智能汽车软件行业深度研究:汽车软件的星辰大海
文章目錄
- 一、軟件定義汽車時(shí)代下,智能汽車軟件架構(gòu)逐步向 SOA 邁進(jìn)
- 二、智能汽車軟件架構(gòu)梳理
- 三、相關(guān)公司介紹
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一、軟件定義汽車時(shí)代下,智能汽車軟件架構(gòu)逐步向 SOA 邁進(jìn)
1.1 軟件成為智能汽車差異化的核心
汽車智能化的大趨勢(shì)下,“軟件定義汽車”成為產(chǎn)業(yè)共識(shí)。簡單來說,軟件定義汽車(Software Defined Vehicles,SDV)指的是軟件將深度參與到汽車定義、開發(fā)、驗(yàn)證、銷售、服務(wù)等過程中, 并不斷改變和優(yōu)化各個(gè)過程,實(shí)現(xiàn)體驗(yàn)持續(xù)優(yōu)化、過程持續(xù)優(yōu)化、價(jià)值持續(xù)創(chuàng)造。目前,不同車型在硬件配置方面逐漸趨同,各大車企在硬件領(lǐng)域已經(jīng)經(jīng)歷了漫長的競(jìng)爭(zhēng),硬件及其成本持續(xù)改 善的空間較為有限。相較于傳統(tǒng)汽車,智能汽車能為車主創(chuàng)造豐富的、可感知的價(jià)值以及全新的駕駛體驗(yàn),這也是當(dāng)前不同汽車形成差異化的關(guān)鍵。因此,軟件和算法逐步成為了車企競(jìng)爭(zhēng)的核心要素,造車的壁壘也由從前的上萬個(gè)零部件拼合集成能力演變成將上億行代碼組合運(yùn)行的能力。
軟件價(jià)值不斷提升,全球汽車軟件市場(chǎng)將快速增長。據(jù)麥肯錫預(yù)測(cè),全球汽車軟件與硬件產(chǎn)品內(nèi) 容結(jié)構(gòu)正發(fā)生著重大變化,2016年軟件驅(qū)動(dòng)占比從 2010 年的 7%增長到 10%,預(yù)計(jì) 2030 年軟件驅(qū)動(dòng)的占比將達(dá)到 30%。從規(guī)模上來看,全球汽車軟件市場(chǎng)規(guī)模將從2020 年的 350 億美元增 長到840 億美元,未來將有巨大的空間。
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競(jìng)逐智能化下半場(chǎng),軟件及計(jì)算能力成為新時(shí)代下汽車的核心。智能化、網(wǎng)聯(lián)化、電動(dòng)化、共享 化已成為汽車產(chǎn)業(yè)變革的必然趨勢(shì),汽車產(chǎn)品逐步由傳統(tǒng)代步機(jī)械工具向新一代具備感知和決策能力的智能終端轉(zhuǎn)變。在汽車“新四化”浪潮的變革趨勢(shì)下,比亞迪董事局主席兼總裁王傳福曾 在2021聯(lián)想創(chuàng)新科技大會(huì)上表示:“電動(dòng)化是上半場(chǎng),智能化是下半場(chǎng)。智能化是更大的變革, 創(chuàng)造的生態(tài)超乎想象。”在電動(dòng)汽車時(shí)代,電池、電驅(qū)等三電核心技術(shù)是比亞迪的護(hù)城河,王傳 福認(rèn)為,在下一個(gè)汽車時(shí)代軟件決定了汽車競(jìng)爭(zhēng)力。在2021華為智能汽車解決方案生態(tài)論壇上, 華為智能汽車解決方案 BU CEO 余承東同樣表示,電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化的時(shí)代已經(jīng)到來,與 傳統(tǒng)汽車相比,智能汽車的本質(zhì)已經(jīng)發(fā)生了改變,計(jì)算和軟件成為了汽車的核心。可以預(yù)見的是, 未來汽車智能化將成為各大車廠競(jìng)逐的焦點(diǎn),而軟件能力將成為定義整車功能的關(guān)鍵。
“硬件預(yù)埋,軟件升級(jí)”成為車企主流策略,未來汽車軟件、算法優(yōu)化空間巨大。當(dāng)前面向量產(chǎn) 乘用車的智能駕駛系統(tǒng)整體處于 L3 及以下級(jí)別,智能駕駛技術(shù)仍在持續(xù)迭代升級(jí)中。汽車產(chǎn)品具 備較長的生命周期,一般為 5-10 年,車載計(jì)算平臺(tái)的算力上限決定車輛生命周期內(nèi)可承載的軟件服務(wù)升級(jí)上限。相較而言軟件迭代更快,因此智能駕駛軟件迭代周期與硬件更換周期存在錯(cuò)位。 為保證車輛在全生命周期內(nèi)的持續(xù)軟件升級(jí)能力,主機(jī)廠在智能駕駛上采取“硬件預(yù)置,軟件升 級(jí)”的策略,通過預(yù)置大算力芯片,為后續(xù)軟件與算法升級(jí)優(yōu)化提供足夠發(fā)展空間。以蔚來、智 己、威馬、小鵬為代表的主機(jī)廠在新一代車型中均將智能駕駛算力提升至 500-1000Tops 級(jí)別。
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我國智能汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度領(lǐng)先世界,L3 及以上級(jí)別自動(dòng)駕駛落地有望為行業(yè)帶來更大機(jī)遇。在 巨大的消費(fèi)需求推動(dòng)下,我國汽車產(chǎn)業(yè)鏈中的企業(yè)密切合作,不僅構(gòu)建了良性互動(dòng)的生態(tài)環(huán)境, 并且推動(dòng)著行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水平快速提升。根據(jù) IHS Markit 數(shù)據(jù),我國 2020年智能座艙新車滲透率達(dá) 48.8%,且到 2025 年預(yù)計(jì)可以超過 75%,無論是滲透率還是滲透率提升速度均高于全球水平。 蓋世汽車 CEO周曉鶯女士也指出,目前我國自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)發(fā)展處于世界領(lǐng)先水平。從座艙域到駕 駛域,近年來高算力芯片的問世加速了智能汽車向更高級(jí)別自動(dòng)駕駛的演進(jìn),例如英偉達(dá)推出的 Xavier(30TOPS)、DRIVE Orin(254TOPS)、DRIVE Atlan(1000TOPS),而根據(jù)地平線 數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn) L3 自動(dòng)駕駛的算力需達(dá) 20-30TOPS,到 L4 級(jí)需要 200TOPS以上,可見當(dāng)前芯片算 力方面已為 L3 及更高級(jí)別的自動(dòng)駕駛“做好了準(zhǔn)備”。根據(jù)艾瑞咨詢,隨著智能駕駛相關(guān)上路法 規(guī)的不斷完善,L3 級(jí)別有條件自動(dòng)駕駛乘用車有望在 2023 年開始逐步落地。結(jié)合我國新勢(shì)力車 企對(duì)于今年新車型的大算力預(yù)埋,我們認(rèn)為,2022-2023 年將成為 L3及更高級(jí)別自動(dòng)駕駛發(fā)展的 關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),具有領(lǐng)先軟件和算法能力的車企、軟件供應(yīng)商有望獲得重要機(jī)遇。
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1.2 軟硬件解耦帶動(dòng)汽車軟件架構(gòu)向 SOA 演進(jìn)
傳統(tǒng)汽車分布式的 EE 架構(gòu)難以適應(yīng)軟件定義汽車的時(shí)代需求:
1> 在傳統(tǒng) EE 架構(gòu)中軟硬件高度嵌套,軟件功能的實(shí)現(xiàn)更加依賴于硬件。若要新增單一功能, 需要改變所有與其相關(guān)的ECU 軟件,同時(shí)也要修改車內(nèi)電線、線束布線等,功能或系統(tǒng)升級(jí) 的復(fù)雜性極大,車企集成驗(yàn)證更為困難。若要實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的功能,則需要多個(gè)控制器同時(shí) 開發(fā)完成才能進(jìn)行驗(yàn)證,一旦其中任意一個(gè)控制器出現(xiàn)問題,可能導(dǎo)致整個(gè)功能全部失效;
2> 在傳統(tǒng)分布式 EE 架構(gòu)之下,ECU 由不同的供應(yīng)商開發(fā),框架無法復(fù)用,無法統(tǒng)一。同時(shí), OTA 外部開發(fā)者無法對(duì) ECU 進(jìn)行編程,無法由軟件定義新的功能,以進(jìn)行硬件升級(jí);
3> 基于傳統(tǒng)分布式 EE 架構(gòu),車企只是架構(gòu)的定義者,核心功能是由各個(gè) ECU 完成,其軟件開 發(fā)工作主要是由 Tier1 完成。主機(jī)廠只做集成的工作,這也導(dǎo)致過去大部分主機(jī)廠自身的軟 件開發(fā)能力較弱。
隨著汽車不斷向智能化、網(wǎng)聯(lián)化方向發(fā)展,以單片機(jī)為核心的傳統(tǒng)分布式電子電氣架構(gòu)已經(jīng)很難 滿足未來智能汽車產(chǎn)品的開發(fā)需求,同時(shí)還面臨算力束縛、通訊效率缺陷、以及不受控的線束等 成本黑洞。因此,汽車電子電氣架構(gòu)從傳統(tǒng)分布式架構(gòu)正在朝向域架構(gòu)、中央計(jì)算架構(gòu)轉(zhuǎn)變,而 集中化的 EE 架構(gòu)是實(shí)現(xiàn)軟件定義汽車重要的硬件基礎(chǔ)。
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在集中化的 EE 架構(gòu)下軟硬件解耦,軟件開發(fā)逐漸通用化、平臺(tái)化。分布式軟件架構(gòu)是一種面向 信號(hào)的架構(gòu),控制器之間通過信號(hào)來傳遞信息,整個(gè)系統(tǒng)是封閉、靜態(tài)的,在編譯階段就被定義 完成,因此若主機(jī)廠要修改或增加某個(gè)控制器的功能定義,同時(shí)該指令還必須調(diào)用另一個(gè)控制器 上的功能時(shí),就不得不把所有需要的控制器都升級(jí),大大延長開發(fā)周期、增加開發(fā)成本。此時(shí), 軟硬件高度嵌套,硬件之間難以形成較強(qiáng)的協(xié)同性,汽車軟件的可復(fù)用性和 OTA 升級(jí)能力整體較 弱。隨著汽車 EE 架構(gòu)逐步趨于集中化,域控制器或中央計(jì)算平臺(tái)以分層式或面向服務(wù)的架構(gòu)部 署,ECU 數(shù)量大幅減少,汽車底層硬件平臺(tái)需要提供更為強(qiáng)大的算力支持,軟件也不再是基于某 一固定硬件開發(fā),而是要具備可移植、可迭代和可拓展等特性。汽車原有以 ECU 為單元的研發(fā)組 織將發(fā)生轉(zhuǎn)變,形成通用硬件平臺(tái)、基礎(chǔ)軟件平臺(tái)以及各類應(yīng)用軟件的新型研發(fā)組織形態(tài)。
為實(shí)現(xiàn)軟件定義汽車,智能汽車軟件架構(gòu)需向 SOA 轉(zhuǎn)型升級(jí)。過去汽車軟件架構(gòu)更多是面向信 號(hào)的架構(gòu)(Signal-Oriented Architecture),ECU 的功能是固定的,軟件被提前編寫在控制器中。 但隨著智能汽車的發(fā)展,車內(nèi)搭載的 ECU 數(shù)量快速增加,這不僅使 ECU 的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通訊變得十 分復(fù)雜,且不具備靈活性和擴(kuò)展性,微小的功能改動(dòng)都會(huì)引起整車通訊矩陣以及各 ECU 軟件的變 動(dòng)。SOA(Service-Oriented Architecture,面向服務(wù)的軟件架構(gòu))是一種軟件架構(gòu),同時(shí)也是一 種軟件設(shè)計(jì)方法和理念,其具備接口標(biāo)準(zhǔn)化、松耦合、靈活易于擴(kuò)展等特點(diǎn):
1> 首先,在 SOA 架構(gòu)中每一個(gè)服務(wù)都具有唯一且獨(dú)立互不影響的身份標(biāo)識(shí)(ID),界定了清晰 的功能范圍,并通過服務(wù)中間件(Service Middleware)完成自身的發(fā)布、對(duì)其他服務(wù)的訂 閱以及與其他服務(wù)的通訊工作。因此,SOA架構(gòu)解決了傳統(tǒng)架構(gòu)中因個(gè)別功能增減/變更而導(dǎo) 致整個(gè)通訊矩陣與路由矩陣都要變更的問題。同時(shí),SOA 架構(gòu)中每一個(gè)服務(wù)組件接口都是 “標(biāo)準(zhǔn)可訪問”的,服務(wù)組件的設(shè)計(jì)、部署不再依賴于具體特定的硬件平臺(tái)、操作系統(tǒng)和編 程語言,同樣的組件/功能可以通過標(biāo)準(zhǔn)化接口在不同的車型上實(shí)現(xiàn)復(fù)用,實(shí)現(xiàn)組件的“軟硬 分離”。
2> 在智能汽車時(shí)代,軟件的迭代周期越來越短,獨(dú)立于硬件的軟件升級(jí)是持續(xù)為客戶提供價(jià)值 的關(guān)鍵。由于 SOA 架構(gòu)具有“松耦合”的特性,服務(wù)組件和硬件均可以標(biāo)準(zhǔn)化地接入和訪問, 若要新增某一功能只需增加相應(yīng)的服務(wù)組件并使其調(diào)用不同的硬件功能即可。因此在 SOA 架構(gòu)下,開發(fā)人員可更多地專注于上層應(yīng)用的開發(fā),而無需再對(duì)底層算法甚至各個(gè) ECU 中的軟 件進(jìn)行重新編譯,這也解決了相同的應(yīng)用在不同車型及硬件環(huán)境下重復(fù)開發(fā)的痛點(diǎn),使得汽 車軟件架構(gòu)十分靈活并易于拓展。
在軟硬件解耦以及汽車軟件架構(gòu)向 SOA 轉(zhuǎn)型的背景下,汽車軟件產(chǎn)業(yè)鏈正逐漸被重塑:
1> 主機(jī)廠開始重視軟件能力的構(gòu)建,通過建立軟件自研能力、系統(tǒng)架構(gòu)能力以及 SOA 架構(gòu)能力 以強(qiáng)化軟硬件解耦。目前大部分車企已經(jīng)完成了軟件自研能力補(bǔ)充或升級(jí),建立起了平臺(tái)型 架構(gòu)體系,車企的傳統(tǒng)開發(fā)模型也正向面向軟件定義汽車的開發(fā)模型升級(jí)。
2> 軟件供應(yīng)商一躍成為 Tier1 供應(yīng)商。由于汽車軟件開發(fā)難度提升,傳統(tǒng)的汽車零部件供應(yīng)商 研發(fā)能力難以滿足需求,此時(shí)車廠開始繞過傳統(tǒng)一級(jí)供應(yīng)商,直接與原有的二級(jí)供應(yīng)商(芯 片、軟件算法等廠商)合作。在軟件定義汽車時(shí)代,軟件重要性不言而喻,整車廠為了掌握 主導(dǎo)權(quán)并降低高昂的研發(fā)成本,往往會(huì)選擇直接與具備較強(qiáng)的獨(dú)立算法研發(fā)能力的軟件供應(yīng) 商合作,因此這些軟件供應(yīng)商一躍成為了 Tier1 廠商。未來,軟件供應(yīng)商的盈利模式有望發(fā) 生轉(zhuǎn)變,開發(fā)基礎(chǔ)平臺(tái)收許可費(fèi)、供應(yīng)功能模塊按 Royalty 收費(fèi)及定制化的二次開發(fā)等方式 或成為主流打法。
主機(jī)廠紛紛布局 SOA軟件架構(gòu)的開發(fā),未來幾年內(nèi)或迎來 SOA量產(chǎn)的高峰期。當(dāng)前大部分OEM 主機(jī)廠仍處于硬件架構(gòu)升級(jí)的階段,目前僅有特斯拉、大眾完成了定制 OS 內(nèi)核的開發(fā)構(gòu)建和規(guī) 模化應(yīng)用,汽車軟硬件解耦也處于發(fā)展初期,現(xiàn)階段主機(jī)廠紛紛將底層基礎(chǔ)軟件(系統(tǒng)軟件層) 作為發(fā)展重點(diǎn)。從長期來看,SOA 將重構(gòu)汽車生態(tài),汽車行業(yè)很可能復(fù)制 PC 和智能手機(jī)的軟件 分工模式。車企可通過自建或與供應(yīng)商合作搭建操作系統(tǒng)和 SOA 平臺(tái),引入大量的算法供應(yīng)商、 生態(tài)合作伙伴等形成開發(fā)者生態(tài)圈,未來車企能夠向用戶提供全生命周期的軟件服務(wù)。這一背景 下,主機(jī)廠紛紛布局 SOA 軟件架構(gòu)的開發(fā),未來幾年有望成為 SOA 量產(chǎn)的高峰期。(報(bào)告來源:未來智庫)
二、智能汽車軟件架構(gòu)梳理
縱觀智能汽車軟硬件架構(gòu),最底層的是車輛平臺(tái)以及外圍硬件(傳感器、V2X、動(dòng)力及底盤控制 等),在其之上的是自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái),而這也是實(shí)現(xiàn)汽車智能化的核心。進(jìn)一步來看,自動(dòng)駕 駛計(jì)算平臺(tái)可以分為硬件平臺(tái)和軟件兩大部分,其中軟件層面自下而上分別為:
1> 系統(tǒng)軟件:由硬件抽象層、OS 內(nèi)核(狹義上的操作系統(tǒng))和中間件組件構(gòu)成,是廣義操作 系統(tǒng)的核心部分;
2> 功能軟件:主要為自動(dòng)駕駛的核心共性功能模塊,包括自動(dòng)駕駛通用框架、AI 和視覺模塊、 傳感器模塊等庫組件以及相關(guān)中間件。系統(tǒng)軟件與功能軟件構(gòu)成了廣義上的操作系統(tǒng)。
3> 應(yīng)用軟件:主要包括場(chǎng)景算法和應(yīng)用,是智能座艙(HMI、應(yīng)用軟件等)以及自動(dòng)駕駛(感 知融合、決策規(guī)劃、控制執(zhí)行等)形成差異化的核心。
2.1 系統(tǒng)軟件:提供基礎(chǔ)功能和底層環(huán)境支持,是操作系統(tǒng)的 核心
系統(tǒng)軟件是車載操作系統(tǒng)的基礎(chǔ),不僅為上層應(yīng)用以及功能的實(shí)現(xiàn)提供了高效、穩(wěn)定環(huán)境的支持, 也是各類應(yīng)用調(diào)度底層硬件資源的“橋梁”,在智能汽車整體軟硬件架構(gòu)中處于核心的位置。通 常來說,系統(tǒng)軟件由硬件抽象層、OS 內(nèi)核(狹義上的操作系統(tǒng))和中間件組件三部分構(gòu)成。
2.1.1 硬件抽象層:Hypervisor 與 BSP 搭建軟硬件間的“橋梁”
在汽車電子電氣系統(tǒng)中,不同的 ECU 提供不同的服務(wù),同時(shí)對(duì)底層操作系統(tǒng)的要求也不同。根 據(jù) ISO 26262 標(biāo)準(zhǔn),汽車儀表系統(tǒng)與娛樂信息系統(tǒng)屬于不同的安全等級(jí),具有不同的處理優(yōu)先級(jí)。 汽車儀表系統(tǒng)與動(dòng)力系統(tǒng)密切相關(guān),要求具有高實(shí)時(shí)性、高可靠性和強(qiáng)安全性,以 QNX操作系統(tǒng)為主;而信息娛樂系統(tǒng)主要為車內(nèi)人機(jī)交互提供控制平臺(tái),追求多樣化的應(yīng)用與服務(wù),主要以 Linux 和 Android 為主。
在 EE 架構(gòu)趨于集中化后,虛擬化(Hypervisor)技術(shù)的出現(xiàn)讓“多系統(tǒng)”成為現(xiàn)實(shí)。在電子電 氣系統(tǒng)架構(gòu)從分布式向域集中式演進(jìn)的大背景下,各種功能模塊都集中到少數(shù)幾個(gè)計(jì)算能力強(qiáng)大 的域控制器中。此時(shí),不同安全等級(jí)的應(yīng)用需要共用相同的計(jì)算平臺(tái),傳統(tǒng)的物理安全隔離被打 破。虛擬化(Hypervisor)技術(shù)可以模擬出一個(gè)具有完整硬件系統(tǒng)功能、運(yùn)行在一個(gè)完全隔離環(huán) 境中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),此時(shí)供應(yīng)商不再需要設(shè)計(jì)多個(gè)硬件來實(shí)現(xiàn)不同的功能需求,而只需要在車載 主芯片上進(jìn)行虛擬化的軟件配置,形成多個(gè)虛擬機(jī),在每個(gè)虛擬機(jī)上運(yùn)行相應(yīng)的軟件即可滿足需 求。Hypervisor 提供了在同一硬件平臺(tái)上承載異構(gòu)操作系統(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,以保證關(guān)鍵任務(wù)、硬實(shí)時(shí)應(yīng)用程序和一般用途、不受信任的應(yīng)用程序之間的 安全隔離,實(shí)現(xiàn)了車載計(jì)算單元整合與算力共享。
在車載虛擬化領(lǐng)域,主流的 Hypervisor 技術(shù)提供商包括 BlackBerry QNX Hypervisor(閉源) 及 Intel 與 Linux 基金會(huì)主導(dǎo)的 ACRN(開源)。目前,只有 QNX Hypervisor 應(yīng)用到量產(chǎn)車型, 它也是目前市場(chǎng)上唯一被認(rèn)可功能安全等級(jí)達(dá)到 ASIL D 級(jí)的虛擬化操作系統(tǒng)。國內(nèi)廠商也紛紛加入兩大主流虛擬機(jī)技術(shù)生態(tài):2017 年,中科創(chuàng)達(dá)與誠邁科技入選黑莓 VAI 計(jì)劃(該計(jì)劃將建立一 個(gè)基于黑莓 QNX 嵌入式技術(shù)和 Certicom 安全技術(shù)的全球?qū)<揖W(wǎng)絡(luò),旨在拓展嵌入式軟件市場(chǎng)), 公司可以基于黑莓的嵌入式技術(shù)開發(fā)集成服務(wù)、安全關(guān)鍵型解決方案;東軟集團(tuán)在 ACRN 項(xiàng)目早 期就成為了其會(huì)員;2019 年,ACRN 與潤和軟件建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。
BSP 可支持操作系統(tǒng)更好地運(yùn)行于硬件主板。BSP(Board Support Package)指板級(jí)支持包。 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)硬件電路,而新出廠的電路板需要 BSP 來保證其能穩(wěn)定工作,在此基礎(chǔ)之上才能進(jìn)行下一步的軟件開發(fā)。BSP 是介于主板硬件和操 作系統(tǒng)之間的系統(tǒng)軟件之一,主要目的是為了支持操作系統(tǒng),使之能夠更好的運(yùn)行于硬件主板。 BSP 是相對(duì)于操作系統(tǒng)而言的,不同的操作系統(tǒng)對(duì)應(yīng)于不同定義形式的 BSP。例如 VxWorks 的 BSP 和 Linux 的 BSP 相對(duì)于某一 CPU 來說盡管實(shí)現(xiàn)的功能一樣,可是寫法和接口定義是完全不 同的,所以寫 BSP 一定要按照該系統(tǒng) BSP 的定義形式來寫,這樣才能與上層 OS 保持正確的接 口。由于 BSP 處于在硬件和操作系統(tǒng)、上層應(yīng)用程序之間,因此 BSP 程序員需要對(duì)硬件、軟件 和操作系統(tǒng)都要有一定的了解。
2.1.2 OS 內(nèi)核:QNX 、Linux、VxWorks 為主流
汽車操作系統(tǒng)可分為狹義 OS 和廣義 OS,OS 內(nèi)核屬于狹義 OS。如前文所述,汽車的自動(dòng)駕駛 計(jì)算平臺(tái)分為四個(gè)層級(jí),從下到上分別為硬件層、系統(tǒng)軟件層、功能軟件層、應(yīng)用軟件層。廣義 OS 指系統(tǒng)軟件層(包括硬件抽象層、OS 內(nèi)核、中間件組件)與功能軟件組成的軟件集合,而狹 義 OS 僅單指 OS 內(nèi)核。具體來說,OS 內(nèi)核又稱為“底層 OS”,提供操作系統(tǒng)最基本的功能, 負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)的進(jìn)程、內(nèi)存、設(shè)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)軟件層的核心。
當(dāng)前,狹義 OS 的內(nèi)核呈現(xiàn) QNX、Linux 和 VxWorks 三足鼎立的局勢(shì)。自動(dòng)駕駛 OS 內(nèi)核的格 局較為穩(wěn)定,主要玩家為 QNX(Blackberry)、Linux(開源基金會(huì))、VxWorks(風(fēng)河)。因打 造全新 OS 需要花費(fèi)太大的人力、物力,目前基本沒有企業(yè)會(huì)開發(fā)全新的 OS 內(nèi)核。當(dāng)前,無論
是 Waymo、百度、特斯拉、Mobileye 還是一些自動(dòng)駕駛初創(chuàng)公司、車企,所謂的自研自動(dòng)駕駛 OS,都是指在上述現(xiàn)成內(nèi)核的基礎(chǔ)之上自研中間件和應(yīng)用軟件。
QNX、Linux 和 VxWorks 三大內(nèi)核有以下區(qū)別:
1> 實(shí)時(shí)性:以是否對(duì)需要執(zhí)行的任務(wù)劃分優(yōu)先級(jí)為標(biāo)準(zhǔn),OS 內(nèi)核可分為分時(shí) OS(TimeSharing OS)和實(shí)時(shí) OS(Real-time OS)兩種。前者對(duì)各個(gè)用戶/作業(yè)都是完全公平的,不 區(qū)分任務(wù)的緊急性;而后者指在高優(yōu)先級(jí)的緊急任務(wù)需要執(zhí)行時(shí),能夠在某個(gè)嚴(yán)格的時(shí)間限 制內(nèi)搶占式切換到該任務(wù)上。實(shí)時(shí) OS 還可以分為硬實(shí)時(shí)和軟實(shí)時(shí)兩類:硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)有一個(gè) 剛性的、不可改變的時(shí)間限制,它不允許任何超出時(shí)限的錯(cuò)誤;而軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)的時(shí)限是一個(gè) 柔性靈活的,它可以容忍偶然的超時(shí)錯(cuò)誤。QNX 和 VxWorks 均屬于實(shí)時(shí) OS,且均屬于硬實(shí) 時(shí) OS。最初 Linux 屬于分時(shí) OS,但 Linux 對(duì)實(shí)時(shí)性改進(jìn)的工作從未停止過。經(jīng)過優(yōu)化后, Linux內(nèi)核也分為搶占式內(nèi)核和非搶占式內(nèi)核,其中,搶占式內(nèi)核的實(shí)時(shí)性足以滿足自動(dòng)駕駛 的需求。因此,實(shí)時(shí)性大幅改善的 RT Linux 實(shí)際上已經(jīng)成為硬實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。
2> 開放性:QNX是一個(gè)半封閉系統(tǒng),而 Linux和 VxWorks 均是開源系統(tǒng)。所謂“半封閉”,即 QNX 的內(nèi)核,客戶是不能改的,但客戶可自己編寫中間件和應(yīng)用軟件;所謂開源,即所有內(nèi) 核源代碼都向客戶開放,客戶可根據(jù)自己的實(shí)際需求裁剪,可配置性很高。與 QNX 相比, Linux 更大的優(yōu)勢(shì)在于開源,在各種 CPU 架構(gòu)上都可以運(yùn)行,可適配更多的應(yīng)用場(chǎng)景,并有 更為豐富的軟件庫可供選擇,因此具有很強(qiáng)的定制開發(fā)靈活度。VxWorks 也是開源的,VxWorks RTOS 由 400 多個(gè)相對(duì)獨(dú)立、短小精悍的目標(biāo)模塊組成,用戶可獲所有源代碼并根 據(jù)需要對(duì) OS 內(nèi)核在源代碼層面進(jìn)行裁剪和配置。
3> 內(nèi)核架構(gòu):QNX 與 VxWorks 是微內(nèi)核,即內(nèi)核中只有最基本的調(diào)度、內(nèi)存管理,驅(qū)動(dòng)、文 件系統(tǒng)等都是用戶態(tài)的守護(hù)進(jìn)程去實(shí)現(xiàn)的。微內(nèi)核的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定、漏洞少,驅(qū)動(dòng)等的錯(cuò)誤只 會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)進(jìn)程發(fā)生 Bug,不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)都崩潰,同時(shí)具有靈活性高、易擴(kuò)展的特點(diǎn), 可以便捷地在操作系統(tǒng)中增減功能;缺點(diǎn)是頻繁的系統(tǒng)調(diào)用與信息傳遞使 OS 運(yùn)行效率較低。 Linux是宏內(nèi)核,即除了最基本的進(jìn)程、線程管理、內(nèi)存管理外,文件系統(tǒng),驅(qū)動(dòng),網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 等等都在內(nèi)核里面,其優(yōu)點(diǎn)是效率高,可以充分發(fā)揮硬件的性能;缺點(diǎn)是內(nèi)核結(jié)構(gòu)復(fù)雜,穩(wěn) 定性較差,開發(fā)進(jìn)程中的 Bug 可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)崩潰,因此基于 Linux 開發(fā)的門檻很高。
4> 是否付費(fèi):QNX 憑借其安全性、穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性占據(jù)汽車嵌入式操作系統(tǒng)市占率第一的位置, 但 QNX 是需要商業(yè)收費(fèi)的。雖然 VxWorks 和 Linux 同為開源系統(tǒng),但區(qū)別在于 Linux 是免 費(fèi)的,而 VxWorks 是收費(fèi)的。QNX 與 VxWorks 均需收取高昂的授權(quán)費(fèi),開發(fā)定制成本也很 高,這也會(huì)在一定程度上阻礙其市場(chǎng)占有率的增長;相較而言,Linux的免費(fèi)也會(huì)對(duì)車企有很 強(qiáng)的吸引力。
綜上,車企在選擇 OS 內(nèi)核時(shí),主要考慮開放性、可擴(kuò)展性、易用性、安全性、可靠性及成本等 因素,再結(jié)合自己的需求及能力體系來做權(quán)衡。
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2.1.3 中間件:AUTOSAR 標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用最為廣泛
中間件位于硬件及操作系統(tǒng)之上,應(yīng)用軟件之下,是汽車軟件架構(gòu)中重要的基礎(chǔ)軟件。中間件 (middleware)是基礎(chǔ)軟件的一大類,在汽車軟件架構(gòu)中位于硬件、操作系統(tǒng)之上,應(yīng)用軟件的 下層,總的作用是為處于自己上層的應(yīng)用軟件提供運(yùn)行與開發(fā)的環(huán)境,幫助用戶靈活、高效地開 發(fā)和集成復(fù)雜的應(yīng)用軟件,并能在不同的技術(shù)之間實(shí)現(xiàn)資源共享并管理計(jì)算資源和網(wǎng)絡(luò)通信。
軟件定義汽車時(shí)代下,中間件的作用愈發(fā)重要。隨著 EE 架構(gòu)逐漸趨于集中化,汽車軟件系統(tǒng)出 現(xiàn)了多種操作系統(tǒng)并存的局面,這也導(dǎo)致系統(tǒng)的復(fù)雜性和開發(fā)成本的劇增。為了提高軟件的管理 性、移植性、裁剪性和質(zhì)量,需要定義一套架構(gòu)(Architecture)、方法學(xué)(Methodology)和應(yīng) 用接口(Application Interface),從而實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的接口、高質(zhì)量的無縫集成、高效的開發(fā)以及通 過新的模型來管理復(fù)雜的系統(tǒng)。中間件的核心思想在于“統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、分散實(shí)現(xiàn)、集中配置”:統(tǒng) 一標(biāo)準(zhǔn)才能給各個(gè)廠商提供一個(gè)通用的開放的平臺(tái);分散實(shí)現(xiàn)則要求軟件系統(tǒng)層次化、模塊化, 并且降低應(yīng)用與平臺(tái)之間的耦合度;由于不同模塊來自不同的廠商,它們之間存在復(fù)雜的相互聯(lián) 系,要想將其整合成一個(gè)完善的系統(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,集中配置生成系統(tǒng)。有了汽車軟件中間件后,所有的軟件和應(yīng)用都具備了標(biāo)準(zhǔn)化接口,同時(shí) 硬件功能也被抽象成服務(wù),可以隨時(shí)被上層應(yīng)用調(diào)用;軟件開發(fā)可以跨配置、跨車型、跨平臺(tái)、 跨硬件適應(yīng);軟件開發(fā)者可以更多地聚焦軟件功能的差異化;軟件認(rèn)證可以有標(biāo)準(zhǔn)可依。因此, 可以說中間件在汽車軟硬件解耦的趨勢(shì)中發(fā)揮了關(guān)鍵的作用。
在所有中間件方案中,AUTOSAR 是目前應(yīng)用范圍最廣的車載電子系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。AUTOSAR (Automotive Open System Architecture)指汽車開放架構(gòu),是由全球汽車制造商、零部件供應(yīng) 商以及各種研究、服務(wù)機(jī)構(gòu)共同參與制定的一種汽車電子系統(tǒng)的合作開發(fā)框架,并建立了一個(gè)開 放的汽車控制器(ECU)標(biāo)準(zhǔn)軟件架構(gòu),規(guī)范了車載操作系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)與 API 接口。2003 年 7 月,寶 馬、博世、大陸、戴姆勒、福特、通用、PSA、豐田、大眾等 9 家汽車行業(yè)巨頭發(fā)起了 AUTOSAR聯(lián)盟的建立,這 9 家公司后來也成為 AUTOSAR 聯(lián)盟的核心成員。截至 2021年 7月, AUTOSAR 聯(lián)盟已經(jīng)擁有了 300 多家合作伙伴,包括全球各大主流整車廠、一級(jí)供應(yīng)商、標(biāo)準(zhǔn)軟 件供應(yīng)商、開發(fā)工具與服務(wù)提供商、半導(dǎo)體供應(yīng)商、高校以及研究機(jī)構(gòu)等,其中也包括了華為、 百度、長城、東風(fēng)、一汽、上汽、吉利、蔚來、拜騰、寧德時(shí)代等國內(nèi)廠商。
AUTOSAR 旨在通過提升 OEM 以及供應(yīng)商之間軟件模塊的可復(fù)用性和可互換性來改進(jìn)對(duì)復(fù)雜汽 車電子電氣架構(gòu)的管理。汽車行業(yè)中有眾多的整車廠和供應(yīng)商,每家 OEM 會(huì)有不同的供應(yīng)商以 及車型,每個(gè)供應(yīng)商也不止向一家 OEM 供貨,此時(shí)若盡可能地讓相同產(chǎn)品在不同車型可重復(fù)利 用或是讓不同供應(yīng)商的產(chǎn)品相互兼容,這樣就能大幅減少開發(fā)成本。為此,AUTOSAR 聯(lián)盟建立 了獨(dú)立于硬件的分層軟件架構(gòu);為實(shí)施應(yīng)用提供方法論,包括制定無縫的軟件架構(gòu)堆疊流程并將 應(yīng)用軟件整合至 ECU;制定了各種車輛應(yīng)用接口規(guī)范,作為應(yīng)用軟件整合標(biāo)準(zhǔn),以便軟件在不同汽車平臺(tái)復(fù)用。有了標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用軟件和底層軟件之間的接口,開發(fā)者可以專注于功能的開發(fā),而 無需顧慮目標(biāo)硬件平臺(tái)。
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目前,AUTOSAR 擁有 Classic Platform 和 Adaptive Platform 兩大平臺(tái),分別對(duì)應(yīng)傳統(tǒng)控制類車 輛電子系統(tǒng)與對(duì)應(yīng)自動(dòng)駕駛的高性能類車載電子系統(tǒng):
1> Classic Platform(CP):Classic Platform 是 AUTOSAR 針對(duì)傳統(tǒng)車輛控制嵌入式系統(tǒng)的 解決方案,具有嚴(yán)格的實(shí)時(shí)性和安全性限制。從架構(gòu)來看,Classic Platform 自下而上可大致 分為微控制器、基礎(chǔ)軟件層、運(yùn)行環(huán)境層和應(yīng)用軟件層。Classic 平臺(tái)軟件架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了汽車軟 件的層次化與模塊化,將硬件依賴和非硬件依賴的軟件進(jìn)行了封裝。同時(shí),如果使用工具鏈 進(jìn)行開發(fā),基礎(chǔ)軟件可以通過配置參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)功能剪裁、算法邏輯,便于基礎(chǔ)軟件的開發(fā)。 此外,接口的標(biāo)準(zhǔn)化便于基礎(chǔ)軟件與硬件抽象層軟件對(duì)接,縮短開發(fā)周期的同時(shí)也為OEM提 供了更多的選擇空間。
2> Adaptive Platform(AP):Adaptive Platform 是 AUTOSAR 面向未來自動(dòng)駕駛、車聯(lián)網(wǎng)等 復(fù)雜場(chǎng)景而提出的一種新型汽車電子系統(tǒng)軟件架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。Adaptive平臺(tái)修改了大量Classic平 臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容,采用了基于 POSIX 標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng),以面向?qū)ο蟮乃枷脒M(jìn)行開發(fā),并且可使 用所有標(biāo)準(zhǔn)的 POSIX API,主要目的是為滿足當(dāng)前汽車自動(dòng)駕駛、電氣化和互聯(lián)互通等趨勢(shì) 的需求。Adaptive Platform 自下而上可分為三層:(1)硬件層:AP 可將運(yùn)行的硬件視作 Machine,這也意味著硬件可以通過各種管理程序相關(guān)技術(shù)進(jìn)行虛擬化,并可實(shí)現(xiàn)一致的平 臺(tái)視圖;(2)實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境層(ARA):由功能集群提供的一系列應(yīng)用接口組成,分為 API 和 service 兩種接口類型;(3)應(yīng)用層:運(yùn)行在 AP 上的一系列應(yīng)用。
Adaptive Platform 相較 Classic Platform 更加適應(yīng)于當(dāng)前汽車架構(gòu)向 SOA 轉(zhuǎn)型的大趨勢(shì)。如 前文所述,當(dāng)前汽車架構(gòu)中同一硬件平臺(tái)可能集成了多種系統(tǒng),例如車載信息娛樂相關(guān)的 ECU 通 常使用 Linux、QNX 或其他通用操作系統(tǒng)。盡管 Classic Platform 支持 AUTOSAR OS(OSEK OS),而 Adaptive Platform 支持虛擬化技術(shù)以及多系統(tǒng)并存的架構(gòu),只要是 POSIX OS 都可使 用,包括那些達(dá)到 ASIL-D 的操作系統(tǒng),兼容性廣,可移植性高,因此 AP 相較 CP 更有優(yōu)勢(shì)。此 外,CP 主要支持面向信號(hào)的架構(gòu)(Signal-Oriented Architecture),以基于信號(hào)的靜態(tài)配置的通 信方式(CAN、LIN)為主,開發(fā)后功能升級(jí)較為困難;AP 主要支持面向服務(wù)的軟件架構(gòu) (SOA),以基于服務(wù)的 SOA 動(dòng)態(tài)通信方式(SOME/IP)為主,硬件資源間的連接關(guān)系虛擬化, 不局限于通信線束的連接關(guān)系,軟件也可實(shí)現(xiàn)靈活的在線升級(jí)。因此,AP 更專注于提供高性能計(jì) 算和通訊機(jī)制,提供了靈活的軟件配置方式,更加適用于當(dāng)前智能汽車領(lǐng)域高速發(fā)展的時(shí)代。
面向全新 E/E 架構(gòu)的智能汽車,AUTOSAR 和中間件 OS 將是眾多 Tier1 的發(fā)力重點(diǎn)。目前全球 知名的 AUTOSAR 解決方案廠商包括 ETAS(博世)、EB(Continental)、Mentor Graphics (Siemens)、Wind River(TPG Capital)、Vector、KPIT(美印合資)等。在國內(nèi),Classic AUTOSAR 標(biāo)準(zhǔn)下的開發(fā)工具鏈及基礎(chǔ)軟件由海外供應(yīng)商占據(jù)主導(dǎo)地位,包括 EB、ETAS、 Vector 等,國內(nèi)廠商主要包括東軟睿馳、華為、經(jīng)緯恒潤等;國內(nèi) Adaptive AUTOSAR 仍處于起 步階段,大陸 EB 與大眾合作將 AP AUTOSAR 和 SOA 平臺(tái)應(yīng)用于大眾 MEB 平臺(tái) ID 系列純電動(dòng) 車型上。此前國內(nèi)汽車基礎(chǔ)軟件架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)業(yè)生態(tài)整體較為落后,在汽車智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)的趨 勢(shì)下,國內(nèi)廠商紛紛將 AP AUTOSAR 作為發(fā)力重點(diǎn),推出相應(yīng)的中間件及其工具鏈產(chǎn)品,搶占 市場(chǎng)先機(jī)。
2.2 功能軟件:提供自動(dòng)駕駛的核心共性模塊,支撐自動(dòng)駕駛技術(shù)的實(shí)現(xiàn)
汽車軟件架構(gòu)中,功能軟件層主要包含自動(dòng)駕駛的核心共性功能模塊以及相關(guān)中間件。根據(jù) SOA 架構(gòu)設(shè)計(jì)理念,通過提取自動(dòng)駕駛核心共性需求,形成了自動(dòng)駕駛共性功能模塊,主要包括自動(dòng) 駕駛通用框架模塊、網(wǎng)聯(lián)模塊、云控模塊、AI 與視覺模塊、傳感器模塊等。利用這些共性功能模 塊,開發(fā)者可更高效地進(jìn)行自動(dòng)駕駛業(yè)務(wù)層面的研發(fā),縮短了智能駕駛系統(tǒng)的開發(fā)周期;主機(jī)廠 基于自身策略,在設(shè)計(jì)和開發(fā)功能軟件時(shí)可以選擇不同的功能模塊和算法組件,實(shí)現(xiàn)拼插式功能 組合,靈活構(gòu)建智能駕駛系統(tǒng)級(jí)解決方案,這也降低了系統(tǒng)集成成本。功能軟件層中,中間件同 樣可對(duì)軟硬件資源進(jìn)行管理、分配和調(diào)度,例如對(duì)傳感器、計(jì)算平臺(tái)等資源進(jìn)行抽象,對(duì)算法、 子系統(tǒng)、功能采取模塊化的管理,并通過提供的統(tǒng)一接口。功能軟件與系統(tǒng)軟件共同構(gòu)成了廣義 的自動(dòng)駕駛操作系統(tǒng),支撐著自動(dòng)駕駛技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
1> 自動(dòng)駕駛通用框架模塊:自動(dòng)駕駛通用框架模塊是功能軟件的核心和驅(qū)動(dòng)部分。L3 及以上等 級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)具備通用、共性的框架模塊,如感知、規(guī)劃、控制等及其子模塊。一方面, 自動(dòng)駕駛會(huì)產(chǎn)生安全和產(chǎn)品化的共性需求,通過設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)通用框架模塊來滿足這些共性需 求,是保障自動(dòng)駕駛系統(tǒng)實(shí)時(shí)、安全、可擴(kuò)展和可定制的基礎(chǔ);另一方面,重點(diǎn)算法(特別 是人工智能算法)仍在不斷演進(jìn),如基于 CNN 框架的深度學(xué)習(xí)感知算法、基于高精度地圖等 多源信息融合定位算法、基于通用 AI 和規(guī)劃的決策規(guī)劃算法和基于車輛動(dòng)力學(xué)模型的控制算 法等。自動(dòng)駕駛通用框架模塊定義了核心、共性的自動(dòng)駕駛功能和數(shù)據(jù)流,并包含共性模塊 的實(shí)現(xiàn);提供對(duì)外接口 API 和服務(wù),以接入非共性或演進(jìn)算法、HMI 等;通用框架模塊也會(huì) 調(diào)用自動(dòng)駕駛操作系統(tǒng)內(nèi)的云控、網(wǎng)聯(lián)、信息安全等功能軟件模塊,或使用這些模塊提供的 服務(wù)。通用框架模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),可以充分利用市場(chǎng)不斷成熟的、不同領(lǐng)域的算法子模塊, 促進(jìn)產(chǎn)品高質(zhì)高效的快速迭代。
2> 網(wǎng)聯(lián)模塊:網(wǎng)聯(lián)模塊是自動(dòng)駕駛操作系統(tǒng)功能軟件中實(shí)現(xiàn)網(wǎng)聯(lián)通信、處理網(wǎng)聯(lián)數(shù)據(jù)的功能子 模塊。除滿足常規(guī)網(wǎng)聯(lián)服務(wù)場(chǎng)景要求外,該子模塊通過完善通用框架模塊設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)聯(lián)協(xié)同 感知、網(wǎng)聯(lián)協(xié)同規(guī)劃、網(wǎng)聯(lián)協(xié)同控制等網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛功能。網(wǎng)聯(lián)數(shù)據(jù)通過 V2X(車用無線通 信技術(shù))獲得,包括路測(cè)數(shù)據(jù)、攝像頭、智能信號(hào)燈、道路交通提示預(yù)警等信息及其他車輛信息等,與單車傳感器系統(tǒng)的多種探測(cè)手段相結(jié)合和融合處理,能夠有效實(shí)現(xiàn)單車感知范圍 到數(shù)百米,車輛間防碰撞,根據(jù)預(yù)警直接控制車輛啟停等重要感知、規(guī)劃和控制功能。單車 智能化與 V2X 網(wǎng)聯(lián)功能的有機(jī)結(jié)合增強(qiáng)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)整體的感知、決策和控制能力,降低自 動(dòng)駕駛成本,最終實(shí)現(xiàn)無人駕駛。該子模塊是智能網(wǎng)聯(lián)汽車的典型特征,也是自動(dòng)駕駛操作 系統(tǒng)的核心功能之一。
3> 云控模塊:云控模塊是與云控基礎(chǔ)平臺(tái)交互的功能子模塊。云控基礎(chǔ)平臺(tái)為智能網(wǎng)聯(lián)汽車及 其用戶、管理及服務(wù)機(jī)構(gòu)等提供車輛運(yùn)行、基礎(chǔ)設(shè)施、交通環(huán)境等動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。云控基礎(chǔ) 平臺(tái)具有高性能信息共享、高實(shí)時(shí)性云計(jì)算、多行業(yè)應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析等基礎(chǔ)服務(wù)機(jī)制。云控 模塊通過自動(dòng)駕駛通用框架模塊的支持,提供云控基礎(chǔ)平臺(tái)所需的數(shù)據(jù)支撐,同時(shí)通過高速 通信與中心云/邊緣云進(jìn)行云端感知、規(guī)劃和控制等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)同步,實(shí)現(xiàn)云-端分工協(xié)同, 如基于廣泛多車感知的云端感知、云端多車感知融合和云端最終裁決等。
4> AI 與視覺模塊:功能軟件需要支持深度學(xué)習(xí)嵌入式推理框架,便于成熟算法移植和適配。自 動(dòng)駕駛是深度學(xué)習(xí)算法的重要應(yīng)用場(chǎng)景,尤其在視覺、激光雷達(dá)及決策規(guī)劃方面,算法企業(yè)、 科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行了長期且富有成效的研究和產(chǎn)品化工作。自動(dòng)駕駛操作系統(tǒng)功能軟件中需要支 持深度學(xué)習(xí)嵌入式推理框架(如 TensorRT),并兼容 TensorFlow 和 Caffe 等主流訓(xùn)練開發(fā) 框架的深度學(xué)習(xí)模型,便于已有成熟算法和開發(fā)生態(tài)的移植和適配。
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5> 傳感器模塊:傳感器模塊規(guī)范和模塊化各類自動(dòng)駕駛傳感器,為傳感數(shù)據(jù)融合提供基礎(chǔ)。L3 及以上等級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)方案多依賴激光雷達(dá)、攝像頭、毫米波雷達(dá)等不同類型、不同安裝 位置的傳感器,這些傳感器硬件接口、數(shù)據(jù)格式、時(shí)空比例、標(biāo)定方法不同。針對(duì)傳感器的 多樣性、差異性和共性需求,自動(dòng)駕駛操作系統(tǒng)功能軟件中預(yù)置傳感器模塊來規(guī)范和模塊化 自動(dòng)駕駛各類傳感器,為異構(gòu)傳感器信息融合處理提供基礎(chǔ)。
功能軟件開發(fā)涉及多方合作,Tier1 與軟件算法廠商可為主機(jī)廠提供相應(yīng)的優(yōu)勢(shì)解決方案。自動(dòng) 駕駛功能軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)規(guī)范將解耦的功能軟件標(biāo)準(zhǔn)化和平臺(tái)化,明確了各功能模塊之間的接口定 義。基于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和開放接口,功能軟件組件的生產(chǎn)就可變成類似于汽車傳統(tǒng)零部件的生產(chǎn)方式, Tier1、軟件算法廠商以及主機(jī)廠等參與方可憑借自身優(yōu)勢(shì)提供解決方案,例如在AI和視覺領(lǐng)域有 優(yōu)勢(shì)的算法廠商可以專注于功能軟件中 AI 和視覺模塊的開發(fā),傳感器廠商(Tier1)可與主 機(jī)廠共同對(duì)功能軟件中傳感器模塊進(jìn)行開發(fā)。因此,自動(dòng)駕駛功能軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)規(guī)范的制定建立 了有序、高效、敏捷的汽車軟件供應(yīng)鏈體系,實(shí)現(xiàn)了更有效的分工與合作,為自動(dòng)駕駛解決方案 供應(yīng)商提供更多的應(yīng)用需求,也為主機(jī)廠提供了更靈活的選擇,極大地促進(jìn)了自動(dòng)駕駛的落地以 及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
2.3 應(yīng)用軟件:智能汽車差異化的核心
應(yīng)用軟件層主要包括智能汽車場(chǎng)景算法、座艙功能、數(shù)據(jù)地圖等內(nèi)容,是智能座艙(HMI、應(yīng)用 等)以及自動(dòng)駕駛(感知融合、決策規(guī)劃、控制執(zhí)行等)形成差異化的核心,位于汽車軟件架構(gòu) 最上層。過去的汽車供應(yīng)鏈一般是由實(shí)力強(qiáng)勁的 Tier1 提供軟硬件一體化的“黑盒”產(chǎn)品,軟硬 件解耦難度非常高。在軟件定義汽車時(shí)代,汽車電子零部件也將像過去的傳統(tǒng)機(jī)械、車身零部件 一樣加速“白標(biāo)化”,硬件差異化越來越小,利潤也愈發(fā)透明,“硬件成本價(jià)”售車成為可能性, 軟件則將成為汽車的靈魂和 OEM 的新的利潤中心。車輛的差異化和盈利能力將向技術(shù)和相關(guān)軟 件堆棧轉(zhuǎn)移,其中主要包括智能座艙、自動(dòng)駕駛、數(shù)據(jù)地圖/車路協(xié)同等方面。
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智能座艙相較自動(dòng)駕駛技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度更低,有助于迅速提升產(chǎn)品差異化競(jìng)爭(zhēng)力。由于自動(dòng)駕駛軟 件及算法開發(fā)難度及測(cè)試難度較大,同時(shí)目前政策法規(guī)方向尚不完善,因此自動(dòng)駕駛的整體的市 場(chǎng)成熟度仍然不高。目前在整車智能化轉(zhuǎn)型時(shí)代,智能座艙能集成更多的信息和功能,給用戶帶 來更直觀、更個(gè)性化的體驗(yàn),從而成為整車智能化的先行者。根據(jù) IHS Markit 調(diào)查,雖然座艙智 能科技配置需求的相關(guān)消費(fèi)習(xí)慣尚在培育階段,但仍有超過 60%的用戶認(rèn)可座艙配置的價(jià)值并有 望實(shí)現(xiàn)需求的轉(zhuǎn)化,反映出用戶層面的座艙智能配置需求有很大的上升空間。未來,我國智能座 艙新車滲透率將快速提升,到 2025 年預(yù)計(jì)可以超過 75%,高于全球市場(chǎng)裝配水平。
自動(dòng)駕駛由低速向高速演進(jìn)需要長時(shí)間的訓(xùn)練和算法積累,未來空間巨大。目前,L3 及以上級(jí)別 的自動(dòng)駕駛有望在封閉、半封閉和低速場(chǎng)景下率先應(yīng)用,自主泊車作為自動(dòng)駕駛的低速復(fù)雜場(chǎng)景, 將為自動(dòng)駕駛技術(shù)演進(jìn)提供低速域的數(shù)據(jù)訓(xùn)練和積累。盡管自動(dòng)駕駛高速場(chǎng)景的商業(yè)化落地還有 一定距離,但特斯拉、谷歌、百度等廠商依舊把目光放在了高級(jí)別的自動(dòng)駕駛上,為的就是在行 業(yè)拐點(diǎn)來臨之前占得先機(jī)。根據(jù) IHS 的預(yù)測(cè),自動(dòng)駕駛汽車將在 2025 年前后開始一輪爆發(fā)式增 長。到2035年,道路行駛車輛將有一半實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛,屆時(shí)自動(dòng)駕駛整車及相關(guān)設(shè)備、應(yīng)用的收 入規(guī)模總計(jì)將超過五千億美元。根據(jù) CIC 預(yù)測(cè),預(yù)計(jì)到 2025 年我國自動(dòng)駕駛市場(chǎng)空間接近 4000 億元,2020-2025 年 CAGR 接近 107%,遠(yuǎn)快于全球市場(chǎng)增速。
高級(jí)別的自動(dòng)駕駛的實(shí)現(xiàn)需要高精度定位與地圖的支持。車路協(xié)同是目前業(yè)界普遍認(rèn)為實(shí)現(xiàn)智能 駕駛的關(guān)鍵路徑之一,智能汽車將逐步從單車智能向車路協(xié)同邁進(jìn)。與智能攝像頭、毫米波雷達(dá)、 激光雷達(dá)等類似,C-V2X 是通過“車、路、云”的協(xié)同以獲得其他車輛、行人運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的另一種 信息交互手段。由于高速自動(dòng)駕駛需要對(duì)更遠(yuǎn)的行人、車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)做出實(shí)時(shí)的判斷,加之可 能存在天氣、障礙物等因素的影響,僅靠單輛車的傳感器難以對(duì)路況做出實(shí)時(shí)判斷,此時(shí)就離不 開路端的信息來為智能車的駕駛決策來做補(bǔ)充。車聯(lián)網(wǎng)將定位技術(shù)、傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、互 聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,而高級(jí)別的自動(dòng)駕駛更是需要車聯(lián)網(wǎng)的支持,其中定位技術(shù) (包括高精地圖)是車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵之一,是車輛在高速狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)安全行駛的重要保障。
在 SOA 和分層解耦趨勢(shì)下,OEM、傳統(tǒng) Tier1 和軟件供應(yīng)商分別采取了不同的應(yīng)對(duì)策略,以融 入應(yīng)用軟件的開發(fā)生態(tài):
(1)主機(jī)廠向軟件轉(zhuǎn)型主要有三種路徑模式:
1> 成立軟件子公司:實(shí)現(xiàn)全棧技術(shù)自研布局,OEM 逐漸掌握軟件、算法、芯片等全技術(shù)棧的自 主研發(fā)能力,一定程度上繞過傳統(tǒng) Tier1,與過去二級(jí)軟件供應(yīng)商共同開發(fā)子系統(tǒng),如上汽零 束軟件、長安汽車軟件科技公司等;
2> 成立軟件研發(fā)部門:通過合作、投資等方案與核心技術(shù)廠商直接合作,最大程度實(shí)現(xiàn)自主可 控,主要在某一項(xiàng)或多項(xiàng)具備戰(zhàn)略性差異的領(lǐng)域建立 in-house 的研發(fā)能力,部分共性軟件外 包。例如蔚來、小鵬等初創(chuàng)企業(yè),由于體量較小更加靈活,無須面面俱到,專注于智能座艙、 自動(dòng)駕駛核心應(yīng)用軟件的開發(fā),組建了規(guī)模龐大的自研團(tuán)隊(duì)。
3> 與軟件企業(yè)戰(zhàn)略合作:OEM 一邊擴(kuò)充內(nèi)部研發(fā)隊(duì)伍,一邊與軟件企業(yè)建立戰(zhàn)略聯(lián)盟,主機(jī)廠 推進(jìn)軟件生態(tài)建設(shè),但執(zhí)行由軟件 Tier1 來實(shí)現(xiàn)。例如廣汽研究院與東軟睿馳、中科創(chuàng)達(dá)等 組建聯(lián)合創(chuàng)新中心。
(2)傳統(tǒng) Tier1 需要打造軟硬一體的能力。對(duì)于傳統(tǒng) Tier1 來說,部分系統(tǒng)功能開發(fā)權(quán)被主機(jī)廠 收回是大勢(shì)所趨,因此傳統(tǒng)Tier1迫切需要轉(zhuǎn)型尋求新的出路,避免淪為硬件代工商。目前來看, 軟硬件全棧能力的打造,是搶占下一個(gè)市場(chǎng)份額制高點(diǎn)的關(guān)鍵所在,這一點(diǎn),傳統(tǒng) Tier1 巨頭深 諳其道。更多的 Tier1 致力于打造“硬件+底層軟件+中間件+應(yīng)用軟件算法+系統(tǒng)集成”的全棧技 術(shù)能力,典型代表如博世、華為、德賽西威等,既能為客戶提供硬件、也能提供軟件,同時(shí)也提 供軟硬一體化的解決方案。
(3)軟件供應(yīng)商需要不斷豐富產(chǎn)品矩陣,并逐步提升硬件能力。隨著 OEM 主機(jī)廠自主權(quán)和軟件 自研能力的不斷加強(qiáng),OEM 主機(jī)廠開始尋求與軟件供應(yīng)商的直接合作。比如 OEM 廠商將首先尋 求將座艙 HMI 交互系統(tǒng)功能收回,UI/UX 設(shè)計(jì)工具、語音識(shí)別模塊、音效模塊、人臉識(shí)別模塊等 應(yīng)用軟件則直接向軟件供應(yīng)商購買軟件授權(quán),從而繞過了傳統(tǒng) Tier1,實(shí)現(xiàn)自主開發(fā)。對(duì)于軟件供 應(yīng)商來說,能提供越多的軟件 IP 產(chǎn)品組合,就可能獲取更高的單車價(jià)值。同時(shí),軟件供應(yīng)商也正 尋求進(jìn)入傳統(tǒng) Tier1把持的硬件設(shè)計(jì)、制造環(huán)節(jié),比如域控制器、TBOX等,以提供多樣化的解決 方案。(報(bào)告來源:未來智庫)
三、相關(guān)公司介紹
3.1 中科創(chuàng)達(dá):車載操作系統(tǒng)頭部廠商,由座艙域到駕駛域打開成長空間
基于移動(dòng)終端領(lǐng)域積累多年的嵌入式操作系統(tǒng)二次開發(fā)經(jīng)驗(yàn),公司切入智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域。自 2013 年,公司基于積累多年的操作系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)、優(yōu)秀的 3D 引擎、機(jī)器視覺、以及語音和音頻 技術(shù),為汽車提供從操作系統(tǒng)開發(fā)、核心技術(shù)授權(quán)到應(yīng)用定制的包括汽車娛樂系統(tǒng)、智能儀表盤、 集成駕駛艙、ADAS 和音頻產(chǎn)品在內(nèi)的整體智能駕駛艙軟件解決方案和服務(wù),為駕乘者提供豐富、 先進(jìn)的智能駕駛體驗(yàn)。目前,全球采用公司智能駕駛艙產(chǎn)品和解決方案的公司超過 100 家。
基于 SOA 架構(gòu),公司智能座艙產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)展為跨系統(tǒng)融合的智能駕駛艙 4.5 解決方案,為客戶提 供從底層系統(tǒng)軟件、中間件再到上層應(yīng)用的全棧式解決方案。從公司 TurboX Auto 4.5 智能座艙 平臺(tái)架構(gòu)來看:系統(tǒng)軟件方面,公司具備 BSP 開發(fā)能力,解決方案支持多個(gè)主流芯片平臺(tái)(高通、 瑞薩、NXP 等),基于 Hypervisor 技術(shù)平臺(tái)可支持 QNX、Linux、Android 等 OS 內(nèi)核,并可對(duì) OS 性能進(jìn)行優(yōu)化;功能軟件方面,平臺(tái)具備提供音頻及圖像處理、傳感器融合、車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)等模 塊的能力;上層應(yīng)用方面,基于Kanzi,平臺(tái)提供信息娛樂系統(tǒng)、智能儀表、ADAS和影音集成等 產(chǎn)品,提供 5G、云服務(wù)并支持 FOTA升級(jí);平臺(tái)提供的中間件方案可實(shí)現(xiàn)軟硬件接口的標(biāo)準(zhǔn)化,進(jìn)而支持 SOA 架構(gòu)汽車的持續(xù)迭代升級(jí)。總結(jié)來看,公司的智能座艙方案實(shí)現(xiàn)了場(chǎng)景和服務(wù)的解 耦,可快速完成場(chǎng)景服務(wù)的開發(fā)變更及升級(jí)迭代。
公司收購輔易航,以低速泊車場(chǎng)景切入駕駛域。2020 年 12 月,公司收購輔易航。輔易航具有低 速感知系統(tǒng)、駐車輔助系統(tǒng)、智能泊車系統(tǒng)、全自動(dòng)泊車系統(tǒng)、自主駕駛五大核心產(chǎn)品,能提供 軟硬一體的整體解決方案,此次收購強(qiáng)化了公司在低速場(chǎng)景下的 ADAS、毫米波雷達(dá)、自動(dòng)駕駛 等領(lǐng)域的技術(shù)積累,也表明公司開始以低速泊車場(chǎng)景切入駕駛域。目前,公司座艙域的算法已經(jīng) 具備支撐低速駕駛的能力,可以實(shí)現(xiàn)座艙域和低速駕駛域的融合,復(fù)用座艙芯片的算力,實(shí)現(xiàn)了 安全且成本優(yōu)秀的自動(dòng)泊車方案。自動(dòng)駕駛高速場(chǎng)景的商業(yè)化落地還有一定距離,行業(yè)的拐點(diǎn)尚 未到來,而公司在低速場(chǎng)景的積累也有利于高速自動(dòng)駕駛政策落地、技術(shù)成熟之時(shí)抓住機(jī)遇,為 車廠提供領(lǐng)先、成熟的產(chǎn)品或解決方案。
3.2 光庭信息:國內(nèi)領(lǐng)先的汽車軟件及解決方案提供商
公司具備面向智能網(wǎng)聯(lián)汽車的全域全棧軟件開發(fā)能力。公司成立于 2011 年,自成立以來一直專 注于汽車電子軟件先端技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新。伴隨著汽車電子電氣架構(gòu)的演變以及“軟件定義汽車” 理念的興起,公司緊密圍繞汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化、電動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì),致力于構(gòu)建以車載操作系 統(tǒng)為核心的基礎(chǔ)軟件平臺(tái),以軟件驅(qū)動(dòng)汽車數(shù)字化轉(zhuǎn)型,為用戶提供全新的駕乘體驗(yàn)及服務(wù)。目 前,公司產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)已涵蓋了構(gòu)成智能網(wǎng)聯(lián)汽車核心的智能座艙、智能電控和智能駕駛?cè)?領(lǐng)域,并建立了智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試服務(wù)體系與移動(dòng)地圖數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)兩大支撐體系。目前,公司 全域全棧的產(chǎn)品體系已具備為新一代智能網(wǎng)聯(lián)汽車提供軟件開發(fā)與技術(shù)服務(wù)的能力。
公司智能網(wǎng)聯(lián)汽車業(yè)務(wù)涵蓋五大產(chǎn)品線:
1> 智能座艙:公司智能座艙解決方案主要包括用戶體驗(yàn)(UX)設(shè)計(jì)和人機(jī)界面(HMI)軟件開 發(fā)服務(wù)、儀表平臺(tái)軟件解決方案、軟硬分離解決方案、虛擬化座艙整體解決方案以及 T-BOX 軟件解決方案。主要客戶包括日本電產(chǎn)、延鋒偉世通、佛吉亞歌樂、電裝、MSE、馬瑞利等 知名汽車電子零部件供應(yīng)商及日產(chǎn)汽車、蔚來汽車等汽車整車制造商。
2> 智能電控:公司智能電控業(yè)務(wù)主要為客戶提供新能源電機(jī)控制器解決方案、電子助力轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)應(yīng)用軟件開發(fā)服務(wù)與電子伺服制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用軟件開發(fā)服務(wù)。主要客戶為日本電產(chǎn),公司與 日本電產(chǎn)較早就建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系,是其在中國市場(chǎng)的重要戰(zhàn)略伙伴。
3> 智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試:公司智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試業(yè)務(wù)主要為汽車整車制造商、汽車零部件供應(yīng)商 及自動(dòng)駕駛算法公司,提供智能座艙、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域的測(cè)試評(píng)價(jià)、數(shù)據(jù)產(chǎn)品及技術(shù)平臺(tái)等 服務(wù)。主要客戶包括日產(chǎn)汽車、雷諾三星、東風(fēng)汽車等汽車整車制造商以及豐田通商等汽車 電子零部件供應(yīng)商。
4> 移動(dòng)地圖數(shù)據(jù)服務(wù):公司地圖數(shù)據(jù)服務(wù)主要針對(duì)各種移動(dòng)出行和應(yīng)用場(chǎng)景為客戶提供基于地 圖的深度定制開發(fā)和移動(dòng)大數(shù)據(jù)增值服務(wù),公司目前的主要產(chǎn)品包括全球?qū)Ш诫娮拥貓D編譯 系統(tǒng)、L2+自動(dòng)駕駛地圖更新服務(wù)平臺(tái)。主要客戶包括日立、華為、日產(chǎn)汽車等。
5> 智能駕駛:公司智能駕駛業(yè)務(wù)主要為客戶提供乘用車 ADAS 應(yīng)用軟件開發(fā)服務(wù),并承擔(dān)新一 代融合泊車方案(APA)相關(guān)前沿技術(shù)的開發(fā)。目前公司智能駕駛業(yè)務(wù)收入規(guī)模較小,是公 司未來戰(zhàn)略布局的業(yè)務(wù)方向。
3.3 東軟集團(tuán):全球領(lǐng)先的汽車電子產(chǎn)品和服務(wù)供應(yīng)商
公司是全球領(lǐng)先的汽車電子產(chǎn)品和服務(wù)供應(yīng)商。在汽車電子業(yè)務(wù)領(lǐng)域,經(jīng)過三十年的積累與發(fā)展, 技術(shù)與市場(chǎng)份額都處于領(lǐng)先地位。公司建立了與眾多國內(nèi)國際車廠、國際汽車電子廠商的長期合 作,在全球前 30 大汽車廠商中,85%使用了東軟的軟件與服務(wù)。目前,公司在智能座艙、車聯(lián) 網(wǎng)方面已具備了完善的產(chǎn)品及解決方案,原子公司東軟睿馳則是致力于提供下一代汽車平臺(tái)與關(guān) 鍵技術(shù),在汽車基礎(chǔ)軟件平臺(tái)、新能源汽車 EV 動(dòng)力系統(tǒng)、高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)和自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域, 為整車企業(yè)提供智能化產(chǎn)品、技術(shù)、服務(wù)及整體解決方案。
公司在智能座艙、車聯(lián)網(wǎng)方面已具備了完善的產(chǎn)品及解決方案:
1> 智能座艙:公司擁有智能座艙系列產(chǎn)品主要包括 IVI 車載信息娛樂系統(tǒng)、全液晶儀表、智能 座艙域控制器、智能網(wǎng)聯(lián)模塊、全球在線導(dǎo)航系統(tǒng)等,通過多屏融合實(shí)現(xiàn)人車交互。目前, 公司新一代智能座艙產(chǎn)品應(yīng)用于紅旗、吉利、奇瑞等多款車型并持續(xù)量產(chǎn)交付,BOX 產(chǎn)品應(yīng) 用于沃爾沃、奧迪等車型,全球在線導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用于日產(chǎn)、捷豹、路虎等車型,東軟 ARHUD 產(chǎn)品中標(biāo)長安、北汽、紅旗等車廠項(xiàng)目。在創(chuàng)新業(yè)務(wù)領(lǐng)域,公司可根據(jù)車廠的需求提供 軟件定制化服務(wù),參與汽車軟件設(shè)計(jì)方案,實(shí)現(xiàn)合作共贏,目前已中標(biāo)集度汽車、東風(fēng)嵐圖、 長城等多款車型。
2> 智能網(wǎng)聯(lián):在智能網(wǎng)聯(lián)領(lǐng)域,公司積極參與并推進(jìn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的討論和定義,融 合車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng),為用戶提供場(chǎng)景化無縫出行服務(wù)。公司研發(fā)的車路協(xié)同系統(tǒng), 在國內(nèi)的主要主機(jī)廠商和智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范區(qū)獲得廣泛應(yīng)用。在量產(chǎn)方面,公司實(shí)現(xiàn)了基于 LTE-V2X 通信的多種場(chǎng)景輔助預(yù)警驗(yàn)證,支持亞米級(jí)高精度定位,搭載于紅旗高端車型已量 產(chǎn)上市,同時(shí)獲得國內(nèi)領(lǐng)先車廠的 5G V2X 量產(chǎn)訂單并已開始實(shí)施交付。
東軟睿馳致力于提供下一代汽車平臺(tái)與關(guān)鍵技術(shù)。東軟瑞馳成立于 2015 年 10 月,是東軟集團(tuán)的 原子公司。經(jīng)過 2021 年國投招商、德載厚對(duì)東軟睿馳 6.5 億的增資后,東軟集團(tuán)持有東軟睿馳 32.26%的股權(quán)。東軟睿馳業(yè)務(wù)主要涵蓋汽車基礎(chǔ)軟件平臺(tái)、新能源汽車 EV 動(dòng)力系統(tǒng)、高級(jí)輔助 駕駛系統(tǒng)和自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域:
1> 汽車基礎(chǔ)軟件平臺(tái):東軟睿馳不斷積極探索面向未來的自動(dòng)駕駛業(yè)務(wù)模式,通過開放的 SOA 軟件架構(gòu)和車云一體軟件平臺(tái),實(shí)現(xiàn)未來智能化場(chǎng)景和系統(tǒng)的自我進(jìn)化與升級(jí)。基礎(chǔ)軟件產(chǎn) 品 NeuSAR 獲頒 ISO26262 產(chǎn)品認(rèn)證證書,標(biāo)志著東軟睿馳已建立起符合功能安全最高 ASIL-D 級(jí)別的產(chǎn)品開發(fā)流程體系,同時(shí)產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平。
2> 新能源汽車領(lǐng)域:東軟睿馳持續(xù)優(yōu)化和完善動(dòng)力電池包 PACK,電池管理系統(tǒng) BMS 等產(chǎn)品, 并持續(xù)加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)。東軟睿馳以“智能化硬件+大數(shù)據(jù)”的形式,持續(xù)加強(qiáng)與大 型車廠的互動(dòng)與合作,與吉利、廣汽等車廠基于電池管理系統(tǒng) BMS 的業(yè)務(wù)合作持續(xù)深入。
3> 高級(jí)輔助駕駛和自動(dòng)駕駛領(lǐng)域:東軟睿馳持續(xù)提升 ADAS 高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)等產(chǎn)品線,已完 成 L0-L2 級(jí) ADAS 產(chǎn)品的量產(chǎn)上市。面向乘用車及商用車細(xì)分市場(chǎng),東軟睿馳 ADAS 產(chǎn)品應(yīng) 用于東風(fēng)嵐圖、一汽紅旗等車型,東軟睿馳與國內(nèi)大型商用車集團(tuán)合作開發(fā)的面向 L3 級(jí)域控 類產(chǎn)品也即將進(jìn)入量產(chǎn)階段。報(bào)告期內(nèi),東軟睿馳推出新一代自動(dòng)駕駛中央計(jì)算平臺(tái),提供 L3/L4 級(jí)別自動(dòng)駕駛功能,為更高等級(jí)自動(dòng)駕駛產(chǎn)品的量產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
3.4 經(jīng)緯恒潤:國內(nèi)汽車電子頭部企業(yè),具備提供基于 SOA 架構(gòu)解決方 案及高級(jí)別智能駕駛整體解決方案的能力
公司是目前國內(nèi)少數(shù)能實(shí)現(xiàn)覆蓋智能駕駛電子產(chǎn)品、研發(fā)服務(wù)及解決方案、高級(jí)別智能駕駛整體 解決方案的企業(yè)之一。公司于 2003 年成立,業(yè)務(wù)主要圍繞著電子系統(tǒng)展開,專注為汽車、無人 運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域的客戶提供電子化產(chǎn)品。目前,公司業(yè)務(wù)覆蓋電子系統(tǒng)研發(fā)、生產(chǎn)制造到運(yùn)營服務(wù)的 各個(gè)階段,形成了電子產(chǎn)品、研發(fā)服務(wù)、高級(jí)別智能駕駛整體解決方案“三位一體”的業(yè)務(wù)布局, 實(shí)現(xiàn)了核心技術(shù)、應(yīng)用場(chǎng)景、行業(yè)客戶群等方面的相互支持、協(xié)同發(fā)展。公司通過長期業(yè)務(wù)積累, 形成了以包括一汽集團(tuán)、中國重汽、上汽集團(tuán)、廣汽集團(tuán)、納威斯達(dá)等國內(nèi)外整車制造商和英納法、安通林、博格華納等國際知名汽車一級(jí)供應(yīng)商為核心的汽車領(lǐng)域客戶群,同時(shí)獲得了中國商 飛、中國中車等高端裝備領(lǐng)域客戶和日照港等無人運(yùn)輸領(lǐng)域客戶。
公司具備提供基于 SOA 架構(gòu)解決方案及高級(jí)別智能駕駛整體解決方案的能力:
1> 整車電子電氣架構(gòu)咨詢服務(wù):公司基于面向服務(wù)的架構(gòu)(SOA)設(shè)計(jì)理念,提供方法論培訓(xùn)、 服務(wù)場(chǎng)景定義、服務(wù)提取、服務(wù)接口定義、軟硬件方案設(shè)計(jì)等咨詢服務(wù),幫助客戶打造可持 續(xù)集成、可持續(xù)升級(jí)、可靈活配置的整車電子電氣架構(gòu)。目前,公司已為北汽集團(tuán)、華人運(yùn) 通、吉利、上汽集團(tuán)、一汽集團(tuán)、中國重汽等多家整車生產(chǎn)企業(yè)提供整車電子電氣架構(gòu)開發(fā) 咨詢服務(wù)。
2> 汽車基礎(chǔ)軟件開發(fā)服務(wù):公司自 2010 年起逐步開始汽車電子基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品的自研工作。目 前,公司開發(fā)的 AUTOSAR Classic 平臺(tái)軟件,面向微控制器搭建高實(shí)時(shí)精簡操作系統(tǒng),可 以滿足汽車應(yīng)用高實(shí)時(shí)性的需求;公司開發(fā)的 AUTOSAR Adaptive 平臺(tái)軟件面向車載高性能 計(jì)算平臺(tái)(HPC),可以滿足汽車互聯(lián)和自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的應(yīng)用。公司已為包括吉利、蔚來汽 車、安波福、博士視聽、麥格納、法雷奧在內(nèi)的多家客戶提供了汽車嵌入式軟件開發(fā)服務(wù)。
3> 高級(jí)別智能駕駛整體解決方案:公司于2015年進(jìn)入高級(jí)別智能駕駛業(yè)務(wù)領(lǐng)域。為了實(shí)現(xiàn)高級(jí) 別智能駕駛系統(tǒng)出行即服務(wù)(MaaS)解決方案的商業(yè)化運(yùn)營,公司打造了單車智能解決方 案、智能車隊(duì)運(yùn)營管理解決方案和車-云數(shù)據(jù)中心解決方案。公司高級(jí)別智能駕駛業(yè)務(wù)已與多家整車廠合作,產(chǎn)品、服務(wù)覆蓋多個(gè)場(chǎng)景,包括港口智能集卡、智能環(huán)衛(wèi)車、智能園區(qū)物流 車、智能接駁車等。
(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關(guān)信息,請(qǐng)參閱報(bào)告原文。)
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的智能汽车软件行业深度研究:汽车软件的星辰大海的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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