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2022年8月5日，由蓋世汽車、AUTOSAR組織聯合主辦的2022第三屆軟件定義汽車論壇暨AUTOSAR中國日活動中，CAICV基礎軟件工作組主席、國汽智控創始人兼CEO&CTO尚進聚焦軟件定義汽車模式，對智能網聯汽車的發展趨勢、基于SOA理念的新ADAS/AD操作系統架構進行了詳盡介紹。針對中國需求如何在AUTOSAR AP發展中起到更大作用，尚進表示：“中國的一定是世界的，世界的中國一定會歡迎！”以下為演講內容整理：軟件定義的核心一方面是架構，另一方面是基礎軟件，要做到軟軟解耦，即基礎軟件和應用的分層，這樣才能實現軟件定義。這就涉及如何向下平臺化支持硬件，向上更好地對應用進行分級。今天的內容分為三方面，首先是智能網聯汽車的背景，另外是中國在推動的一系列新標準和產業實踐及其同AUTOSAR AP之間的相互比較，另外是數據安全和車云計算的基礎服務。基礎軟件行業有一個詞是缺芯少核，而在智能網聯汽車領域，如果智能網聯汽車的核，對自動駕駛、對域控制器沒有起到直接支撐的作用，那就不能叫核。另外，在信息安全、數據安全以及車路云和云計算架構等智能網聯汽車的關鍵問題中，如果基礎軟件不能起作用那也不能稱作核。基礎軟件中，通訊、實時都很重要，且需要進一步擴展。如果基礎軟件同智能網聯汽車應用沒有結合，或者沒有納入應用共性，那么軟件定義的落地將還有一段距離。今天我們很少談云計算，但是談架構。車用操作系統分為車載和車控，車載是座艙，車控分兩部分，一部分是域控下的智能駕駛操作系統，另一部分是以AUTOSAR CP框架為主的傳統安全操作系統，這里談的是智能駕駛操作系統。這也正是因為我們在考慮AUTOSAR AP，包括CP、AP+CP標準，為了實現自動駕駛的落地，整體框架如何開展。此前AUTOSAR CP已經實現了對硬件的充分耦合，然而當前域控制器出現多芯、異構的形式，且逐漸呈現硬件平臺化、軟硬解耦的趨勢。軟硬解耦并不意味著軟硬件沒有關系，而是帶來軟硬優化。平臺化，換言之即需要支持不同的芯片架構。不同芯片廠商生產的架構中，芯片組成、芯片數目都可能有所不同，這種差異反映到平臺化的支撐，向上就一定要實現應用的解耦，其實這并非易事。基礎軟件應該如何實現軟軟解耦、幫助主機廠進行應用開發？毫無疑問是要提取共性。另外無論我們談什么都離不開車規級，什么是車規級？高實時、高安全，還有高擴展和高安全。例如安全監控，如何做到SOC和MCU中的可靠冗余和安全保底、系統如何解決BUG保證系統方案，這些都屬于基礎軟件的框架范疇。新的ADAS/AD架構：中國需求如何為AP添磚加瓦？對比AP和CP架構會發現兩者有明顯的不同。AP雖然在復雜性硬件和其他各不同狀況下適用性都較好。但是L2輔助駕駛和L3、L4級自動駕駛的功能卻沒有體現。這是國汽智控智能駕駛操作系統ICVOS，是智能駕駛全棧操作系統基礎軟件。可以看到在定義整體框架時，最底層是異構硬件平臺，跨平臺支持多種不同傳感器、執行器、硬件計算單元以及不同車輛平臺，系統軟件定義成內核和中間件。作為操作系統的內核，可以提供基本的操作系統服務，例如功能調度、文件系統、內存、接口等，中間件提供高性能的數據通信和服務。系統軟件層還是以AUTOSAR AP、CP的框架為主，其中的自動駕駛域分為計算域、SOC和MCU。再上層是功能軟件。從基礎軟件或者系統來看，它本身呈現出大CPU、多芯片的特點。在CPU內部跨節點、跨芯片做到實時、可靠、實現同傳這些基本的功能，這一架構提供了一定的支撐。再往上走，應用層中自動駕駛、V2X、HMI的這些基礎軟件怎么支撐？要靠我們定義的功能軟件，分為數據抽象、數據流框架、算法庫三塊內容。這些實際上都是為了實現兩件事情，其一是高實時和高安全，第二是如何支持應用軟軟分離，如何支持主機廠差異化和定制化的功能，同時還能高效開發，支持硬件平臺高效平滑切換，都將由基礎軟件實現。軟件定義繞不開一件事情，所有廠商和供應鏈助力主機廠超過特斯拉，特斯拉的法寶是什么？最近提的是軟件，也提到了OTA，什么是OTA，怎么做到OTA？首先要做到集中式開發，這樣才能高效迭代功能。另外，整體產品一定要分成硬件、超系統和應用的形式。OTA更新實際上是在應用層，軟件改了任何一行代碼，沒有經過測試誰也不能保證，但是有好的架構便能保證。這也是為什么在智能汽車時代，軟件定義一切，基礎軟件的價值排在第一位，但這不是代碼的價值，而是架構的價值。自動駕駛中，要對數據進行輸入、感知、融合、決策規劃、控制，它屬于一個流系統，而不再是協同性的系統。我們經常說智能網聯汽車的變革開始于自動駕駛，但不會終止于自動駕駛。自動駕駛從L2、L3等級發展到最后沒有方向盤，將會進入一個平臺期，當然這離我們還比較遠。但智能汽車的發展會就此停下嗎？AUTOSAR、基礎軟件，會止步于自動駕駛嗎？當然不是。我們以自動駕駛為起點，推動域控架構、硬件操作系統發展，提升基礎軟件的架構，為應用服務。同時我們期望AUTOSAR能對自動駕駛進行進一步擴展，繼續為域控開發做出貢獻，其中的首要還是基礎軟件。這是我們與AUTOSAR AP的對比。在系統軟件層，我們在其中可以看到AUTOSAR AP許多框架性概念的進一步落地，仍然圍繞著AUTOSAR的內核，在軟件上進行進一步擴展，同時提供更多算法、數據安全等方面的服務。毫無疑問，數據安全的功能實現以軟件為主，其次是自動駕駛。但沒有AUTOSAR標準，供應商怎么做？如何理解中國數據安全的準入？如何讓數據安全的功能高實時、高可靠地和基礎軟件結合？我們目前我們正積極和AUTOSAR一同討論，希望進一步共同推進相關產品和標準的落地。總體而言，我們的方案和AP對比，向下來看是基本一致的，而在功能軟件之上有了進一步擴展。在實時數據流處理部分，一定會有向上的開發界面，和現在的標準接口相類似。它將更加強調SOA，面向基礎軟件輸出服務，并提供自動駕駛、V2X的配置服務。這既是中國的標準，同時也是先行的產業實踐落地。什么是中國標準和中國方案？先在中國落地，然后進一步支撐整個行業，而不是獨有的，這就是中國方案。在這次中國電動汽車百人會上，汽車行業最高兩個領導都提到了自動汽車的三大技術，操作系統、數據安全以及車路云或者車云計算。這是我們產業落地的一個Case，我們相當于是共建主機廠的操作系統。在這個產業鏈上，許多同行都覺得我們不約而同地變成了和客戶競爭。想要解決這個問題，就會涉及到怎么建立新產業鏈。操作系統和應用中，應用是主機廠的天下，即便是操作系統的基礎軟件，也需要與主機廠共建。上圖中綠色的部分就是我們和主機廠客戶一同做的應用開發。上圖是與另一家主機廠的合作，你們可以看到它的自主能力比較強。整體架構相類似，但在基礎軟件部分，主機廠的參與度很高。我們經常與主機廠合作，基于國標架構形成主機廠的車控OS。但同樣的架構，除了智控的核心貢獻，主機廠會根據不同能力做出不同的貢獻。我們在產業實踐中也發現，AUTOSAR CP永遠是大家不可去掉的部分。我們在傳統控制器的架構中保留了AP和CP的框架，基于CP框架進行開發，這也是主機廠能做應用開發的原因。數據安全和車云計算實際上與基礎軟件是強相關的。數據安全離不開自動駕駛，最大的數據在自動駕駛域，最大的數據處理能力也在自動駕駛域。雖然國家提出了數據安全準入，但我們主機廠問出了一個關鍵問題，產品在哪里？其實還沒有正式的產品。另外，自動駕駛域一定會給數據安全帶來很好的反饋，更好地助力監管。例如感知、融合、規劃后產生的所有新數據都要進行數據安全管理。真正的市場一定是基礎軟件開發產生的新東西，例如自動駕駛的數據安全，作為基礎軟件的重要補充，既是市場需要的，也是技術、架構的挑戰。我相信AUTOSAR一定會在這方面豐富擴展，我們中國也會積極參與，甚至希望能引領。軟件定義模式一定會產生價值，但它不是嘴上說說而已，而是要思考在商業模式上該怎么實現。比如說提供幾年的服務、如何提供軟件升級、數據安全的庫如何實現，這些都是我們需要思考的。這離不開應用設計，也離不開共用框架。最后是車路云。我們最近提到了智路OS，這其實就是車控OS的延伸。什么是車路云？中國市場大概保有2000萬以上的乘用車，但在單價15萬人民幣以下的占50%，7-8萬人民幣以下的占30%-40%，這些車其實不會從一開始就做軟件定義。再是軟件定義時代，軟件更新的速度遠遠超過硬件，然而車輛幾乎不可能去做硬件預埋。那么軟件怎么升級？云計算，這也是我們在推動的事情。在此前我們演示的車車協同和車云協同中，同樣的基礎軟件運行在單車內和10公里內的機房，同時運行在距離20米的另外一輛車上，通過感知規劃控制來協同計算。實現在10毫秒和20毫秒之間的跨平臺通信，這就是我們所設想的，從EE架構擴展到單車物理邊界。現在許多人都在提單車智能、網聯賦能。中國目前的網聯路線仍然是單車智能，但這里的“車”是虛擬車。什么是虛擬車？硬件能擴展，OS基礎軟件是大一統的基礎軟件，像云計算一樣運用在不同平臺，這就是云計算的EE架構。最后總結一下，軟件定義是一個激動人心的時代，但要怎么把它變成現實？我們仍然要借鑒其他行業在軟件定義中是怎么做的，并結合創新對其進行融合。但中國方案不是中國獨有的，更是來推動AUTOSAR組織乃至全球行業的。毫無疑問，我們和AUTOSAR要保持緊密合作，中國的一定是世界的，世界的中國一定會歡迎。關注公眾號，點擊公眾號主頁右上角“ ··· ”，設置星標，實時關注智能汽車電子與軟件最新資訊
