目前,隨著智能駕駛領(lǐng)域技術(shù)的快速發(fā)展,智能駕駛已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化和規(guī)?;M(jìn)程。隨著領(lǐng)域融合和中央計(jì)算的趨勢,汽車智能駕駛領(lǐng)域控制器和中央計(jì)算機(jī)成為智能駕駛技術(shù)的重中之重。
另一方面,中間件是域控制器中一個重要的軟件模塊。作為承上啟下的重要一環(huán),它承載了硬件提供的所有服務(wù),承擔(dān)了應(yīng)用層數(shù)據(jù)交互的任務(wù)。無論車輛的通用平臺是否靈活和穩(wěn)定,應(yīng)用層都扮演著輕松的角色。在此基礎(chǔ)上,主機(jī)廠和供應(yīng)商在自動駕駛、智能駕駛艙等多個功能領(lǐng)域開發(fā)了中間件,構(gòu)成了模塊化的專用平臺。
長智佳是中科創(chuàng)達(dá)面向域控制計(jì)算平臺的子公司,旨在為全球客戶提供領(lǐng)先的汽車智能域控制器產(chǎn)品和解決方案,包括域控制器的中間件。面對自動駕駛軟件中間件開發(fā)中的挑戰(zhàn)以及如何解決這些困難等。,整個行業(yè)對問題的不斷探索,長興智家在產(chǎn)品研發(fā)上也形成了自己的答案。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型的趨勢已經(jīng)到了架構(gòu)的演進(jìn)催生行業(yè)變革的地步。
過去得益于CAN總線的優(yōu)勢,汽車的EE架構(gòu)往往以分布式的形式呈現(xiàn),增加新的功能只需要增加總線的ECU數(shù)量。
隨著汽車工業(yè)的智能化演進(jìn),自動駕駛水平不斷提高,功能不斷豐富。整車上的傳感器數(shù)量越來越多,功能也在不斷泛化。傳統(tǒng)的分布式電子電氣架構(gòu)已經(jīng)難以滿足未來智能網(wǎng)聯(lián)汽車的需求。由此,百年汽車工業(yè)開始向基于中央計(jì)算的集中式電子電氣架構(gòu)演進(jìn),區(qū)域或跨區(qū)域的集中式電子電氣架構(gòu)正在加速發(fā)展,新的總線技術(shù)也將應(yīng)用于汽車。
此外,汽車本身的產(chǎn)品特性也在發(fā)生變化。得益于通信的飛速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的接入,現(xiàn)在的汽車已經(jīng)從一個封閉的系統(tǒng)變成了一個開放的系統(tǒng),Tier1技術(shù)原有的垂直RD模式也發(fā)生了改變——從過去的軟硬件一體變成了軟硬件分離。在不同的層面,不同的供應(yīng)商以不同的形式參與整車開發(fā)和量產(chǎn)。
隨著市場對智能汽車的需求越來越大,軟件開發(fā)量和車載計(jì)算能力與日俱增。OTA技術(shù)的產(chǎn)生為汽車軟件的不斷更新迭代奠定了基礎(chǔ),汽車行業(yè)正逐漸過渡到軟件定義汽車時代。
與此同時,汽車在交通中的作用也發(fā)生了變化。隨著自動駕駛的出現(xiàn),駕駛權(quán)逐漸轉(zhuǎn)移給AI。汽車不再僅僅是駕駛員手中的執(zhí)行系統(tǒng),而是作為駕駛過程的參與者進(jìn)行道路交通的決策。當(dāng)自動駕駛逐漸解放司機(jī)的雙手,未來的汽車將不僅僅是一種交通工具,而是作為一個大型的移動智能終端,為乘客帶來更多的體驗(yàn),成為未來移動互聯(lián)網(wǎng)中的一個重要節(jié)點(diǎn)。
以前的垂直產(chǎn)業(yè)鏈逐漸迭代成一個產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò),在這個網(wǎng)絡(luò)上形成越來越多的生態(tài)圈。值得注意的是,這個“圈子”甚至擴(kuò)展到了海外。國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2022年上半年,我國汽車出口數(shù)量近121萬輛,同比增長約77%,其中乘用車增長49.7%??梢娭袊氖袌觯诎哑囎兂扇f物互聯(lián)的節(jié)點(diǎn)的同時,也抱著開放的態(tài)度,向全世界輸送先進(jìn)的技術(shù)。
在此背景下,實(shí)現(xiàn)智能駕駛技術(shù)在量產(chǎn)中的快速落地顯得尤為重要。
智能駕駛對領(lǐng)域控制中間件進(jìn)行了深度進(jìn)化,以應(yīng)對這一挑戰(zhàn)
車輛通用平臺是否靈活穩(wěn)定,應(yīng)用層起著非常重要的作用。智能駕駛域控制器對中間件有高實(shí)時性、高性能計(jì)算、高可靠性、功能安全和信息安全的要求。
目前智能駕駛領(lǐng)域涉及的芯片既有計(jì)算能力很強(qiáng)的SOC,也有傳統(tǒng)的MCU。從操作系統(tǒng)層面來看,智能駕駛領(lǐng)域不僅涉及QNX、Linux等具有Posix接口的操作系統(tǒng),還包括Osek或其他MCU上的微內(nèi)核操作系統(tǒng)...這就要求中間件必須兼容多種平臺,承擔(dān)多芯片、多核、異構(gòu)的通信。
為滿足這一需求,長興智能驅(qū)動采用時間觸發(fā)以太網(wǎng)作為通信骨干網(wǎng),并開發(fā)了自己的中間件通信組件RazorWare。RTE,解決了通信兼容問題,可以實(shí)現(xiàn)跨域、跨端、跨OS、跨核通信。中間件RazorWare提供的服務(wù)可以部署在任何軟件架構(gòu)上,具有很大的靈活性。
此外,針對不同形態(tài)的應(yīng)用層南方接口,長興智能駕駛中間件提供豐富的接口形態(tài),滿足應(yīng)用層多樣化的需求。
目前,汽車工業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了領(lǐng)域控制時代。長智佳希望為市場提供高功能安全性、高吞吐量、高實(shí)時性的中間件,以滿足自動駕駛對軟件的需求和挑戰(zhàn)。一句話,總結(jié)智能駕駛中間件的解決方案,即強(qiáng)兼容性,分“區(qū)”,提供高計(jì)算能力所需的吞吐量,同時以“規(guī)則”實(shí)現(xiàn)實(shí)時性和功能安全性。
基于技術(shù)的高性能中間件幫助智能驅(qū)動大規(guī)模生產(chǎn)。
在自動駕駛領(lǐng)域,汽車軟件最重要的兩個需求是安全性和實(shí)時性。長智佳采用時間觸發(fā)的確定性調(diào)度策略,為域控制器提供基于規(guī)則的實(shí)時和功能安全。
基于該策略,可以在MCU端實(shí)現(xiàn)完全硬實(shí)時調(diào)度,在SOC端實(shí)現(xiàn)相對硬實(shí)時調(diào)度,中間件可以在微秒級內(nèi)完成資源分配。此外,智能駕駛中間件方案從計(jì)算鏈、任務(wù)和接口參數(shù)三個維度監(jiān)控實(shí)時性能和參數(shù)正確性,在軟件層面實(shí)現(xiàn)了ASIL-D的高功能級安全性。該策略既能滿足計(jì)算能力和吞吐量的要求,又能保證運(yùn)行周期的相對穩(wěn)定性。
自動駕駛對域控制器最重要的要求之一就是平臺的計(jì)算能力,包括AI計(jì)算能力和CPU計(jì)算能力。中間件在自動駕駛軟件中起著承上啟下的作用,因此如何滿足應(yīng)用層的吞吐量需求成為一個尤為重要的問題。
長智佳中間件提供AP兼容接口,主流DDS框架,事件觸發(fā)調(diào)度的能力,可以發(fā)揮SOC的極限吞吐量,容忍意外溢出。而且長興智能駕駛中間件提供了一個簡單易用的CV流水線框架,包含了硬件加速的各種接口和硬件優(yōu)化的第三方算法庫,大大降低了CV/AI算法移植的難度。
自動駕駛軟件的一大特點(diǎn)是快速迭代,因此如何適應(yīng)SDV的變化成為一個巨大的挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對SDV的不斷迭代,智能駕駛中間件要兼容SOA接口,提供符合ISO標(biāo)準(zhǔn)的南北接口,以降低自動駕駛移植的難度,提高應(yīng)用軟件的內(nèi)聚性。
此外,為了提高中間件的易用性,長興智家提供AI、平臺、數(shù)據(jù)采集三個層面的工具鏈,支持OEM產(chǎn)品的快速量產(chǎn)。
總而言之,長興智能驅(qū)動將充分利用核心技術(shù)優(yōu)勢,基于領(lǐng)先的實(shí)時平臺軟件、先進(jìn)的工具鏈、滿足最高水平功能安全的RD工藝、可持續(xù)迭代的域控制平臺產(chǎn)品,推動智能驅(qū)動的量產(chǎn)。
重新實(shí)踐雙循環(huán)驗(yàn)證,推動智能駕駛技術(shù)出海
中間件作為承上啟下的重要軟件模塊,不僅承載了硬件提供的所有服務(wù),還承擔(dān)了應(yīng)用層數(shù)據(jù)交互的任務(wù)。所以中間件在成熟之前需要進(jìn)行垂直的驗(yàn)證。在中間件開發(fā)過程的驗(yàn)證過程中,智能駕駛采用車-云、算法-硬件雙循環(huán)垂直驗(yàn)證形式,并加入生態(tài)加持,促進(jìn)中間件快速成熟。
外循環(huán)體現(xiàn)為“SDV+云服務(wù)+SOA接口”的循環(huán)驗(yàn)證。此前,長興智家與亞馬遜AWS達(dá)成合作,共同開發(fā)SDV產(chǎn)品;針對SOA的服務(wù)接口層,長興智家聯(lián)合母公司中科創(chuàng)達(dá)加入了SOAFEE,旨在快速推進(jìn)SOA服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化。
在公司內(nèi)部采用“算法+中間件+域控制器”的內(nèi)部循環(huán)進(jìn)行系統(tǒng)級驗(yàn)證,并對整個系統(tǒng)進(jìn)行大規(guī)模路測,保證中間件落地后的穩(wěn)定性和可靠性。
未來,隨著汽車架構(gòu)的不斷演進(jìn),自動駕駛的不斷發(fā)展,軟件定義汽車的拐點(diǎn)將會提前到來。長興智能駕駛將充分利用中科創(chuàng)達(dá)在OS操作系統(tǒng)和實(shí)時平臺軟件方面的技術(shù)優(yōu)勢,在智能駕駛領(lǐng)域進(jìn)行深度探索和布局,希望為行業(yè)提供更集中的域控制器軟硬件產(chǎn)品和解決方案,幫助國內(nèi)自動駕駛行業(yè)“彎道超車”,向全球輸出先進(jìn)的自動駕駛技術(shù)。
智能駕駛行業(yè)正迎來高速發(fā)展期。隨著自動駕駛技術(shù)的快速發(fā)展,加速技術(shù)創(chuàng)新、推動前沿技術(shù)落地成為行業(yè)內(nèi)企業(yè)發(fā)展的首要動力。
也就是技術(shù)話語權(quán)。無論對于芯片、硬件廠商還是軟件供應(yīng)商,智能駕駛賽道都是一個全新的機(jī)遇。長智佳將充分利用核心技術(shù)優(yōu)勢,推動智能駕駛的量產(chǎn),加速汽車行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型進(jìn)程,最終推動軟件定義汽車和行業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步。
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