空間域劃分的集中化程度更高,對(duì)整車(chē)企業(yè)廠(chǎng)基于空間劃分的域控制器是以車(chē)輛特定物理區(qū)域?yàn)檫吔鐏?lái)進(jìn)行粹以功能為導(dǎo)向的域控制器,其集中化程度更高。特斯拉則是其中的典型代表,2012年FBCM(前車(chē)身控制模塊)/智能配電模塊、LBCM(左車(chē)身控制模塊)、RBCM(右車(chē)身控全球范圍內(nèi),全球Tier1基本都已布局自動(dòng)駕駛域控制器產(chǎn)品,典型產(chǎn)品如偉世通智能座艙域控制器提供座艙的軟硬件支持。座艙制器的硬件普及和算力支撐。智能座艙域控制器最初的作用為管理車(chē)其信息排布展示,從車(chē)機(jī)觸控屏,到液晶儀表和觸控屏,再到如今高的顯示屏。未來(lái)則不再局限于實(shí)現(xiàn)多屏互聯(lián),將逐步整合空調(diào)控制、HUD(抬頭顯示器)、),),全球范圍內(nèi),偉世通、大陸、博世、安波福、佛吉亞歌樂(lè)、哈諾博科技的座艙域控制器也投入量產(chǎn)。諾博基于高通8155芯片和BlackBerry實(shí)時(shí)操多操作系統(tǒng),可集成多個(gè)電子部件模塊如儀表、中控娛樂(lè)、副駕屏、華陽(yáng)集團(tuán)已定點(diǎn)多個(gè)座艙域控制器項(xiàng)目。華陽(yáng)集團(tuán)在21年上海車(chē)展推出“一芯多屏”座艙域控制器,通過(guò)虛擬化技術(shù)將不同操作系統(tǒng)和安全級(jí)別的功能融合芯片的智能座艙域控制器方案。2019年?yáng)|軟睿馳基于英特爾車(chē)載計(jì)算方案以及Hypervisor中科創(chuàng)達(dá)推出座艙域方案可兼容多個(gè)芯片供應(yīng)商。2021年公司推出E-Cockpit流芯片平臺(tái),支持一芯多屏(儀表、中控、副屏、空調(diào)座椅屏)多系統(tǒng)(Android、Linu艙、ADAS和音頻產(chǎn)品在內(nèi)的整體智均勝電子綁定華為生態(tài)。公司旗下均聯(lián)智行與華為在智能座座艙芯片核心模組、鴻蒙操作系統(tǒng)以及應(yīng)用生態(tài),均勝智行主硬件方面,相比MCU(微控制單元)芯片,SoC(SystemonChip,系統(tǒng)級(jí)芯片,也稱(chēng)性能硬件,通過(guò)算法軟件實(shí)現(xiàn)功能更新,需要DCU主控芯片有更強(qiáng)的多核、更大的計(jì)算能深度學(xué)習(xí)加速單元(NPU)等多個(gè)模塊。相比MCU芯片,SoC芯片算力和集成度更高,算優(yōu)勢(shì)明顯,且在消費(fèi)電子領(lǐng)域多年應(yīng)用,通用性強(qiáng),開(kāi)發(fā)難度相對(duì)較低,因此在目前片和ASIC芯片。FPGA是半定制型芯片,相比GPU有明顯的性能和能耗優(yōu)勢(shì),但量產(chǎn)成本高;ASIC是定制化芯片,需要定制化的研發(fā),設(shè)計(jì)研發(fā)周期較長(zhǎng)、資金需求較大,在當(dāng)ASIC將形成長(zhǎng)期補(bǔ)充作用,保持一定且技術(shù)路徑激進(jìn),Xavier芯片、Orin芯片都是同時(shí)期市場(chǎng)上算力最高的量產(chǎn)芯片。2供樣品,2025年大量裝車(chē),高算力助力英偉達(dá)在L3及以上等級(jí)的自動(dòng)駕駛具備明顯優(yōu)勢(shì)。高通在2020年CES大會(huì)上發(fā)布自動(dòng)駕駛平臺(tái)“驍龍Ride”,入局智能汽車(chē)領(lǐng)域,驍龍RideSoC搭載第六代高通KryoCPU與第六代AdrenoGPU,算力達(dá)700-760TOPS,支持L1/L2級(jí)ADAS及L2+功能,如高速公路輔助/自動(dòng)駕駛,輔助/自動(dòng)泊車(chē)等;L4/L5全自動(dòng)軟件+應(yīng)用算法的一體式解決方案,多是黑盒子模式,對(duì)于剛起步或技術(shù)能力不足的整車(chē)企業(yè)來(lái)說(shuō)可以縮減成本,加速車(chē)型成型并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。但軟件算法是車(chē)企放版EyeQ5芯片,可執(zhí)行第三方的程序代碼,支持車(chē)企自行編譯程序。同時(shí),英特爾目前智能駕駛操作系統(tǒng),MDC計(jì)算平臺(tái)全棧布局單車(chē)智能所有軟硬件,且AI芯片全部自研。華為MDC是業(yè)界率先量產(chǎn)的車(chē)規(guī)級(jí)智能駕駛計(jì)算平臺(tái),算力范圍覆蓋48~400TOPS,支持地平線(xiàn)征程芯片與多家車(chē)企合作。2021年地平線(xiàn)發(fā)布面向L3級(jí)以上自動(dòng)駕駛的征程5藝,基于16核Armv8CPU構(gòu)建異構(gòu)多核架構(gòu),支持20路高清攝像頭輸入,且功耗只有后座娛樂(lè)屏等設(shè)備,可減少ECU數(shù)量,避免多個(gè)芯片間的通信傳輸問(wèn)題,同時(shí)降低成本。加速技術(shù)迭代,如高通8155/8195芯片最多支持8個(gè)傳感器輸入和5路顯示屏;2021年芯市場(chǎng)能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的主要包括高通、英偉達(dá),國(guó)內(nèi)華為、地平高通率先采用5nm汽車(chē)芯片,是座艙域芯片領(lǐng)導(dǎo)者。高通第三代數(shù)字座艙平臺(tái)搭載全球首款7nm工藝的8155芯片,是目前量產(chǎn)車(chē)可以選用的性能最強(qiáng)的座艙芯片,因此已有十年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),已與20家主流車(chē)企達(dá)成合作意向,高通在英偉達(dá)借助自動(dòng)駕駛開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)異軍突起。英偉達(dá)之前只是單顯示、座艙娛樂(lè)、乘客交互和監(jiān)控領(lǐng)域功能。英偉達(dá)一芯多屏產(chǎn)品芯片的車(chē)載智能交互解決方案,在統(tǒng)一芯片架構(gòu)的基礎(chǔ)上,能夠基于狀態(tài)融合判斷主動(dòng)介入,如疲勞提醒、高速匝道警示、吸煙模式等,華為主推麒麟芯片和鴻蒙OS。華為座艙方案主要包括三部分鴻蒙OS、鴻蒙車(chē)域生態(tài)和基于華為麒麟芯片平臺(tái)的CDC智能硬件平臺(tái)?,F(xiàn)階段華為座艙業(yè)務(wù)的重心是推廣麒麟芯得益于創(chuàng)新技術(shù)的快速推進(jìn),前半場(chǎng)國(guó)外激光雷達(dá)Tier1得以迅猛發(fā)展,主要的激光雷定的競(jìng)爭(zhēng)格局。國(guó)內(nèi)主要的激光雷達(dá)公司包括禾賽科技、速騰聚創(chuàng)疆子公司Livox等。國(guó)內(nèi)公司在固態(tài)激光雷達(dá)領(lǐng)域積極布局,已經(jīng)研制出較多的產(chǎn)品,部分產(chǎn)品技術(shù)性能在全球領(lǐng)先,隨著激光雷達(dá)往固態(tài)化持續(xù)發(fā)展,國(guó)內(nèi)傳感器、控制芯片等產(chǎn)品的性能也在不斷提高,逐漸追趕世界先進(jìn)水平面,國(guó)內(nèi)激光雷達(dá)廠(chǎng)商已取得重大突破,多線(xiàn)束高性能車(chē)載激光雷達(dá)在芯片技術(shù)方面,國(guó)內(nèi)毫米波雷達(dá)芯片創(chuàng)業(yè)公司漸多標(biāo)與國(guó)際主流產(chǎn)品相當(dāng),在量產(chǎn)化方面需要進(jìn)一步得到毫米波雷達(dá)在產(chǎn)品化方面,通過(guò)近年來(lái)的技術(shù)探索和經(jīng)驗(yàn)積累,國(guó)內(nèi)的毫米上已經(jīng)取得突破,以森思泰克為代表的自主品牌企業(yè)在角雷達(dá)起跑線(xiàn)。成像雷達(dá)涉及大量的數(shù)據(jù)處理及高級(jí)處理算法,在數(shù)據(jù)在市場(chǎng)應(yīng)用上,本土廠(chǎng)商在毫米波雷達(dá)領(lǐng)域已展現(xiàn)逐漸驅(qū)逐國(guó)外產(chǎn)業(yè)鏈角度來(lái)看,鏡頭、CMOS芯片、DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)和模組重要的成分,其中CMOS芯片是攝像頭的核心部件,價(jià)值約占整個(gè)攝像頭的三分之一。光學(xué)鏡頭方面,產(chǎn)業(yè)比較成熟,基本滿(mǎn)足預(yù)期目標(biāo),如國(guó)鈦科技等,在行業(yè)中已占有一席之地。在未來(lái)的發(fā)展中國(guó)本土感光芯片方面,在高分辨率、低功耗、高動(dòng)態(tài)、高低照度等破,但在市場(chǎng)占有率方面仍顯不足,國(guó)際廠(chǎng)商如索尼、安森美、豪威視覺(jué)計(jì)算芯片方面,以地平線(xiàn)為代表的本土玩家在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)已初視覺(jué)感知算法和產(chǎn)品方面,預(yù)警類(lèi)產(chǎn)品已經(jīng)取得了大規(guī)模應(yīng)用,輛控制類(lèi)產(chǎn)品滲透率較高,但是為高度自動(dòng)駕駛實(shí)現(xiàn)的全方面識(shí)別和在市場(chǎng)應(yīng)用上,視覺(jué)系統(tǒng)在整車(chē)上的配備的增長(zhǎng)將帶來(lái)產(chǎn)業(yè)整體早期汽車(chē)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的單一通信方式,相互之間少有聯(lián)系至三十幾個(gè),形成龐大的布線(xiàn)系統(tǒng)。這引發(fā)了車(chē)輛空間占用、車(chē)重、不穩(wěn)定性等一系列問(wèn)題。以CAN為代表的現(xiàn)代總線(xiàn)出現(xiàn)以后,硬線(xiàn)連接大大減少,有效降低了系統(tǒng)、零部件設(shè)計(jì)的復(fù)雜度和開(kāi)發(fā)成本,驅(qū)使整車(chē)企業(yè)與零部件協(xié)議??偩€(xiàn)作為一種車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),是車(chē)上所有電子和電氣部件直接影響到控制器功能的分配、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)“智能駕駛、智能座艙、智能網(wǎng)聯(lián)”的趨勢(shì)下,車(chē)載通信網(wǎng)絡(luò)向著“高速、低延時(shí)、安全、互聯(lián)”的方向演進(jìn)。車(chē)載以太網(wǎng)依托單線(xiàn)對(duì)非屏蔽雙絞線(xiàn)的傳輸介質(zhì),使用更小巧緊湊的連接器,其可減少高達(dá)80%的車(chē)內(nèi)通信連接成本和高達(dá)30%的車(chē)內(nèi)布線(xiàn)重量。為此,得到汽車(chē)與通信行業(yè)技術(shù)人員、汽車(chē)制造商與半導(dǎo)體公司的廣泛關(guān)注,成立了OPEN、AVnu、IEEE、境及應(yīng)用的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),支持車(chē)載以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用與際的。對(duì)于典型的控制任務(wù),基于信號(hào)的方法經(jīng)歷了近三十年低壓信號(hào),實(shí)現(xiàn)主機(jī)系統(tǒng)和車(chē)身網(wǎng)絡(luò)、傳感器網(wǎng)絡(luò)等信息交互。該類(lèi)Realtek(瑞昱)等多家公司也已布局,以更優(yōu)的性?xún)r(jià)比占據(jù)Marvell與Micrel(麥瑞半導(dǎo)體)在2012年就發(fā)布了多G車(chē)載PHY芯片。而10Gbps車(chē)載PH時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò))的首次實(shí)際應(yīng)用。NXP的LS1028A工業(yè)應(yīng)用處理器內(nèi)置了TSN轉(zhuǎn)換器和TSN終端模塊。TI的Sitara處理器、RenesasElectronics(瑞薩)的RZ/N1D處理器支持其中東土科技剛剛發(fā)布的中國(guó)首顆自主設(shè)計(jì)的TSN芯片—KD6530,成為首款進(jìn)入該名錄的TSN芯片。東土科技車(chē)規(guī)級(jí)時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)交換芯片可在車(chē)載以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)或車(chē)載多媒體網(wǎng)關(guān)等車(chē)內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)中使用。這標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)芯片正式進(jìn)入TSN商用領(lǐng)域,打破該領(lǐng)域長(zhǎng)期被歐美企TSN以太網(wǎng)交換機(jī)是車(chē)載網(wǎng)絡(luò)解決方案的關(guān)鍵組成部分。Elektrobit(EB)于2021年11月宣布推出業(yè)界首款能夠?qū)崿F(xiàn)安全、高性能車(chē)載網(wǎng)絡(luò)通信的車(chē)載以太網(wǎng)交換機(jī)固件。據(jù)Elektrobit(EB)介紹,EBzon量產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)中得以應(yīng)用。EBzoneoSwitchCore增加了智能模塊的固件,能夠滿(mǎn)足增強(qiáng)車(chē)輛IOS軟件的路由(第3層)功能,使用思科彈性以太網(wǎng)協(xié)議(REP)提供高度安全的訪(fǎng)問(wèn)并且支持工業(yè)協(xié)議,具有更高的整體性能、更大的帶寬、更全面的功能Belden(百通)2017年發(fā)布的模塊化管理的赫斯曼(Hirschmann)交換機(jī)類(lèi)型精確時(shí)間協(xié)議(PTP),并具有FPGA模塊,可以實(shí)現(xiàn)基于硬件的選擇性冗余機(jī)制,如高可TTTech推出的PCIE-0400-TSN網(wǎng)卡是基于FPGA的超薄型千兆以太網(wǎng)接口卡,支持應(yīng)用。2017年起,包括華為、東土科技、研華、新華三在內(nèi)的多家通信設(shè)備廠(chǎng)商已經(jīng)研發(fā)出性測(cè)試、互操作性測(cè)試,面向典型應(yīng)用場(chǎng)景的網(wǎng)絡(luò)配置和性能測(cè)試。設(shè)備廠(chǎng)商、應(yīng)用廠(chǎng)商和測(cè)試廠(chǎng)商。TSN產(chǎn)品主要包括芯片、交換機(jī)等終端設(shè)備以及測(cè)試床。2.3政策和標(biāo)準(zhǔn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)作為前沿科技集聚的代表載體,已界各國(guó)爭(zhēng)先圍繞戰(zhàn)略規(guī)劃、法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、研發(fā)創(chuàng)新等方面總體上,國(guó)內(nèi)外主要圍繞智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)研發(fā)設(shè)計(jì)廢回收等全生命周期環(huán)節(jié),聚焦戰(zhàn)略規(guī)劃、研發(fā)創(chuàng)新、法律法規(guī)、標(biāo)業(yè)政策制定完善,加快構(gòu)建支持智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)高質(zhì)量美國(guó)自動(dòng)駕駛先發(fā)先至,初步建立領(lǐng)先全球的戰(zhàn)略規(guī)劃-創(chuàng)新支持-法律法規(guī)-標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范-推廣應(yīng)用完備綜合性產(chǎn)業(yè)政策體系,在平衡創(chuàng)新與安全的基礎(chǔ)上,以及綜合計(jì)劃,細(xì)化自動(dòng)駕駛研發(fā)應(yīng)用、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)等準(zhǔn)則要求。創(chuàng)面向自動(dòng)駕駛商業(yè)的全方位布局,歐洲率先開(kāi)展自動(dòng)駕駛保全自動(dòng)駕駛。創(chuàng)新法規(guī)方面,強(qiáng)調(diào)安全保障,英國(guó)《自動(dòng)與電動(dòng)汽責(zé)任分擔(dān);德國(guó)《自動(dòng)化和互聯(lián)互駕駛道德準(zhǔn)則》是全球首個(gè)自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范方面,著力推動(dòng)跨國(guó)協(xié)同,出臺(tái)《自動(dòng)駕駛指導(dǎo)文件》。駕駛技術(shù)、商業(yè)模式、保險(xiǎn)等研究探索,英國(guó)建立了2億英鎊的專(zhuān)項(xiàng)基金,法國(guó)開(kāi)展1億歐創(chuàng)新法規(guī)方面,針對(duì)合法上路、合理執(zhí)法面臨的瓶頸障礙,持《道路運(yùn)輸車(chē)輛法》等法規(guī)修訂,增加自動(dòng)運(yùn)行裝置管理等新的安全下的交通事故納入傳統(tǒng)汽車(chē)強(qiáng)制保險(xiǎn)適用范圍。創(chuàng)新機(jī)制方面,制定國(guó)家級(jí)創(chuàng)新項(xiàng)目《SIP形成產(chǎn)學(xué)官一體的自動(dòng)駕駛研發(fā)機(jī)制。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范方面,注重智能網(wǎng)聯(lián)施標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)同推進(jìn),發(fā)布《自動(dòng)駕駛汽車(chē)安全技術(shù)指南》,明確運(yùn)從部委行動(dòng)上升為國(guó)家戰(zhàn)略,我國(guó)著力完善智能網(wǎng)聯(lián)汽2020年發(fā)布的11部委《智能汽車(chē)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》到國(guó)務(wù)院《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃運(yùn)營(yíng)、商業(yè)運(yùn)營(yíng)的發(fā)展路線(xiàn)基本明確。標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)方面,奉行成體系布局、專(zhuān)聯(lián)網(wǎng)通信安全技術(shù)要求》、《汽車(chē)駕駛自動(dòng)化分級(jí)進(jìn)一步明確了構(gòu)建中國(guó)方案智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)技術(shù)體系和新型產(chǎn)業(yè)生態(tài),強(qiáng)意見(jiàn)》,要求加強(qiáng)汽車(chē)數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、軟件升級(jí)、功能安全2021年11月工業(yè)和信息化部印發(fā)了《“十四五”軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,指2021年12月,中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟牽頭編制的《智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》(2021版)指出,以“3+N”智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究框架、智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)“三橫兩縱”技術(shù)體系為基礎(chǔ),構(gòu)建中國(guó)方案智這一系列舉措為智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)發(fā)展指明了方向,同時(shí)也要求構(gòu)建智能網(wǎng)汽車(chē)從上路、使用、監(jiān)管、商貿(mào)到生態(tài)的完整產(chǎn)業(yè)發(fā)展支率先推動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)有條件的運(yùn)營(yíng)落地,是當(dāng)前各國(guó)力面向成熟產(chǎn)品的商業(yè)應(yīng)用法規(guī)需要一定周期的探索和驗(yàn)證,現(xiàn)有法規(guī),從豁免及有條件商用部署的角度平衡創(chuàng)新發(fā)展與安全保障,為近理運(yùn)營(yíng)造血提供支持。例如,美國(guó)政府計(jì)劃進(jìn)一步簡(jiǎn)化新技術(shù)車(chē)輛豁免申請(qǐng)道路運(yùn)輸條例中有關(guān)車(chē)輛操作、維修等內(nèi)容,支持符合條件的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)工信部發(fā)布的《智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)道路測(cè)試與示范應(yīng)用管理規(guī)范(試行)》支持索推動(dòng)高速公路測(cè)試工作;地方也有開(kāi)啟智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)政策先行區(qū)高速公路制造向高精度傳感器、智能算法軟件、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)拓展,疊加領(lǐng)的交通服務(wù)與管理重構(gòu),新技術(shù)與新理論突破作為迎接未來(lái)交通技術(shù)突破方面,歐盟推出《Horizon2020》、《GEAR2030》開(kāi)展復(fù)雜系統(tǒng)體系架構(gòu)、復(fù)雜環(huán)境感知、車(chē)路交互等關(guān)鍵基礎(chǔ)技智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)聯(lián)網(wǎng)是其核心功能體系,五個(gè)通信場(chǎng)景,加上公眾出行偏好等行為數(shù)據(jù)將是交通服務(wù)潛在盈安全漏洞、信息數(shù)據(jù)泄露、網(wǎng)絡(luò)攻擊等是各國(guó)以強(qiáng)化監(jiān)管促進(jìn)產(chǎn)業(yè)如,美國(guó)在其系列自動(dòng)駕駛政策3.0~4.0均將網(wǎng)絡(luò)安全及隱私保護(hù)作為基本原則,并推進(jìn)自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)開(kāi)放平臺(tái)建設(shè),向公眾展示自動(dòng)駕駛運(yùn)行區(qū)域、部署規(guī)聯(lián)汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理指南(試行)》和《關(guān)于加強(qiáng)智能準(zhǔn)入管理的意見(jiàn)》,要求加強(qiáng)汽車(chē)數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、軟件升級(jí)毋庸置疑,當(dāng)前處于智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)商業(yè)運(yùn)營(yíng)前夜,面向成熟商品發(fā)展階段的自由商品流通,各國(guó)爭(zhēng)先前瞻性布局國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)價(jià)值分配制高點(diǎn)。例如,歐盟推出《合作式智能交通系統(tǒng)戰(zhàn)略》統(tǒng)一的車(chē)路協(xié)同標(biāo)準(zhǔn)體系,破除貿(mào)易壁壘,為未來(lái)商品流通做好儲(chǔ)備能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)組織及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定,推動(dòng)七國(guó)集團(tuán)自動(dòng)化和聯(lián)網(wǎng)駕駛專(zhuān)外市場(chǎng)轉(zhuǎn)入環(huán)境。另外,智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)技術(shù)仍處于探索發(fā)展階段,技在影響有待進(jìn)一步打磨及迭代,各國(guó)高度關(guān)注政府與行業(yè)企業(yè)、研究發(fā)力的生態(tài)圈共建機(jī)制建設(shè),政府引導(dǎo)、支持并監(jiān)管新技術(shù)發(fā)展,行產(chǎn)業(yè)生態(tài)等方面,構(gòu)建智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)綜合性產(chǎn)業(yè)政策體系,實(shí)現(xiàn)政驅(qū)、行業(yè)協(xié)同共建的完整覆蓋,推動(dòng)形成全生命周期各環(huán)節(jié)齊立足技術(shù)發(fā)展階段性特征、已有基礎(chǔ)及自身潛能研判,理念上空間分布及區(qū)域互補(bǔ)策略等部署計(jì)劃。推進(jìn)上下協(xié)同,鼓勵(lì)有條件面向智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)合法上路、合規(guī)商用、合理執(zhí)法等近期迫是推動(dòng)既有相關(guān)法規(guī)適應(yīng)性修訂或編制智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)專(zhuān)用法規(guī),建議率豁免上路機(jī)制,支持標(biāo)準(zhǔn)尚未完善但技術(shù)穩(wěn)定成熟的細(xì)分場(chǎng)景開(kāi)展運(yùn)營(yíng)面向全面商用的認(rèn)證、準(zhǔn)入、責(zé)任認(rèn)定等法規(guī)。二是建立滾動(dòng)更新型支索階段,鼓勵(lì)并資助在有條件的區(qū)域開(kāi)展試運(yùn)營(yíng),未來(lái)隨著規(guī)模擴(kuò)大及技術(shù)尚未完全成熟、新技術(shù)對(duì)既有交通體系影響的不確定性底層瓶頸,建議提升關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)支持力度,通過(guò)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃車(chē)的協(xié)同共進(jìn)作用。一是研究制定智慧道路建設(shè)規(guī)劃及保障政策,明分、部署計(jì)劃、建設(shè)運(yùn)營(yíng)職責(zé)及資金資助政策等。二是推進(jìn)面向全量建設(shè),由當(dāng)前的場(chǎng)景測(cè)試及評(píng)估,向基于實(shí)際運(yùn)行情況的多功能一體評(píng)估、按需響應(yīng)服務(wù)模式等全量測(cè)試服務(wù)轉(zhuǎn)變,提推進(jìn)激光雷達(dá)等關(guān)鍵零部件、整車(chē)制造、決策控制整體解決方案、商等產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,形成產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)產(chǎn)銷(xiāo)高效對(duì)接持團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)突破,鼓勵(lì)企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、高校組建具有國(guó)際體標(biāo)準(zhǔn)制定,并支持向行標(biāo)、國(guó)標(biāo)乃至國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)迭代,以點(diǎn)帶面加電子、半導(dǎo)體和軟件系統(tǒng)公司聯(lián)合建立,致力于建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái),軟件架構(gòu)制定各種車(chē)輛應(yīng)用接口規(guī)范和集成標(biāo)準(zhǔn),為應(yīng)用開(kāi)發(fā)提供方法少汽車(chē)軟件設(shè)計(jì)的復(fù)雜度,提高汽車(chē)軟件開(kāi)發(fā)的靈活性和效率,以及在統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范。AUTOSAR組織為應(yīng)對(duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展推出了AdaptiveAUTOSAR平臺(tái),其主要特點(diǎn)是采用面向服務(wù)的架構(gòu)(SOA),算力需求,更安全,兼容性好,可進(jìn)行敏捷開(kāi)發(fā)。AdaptiveAUTOSAR平臺(tái)是適應(yīng)新一代電子電氣架構(gòu)下的集中式計(jì)算需求而產(chǎn)生的,但只是整車(chē)功能中的一小部臺(tái)設(shè)計(jì)規(guī)范》;全國(guó)汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)研究并發(fā)布研究報(bào)告《車(chē)),委員會(huì)從2020年開(kāi)始研究并于2022年9月發(fā)布了最新版《中國(guó)汽車(chē)基礎(chǔ)軟件發(fā)展白皮書(shū)接口標(biāo)準(zhǔn)化主要涉及原子服務(wù)接口與硬件抽象接口。其中原子服進(jìn)行抽象,通過(guò)API(應(yīng)用程序編程接口)向上提供單一功能的服務(wù)接口,一次開(kāi)發(fā)多次重用,最大化提升開(kāi)發(fā)效率。硬件抽象接口需要為上層提供完備的設(shè)備訪(fǎng)件實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié),從而實(shí)現(xiàn)硬件邏輯和應(yīng)用程序邏輯的分離。上層服務(wù)通需的硬件服務(wù),無(wú)需了解底層實(shí)現(xiàn),無(wú)需關(guān)心硬件的初始化、反初始化熱管理、動(dòng)力域、底盤(pán)域。中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)在研團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)包括構(gòu)及接口要求》、《智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)設(shè)備抽象據(jù)鏈路層沒(méi)什么不同,但是在物理層有些區(qū)別。ISO11898標(biāo)準(zhǔn)用于高速據(jù)鏈路層和物理層都在標(biāo)準(zhǔn)ISO11898中規(guī)定,后來(lái)被拆分為ISO11898了CAN的標(biāo)準(zhǔn)化。同時(shí)一些私立研究機(jī)構(gòu)和公司也進(jìn)行了CAN的標(biāo)準(zhǔn)化,比如博inAutomation協(xié)作開(kāi)發(fā)和支持各類(lèi)CAN高層協(xié)議。CAN接口已經(jīng)被公認(rèn)為微控制器MOST是一種專(zhuān)門(mén)針對(duì)車(chē)內(nèi)使用而開(kāi)發(fā)的、服務(wù)于多媒體應(yīng)在車(chē)載以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化方面,以下四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化組織或聯(lián)盟起到了IEEE即電氣和電子工程師協(xié)會(huì),對(duì)車(chē)載以太網(wǎng)的物理層和上層通信協(xié)議進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。其中IEEE802.3主要負(fù)責(zé)定義傳輸物理層的標(biāo)準(zhǔn),車(chē)載以太網(wǎng)技術(shù)是在IEEE802.3基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)義數(shù)據(jù)鏈路層中的標(biāo)準(zhǔn)。為了滿(mǎn)足車(chē)內(nèi)的要求,涉及到IEEE802.3和802.1兩個(gè)工作組內(nèi)的馬(BMW)等發(fā)起成立的開(kāi)放產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的車(chē)用軟件架構(gòu)。AUTOSAR的規(guī)范包括車(chē)用TCP/UDP/IP協(xié)議棧。AUTOSAR聯(lián)盟AVnu聯(lián)盟是由博通聯(lián)合思科、哈曼和英特爾等成立,關(guān)注車(chē)載以太網(wǎng)上層協(xié)議,致力于推廣IEEE802.1的AVB標(biāo)準(zhǔn)和時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)(TSN)標(biāo)準(zhǔn),創(chuàng)建了一個(gè)可互操作的生態(tài)系統(tǒng)的社區(qū),建立認(rèn)證體系,并解決諸如精確定時(shí)、實(shí)時(shí)同步、新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)是一項(xiàng)從音視頻領(lǐng)域延伸至工業(yè)、汽車(chē)、移動(dòng)通圖2-13TSN標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展概況TSN為以太網(wǎng)協(xié)議的MAC(MediaAc圖2-14TSN標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容域網(wǎng)橋接和橋接網(wǎng)絡(luò)》(計(jì)劃號(hào):20190835-T-469),該標(biāo)準(zhǔn)修改采用ISO/IEC/IEEE接局域網(wǎng)用時(shí)間敏感應(yīng)用的定時(shí)和同步》(計(jì)劃號(hào):20194195-T-469),該標(biāo)準(zhǔn)修改采用ISO/IEC/IEEE8802-1AS:2014國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域應(yīng)用。正在制定《基于時(shí)間敏感技術(shù)的寬帶工業(yè)總線(xiàn)規(guī)范AUTBUS》(計(jì)劃號(hào):(計(jì)劃號(hào):2019-1250T-YD)、《路由域通用YANG數(shù)據(jù)模型技術(shù)要求》(計(jì)劃號(hào):在成本控制、汽車(chē)輕量化以及靈活部署等方面的訴求驅(qū)動(dòng)下部分術(shù)SparkLink的創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)生態(tài),承載智能汽車(chē)、智能家居、智能終端和智能制造等快速發(fā)展的新場(chǎng)景應(yīng)用,滿(mǎn)足極致性能需求。為了滿(mǎn)足產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,星星閃接入層規(guī)范、基礎(chǔ)服務(wù)層規(guī)范、基礎(chǔ)應(yīng)用層規(guī)范及其為了完全滿(mǎn)足自動(dòng)駕駛車(chē)輛的安全保障需求,全球汽車(chē)能安全工作組(ISO/TC22/SC32/WG8)于2定工作。經(jīng)WG8功能安全工作組組內(nèi)起草、協(xié)商一致,于2019年1月,以PAS(可公開(kāi)提供規(guī)范)形式發(fā)布了ISO/PAS214為加快推動(dòng)功能安全和預(yù)期功能安全(SOTIF)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用和實(shí)施,全國(guó)汽功能安全標(biāo)準(zhǔn)研究制定工作組,制定了“中國(guó)功能安全(FunctionalSafety)和預(yù)期功能安全和預(yù)期功能安全(SOTIF)技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)體系”;道路車(chē)輛功能安全標(biāo)準(zhǔn)研究制定工作組ISO/TC22/SC32/WG8中國(guó)專(zhuān)家組發(fā)布了《預(yù)期功能安全國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO21448及中國(guó)實(shí)踐-白生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、維護(hù)和停用階段的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)管理要求。SAE概述;第三部分側(cè)重于使用測(cè)試工具的概述。SAEJ306聯(lián)合國(guó)經(jīng)濟(jì)及社會(huì)理事會(huì)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)中內(nèi)陸運(yùn)輸委員會(huì)結(jié)構(gòu)工作組(WP.29)起草了車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)安全和遠(yuǎn)程軟件升級(jí)法規(guī)。針對(duì)信息安全的要求主要分為兩大方面,即信息安全管理體系認(rèn)證(CyberSecurityManagementSystem,以下簡(jiǎn)稱(chēng)“CSMS認(rèn)證”)和車(chē)輛型式審批。CSMS認(rèn)證主要審查整車(chē)企業(yè)制定了信息安全相關(guān)的流程,以確保汽車(chē)全生命周期中都有對(duì)應(yīng)的流程措施。各流程實(shí)施于開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、量產(chǎn)運(yùn)維各個(gè)階段,保證信息安全設(shè)計(jì)、實(shí)施及響應(yīng)均有流程體系指導(dǎo);車(chē)輛信息安全防護(hù)技術(shù)在進(jìn)行審查認(rèn)證時(shí)足夠完備。美國(guó)在AV1.0~4.0基礎(chǔ)上發(fā)布《自動(dòng)駕駛綜合計(jì)劃》,明確智推動(dòng)道路測(cè)試、示范應(yīng)用及商業(yè)化探索。歐盟通過(guò)法律法規(guī)修訂、化數(shù)據(jù)安全管理與數(shù)據(jù)應(yīng)用,歐洲各國(guó)加速完善法律法規(guī)環(huán)境,支撐L3、L4級(jí)智能網(wǎng)聯(lián)汽(CSM)、加密抽象層(CAL)和車(chē)載安全通信(SecOC)。AdaptiveAUTOSAR提供了多種加密操作的唯一標(biāo)準(zhǔn)接口,并將加密服務(wù)程序進(jìn)行分組,每組實(shí)現(xiàn)加密服務(wù)程序包括:加密服務(wù)程序、密鑰存儲(chǔ)程序、X.息安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),GB/T40861-2021《汽車(chē)信息安全通用技術(shù)要求》、GB/T40856-2021《車(chē)驗(yàn)方法》規(guī)定了汽車(chē)及遠(yuǎn)程服務(wù)與管理、信息交互系統(tǒng)、網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品等與設(shè)施網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)聯(lián)通信安全、數(shù)據(jù)安全、應(yīng)用服務(wù)安全、2.4產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)其中的兩個(gè)重要標(biāo)志性節(jié)點(diǎn)依然值得強(qiáng)調(diào),即DCU(域控制器)或HPC(高性能計(jì)算機(jī))應(yīng)的控制功能集合。域與域之間可以做到安全隔離,也可以根據(jù)需各域控制器完成各自的的數(shù)據(jù)處理,并在域本地完成決案應(yīng)運(yùn)而生,即將兩個(gè)或者多個(gè)集成型域控制器合并為一個(gè)域的合并、車(chē)身域與智能座艙域的合并,座艙域和自動(dòng)駕駛域再圖2-15域集中式電子電氣架構(gòu)形式將向基于中央計(jì)算平臺(tái)的整車(chē)集中式電子電氣架構(gòu)演進(jìn):各采通過(guò)網(wǎng)關(guān)傳輸?shù)街醒肟刂破魈幚?,所有?shù)據(jù)的處理與決策制定都在駕駛相關(guān)的傳感數(shù)據(jù)也將由中央控制器處理后進(jìn)行決策圖2-16整車(chē)中央集中式電子電氣架構(gòu)可實(shí)現(xiàn)車(chē)輛行駛和交通運(yùn)行安全、效率等性能綜合提特征是:第一,DCU的出現(xiàn)使ECU標(biāo)準(zhǔn)化且數(shù)量大幅減少,并直接帶來(lái)“降本”和“增效”。離并集中到DCU里,同時(shí)傳感器本身也需具備基礎(chǔ)算力,以便與DCU溝通。第三而整車(chē)中央集中化階段和跨域融合階段的本質(zhì)不同是:一,ECU/DCU共享同一套基礎(chǔ)軟件平臺(tái)。二,相互獨(dú)立的功能應(yīng)用搭載在一套高算力的車(chē)載計(jì)算機(jī)(HPC)上,且它的算力遠(yuǎn)超階段二的DCU。三,基礎(chǔ)軟件平臺(tái)+功能獨(dú)立+HPC將帶來(lái)規(guī)?;?,即一套架構(gòu)可以承載任何形式、數(shù)量對(duì)這套路線(xiàn)的基本共識(shí),車(chē)企與全球領(lǐng)先供應(yīng)商根據(jù)自身技術(shù)規(guī)劃、制定適合自己的方案,以至于目前幾乎沒(méi)有兩家車(chē)企在架構(gòu)上完全相處于域融合階段向整車(chē)中央集中化階段過(guò)渡,而傳統(tǒng)車(chē)企大多仍處于內(nèi)沒(méi)有統(tǒng)一的架構(gòu)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn),卻有相似的劃分原則。由于采用漸進(jìn)式(尤其是豪華品牌)短期內(nèi)會(huì)定義出3-5個(gè)域,包括整車(chē)控制(底盤(pán)與動(dòng)力總成)、ADAS與IVI會(huì)通過(guò)以太網(wǎng)與中央網(wǎng)關(guān)相連接,以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡脱舆t與大流量。不管是特斯拉還是傳統(tǒng)車(chē)企,領(lǐng)先者都不會(huì)局限于跨域融合階段的DCU架構(gòu),因?yàn)樗荒軒?lái)短期的降本與功能創(chuàng)新,若要實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期效益,就必須實(shí)現(xiàn)新架構(gòu)平臺(tái)的用率更高,汽車(chē)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,大部分時(shí)間僅部分芯片執(zhí)行計(jì)算工作,而且未滿(mǎn)負(fù)荷,導(dǎo)致分散的各個(gè)獨(dú)立功能的ECU運(yùn)算處理能力處于閑置中,采用計(jì)算集中域控制器架構(gòu)方式,可以在綜合情況下,最大化利用處理器算力,不造成浪費(fèi)。第二并大幅度降低汽車(chē)開(kāi)發(fā)和升級(jí)改款成本。第三、縮短整車(chē)線(xiàn)束長(zhǎng)度和構(gòu)實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器、傳感器等部件區(qū)域接入,縮短線(xiàn)束長(zhǎng)正是因?yàn)檫@些功能交集的存在,整車(chē)計(jì)算平圖2-17整車(chē)計(jì)算平臺(tái)功能交集(博世)圖2-18整車(chē)計(jì)算平臺(tái)三種模式(≤SAELevel2+)PatternA:三個(gè)集成平臺(tái)之間相對(duì)PatternB1方案,目前以及下一代的座艙芯片已有足夠的算力去直接集成駕駛輔助的功能,無(wú)需單獨(dú)的硬件芯片,一些整車(chē)企業(yè)已經(jīng)把集成泊車(chē)功能作為第一步,進(jìn)一糅合在一起,復(fù)雜程度會(huì)很大,并且在成本效率上也沒(méi)有明顯優(yōu)勢(shì)。因此PatternB1方案會(huì)多的傳感器,可以實(shí)現(xiàn)更多的功能場(chǎng)景;針對(duì)L2+的應(yīng)用,PatternB1會(huì)優(yōu)于Patte圖2-19整車(chē)計(jì)算平臺(tái)三種模式(≥SAELevel3)針對(duì)≥L3應(yīng)用,自動(dòng)駕駛的冗余是必要的:務(wù))通過(guò)定義良好的標(biāo)準(zhǔn)接口和服務(wù)契約聯(lián)系起來(lái)。SOA架構(gòu)需從傳統(tǒng)電子電氣架構(gòu)的“面向信號(hào)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤懊嫦蚍?wù)”,將功能獨(dú)立出來(lái)。其核心內(nèi)涵即從本質(zhì)上通過(guò)復(fù)用、松耦合、互操作等機(jī)制來(lái)面對(duì)車(chē)載軟件龐大且仍在增加的軟件代碼量,汽車(chē)行業(yè)開(kāi)始借鑒ICT(信息通信技術(shù))行業(yè)的“軟件工廠(chǎng)”理念。比如戴姆勒旗下的全資軟件開(kāi)發(fā)公司MBition正在打造軟件工廠(chǎng),根據(jù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目需求,通過(guò)對(duì)軟件組件的標(biāo)準(zhǔn)化、結(jié)構(gòu)化運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)快軟件工廠(chǎng)需為開(kāi)發(fā)者提供可行的軟件框架、配套的開(kāi)發(fā)的代碼以及伴隨開(kāi)發(fā)進(jìn)程可以連續(xù)測(cè)試的環(huán)境。在此基礎(chǔ)上,時(shí),開(kāi)發(fā)者能夠根據(jù)工廠(chǎng)現(xiàn)有能力拆解需求模塊,并將其再根據(jù)新需求識(shí)別可以復(fù)用和需要新開(kāi)發(fā)的部分,判斷開(kāi)發(fā)工3羅蘭貝格.報(bào)告解讀|汽車(chē)電子革命系列白品質(zhì)和開(kāi)發(fā)效率,提前識(shí)別開(kāi)發(fā)工作量,前置風(fēng)險(xiǎn),使整個(gè)開(kāi)發(fā)汽車(chē)電子電氣架構(gòu)的變革使得汽車(chē)硬件體系趨于集中化,軟件值差異化的關(guān)鍵。科技公司進(jìn)入汽車(chē)行業(yè)推動(dòng)了供應(yīng)鏈生態(tài)體系的變化整車(chē)企業(yè)、一級(jí)、二級(jí)供應(yīng)商的線(xiàn)性關(guān)系演變?yōu)楦訌?fù)雜的整車(chē)企業(yè)、參與的汽車(chē)新生態(tài)體系,以及整個(gè)產(chǎn)業(yè)覆蓋汽車(chē)全生命周期的網(wǎng)狀關(guān)系售汽車(chē)硬件發(fā)展為出售硬件與后續(xù)服務(wù)的轉(zhuǎn)變。研發(fā)流程也從軟硬件集解耦的獨(dú)立開(kāi)發(fā)。新的整車(chē)電子電氣架構(gòu)構(gòu)成了未來(lái)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的核汽車(chē)軟件架構(gòu)走向分層化、模塊化,使得應(yīng)用層功能夠在不同統(tǒng)上復(fù)用,并且可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化接口對(duì)應(yīng)用功能進(jìn)行快速迭代升級(jí)的應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越豐富和逐漸固化,在面向服務(wù)設(shè)計(jì)思想下,在容下,汽車(chē)硬件設(shè)備趨向于具備通用性、算例化和標(biāo)準(zhǔn)化特性。系統(tǒng)行業(yè)技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用的重點(diǎn)。整車(chē)企業(yè)將更多聚焦在產(chǎn)品定義、應(yīng)在軟件定義汽車(chē)時(shí)代,整車(chē)企業(yè)為了掌握主導(dǎo)權(quán)并降低高昂的研廠(chǎng)商。未來(lái),軟件供應(yīng)商的盈利模式有望發(fā)生轉(zhuǎn)變,基礎(chǔ)平臺(tái)開(kāi)發(fā)以能模塊以版權(quán)費(fèi)的形式收費(fèi)及定制化的二次開(kāi)發(fā)費(fèi)用等?!坝布A(yù)埋,軟件升級(jí)”成為當(dāng)下車(chē)等形成開(kāi)發(fā)者生態(tài)圈,汽車(chē)行業(yè)上下游參與者各自的角冗余、高可靠等方向發(fā)展,同時(shí)打破核心技術(shù)壟斷,提升圖2-20車(chē)載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)趨勢(shì)要求。因此,集帶寬更寬、低延時(shí)等諸多優(yōu)點(diǎn)的以太網(wǎng)有望成為未來(lái)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)骨干。2015年器成本,減少30%以上的重量,并且能夠有效的滿(mǎn)足車(chē)內(nèi)EMC(電磁兼容性)電磁干擾的要降低技術(shù)升級(jí)帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn),各域內(nèi)依然保持CAN/全策略級(jí)別以應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的外部環(huán)境。汽車(chē)架構(gòu)的初期設(shè)計(jì)中需充在整個(gè)產(chǎn)品使用生命周期內(nèi)確保安全性。根據(jù)新一代電子電氣架構(gòu)的戶(hù)思維、軟件思維和硬件思維從整車(chē)、系統(tǒng)和部件的角度開(kāi)展從上到體系融入其中,并在汽車(chē)的整個(gè)生命周期內(nèi)對(duì)安全保障進(jìn)行維護(hù)。汽法規(guī)將《機(jī)器人安全總則》三法則延伸到汽車(chē)產(chǎn)業(yè)上。所以最近這十?dāng)?shù)據(jù)和服務(wù),而且功能要始終保持更新,因此必須從一開(kāi)始就由于自動(dòng)駕駛算法仍具有高度不確定性,芯片方案需兼顧目前AI算法的算力要求和靈水平的能耗下,提升車(chē)載信息的數(shù)據(jù)處理速度,雖然研發(fā)和首次“開(kāi)?!背杀靖撸慨a(chǎn)成本低,是算法成熟后理想的規(guī)模化解決方案。然而,魚(yú)和熊掌不可兼得多核SoC將成為未來(lái)智能座艙主控芯片的主流。豐富生態(tài)的中系統(tǒng)、AR-HUD等多屏場(chǎng)景需求需要多核SoC進(jìn)呈現(xiàn)多樣化,如車(chē)機(jī)主控芯片+MCU兼顧安全的方案以及遠(yuǎn)期來(lái)看,負(fù)責(zé)不同域的芯片架構(gòu)將呈現(xiàn)兼容與融合趨勢(shì)。如駛高性能芯片和座艙主控芯片分別演進(jìn)。究其原因,座艙應(yīng)用場(chǎng)景和晰,并且消費(fèi)電子級(jí)芯片可滿(mǎn)足座艙現(xiàn)有場(chǎng)景需求,消費(fèi)電子芯片可高于目前消費(fèi)電子芯片的能力,因而在自身技術(shù)路線(xiàn)選擇下進(jìn)行高成本、小規(guī)模開(kāi)發(fā)應(yīng)用。規(guī)?;a(chǎn)階段,其與座艙主控芯片進(jìn)一步向中央計(jì)算芯片融合,從運(yùn)算效率并降低成本,但由于自動(dòng)駕駛和座艙安全要求不同,滿(mǎn)足安對(duì)于車(chē)載基礎(chǔ)軟件來(lái)說(shuō),如何滿(mǎn)足整車(chē)電子電氣架構(gòu)變化的需求鍵問(wèn)題。一方面,基礎(chǔ)軟件平臺(tái)需要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)并兼容不同整車(chē)企業(yè)的無(wú)論是域集中式架構(gòu)還是基于中央計(jì)算平臺(tái)的架構(gòu),整車(chē)高性能計(jì)算單元。高性能計(jì)算單元的引入增加了基礎(chǔ)軟件平臺(tái)的復(fù)把握和駕馭這種復(fù)雜度成為首要問(wèn)題。同時(shí),基于SOA的整車(chē)設(shè)計(jì)和功能服務(wù)化理念也對(duì)基礎(chǔ)軟件平臺(tái)產(chǎn)生了重要影響,如何滿(mǎn)足新的設(shè)計(jì)和功能,實(shí)現(xiàn)未車(chē)的行業(yè)共識(shí),降低整車(chē)企業(yè)、零部件供應(yīng)商等之間的溝通成本,實(shí)開(kāi)發(fā)效率。不過(guò)國(guó)內(nèi)汽車(chē)基礎(chǔ)軟件平臺(tái)產(chǎn)業(yè)及標(biāo)準(zhǔn)化及產(chǎn)業(yè)發(fā)展剛起切入方式和領(lǐng)域不同,有待形成進(jìn)一步的共識(shí)。于此同時(shí),基礎(chǔ)軟件接口標(biāo)準(zhǔn)化主要是為智能駕駛、智能交互等應(yīng)用提供標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)執(zhí)行器為例,執(zhí)行器的物理接口受限于供應(yīng)商及整車(chē)企業(yè)的布置以化。執(zhí)行器的電氣接口當(dāng)前多數(shù)為硬線(xiàn)驅(qū)動(dòng),由于執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)方氣接口也不盡相同;但這些年已慢慢向CAN或LIN接口的智能執(zhí)行器方向發(fā)展,節(jié)省大量的硬線(xiàn)線(xiàn)束與ECU硬線(xiàn)接口,省去了接口電路的匹配工作,診斷與刷寫(xiě)程序更加便捷,狀行器的通信接口標(biāo)準(zhǔn)化目前還局限于單個(gè)供應(yīng)商內(nèi)部或是單個(gè)整車(chē)此外,在遠(yuǎn)程服務(wù)和車(chē)云通信方面,除了GB/T32960《電動(dòng)汽車(chē)遠(yuǎn)程服務(wù)與管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)單元格式與定義,其他智能駕駛車(chē)輛功能的車(chē)云交互數(shù)據(jù)種類(lèi)智能網(wǎng)聯(lián)和智能駕駛技術(shù)正在日新月異的進(jìn)化中的技術(shù)路線(xiàn)各異,架構(gòu)服務(wù)化程度各異,設(shè)備抽象和原子服義汽車(chē)有著顯著價(jià)值,同時(shí)接口標(biāo)準(zhǔn)化工作層面利用虛擬化技術(shù)在一個(gè)處理器上集成多個(gè)操作系統(tǒng)與應(yīng)用系統(tǒng)多個(gè)操作系統(tǒng)內(nèi)核和應(yīng)用系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行的基礎(chǔ)模塊,其安全性、隔關(guān)鍵要素。操作系統(tǒng)內(nèi)核和虛擬化軟件是底層操作系統(tǒng)最為核心的系統(tǒng)安全的核心組件。智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的特殊屬性,要求操作系統(tǒng)內(nèi)高實(shí)時(shí)、高安全、高性能和高可靠性。在功能安全和信息安全方面針對(duì)汽車(chē)電子電氣系統(tǒng)復(fù)雜的開(kāi)發(fā)過(guò)程,比如急劇增加的車(chē)型技術(shù)職能部門(mén)相關(guān)人員參與與設(shè)計(jì)交互、不同車(chē)型的特性配置管系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具需提供給用戶(hù)一個(gè)完整的協(xié)同開(kāi)發(fā)平臺(tái),支持從電(IDE)、編譯器、調(diào)試與燒錄工具、開(kāi)發(fā)評(píng)估套件、底層驅(qū)動(dòng)庫(kù)、USB協(xié)議棧、TK產(chǎn)品應(yīng)用開(kāi)發(fā)包、無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品應(yīng)用開(kāi)發(fā)包,以及和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)供應(yīng)商合通信協(xié)議棧是汽車(chē)電子電氣架構(gòu)的重要組成部分,基于CAN總線(xiàn)的信號(hào)傳輸已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足全部需求,而新型總線(xiàn)的各類(lèi)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)(如:TSN)還在不斷完善,上層應(yīng)用協(xié)議階段。TSN國(guó)際、國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)中與車(chē)載相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚不全面,并且支持TSN技術(shù)的芯片需要整車(chē)與芯片供應(yīng)商和硬件平臺(tái)供應(yīng)商進(jìn)行同步驗(yàn)證開(kāi)發(fā)能力要求也很高,需協(xié)同基礎(chǔ)軟件、應(yīng)用軟件、軟件集第3章關(guān)鍵技術(shù)體系本章圍繞新型電子電氣架構(gòu)概述并重點(diǎn)介紹軟件架構(gòu)、硬件3.1軟件架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)表3-1軟件架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)導(dǎo)讀3.1軟件架構(gòu)關(guān)鍵3.1.1整體軟件SOA設(shè)計(jì)思想,架構(gòu)組成:系統(tǒng)軟件、功能軟件、應(yīng)3.1.4軟件遠(yuǎn)程分布式部署,可靠性設(shè)計(jì),差分汽車(chē)電子電氣架構(gòu)正在由傳統(tǒng)的分布式架構(gòu)向域集中式和中央分為系統(tǒng)軟件層、功能軟件層、應(yīng)用軟件層,以及云平臺(tái)。其中,系),般要配合專(zhuān)業(yè)的硬件平臺(tái)來(lái)運(yùn)行,硬件平臺(tái)為基于高性能芯片搭建的5《智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)圖2.0》,中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì),2020年),《車(chē)載操作系統(tǒng)總體技術(shù)要求》,全國(guó)汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì),《車(chē)載操作系統(tǒng)架構(gòu)研究》,全國(guó)汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì),圖3-1智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)軟件架構(gòu)系統(tǒng)軟件是針對(duì)汽車(chē)場(chǎng)景定制的復(fù)雜大規(guī)模嵌入式功能的實(shí)現(xiàn)提供了高效、穩(wěn)定環(huán)境的支持,也是各類(lèi)應(yīng)用調(diào)度底為異構(gòu)分布系統(tǒng)的多內(nèi)核設(shè)計(jì)及優(yōu)化、虛擬化管理(如Hypervisor)、POSIX(可移植操作功能軟件是根據(jù)面向服務(wù)的架構(gòu)設(shè)計(jì)理念,通過(guò)提取各共性服務(wù)功能模塊,高效實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)功能開(kāi)發(fā)的軟件模塊。應(yīng)用軟件運(yùn)行在操作系統(tǒng)之上,具體負(fù)責(zé)功能實(shí)現(xiàn)。即為實(shí)現(xiàn)具體自動(dòng)駕駛功能、HMI(人機(jī)界面)交互等算法軟件,基于下層基礎(chǔ)服務(wù)實(shí)現(xiàn)對(duì)整車(chē)服務(wù)和組合增強(qiáng),構(gòu)建差異化競(jìng)爭(zhēng)力的應(yīng)用。應(yīng)用算法差異化涵蓋了智駛等級(jí))等領(lǐng)域。同時(shí)伴隨著云端軟件復(fù)雜性的提高,車(chē)載網(wǎng)絡(luò)信云平臺(tái)是獨(dú)立與車(chē)端之外,可以在云端部署,并絡(luò)在以前獨(dú)立的電子領(lǐng)域(例如信息娛樂(lè)、ADAS和動(dòng)力總成)之間建立連接。云安全體系自底向上貫穿硬件、系統(tǒng)軟件、功能軟件和應(yīng)用軟件等各要求有功能安全、信息安全、預(yù)期功能安全,防護(hù)的層次主要有三全防控、整車(chē)級(jí)安全防控、零部件級(jí)安全防控。軟件的配套工具鏈實(shí)際需求、時(shí)延和可靠性要求以及其他非技術(shù)原因,暫時(shí)還未實(shí)現(xiàn)SOA化。但未來(lái),隨著耦開(kāi)發(fā)目標(biāo)。從底層的內(nèi)核與基礎(chǔ)中間件,到框架支撐層的功能通常和經(jīng)典AUTOSAR平臺(tái)綁定在一起。在智能座艙領(lǐng)域,以車(chē)端Android操作系統(tǒng)為主,),圖3-2智駕域控制器軟件架構(gòu)示意圖滿(mǎn)足一定的代碼規(guī)范性和功能安全的目標(biāo),同時(shí)也是借助于AdaptivAUTOSAR產(chǎn)品的完善??傮w而言,AdaptiveAUTOSAR平的處理邏輯更加復(fù)雜多樣,功能范圍更加寬也不能完全滿(mǎn)足應(yīng)用軟件的需要,需要在此基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的擴(kuò)展和完善。在國(guó)內(nèi),能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟基礎(chǔ)軟件工作組和中國(guó)汽車(chē)基礎(chǔ)軟件生態(tài)委員會(huì)(AU圖3-3AdaptiveAUTOSARR21-11規(guī)范框架備和軟件平臺(tái)之間的解耦。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步定義組合服務(wù)、應(yīng)用服務(wù)的完全共享和重用。當(dāng)前,中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)、汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)備、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、車(chē)身傳感器及執(zhí)行器、熱管理系統(tǒng)的設(shè)備抽此外,軟件SOA架構(gòu)中各服務(wù)和應(yīng)用模塊之間的通訊,當(dāng)前應(yīng)用層協(xié)議主要還是經(jīng)支持了SOME/IP協(xié)議棧,同時(shí)在AdaptiveAUTOSAR平臺(tái)中還提供了S2S服務(wù),實(shí)現(xiàn)服務(wù)和信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換,支持面向服務(wù)功能模塊和面向信號(hào)模塊之間的標(biāo)準(zhǔn)下基于發(fā)布/訂閱范式的消息協(xié)議)、RESTful還沒(méi)有正式高實(shí)時(shí)性和高確定性要求,系統(tǒng)設(shè)計(jì)與工作模式的轉(zhuǎn)變,面向服務(wù)通訊組件的整合與集成,多功能域異構(gòu)軟件環(huán)境是其顯著特點(diǎn)。未來(lái)隨著汽車(chē)電子電氣架構(gòu)向共享程度更高,軟件開(kāi)發(fā)更加靈活便捷。伴隨著車(chē)云一體化發(fā)展,汽系統(tǒng)軟件層面,主要包括BSP(板級(jí)支持包)、Hypervisor(虛擬化管理)、操作系統(tǒng)Hypervisor是運(yùn)行在基礎(chǔ)物理服務(wù)器和操作系統(tǒng)之間的中間軟件層,可允許多個(gè)操作系6《車(chē)載操作系統(tǒng)(七):虛擬化(Hypervisor)》,歐珊瑚,微信號(hào):數(shù)字技術(shù)觀察,2021年統(tǒng)和應(yīng)用共享硬件,也可稱(chēng)為VMM(VirtualMachineM),系統(tǒng)的靈活性,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了良好的高可靠性和故障控制機(jī)制,以保證程序和一般用途、不受信任的應(yīng)用程序之間的安全隔離,實(shí)現(xiàn)了車(chē)載在域集中式電子電氣架構(gòu)下,各種功能模塊都集中到少數(shù)幾個(gè)計(jì)圖3-4虛擬化技術(shù)示意Host系統(tǒng)之上,利用Host系統(tǒng)對(duì)硬件資源進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。大家在圖3-5Hypervisor類(lèi)型全虛擬化時(shí),Hypervisor完整模擬了所有硬件資源,GuestOS的指令集架構(gòu)與物理設(shè)備的相同(例如都是ARM64),理設(shè)備上運(yùn)行。在某些場(chǎng)景下,要完全模擬一個(gè)真實(shí)的物理設(shè)備是非常慢的,因?yàn)楫?dāng)中進(jìn)行模擬,這樣會(huì)帶來(lái)很多額外的性能開(kāi)銷(xiāo)。為了解決這個(gè)問(wèn)題,部分外圍設(shè)圖3-6全虛擬化與半虛擬化每個(gè)提供商都將為該特定處理器提供操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序,隨著系統(tǒng)復(fù)雜程度的提高,所不受影響。軟件虛擬化是分隔不同軟件系統(tǒng)并降唯一被認(rèn)可功能安全等級(jí)達(dá)到ASILD級(jí)Hypervisor介乎于底層DCU硬件和上層操作系統(tǒng)軟件之間,與標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)器(x86)+標(biāo)準(zhǔn)化操作系統(tǒng)(Windows和Linux)的云虛擬化應(yīng)用場(chǎng)景不同,汽車(chē)嵌入式環(huán)境中的虛擬化技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)是Hypervisor往往需要定制適配底層DCU硬件和上層操作系統(tǒng)軟件,這同樣地,BSP(板級(jí)支持包)是介于主板硬件和操作系統(tǒng)之間的中間軟件層。BSP用于為操作系統(tǒng)提供虛擬硬件平臺(tái),使其具有硬件無(wú)關(guān)性,可以在多平臺(tái)上移植。BSP包括程序、配置文件等。不同的操作系統(tǒng)對(duì)應(yīng)于不同定義形式的BS所以寫(xiě)B(tài)SP一定要按照該系統(tǒng)BSP的定義形式來(lái)寫(xiě),這樣才能與上層操作系統(tǒng)保持正確的對(duì)于一般的嵌入式系統(tǒng),硬件部分需要嵌入式硬件工程師設(shè)計(jì)硬板,需要BSP來(lái)保證其能穩(wěn)定工作,在此基礎(chǔ)備驅(qū)動(dòng)程序、文件和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),決定著系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性,是系統(tǒng)為操作系統(tǒng)內(nèi)核(OS內(nèi)核)/底層操作系統(tǒng)。根據(jù)域集中架構(gòu)下汽車(chē)操作系統(tǒng)的發(fā)展可將對(duì)應(yīng)的內(nèi)核粗略分為三大類(lèi):智能座艙操作系統(tǒng)內(nèi)核、智能駕駛智能座艙操作系統(tǒng)主要為車(chē)載信息娛樂(lè)服務(wù)以及性的要求處于中等水平。隨著車(chē)輛由單純交通工具向智能移動(dòng)智能駕駛操作系統(tǒng)主要面向智能駕駛領(lǐng)域,運(yùn)行需的高性能計(jì)算、高帶寬通信的高算力異構(gòu)芯片,對(duì)安全性和可安全車(chē)控操作系統(tǒng)用于傳統(tǒng)的車(chē)輛控制,適用于動(dòng)持MCU等控制芯片。車(chē)輛底盤(pán)控制與動(dòng)力系統(tǒng)對(duì)操作系統(tǒng)最基本的要求是高實(shí)時(shí)性,系統(tǒng)需要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成資源分配、任務(wù)同步等指定動(dòng)作,而嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)具有性、及時(shí)性、交互性以及多路性等優(yōu)勢(shì),系統(tǒng)響應(yīng)度極高,通常在毫秒或者微秒級(jí)別了高實(shí)時(shí)性的要求。目前主流的安全車(chē)控操作系統(tǒng)都兼容OSEK/VDX和ClassicAUTOS內(nèi)核)來(lái)支撐。因打造全新操作系統(tǒng)需要花費(fèi)太大的人力、物力企的“自研操作系統(tǒng)”,其實(shí)都是在上述現(xiàn)成OS內(nèi)核的基組成:操作系統(tǒng)規(guī)范、通信規(guī)范、網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)范和OSEK實(shí)現(xiàn)語(yǔ)言。OSEK/VDXOS一般用作安全車(chē)控操作系統(tǒng),主要用于ECU/TCU(遠(yuǎn)程信息控制單元)等底層控制單元。這些單元通常使用處理能力簡(jiǎn)單且資源受限的MCU執(zhí)行傳統(tǒng)的車(chē)輛控制任務(wù),對(duì)實(shí)時(shí)性、安全性了符合OSEK/VDX規(guī)范的產(chǎn)品,比較典型的有Vector公司的osCAN及MICROSAROS、美國(guó)密西根大學(xué)的EMERALDS-OS隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展,車(chē)輛環(huán)境融合感知與智能決策需求帶來(lái)了更為復(fù)雜的算法,入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)已經(jīng)不能滿(mǎn)足未來(lái)自動(dòng)駕駛的需求,這些需求對(duì)原服務(wù)發(fā)生問(wèn)題時(shí)并不會(huì)影響內(nèi)核穩(wěn)定性,天生具備功能安全優(yōu)勢(shì)。但微內(nèi)核缺少類(lèi)似Linux的開(kāi)源生態(tài)環(huán)境支持,所以微內(nèi)核更適合汽車(chē)軟件中對(duì)功能安全要要求,適用于自動(dòng)駕駛所需要的高性能計(jì)算和高帶寬通信,支撐自動(dòng)可以通過(guò)Hypervisor虛擬化平臺(tái)運(yùn)行在實(shí)時(shí)核上,用作安全性、安全性要求高的功能需求。目前應(yīng)用在汽車(chē)領(lǐng)域的微內(nèi)核RTOS主要包括BlackBerry可以充分發(fā)揮硬件的性能。它與QNX等微內(nèi)核解決方案相比最大優(yōu)勢(shì)在于開(kāi)源以及豐富的生態(tài)應(yīng)用,具有很強(qiáng)的定制開(kāi)發(fā)靈活度。通?;贚inux開(kāi)發(fā)新的操作系統(tǒng)是指基于LinuxLinux基金會(huì)啟動(dòng)了ELISA開(kāi)源項(xiàng)目,致力于聯(lián)合業(yè)界廠(chǎng)家研發(fā)以功能安全級(jí)別ASIL-B為目標(biāo)的SafetyLinux操作系統(tǒng)。Safet諸多卓有成效的鑒定分析,但由于系統(tǒng)過(guò)于龐大,后續(xù)分析仍然道路領(lǐng)域。由于AndroidAutomotive繼承了Android生態(tài)圈開(kāi)放靈活的優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用到了車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)當(dāng)中(安全性要求較低,車(chē)規(guī)要求寬松,個(gè)性化需求高的儀表、ADAS/AD相關(guān)系統(tǒng),AndroidAuto有大量成熟信息服務(wù)資源的Android也被眾多廠(chǎng)商青睞。AndroidAutomot國(guó)內(nèi)各大互聯(lián)網(wǎng)巨頭、造車(chē)新勢(shì)力紛紛基于Android進(jìn)行定制化改造,推出了自己的汽等,威馬等也基于Android開(kāi)發(fā)了自身的車(chē)載系統(tǒng)。傳統(tǒng)車(chē)企,吉利推出的GKUI智能車(chē)載總體而言,智能駕駛操作系統(tǒng)與智能座艙操作系繼承Linux豐富的開(kāi)源生態(tài),基于開(kāi)源、功能強(qiáng)大Linux宏內(nèi)核,重點(diǎn)增強(qiáng)其安全性和略。SafetyLinux內(nèi)核提供內(nèi)存鎖定功能,以避免在實(shí)時(shí)處理中存儲(chǔ)頁(yè)面被換出,同時(shí)通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)度算法減少任務(wù)上下文的切換時(shí)間,從而滿(mǎn)足任務(wù)的時(shí)限要求。另外,SafetyLinux任務(wù)排他性綁核運(yùn)行、無(wú)中斷干擾、智能遷移等特性,增強(qiáng)實(shí)時(shí)調(diào)度能力。在安全性方面,SafetyLinux針對(duì)車(chē)用場(chǎng)景需求裁剪系統(tǒng)配置,借助ELISA開(kāi)源項(xiàng)目提供的安全分析方法和認(rèn)證工具,識(shí)別功能安全需求,對(duì)安全關(guān)鍵功能采用ISO26262形式化或半形式化方法完成正向設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。另外提供任務(wù)運(yùn)行監(jiān)控、內(nèi)核增強(qiáng)管理、緊急控制微內(nèi)核RTOS僅實(shí)現(xiàn)任務(wù)調(diào)度、時(shí)鐘、中斷、內(nèi)存管理、IPC等最基礎(chǔ)功能,文件系統(tǒng)、網(wǎng)家有不同的實(shí)現(xiàn),芯片及應(yīng)用生態(tài)尚未完備。相比Linux,由于微內(nèi)核RTOS缺少類(lèi)似的開(kāi)高要求的場(chǎng)景使用。未來(lái)對(duì)于智駕應(yīng)用引入的AI算法模型框架,微內(nèi)核RTOS需要向上擴(kuò)展支持PSE51、PSE52及PSE53、PSE54等POSIX接口標(biāo)越來(lái)越多的智能座艙操作系統(tǒng)采用AndroidAutomotiveOS或其他類(lèi)Linux系統(tǒng)的原因是或類(lèi)似的操作系統(tǒng),直接將功能移植到車(chē)輛智能終端上,無(wú)疑是智能座艙的使用不僅關(guān)乎用戶(hù)的個(gè)人隱私安全與制到車(chē)端,而應(yīng)通過(guò)深度定制達(dá)到車(chē)輛信息安統(tǒng),必須要求將所有模塊的配置信息以統(tǒng)一的格式集中管理起來(lái)(1)在所有中間件方案中,AUTOSAR是目前應(yīng)用范圍最廣的車(chē)載電子軟件架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。AUTOSAR分為Classic標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)上面的中間件(自身并不包含操作系統(tǒng)),進(jìn)一步推進(jìn)了軟硬件解耦進(jìn)程。AdaptiveAUTOSAR基于SOA架構(gòu),采用基于服務(wù)的SOA動(dòng)態(tài)通信方式(SOME/IP),硬件資源間的連接關(guān)系虛擬化,不局限于通信線(xiàn)束的連接關(guān)系,ECU可以動(dòng)態(tài)地與其他ECU進(jìn)行連接,各服務(wù)模塊獨(dú)立,具有更高的安全性以及部署靈(2)ROS2為可支持自動(dòng)駕駛場(chǎng)景的中間件。ROS(RobotOperatingSystem)指的是機(jī)器人操作系統(tǒng),是一套開(kāi)源的軟件框架和工具集,用來(lái)幫助開(kāi)發(fā)人員建立機(jī)器人應(yīng)用程序,它提供了硬件抽象、設(shè)備驅(qū)動(dòng)、函數(shù)庫(kù)、可視化工具、消息傳遞和軟件包管理等諸多功能。的需求,ROS2即在這樣的背景下被設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā),產(chǎn)品環(huán)境適用度更廣。ROS2解決方案是要把底層更換為滿(mǎn)足ASIL要求的RTOS和商用工具鏈(編譯器)。ROS2作為機(jī)器人開(kāi)發(fā)的應(yīng)用框架,在應(yīng)用和操作系統(tǒng)之間提供了通用的中間層框架和常用軟件模塊),刪除了master機(jī)制,用自動(dòng)發(fā)現(xiàn)機(jī)制代替,這個(gè)通信組網(wǎng)機(jī)制和汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)CAN完全一致。),程序編程接口,實(shí)現(xiàn)了“零拷貝”,即一種從發(fā)布者到訂閱者的端到端的方法個(gè)拷貝。Iceoryx還需要更多的驗(yàn)證以及持續(xù)的打化處理,為上層的通用模型提供各種不同的數(shù)據(jù)源進(jìn)而建立異構(gòu)硬數(shù)據(jù)流向下封裝不同的智能駕駛系統(tǒng)軟件和中間件服務(wù),向通統(tǒng)軟件解耦的算法框架,基礎(chǔ)服務(wù)是功能軟件層共用的基本服數(shù)據(jù)流框架向下封裝不同的智能駕駛系統(tǒng)軟件和中間件服算法提供與底層系統(tǒng)軟件解耦的算法框架。數(shù)據(jù)流框架的主要基礎(chǔ)服務(wù)是功能軟件層共用的基本服務(wù),其主要服務(wù)于通用模通訊。通過(guò)網(wǎng)聯(lián)服務(wù),可使得操作系統(tǒng)具備車(chē)路協(xié)同的能力,實(shí)現(xiàn)協(xié)同感知、息、周邊車(chē)輛行駛信息,也提供可插擴(kuò)算法的能力,可以新增、和應(yīng)用。網(wǎng)聯(lián)服務(wù)是車(chē)內(nèi)外信息通信的橋梁,操作系統(tǒng)可以把自圍環(huán)境中或上傳到云平臺(tái),同時(shí)也可從周?chē)h(huán)境或邊緣云獲得感決策規(guī)劃建議,甚至運(yùn)行軌跡信息。網(wǎng)聯(lián)服務(wù)也可提供當(dāng)前車(chē)輛數(shù)據(jù)服務(wù)為車(chē)端數(shù)據(jù)定義了數(shù)據(jù)類(lèi)型和安全等級(jí),為車(chē)端能定義。根據(jù)以上分類(lèi)和車(chē)輛運(yùn)行場(chǎng)景,定義數(shù)據(jù)處理規(guī)則。數(shù)據(jù)流環(huán)境模型作為智能感知框架,為智能決策和智能控制提供模型環(huán)境模型調(diào)度各類(lèi)感知、融合和定位算法,對(duì)傳感器探測(cè)信息,車(chē)-路、車(chē)-車(chē)協(xié)同信息,以及高精地圖先驗(yàn)信息進(jìn)行處理加工,提供探測(cè)、特性、對(duì)象、態(tài)勢(shì)、來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的行駛軌跡,主要分為行為預(yù)測(cè)、行為決策和運(yùn)動(dòng)規(guī)根據(jù)感知和地圖數(shù)據(jù)對(duì)其他交通參與者未來(lái)的行駛軌跡進(jìn)行預(yù)測(cè),為行為決策提供更全面、保證規(guī)劃結(jié)果不僅滿(mǎn)足交通法規(guī)等硬性要求,同時(shí)更加符合人的駕以?xún)?nèi)的動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù),降級(jí)工況主要針對(duì)發(fā)生系統(tǒng)性失效或者超出ODD以外的動(dòng)態(tài)駕駛?cè)我约翱刂戚敵鼍枰m配層去匹配不同的功能算法框架平臺(tái)及車(chē)輛平控制等算法模塊需要進(jìn)行故障診斷、配置及標(biāo)智能語(yǔ)音交互主要涵蓋語(yǔ)音喚醒、語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言理解、語(yǔ)音合自然語(yǔ)言處理(NLP)。智能座艙語(yǔ)音交互應(yīng)用主要是語(yǔ)音助手,不同于早期的只能撥打電b.智能視覺(jué)識(shí)別框架在智能座艙領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)視覺(jué)使用深度學(xué)習(xí)等先進(jìn)技術(shù),配合攝像頭和顯示器等輸入輸出設(shè)備,結(jié)合專(zhuān)業(yè)的AI計(jì)算芯片,及時(shí)有效地存儲(chǔ)、傳輸、處理圖像信息,幫助大幅度提(粗細(xì)粒度)、Re-ID(行人重識(shí)別技術(shù))、視頻理解、3D感知及特定任務(wù)回用可以進(jìn)一步擴(kuò)展為人體部位檢測(cè)、活體檢測(cè)、行為分類(lèi)、人等方向,這些視覺(jué)感知結(jié)果為座艙的人機(jī)交互座艙域控針對(duì)智能視覺(jué)識(shí)別框架封裝服務(wù)接口,提供手勢(shì)識(shí)別服務(wù)支持手勢(shì)交互。同時(shí)也提供人臉圖像識(shí)別接口,支持DMS(駕駛員監(jiān)測(cè)系統(tǒng))和OMS(乘客監(jiān)測(cè)系統(tǒng))等智能交互,對(duì)應(yīng)技術(shù)是多模感知的算法融合技術(shù),從被動(dòng)交多模語(yǔ)音是典型的多模融合技術(shù),該技術(shù)深度融合了語(yǔ)音和唇部圖像信息,有非常明顯模語(yǔ)音方案正成為技術(shù)演進(jìn)的趨勢(shì)。相較于純語(yǔ)音算法日益趨緩的發(fā)能夠帶來(lái)高噪聲場(chǎng)景下指標(biāo)的顯著提升,解決高噪環(huán)境語(yǔ)音方案難用座艙域控針對(duì)多模智能交互框架封裝服務(wù)接口,提供手勢(shì)、語(yǔ)音識(shí)別的融合服務(wù)。同時(shí)也提供人臉圖像識(shí)別接口,支持DMS(駕駛員疲勞監(jiān)測(cè)系統(tǒng))和OMS(乘客監(jiān)測(cè)系統(tǒng))等的HMI展示需要,統(tǒng)一封裝一套強(qiáng)大的MV圖3-7Kanzi框架示意和邊界控制策略的子網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)。將安全需求相同的接口進(jìn)行分類(lèi),并劃分到不同的安全域,能夠?qū)崿F(xiàn)域間策略的統(tǒng)一管理。例如車(chē)內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)外的安全接口包括了:近場(chǎng)通訊(wifi/bluetooth/rke/pke/)、遠(yuǎn)端通訊(4g/5g/gps)、對(duì)外物理連接節(jié)點(diǎn)(bms)、對(duì)外物理管理平面是汽車(chē)操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)基石。管理平面是復(fù)雜含日志、管理、配置、監(jiān)控等非強(qiáng)實(shí)時(shí)功能,存在于每個(gè)硬件單元提出了自動(dòng)駕駛操作系統(tǒng)功能軟件概念和架構(gòu),即功能軟件包含自動(dòng)控模塊和網(wǎng)聯(lián)模塊,該架構(gòu)形成了車(chē)載智能計(jì)算基礎(chǔ)平臺(tái)的規(guī)范》,主要規(guī)定了智能駕駛功能軟件平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu)、功能模塊和知融合、定位、預(yù)測(cè)和決策規(guī)劃的功能服務(wù)接口,有利于縮短智能駕但是由于處于發(fā)展初期,現(xiàn)階段能單獨(dú)提供功能軟件的企業(yè)較少,操作系統(tǒng)與應(yīng)用軟件、硬件平臺(tái)雙解耦的智能駕駛基礎(chǔ)平臺(tái)產(chǎn)品家族操作系統(tǒng)為核心的基礎(chǔ)軟件平臺(tái),涵蓋了智能座艙、智能電控和智能構(gòu)的軟件開(kāi)發(fā)提供基礎(chǔ)軟件、中間件和開(kāi)發(fā)工具;小鵬汽車(chē)等整車(chē)企標(biāo)準(zhǔn)化將成為未來(lái)軟件開(kāi)發(fā)的最重要的前提,它貫穿功能軟周期。且標(biāo)準(zhǔn)化概念將在不同維度上影響功能軟件的形態(tài)。一是能安全和網(wǎng)絡(luò)信息安全的開(kāi)發(fā)流程。二是標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程中滿(mǎn)足所有利益相關(guān)方實(shí)行求同存異的實(shí)際操作方法,對(duì)于口又顯得尤為重要,基于標(biāo)準(zhǔn)化接口的新的純軟件模塊(自動(dòng)駕升汽車(chē)新型電子電氣架構(gòu)開(kāi)發(fā)效率,在可見(jiàn)的未來(lái),功能軟件的功能軟件中心化,依托于電子電氣架構(gòu)的演進(jìn),伴隨中心化,軟硬件中心化將有效的做到軟硬件資源整合,且支持車(chē)電腦層面,功能的劃分已經(jīng)逐漸明朗,主要聚焦為駕駛輔助以及運(yùn)動(dòng)控制模塊、智能座艙模塊,而在功能軟件中心化前提功能軟件終端互通,為了讓駕駛者在車(chē)內(nèi)擁有更好的端、手機(jī)終端等同等的服務(wù)支持,而讓駕駛者在各個(gè)終端基于使的消費(fèi)者體驗(yàn),因此橫向打通各個(gè)終端的連通性也是未來(lái)汽車(chē)必為新型個(gè)人終端與傳統(tǒng)個(gè)人電腦、手機(jī)等又有較大區(qū)別,必須是在軟件定義汽車(chē)的時(shí)代,汽車(chē)安裝了大量的軟件程序,從而變得一個(gè)程序問(wèn)題或者更新升級(jí)時(shí),傳統(tǒng)模式將是一項(xiàng)繁重的任務(wù)汽車(chē)遠(yuǎn)程升級(jí),又稱(chēng)為OTA(Over-the-air,空中下載技術(shù)),是指通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)),的基礎(chǔ)上對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行升級(jí),例如UI界面、車(chē)載地圖、人機(jī)交互界面等。二是FOTA大節(jié)省汽車(chē)廠(chǎng)家、4S店和車(chē)主的費(fèi)用及時(shí)間成本。二是增加汽車(chē)新功能和體驗(yàn)。具備OTA功能的車(chē)輛在使用期間可以增加新人機(jī)交互方式或功能、優(yōu)化設(shè)圖3-8汽車(chē)OTA業(yè)務(wù)軟件升級(jí),OTA軟件功能將會(huì)在不同的域進(jìn)行最新版本號(hào)等)需要支持災(zāi)備,通過(guò)在不同數(shù)據(jù)中支持?jǐn)嚯娎m(xù)傳、斷電續(xù)升:車(chē)端OTA升級(jí)代理從云端下載升級(jí)包時(shí),需要支持?jǐn)嚯?短鏈續(xù)傳功能,和具體實(shí)現(xiàn)方式,比如可以將升級(jí)包切分為多個(gè)數(shù)據(jù)塊,每次前最新的塊序號(hào),續(xù)傳時(shí)從最新的塊序號(hào)開(kāi)始下載即可。斷電續(xù)升是指車(chē)端升級(jí)代理刷寫(xiě)支持A/B塊升級(jí)策略:在車(chē)端ECU模塊中,只是先向備用目錄刷寫(xiě)版本包,刷寫(xiě)成功后再重啟切換加載位置(bootloader中控制),通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)A/B塊升級(jí)策略。如果升支持升級(jí)回退:對(duì)于

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