美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)定義了無(wú)人駕駛的六個(gè)等級(jí):從L0級(jí)全駕駛員控制到L5級(jí)全自動(dòng)駕駛，對(duì)應(yīng)中國(guó)工信部實(shí)施的汽車駕駛自動(dòng)化等級(jí):0到5兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的總體評(píng)分方法是相似的級(jí)別越高，責(zé)任規(guī)劃越傾向于從駕駛員向機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)變

因此，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的安全性成為智能駕駛向更高層次發(fā)展的核心挑戰(zhàn)。

要實(shí)現(xiàn)高級(jí)別的安全，一方面需要部署更多精度更高的傳感器，另一方面需要大的計(jì)算能力以及與大計(jì)算能力相匹配的底層硬件系統(tǒng)這些需求正在推動(dòng)汽車行業(yè)從E/E分布式架構(gòu)轉(zhuǎn)向功能域和中央計(jì)算架構(gòu)汽車功能的融合進(jìn)一步帶來(lái)了硬件融合，軟件定義的行業(yè)呼聲

什么是硬件融合，軟件定義主機(jī)廠選擇的芯片類型和域控制硬件平臺(tái)趨于標(biāo)準(zhǔn)化，為軟件定義汽車提供了前提主機(jī)廠基于服務(wù)和場(chǎng)景開(kāi)發(fā)軟件，通過(guò)OTA快速迭代功能，從而滿足越來(lái)越多樣化的市場(chǎng)需求

在這種模式下，中間件扮演著非常重要的角色對(duì)于多核異構(gòu)底層計(jì)算架構(gòu)，中間件可以提供操作系統(tǒng)無(wú)法覆蓋的服務(wù)需求，如提供通信，調(diào)度，時(shí)間同步，診斷等功能，對(duì)于應(yīng)用層，中間件可以提供標(biāo)準(zhǔn)的API接口，簡(jiǎn)化了應(yīng)用開(kāi)發(fā)，集成和重用的難度

一般來(lái)說(shuō)，中間件是操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序之間的軟件層它使系統(tǒng)的各種組件能夠更靈活地部署和交互，并允許軟件開(kāi)發(fā)人員專注于開(kāi)發(fā)其應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)邏輯，而不是將精力花費(fèi)在不同軟件組件的連接上

宇通軟聯(lián)合創(chuàng)始人畢肖鵬提出，中間件不僅可以實(shí)現(xiàn)軟件與硬件的解耦，還可以實(shí)現(xiàn)軟件與操作系統(tǒng)的解耦，也是進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)軟解耦的關(guān)鍵尤其在智能駕駛功能領(lǐng)域，大量節(jié)點(diǎn)需要頻繁的信息交互在多核異構(gòu)計(jì)算能力架構(gòu)下，不同傳感器感知信息的融合，核內(nèi)通信，跨核通信，跨芯片通信，跨域通信都需要通信中間件的協(xié)調(diào)

畢阮

DDS作為通信中間件主流解決方案的優(yōu)勢(shì)

畢肖鵬介紹，目前業(yè)界主流的通信中間件解決方案是DDS，翻譯過(guò)來(lái)就是數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)，由對(duì)象管理組織OMG定義，是基于DCPS模型的中間件協(xié)議和API標(biāo)準(zhǔn)。

首先，DDS強(qiáng)調(diào)以數(shù)據(jù)為中心與其他以消息為中心的通信中間件不同，DDS可以知道數(shù)據(jù)類型，控制和共享這些數(shù)據(jù)，并根據(jù)對(duì)傳輸內(nèi)容的理解，為業(yè)務(wù)邏輯開(kāi)發(fā)者提供靈活的通信邏輯控制方法，如基于內(nèi)容的過(guò)濾

其次，DDS會(huì)提供豐富的QoS配置選項(xiàng)，用戶可以根據(jù)具體的智能駕駛應(yīng)用場(chǎng)景選擇最優(yōu)的通信策略，比如可靠性，耐用性等等。

使用QoS的好處是，工程師在面對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景時(shí)，不必通過(guò)代碼練習(xí)相應(yīng)的通信邏輯例如，在配置冗余時(shí)，不需要協(xié)調(diào)不同節(jié)點(diǎn)之間的邏輯配置適當(dāng)?shù)腝oS可以幫助訂戶自動(dòng)訂閱信息，并在主節(jié)點(diǎn)和冗余節(jié)點(diǎn)之間切換

QoS是DDS在動(dòng)態(tài)，苛刻和不可預(yù)測(cè)的復(fù)雜環(huán)境中提供靈活和自適應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)的關(guān)鍵因素畢表示，除了協(xié)議中的標(biāo)準(zhǔn)配置，華宇軟通目前已經(jīng)擴(kuò)展到60~70種QoS策略服務(wù)

此外，DDS還具有動(dòng)態(tài)發(fā)現(xiàn)，高可擴(kuò)展性，高可擴(kuò)展性，無(wú)單點(diǎn)故障，應(yīng)用可移植性等優(yōu)點(diǎn)。

DDS的另一個(gè)重點(diǎn)是動(dòng)態(tài)發(fā)現(xiàn)動(dòng)態(tài)發(fā)現(xiàn)機(jī)制極大地增強(qiáng)了DDS應(yīng)用的可擴(kuò)展性和可移植性，實(shí)現(xiàn)了大家廣泛需求的即插即用在應(yīng)用上線或下線之前，不需要通知任何服務(wù)提供者或數(shù)據(jù)交互節(jié)點(diǎn)你只需要發(fā)布或訂閱一個(gè)你感興趣的話題，就可以發(fā)送和接收該話題對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)DDS實(shí)體之間的相互發(fā)現(xiàn)和匹配都在底層DDS發(fā)現(xiàn)機(jī)制中實(shí)現(xiàn)，最大程度上實(shí)現(xiàn)了用戶應(yīng)用層的解耦

畢肖鵬認(rèn)為，其他大多數(shù)非DDS的通信中間件只是完成信息從發(fā)布者到訂閱者的傳遞，而以數(shù)據(jù)為中心的DDS可以簡(jiǎn)化應(yīng)用層的邏輯開(kāi)發(fā)或集成，包括通信安全工程師還可以通過(guò)配置靈活添加身份認(rèn)證，讀寫(xiě)權(quán)限，信息加密等安全模塊屬性

綜上所述，DDS可以最大程度的幫助用戶實(shí)現(xiàn)通信自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)即插即用在部署工程系統(tǒng)和擴(kuò)展未來(lái)架構(gòu)時(shí)，使用DDS可以大大降低整體工作量和系統(tǒng)復(fù)雜性

華宇推出雨燕通訊中間件，實(shí)現(xiàn)全面自研。

智能網(wǎng)聯(lián)時(shí)代，汽車和機(jī)器從分離的個(gè)體轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字網(wǎng)絡(luò)生態(tài)的一部分，車路協(xié)同，車車通信成為必經(jīng)之路繼續(xù)使用海外軟件廠商提供的開(kāi)源DDS和DDS產(chǎn)品，會(huì)遇到信息安全方面的潛在挑戰(zhàn)畢肖鵬認(rèn)為，在當(dāng)前國(guó)際形勢(shì)下，發(fā)展關(guān)鍵領(lǐng)域的自主研究，實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)自主可控非常重要這也是幾年前華宇通軟在智能駕駛領(lǐng)域布局DDS，開(kāi)發(fā)高性能通信中間件技術(shù)的一大驅(qū)動(dòng)因素

此外，DDS本身技術(shù)壁壘較高，華宇軟通的全面自研也有助于滿足客戶在DDS軟件成型后期工程化階段的定制需求:多核傳輸，不同操作系統(tǒng)，不同場(chǎng)景下的QoS定制，復(fù)雜場(chǎng)景下的穩(wěn)定性，與AUTOSAR CP和AUTOSAR AP的集成。

經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)積累，華宇軟通建立了DDS自研的技術(shù)壁壘畢肖鵬表示，華宇通軟目前推出的Swift通信中間件是國(guó)內(nèi)首款完全基于DDS標(biāo)準(zhǔn)自主研發(fā)的高性能通信中間件它提供以數(shù)據(jù)為中心的實(shí)時(shí)通信服務(wù)，描述分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的數(shù)據(jù)交互行為從架構(gòu)到源代碼，完全自主開(kāi)發(fā)，不使用開(kāi)源模塊

Swift在操作系統(tǒng)層可以適配Linux，QNX，VxWorks，Android，AUTOSAR AP/CP，F(xiàn)reeRTOS等實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，硬件層可以適配英偉達(dá)Orin，恩智浦S32G，TI TDA4，英飛凌TC39x等常用芯片華宇提供的Swift通信中間件產(chǎn)品包括核心軟件和工具鏈兩部分核心軟件主要包括標(biāo)準(zhǔn)版Swift，實(shí)時(shí)版Swift和DDS Security等協(xié)議擴(kuò)展模塊工具鏈包括服務(wù)和功能，例如數(shù)據(jù)類型定義，通信系統(tǒng)配置，通信監(jiān)控，數(shù)據(jù)包記錄和回放以及自動(dòng)代碼生成

除了Swift的標(biāo)準(zhǔn)版，華宇通軟特別提供了Swift的實(shí)時(shí)版，可供用戶在資源有限的MCU或異構(gòu)芯片的R核或M核上部署DDS和支持通信這兩個(gè)版本都將提供全功能的DDS邏輯實(shí)現(xiàn)，無(wú)需削波和完整的QoS策略華宇還提供DDS的所有擴(kuò)展模塊，以及一整套工具鏈支持，旨在幫助客戶在實(shí)際應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)整個(gè)軟件生命周期的高效集成和部署

Swift的四大優(yōu)勢(shì)旨在實(shí)現(xiàn)全球互聯(lián)互通。

Swift通信中間件的核心優(yōu)勢(shì)是什么。畢肖鵬圍繞華宇目前在OEM和Tier1的工作實(shí)踐做了如下總結(jié):

第一，性能優(yōu)秀搭載NVIDIA的芯片進(jìn)行定量測(cè)試與DDS開(kāi)源版本相比，雨燕具有更低的延遲和更高的數(shù)據(jù)吞吐量更重要的是，在多節(jié)點(diǎn)運(yùn)行時(shí)，CPU和其他資源的共享更加穩(wěn)定

第二，通信安全Swift的安全模塊可以幫助客戶實(shí)現(xiàn)身份認(rèn)證，信息加密，讀寫(xiě)權(quán)限控制等多重安全機(jī)制，并允許細(xì)粒度配置不需要應(yīng)用開(kāi)發(fā)工程師自己開(kāi)發(fā)通信安全邏輯由于可以在配置文件中直接調(diào)整安全機(jī)制選項(xiàng)，因此也消除了重復(fù)編譯修改代碼帶來(lái)的復(fù)雜性

第三，適應(yīng)性強(qiáng)Swift支持多種底層通信方式，包括UDP/IP，TCP/IP，共享內(nèi)存，零拷貝和內(nèi)核間通信目前華宇也在推進(jìn)DDS和TSN的結(jié)合對(duì)于汽車平臺(tái)生態(tài)系統(tǒng)，華域還分別集成了AUTOSAR CP和AUTOSAR AP，供客戶進(jìn)行更加靈活的選擇

第四，落地體驗(yàn)畢肖鵬表示，華宇通軟已與多家頭部主機(jī)廠和一級(jí)企業(yè)定點(diǎn)合作，開(kāi)展了多種硬件平臺(tái)和復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景下的Swift通信中間件和工具鏈的實(shí)際驗(yàn)證，并根據(jù)客戶需求提供定制化解決方案，積累了豐富的工程經(jīng)驗(yàn)

畢肖鵬表示，華宇軟通的初衷是專注于智能駕駛基礎(chǔ)軟件的研發(fā)和創(chuàng)新希望通過(guò)完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的底層核心技術(shù)，幫助客戶構(gòu)建新電子電氣架構(gòu)下的互聯(lián)互通基于成熟的Swift通信中間件產(chǎn)品，華宇軟通將逐步集成包括確定性調(diào)度，執(zhí)行管理，升級(jí)管理等中間件模塊，支持不同的操作系統(tǒng)和硬件平臺(tái)，為上層應(yīng)用提供安全實(shí)時(shí)的運(yùn)行環(huán)境，以完全獨(dú)立的基礎(chǔ)軟件平臺(tái)為軟件定義的汽車提供堅(jiān)實(shí)的底層支持

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