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    • 市场及技术趋势解读
    • 自动驾驶域控制器面临技术挑战
    • 软件定义汽车时代,何为核心开发能力?
    • 跨域融合未来需要怎样的域控软件架构?
    • 软件定义汽车模式优势初显
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SOA架构助力行泊一体域控制器落地

11/24 14:13 作者:盖世汽车
阅读需 15 分钟
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除了域控制器硬件上的集成化,目前汽车电子电气架构还面临着软件服务化的趋势。2022年11月14日,由盖世汽车主办,上海虹桥国际中央商务区管委会、上海闵行区人民政府指导,上海南虹桥投资开发(集团)有限公司协办的2022第二届智能汽车域控制器创新峰会上,东软睿驰自动驾驶业务线技术副总监胡骏博士将行业发展趋势对汽车行业的影响归纳为组织架构、产品形态和产业链形态三个层面的“重构”,并强调:“未来深度的跨域融合一定会发生,那么未来的技术架构应该是什么样的?这是市场对我们提出的需求和任务。”

作为一家软件基因浓厚的Tier1,东软睿驰认为在良好的硬件架构设计的基础上,做好硬件适配层是做好软硬件解耦的关键,也是提升研发效率、缩短产品交付周期的核心所在。以下为演讲内容整理:

胡骏 博士 | 东软睿驰自动驾驶业务线技术副总监

市场及技术趋势解读

 

整车架构从传统的分布式ECU,逐步向域集中演进,这是我们汽车行业尤其是自动驾驶行业近几年一直在经历的变迁。许多合作伙伴,包括东软睿驰自己也在思考,未来如何做中央的计算架构,如何开展跨域集中的工作。

表象上是整车架构的变迁,结合自动驾驶功能发展的趋势以及“软件定义汽车”在行业逐步落地的趋势,实际上这一过程对于整个行业重塑的力量非常强大,我们这种重塑归结为三个层面的重构:

首先是整个行业的组织架构发生了重构。无论是站在东软睿驰的Tier1视角还是主机厂视角,为了开发更复杂的行车和泊车融合功能,我们的组织架构进行了相应的调整——软件团队所占的比重越来越多,越来越多地拉通原先按功能垂直划分的壁垒......各种角度来看我们都经历了这个过程。从技术上来看,大家认为未来可能会产生很多域之间的深度融合。但为什么短时间内我们没有看到这些深度融合的产品形态出现?更多原因在于,固有的组织架构不能够很好地适应新产品的构建,所以组织架构的重构将会在我们行业持续发生。

第二个层面的重构是产品形态的重构。东软睿驰进入行业以来,发现过去主流市场需要的产品,还是单纯地以功能为导向,以SOP为研发结束节点的产品形态。时至今日回过头来看,其中已经发生了很多变化。从软件技术架构来看,市场要求我们有更多的开放性,所以在研发过程中我们会和客户、第三方合作伙伴共同打造相关产品。同时产品复杂度也在提升,并且我们需要在产品的全生命周期不断赋予产品迭代更新的能力,这就需要我们在产品架构和软件架构上做好准备。

第三层次的重构来源于产业链形态的重构。传统的产业链更多是垂直的“烟囱式”封闭产业结构,而现在这样的结构已经被打破了。现在的产业链合作方式不再是传统的链式结构,而是更加扁平化的网状化结构。在复杂域控制器落地的过程中会出现很多参与者,研发过程是你中有我,我中有你的过程。

同时,市场因素对于未来产品形态以及技术形态起到重塑作用。首先,自动驾驶、智能驾驶功能的搭载率毫无疑问已经到达爆发期,未来2-3年中,自动驾驶的主流功能应该会集成在L0-L3的区间。盖世汽车发布的预判是到2025年将有90%的功能集中在L0-L3的区间,但这是否意味着未来几年内功能将实现标准化?实际上市场隐含的趋势并非如此。

我们越来越多的客户和合作伙伴更加关注功能的个性化研发和迭代提升的能力,关注如何在功能迭代提升的过程中拓展客户需要的场景,以及如何有效地用技术支撑这件事,这也是我们在自动驾驶域控制器研究中需要思考的问题。

另外一个趋势是跨域融合,我的看法和盖世汽车基本一致,跨域融合在短期内不是全融合的状态。我们已经看到了很多从功能层面去做跨域融合的趋势和需求,未来深度的跨域融合一定会发生,那么未来的技术架构应该是什么样的?这是市场对我们提出的需求和任务。

自动驾驶域控制器面临技术挑战

基于这些对于市场和产业的理解与判断,我们认为研发自动驾驶域控制器,在技术层面我们需要面对这些层面的挑战:首先是传感器层面,当面临传感器数量和种类的跃升,如何在高阶复杂的自动驾驶功能中最大限度地使用好传感器,按场景和功能做好传感器融合使用的策略,这是我们需要考虑的。

另外,东软睿驰作为Tier1供应商,我们在不同项目中,会遇到不同供应商提供的不同技术参数的传感器,在这种情况下如何做好传感器的泛化,实现核心软件资产的复用,这也是我们需要考虑的问题。

随着域控制器搭载的功能跃升,以及硬件复杂度、软件复杂度的提升,我们的研发投入和研发难度也在不断增加,同时市场要求我们以更短的周期去实现交付,这样的挑战要求我们必须做好软件分离的工作。从软件模块、架构设计角度来说,我们需要尽可能做好抽象、分层、集中、整合的工作,从分布式向集中式进行整合。此外,面对开放性的市场需求,如何做好合作,做好白盒、灰盒、黑盒甚至混合性的交付工作也需要考虑。

再是当前硬件的复杂度、迭代速度大大提升,如何做好软件层面的适配和设计工作,最大化地发挥硬件效率,这也是需要考虑的问题。

最后,对于一款复杂的自动驾驶域控而言,功能安全和信息安全在产品层面的落地毫无疑问已经成为了业界的共识。

软件定义汽车时代,何为核心开发能力?

 

过去组织一款自动驾驶域控制器的研发工作时,我们更多是按照功能性、产品线垂直切分的结构。域控制器时代,我们需要尽可能地打破传统功能之间的边界和壁垒,在应用层面以更加立体、更加精巧的研发团队来进行复杂域控产品研发的工作。

在进行研发模式的变革之后,我们需要思考在软件定义汽车的时代,作为一家自动驾驶域控制器供应商,我们在其中的站位是什么,在变迁的过程中我们应该关注的核心点是什么。

我们认为,更多的核心能力体现在于良好的硬件架构设计基础上,做好硬件适配层是我们做好软硬件解耦的关键,也是提升研发效率、缩短产品交付周期的核心所在。东软睿驰作为一家软件基因比较浓厚的供应商,我们的核心能力在于构建基于基础软件和中间件的软件生态,这里面包含这几个层次:

首先,东软睿驰汽车基础软件产品NeuSAR即将基于AUTOSAR迭代更新到4.0版本,在此基础上我们向整车各域提供通用化、SOA化的中间组件。

对于不同的自动驾驶域和BMS产品,我们也针对性地提供功能中间件。基于这些接口基础和服务,我们会以更加开放的心态自建,或者和合作伙伴共同构建个性化、灵活的上层应用。

跨域融合未来需要怎样的域控软件架构?

 

一款适应当下自动驾驶域控制器和未来跨域的中央域控制器软件架构,应该具备怎样的特性?

首先毫无疑问,SOA的工作必须做好。其中包括面向通讯的服务组件功能、面向服务的软件架构服务工作,在此基础上我们去做好软硬件分离,以及底层软件和上层应用软件的解耦和分离工作。

自进化也是产品需要支持的特性。产品后续如何支持更多的场景,如何保持产品的迭代周期,如何研发产品的商业价值,这毫无疑问是非常重要的机制。这一机制的着力点有三个:一是车端需要在软件架构的层面上支持好价值数据发现的机制;在云端需要有车云互动的支撑,在云端实现产品和软硬件的支撑;同时需要有很好的OTA机制,可以帮助我们持续更新软件。

功能安全和信息安全也是产品落地需具备的能力。最后,面向未来的跨域融合,如何做好跨域的SOA服务框架和组件,也是我们需要在现有的软件架构、技术架构中需要重点考虑的问题。

基于以上思考,东软睿驰参考域控架构和逻辑架构图,首先我们会对于底层硬件的计算资源进行性能域和安全域的抽象,并分别针对性能域和安全域搭载东软睿驰的基础软件和中间件组件,分别对应AUTOSAR的实现。

在此基础上,针对自驾域的需求,我们进一步通过软件架构中的运行时环境抽象层,对底层硬件资源进行进一步的抽象、封装、隔离,预期达到软硬分离以及软件丰度。

在相关产品落地时间过程中,我们发现若要更好地实现解耦,实现SOA的概念,需要有好的通讯框架、通讯中间件,这里也特别为大家介绍一下东软睿驰在这方面所做的工作。Core组件是我们针对操作系统、自驾核心运营环境进行了统一封装。Module组件里封装着东软睿驰自研的自动驾驶关键能力,包括感知、定位、决策等核心能力。Framework提供了较好的SOA调动框架以及系统软件实体的全生命周期管理组件。在这些组件和架构的基础上,我们在上层构建起服务化的应用。

在对一款域控产品进行应用层开发时,总会面临通讯协议以及相应底层通信链路的抉择。但在不同的域控硬件平台上,以及面对不同的客户时,会发现我们难以做到同款应用、同类数据流。如何保证应用层的良好的复用性和迁移?这就需要我们对通讯中间件实现服务化的封装,向应用层提供标准化的接口。这样的一套封装和通讯中间件已经集成在最新版本的东软睿驰产品中,可基于Some/IP和DDS开展域内或跨域工作,实现相对标准化和可配置化的通信服务的接口。

功能安全方面,东软睿驰已经获得了相应的功能安全流程的认证,在实际产品研发的过程中,我们的功能安全也在域控平台项目中得到了实际落地。信息安全层面,东软睿驰在防火墙、安全启动、安全存储等各个层面都有相应的经验和软件产品能力,并成为首批通过ISO 21434流程认证的企业。

软件定义汽车模式优势初显

基于这样一套软件架构,东软睿驰推出了一系列的产品,包括支持功能安全的DMS产品、搭载了SOA软件架构的1R1V的产品,并基于相对开放的架构,在这款产品中和合作伙伴通过联合研发,实现产品的最终落地。

我们L2+的行泊一体域控制器也搭载了SOA软件架构,并将于今年年底实现SOP,搭载的传感器目前支持800万摄像头,共搭载11V的传感器。支持的典型功能包括TJP、HWP以及HPP等典型的L2+功能。

此外,我们的跨域融合中央计算单元相应项目也已经启动,目前正和重量级合作伙伴推进研发工作。这款产品我们将在明年推出市场研发。

东软睿驰进入自动驾驶行业以来,积累了较多自动驾驶硬件平台的开发经验以及落地经验。在软件栈层面,我们有自己的基础软件和套件,以及面向自动驾驶的中间件软件资产和服务。我们针对各种类型的传感器做了标准化的封装和解耦,并对自动驾驶所需要的核心能力进行了封装。在各个项目的落地过程中,我们具备了L0至L3自动驾驶功能落地的能力和软件资产,今年我们也落地了东软睿驰自研的智驾云,能配合车端平台实现产品的研发闭环工作。

基于这些开发经验、软件资产和行业能力,东软睿驰愿意秉承着更加开放和合作的心态,和我们的合作伙伴不断为中国市场和用户推出更多具有用户价值的产品,以及面向未来的中央域控融合产品。

(以上内容来自东软睿驰自动驾驶业务线技术副总监胡骏博士于2022年11月14日由盖世汽车主办,上海虹桥国际中央商务区管委会、上海闵行区人民政府指导,上海南虹桥投资开发(集团)有限公司协办的2022第二届智能汽车域控制器创新峰会发表的《SOA架构助力行泊一体域控制器落地》主题演讲。)

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