华为MDC自动驾驶
華為MDC自動駕駛
智能駕駛汽車中,包含四個核心子系統(tǒng):傳感器、計算平臺、執(zhí)行器與應用算法,華為MDC( Mobile Data Center: 移動數(shù)據(jù)中心)定位為智能駕駛的計算平臺。此平臺集成了華為在ICT領域30多年的硏發(fā)與生產(chǎn)制造經(jīng)驗,搭載智能駕駛操作系統(tǒng)AOS、VOS及MDC Core,兼容AUTOSAR,支持L2+~L5平滑演進, 結合配套的完善工貝鏈,客戶或生態(tài)合作伙伴可靈活快速的開發(fā)岀針對不同應用場景的智能駕駛應用。
華為MDC平臺致力于通過底層技術與架構創(chuàng)新,堅持“平臺+生態(tài)”的在戰(zhàn)略,為智能駕駛產(chǎn)業(yè)提供高性能、高安全、高可靠、高能效、確定性低時延、開放生態(tài)的具有“四高一低一開放”優(yōu)勢的智能駕駛計算平臺,系列化硬件、一套平臺軟件、前向兼容,幫助客戶及生態(tài)合作伙伴能力持續(xù)積累與保護歷史投資,讓客戶造好車、用戶用好車,使能智能駕駛進入快車道。
1
標準化計算平臺
華為MDC平臺遵循平臺化與標準化原則,包括平臺硬件、平臺軟件服務、功能軟件平臺、配套工貝鏈及端云協(xié)同服務,支持組件服務化、接口標準化、開發(fā)工具化;軟硬件解耦,一套軟件架構,不同硬件配置,支 持L2+~L5的平滑演進,保護客戶或生態(tài)合作伙伴的應用軟件開發(fā)的歷史投資。
1.1 異構算力
智能駕駛涉及到感知、融合、定位、決策、規(guī)劃、控制等多個環(huán)節(jié),不同環(huán)節(jié)所需算力類型不同。比如激光雷達的點云數(shù)分處理需要大量CPU算力,攝像頭數(shù)據(jù)則需要AI箕力才能快速處理,在定位、決策、規(guī)劃、控制等強邏輯處理的環(huán)節(jié)又需要CPU算力。智能駕駛需要多樣化的異構計算能力,MDC平臺硬件集成貝有CPU與AI計算能力的強大SoC芯片,為智能駕駛提供可擴展的異構算力 。
1.2 軟件與工具鏈
在MDC平臺硬件上,運行著創(chuàng)新研發(fā)的智能駕駛操作系統(tǒng)AOS、VOS及MDC Core,并配套提供完善的開發(fā)工具鏈:
AOS與VOS:基于通過CC EAL5+安全認證的商用OS內核,符合ASIL D的功能安全架構和安全機制要求,用戶態(tài)分布式實時通信架構,保障上層應用的確定性低時延,兼容主流POSIX標準接口和主流基礎庫。
MDC Core:對外開放提供Classic AUTOSAR與Adaptive AUTOSAR、功能安全、網(wǎng)絡安全及OTA升級等100多個API服務,覆蓋了上層智能駕駛應用的開發(fā)、調測、部署、運營等全生命周期的核心流程;支持主流的AI框架及1000多個AI算子;同時還對外提供功能軟件框架及規(guī)范。定義了智能駕駛基本算法組件間開發(fā)接口,以提升應用場景與算法組件的研發(fā)效率與組合靈活性,方便上層應用的感知、融合、定位、決策、規(guī)劃、控制等算法進行組件化的開發(fā)。
工具鏈:提供安全可信,高效便捷,靈活開放的應用開發(fā)端到端工具集,支持可視化&拖拽式操作及自動代碼生成,可一站式開發(fā)、測試、調優(yōu),幫助客戶或生態(tài)合作伙伴快速開發(fā)滿足AUTOSAR規(guī)范的智能駕駛應用:
? Mind Studio:支持Al算子開發(fā)、調試調優(yōu),仿真及運行,提供離線模型轉化與自定義算子開發(fā)功能。
? MDC Manifest Configurator:基于AUTOSAR規(guī)范的ARXML配置工貝,提供模塊化配置、模型關系圖形化,拖拽式配置、配置項校驗等功能。
? MDC Development Studio:集成開發(fā)環(huán)境,提供工程管理、代碼自動生成、編輯編譯、調試運行,遠程部署,UT管理、性能能析、平臺軟件管理等功能。
? Measure Calibration Diagnosis Tool:基于AUTOSAR的診斷調試工具,提供視頻回放、故障診斷、關鍵指標測量、軟硬件拓撲展示,Licensees管理、版本升圾等功能。
? MDC ApplicationVisualizer:基于AUTOSAR的可視化調測工貝,提供智能駕駛應用常用數(shù)據(jù)和用戶自定義數(shù)據(jù)的2D/3D可視化顯示功能。
基于華為MDC平臺的演作系統(tǒng)、平臺軟件與功能軟件中間件,均對外提供標準的開放API與SDK開發(fā)包, 結合簡單易用的工具鏈,助力客戶或生態(tài)合作伙伴硏發(fā)效率堤升,實現(xiàn)智能駕駛應用的快速開發(fā)、調測、部署與運行。
1.3 車路云協(xié)同
智能駕駛場景復雜多變,十字路口車輛混行以及極端天氣等環(huán)境下,單純依靠單車智能難以精確應對, 車路協(xié)同是業(yè)界普遍認可的提升智能駕駛能力、降低單車智能駕駛成本的技術方向。
華為MDC平臺貝有云端訓練與仿真服務、V2X車路協(xié)同服務、OTA升級服務與遠程告警與診斷服務,從而保障基于華為MDC平臺的智能駕駛應用,可通過“車-路-云”三級架構,隨技術升級而不斷優(yōu)化完善,始終為用戶帶來更新、更安全的智能駕駛使體驗,為客戶帶來更高效的運營管理效率。
? 訓練與仿真服務:華為MDC平臺支持路測數(shù)據(jù)遠程上傳,如智能駕駛狀態(tài)下人為接管場景、交通事故場景或自定義觸發(fā)規(guī)則時產(chǎn)生的關健數(shù)據(jù),進行結構化處理后上傳至云端并進行算法訓練或仿真;支持客戶或生態(tài)合作伙伴根據(jù)路測數(shù)據(jù)創(chuàng)建新的場景庫,并訓練自己的算法模型進行仿真測試。
? 車路協(xié)同服務:V2X作為車輛外部環(huán)境感知設備可向華為MDC平臺提供數(shù)據(jù),包活I2V數(shù)據(jù)(如信號燈、路測攝像頭等),供規(guī)劃算法參考使用;V2V數(shù)據(jù)(如周邊車輛橫向或縱向運動意圖數(shù)據(jù)等), 供決策、規(guī)劃與控制算法參考使用。華為MDC平臺可向外傳輸本車感知到的數(shù)據(jù),由邊緣服務器向其它車輛提供廣播服務。
? OTA升級服務:智能駕駛技術當前處于不斷的迭代升級中,軟件與應用算法需持續(xù)優(yōu)化升級,云端可向華為MDC平臺提供軟件(如OS、平臺軟件)及應用算法的OTA升級服務。
? 遠程告警和診斷服務:華為MDC 平臺與車聯(lián)網(wǎng)云服務形成聯(lián)合方案,實現(xiàn)對智能駕駛車輛的遠程監(jiān)控、遠程管理與智能化運營,以及故障數(shù)據(jù)的上報、遠程診斷與故障定位等。
1.4 車規(guī)級安全
安全是智能駕駛的基本要求。華為MDC平臺從信息安全、功能安全與車規(guī)及流程管理三大維度,構建立體式多層次安全防護體系,保護用戶隱私數(shù)據(jù)安全,保障駕駛過程安全可靠。在組織內部,持續(xù)強化安全意識,并將安全植入分析、設計、診斷等流程的不同環(huán)節(jié)落實,實現(xiàn)從系統(tǒng)、硬件、軟件、集成驗證等多個層次的安全能力,滿足業(yè)界通用的汽車安全認證標準。
信息安全:通過STRIDE信息安全威脅方法論,全面分析信息安全威脅,識別關鍵資產(chǎn)、識別風險并定義風險級別,從物理安全、網(wǎng)絡安全、主機安全、應用安全、數(shù)據(jù)安全等5大維度構建8大安全框架,從傳感器接入面威脅、智能駕駛應用軟件面威脅、車載網(wǎng)路面威脅、調測面威脅、云端威脅、運維威脅等六大方面,進行全面的安全威脅分析與技術實施方案應對。
功能安全:遵循ISO 26262標準,確保正確的計算、執(zhí)行和調度(ASIL D)、確保正確的傳感器接入(ASIL B )、確保正確的內部通信(ASIL D)、確保正確的存儲(ASIL D)等,支撐智能駕駛應用達到Fail-Operational的安全能力。通過架構級冗余、分層故障監(jiān)控、應用分域隔離、故障分級處理等多層安全防線設計,打造端到端的功能安全體系。
華為MDC平臺預留支持SOTIF(預期功能安全)的能力,以滿足未來智能駕駛應用更高的功能安全要求。
車規(guī)及流程管理:在研發(fā)與生產(chǎn)制諼等過程中,遵循整體質量體系IATF 16949、軟件質量體系 ASPICE、可靠性測試標準AEC-Q100、信息安全體系CC EAL及功能安全體系ISO 26262等國際通用標準,逐步達到系統(tǒng)級ASIL D的最高安全等級要求。在流程、文化、認證上植入安全意識與安全動作,將安全任務分解到分析、設計、診斷等不同環(huán)節(jié),實現(xiàn)從系統(tǒng)、硬件、軟件、集成驗證等多個層次的安全能力,滿足車規(guī)級安全要求。
1.5工業(yè)標準化
華為MDC平臺堅持工業(yè)標準化的理念,通過標準化統(tǒng)一行業(yè)語言,降低產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)合作伙伴的參與門檻,讓智能駕駛整體解決方案的各個部件的實現(xiàn)與定義相分離,提升解決方索的通用性與可移植性,有利于整個產(chǎn)業(yè)提升開發(fā)效率、降低開發(fā)成本。
物理特性標準化
華為MDC平臺是系列化產(chǎn)品,支持直流電12V或24V,采用統(tǒng)一的標準尺寸,長寬為300200mm。為了預留線纜彎曲和裝卸操作空間,推薦安裝空間為400350120mm,客戶在車輛研發(fā)早期可預留此標準尺寸的空間位置。考慮到電輻射、振動、溫度、空間大小、可擴展性、線束長度與減重等影響因素,華為MDC平臺建議安裝在乘用車的副駕駛手套箱或腳踏板下方位置,以在合理的經(jīng)濟性與用戶體驗之間達到最佳平衡。
硬件接口標準化
華為MDC平臺支持智能駕使相關的多種傳感器、執(zhí)行器、IVI或T-Box等周邊模塊的接入,包括攝像頭、毫米波雷達、超聲波雷達、激光雷達、組合定位等,支持豐富、靈活可變的主流硬件標準化接口(如GMSL、CAN、CAN-FD、Automotive-Ethernet等),供廣泛的兼容性與選譯靈活性。
功能軟件接口開放
華為MDC功能軟件基于SOA架構,遵循AUTOSAR規(guī)范,定義了智能駕駛基本算法組件(如感知算法組件、融合算法組件、定位算法組件、決策算法組件、規(guī)劃算法組件、控制算法組件等)的調用框架與組件之間的軟件接口。上層場景應用可以靈活選擇不同的算法組建組合。實現(xiàn)具體的場景應用功能。華為已與多家行業(yè)組織、OEM及生態(tài)合作伙伴研討制定了功能軟件框架與接口規(guī)范,并在多個智能駕使應用場景中實踐落地。
2
開放合作生態(tài)
2.1 三大類合作伙伴
智能駕駛產(chǎn)業(yè)處于高速發(fā)展期,市場機會巨大,產(chǎn)業(yè)鏈復雜目周期長,華為MDC堅持“平臺+生態(tài)”戰(zhàn)略,將MDC打造成智能駕駛產(chǎn)業(yè)的“黑土地”,積極與產(chǎn)業(yè)鏈各參與方充分合作,發(fā)揮各自優(yōu)勢,強化產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效應,構建完整的智能駕駛解決方案,快速推動智能駕駛規(guī)模化商用。
- 傳感器合作:華為MDC平臺提供豐富的標準化傳感器接口.可以支持攝像頭,激光雷達,毫米波雷達,超聲波雷達等傳感器的接入,能夠覆蓋絕大部分智能駕駛場景對傳感器的需求;華為MDC平臺將與傳感器廠家在接口,協(xié)議,車規(guī)等方面通力合作,推動傳感器產(chǎn)業(yè)盡快成熟。
- 執(zhí)行器合作:華為MDC平臺支持與線控底盤接口對接,實現(xiàn)智能駕駛大腦對車輛的安全控制,華為MDC平臺將與線控底盤方案廠商共同協(xié)作,推動實現(xiàn)更加安全的的智能駕駛解決方案。
- 應用算法合作:智能駕駛應用場景豐富,不同場景對應用算法要求各不相同,華為MDC平臺提供標準API與開放SDK,簡單易用的平臺軟件及開發(fā)工貝鏈,支持不同應用場景的智能駕使解決方案的快速開發(fā)。
2.2 資源與權益
為促進華為MDC平臺生態(tài)的健康發(fā)展,華為將投入相關的配套資源并與生態(tài)合作伙伴分享權益,共同促進智能駕駛產(chǎn)業(yè)生態(tài)的繁榮。
? 伙伴賦能培訓 :華為將提供MDC平臺產(chǎn)品說明文檔、開發(fā)工具鏈、API說明文檔、示范樣例、系統(tǒng)遷移指導等材料,結合與生態(tài)合作伙伴的互動,面向主機廠,系統(tǒng)方案集成商,零部件方案供應商等開展線下相關專場培訓、開發(fā)者沙龍、公開課等生態(tài)賦能活動。同步也建設生態(tài)社區(qū)提供線上培訓與交流資源,供廣大開發(fā)者隨時隨地學習與使用華為MDC平臺。
? 聯(lián)合解決方案: 華為MDC平臺團隊對于價值生態(tài)合作伙伴,將支撐開發(fā)聯(lián)合解決方案,針對市場的應用需求,項目需求等,構建有競爭力的聯(lián)合解決方 案,華為MDC平臺將根據(jù)需求提供相應的資源保障方案的開發(fā)測試等工作。
? 商業(yè)項目拓展 :對于生態(tài)合作伙伴的商業(yè)項目,華為MDC平臺團隊在項目拓展過程中為生態(tài)合作伙伴提供一系列能力和資源支持,協(xié)助聯(lián)合解決方案的銷售與交付。
? 聯(lián)合營銷推廣 :對基于華為MDC平臺的生態(tài)合作伙伴的智能駕駛解決方案,根據(jù)解決方案成熟度與商業(yè)價值的評估,華為可與生態(tài)合作伙伴在雙方授權的情況下挙辦聯(lián)合發(fā)布會、PR宣傳等形式的聯(lián)合営銷活動,以協(xié)助解決方案的市場推廣。
? 標準合作推進 :為了更好的促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展,基于華為MDC平臺的智能駕駛解決方案將遵循產(chǎn)業(yè)已有的規(guī)范和標準,推動產(chǎn)業(yè)鏈上下游共同推動相關規(guī)范和標準的研究制定。
總結
- 上一篇: 多平台Gstreamer Multipl
- 下一篇: NVIDIA 自动驾驶软件平台