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文档简介

计算机行业专题研究:汽车中间件迎发展机遇汽车中间件:汽车软件中的重要基础软件观点一:汽车中间件重要性有望进一步提升汽车中间件独特的功能属性,满足汽车智能化需求。中间件的诞生与IT架构的变化紧密相关,其在IT架构中的位置也决定了其独特的功能属性。从传统IT架构的角度看,中间件的位于上层应用和底层操作系统之间,其起源与分布式架构下异构环境中的通信需求相关,在功能上具有交互支持,公共服务两大类功能。在汽车领域,当前汽车以分布式架构步入智能化阶段,存在大量的交互需求;在汽车智能化趋势下,多样的底层方案共同发展,中间件交互支持,屏蔽底层复杂性的功能顺应了汽车智能化的趋势。观点二:汽车中间件发展与汽车电子电气架构相关,功能或进一步丰富汽车中间件发展与汽车电子电气架构变革紧密相关。汽车电子架构变革与汽车中间件发展具有紧密的联系。汽车电子架构从分布式到域架构的变革,背后反映出的是汽车从机械化到电子化、智能化的变革,汽车以分布式架构步入智能化阶段,汽车中间件的需求持续显现。在这一过程中,汽车中间件的代表AutoSAR从无到有,从CP发展到AP,并且产生了ROS2等多种顺应智能驾驶时代的中间件路线。未来汽车架构进一步集中,有望提供更强的算力,中间件的功能也有望随之进一步丰富,体现为能力边界拓展。中间件能力边界逐步拓展。从中间件的能力边界看,中间件的能力边界逐步扩展,部分厂商提供的中间件产品除了传统的中间件外,也包含了部分功能软件、操作系统层级的模块,中间件厂商正逐步从中间件向操作系统、配置工具和解决方案领域拓展。观点三:AutoSAR诞生与汽车电子化过程相关,具备生态优势0到AutoSARCP:汽车电子化。随着汽车电子化的推进,AutoSAR组织诞生并发展壮大。AutoSARCP标准适用于车身控制、底盘控制、动力系统等场景,AutoSAR标准定义了模型、组件、接口的标准描述(ARXML文件),并且提供了基础软件(BSW)规范,使不同环节得以衔接。这一阶段,AutoSAR的出现形成了囊括主机厂、Tier1、中间件厂商等在内的汽车软件开发流程,中间件供应商提供相应工具,为汽车软件开发的重要角色。观点四:AutoSAR不断迭代以顺应智能化趋势,产业落地经验较多AutoSARCP到AutoSARAP:汽车智能化。进入智能化时代,智能汽车对于中间件提出了更新的要求,AutoSARAP于2017年应运而生。在架构方面由三层架构简化为两层,并通过支持基于POSIX的操作系统,提供对大规模编程与封装的良好支持,面向服务的通信等变革,更好的支持汽车智能化应用。此外,机器人编程框架ROS2同样可适用于自动驾驶场景。这一阶段,商业化AP产品在AP架构基础上提供多种工具。中间件厂商加速发展。观点五:汽车中间件或将呈现多技术路线并行的态势参与者众多,多个标准并行。从竞争格局看,OEM厂商、传统Tier1厂商、平台供应商、汽车电子厂商及第三方软件供应商在中间件领域均有所布局。多数厂商基于AutorSARCP及AutoSARAP标准开发中间件,以博世为代表的部分厂商可兼容AutoSAR与ROS2架构,另一部分以Apex.AI为代表的厂商则完全基于ROS2标准。此外,百度Apollo等分别基于自研的生态进行开发。为什么关注汽车中间件关注点一:汽车行业与其他智能终端相比具有特殊性。相比传统的PC、移动智能终端领域,汽车作为工业品和消费品的结合,具备双重的属性。一方面在工业品领域,汽车需要满足运行稳定性、安全性的要求,另一方面需要满足消费品对于生态丰富性、功能完整性的要求。工业品和消费品需求的差异性使得车内分工的进一步细化,汽车电子电气架构也随之演化。关注点二:汽车行业电子电气架构变革带来发展机遇。从汽车电子电气架构的变化阶段看,当前汽车以域集中架构进入智能化时代,汽车内部被划分为自动驾驶、智能座舱、车身、底盘等不同的域。不同域由于在安全性,灵活性,算力需求等方面具有较大差异,形成了不同的底层基础软硬件组合(包括操作系统、底层芯片、通信方式等)。与PC领域的分布式系统类似,车内出现了异构的环境,中间件的重要性随之显现。关注点三:异构环境+新通信类型的应用使通信交互功能重要性持续提升。通信交互是狭义中间件最为重要的功能之一,异构环境使中间件的通信交互属性起到了重要的作用。在汽车内部,跨域、跨核、跨操作系统、跨终端的各类通信需求持续显现;另一方面,以太网等新型通信技术的使用,使得汽车内部的通信更加复杂多样,汽车中间件的通信交互功能重要性持续提升。关注点四:底层异构环境使中间件为代表的基础软件重要性进一步提升。除了基础的通信交互外,中间件还承载着屏蔽底层复杂性的功能,与移动智能终端中的核心框架层类似,中间件的存在有助于屏蔽底层复杂的硬件状况,使得开发者专注于顶层应用的开发,提升开发效率。随着汽车底层算力基础的不断提升,更丰富的芯片组合,使得高级的算法,功能得实现成为可能。中间件屏蔽底层复杂性,提升开发效率的功能,有助于加速应用生态的建设。汽车中间件:具备交互支持,屏蔽底层复杂性功能中间件介于应用与底层操作系统之间,具备两大功能从IT架构所处位置看,中间件位于应用与操作系统、数据库之间。中间件向下适配不同的操作系统内核;向上提供统一的标准接口,负责各类应用软件模块之间的通信以及对底层系统资源的调度。为上层屏蔽底层的复杂性,让开发人员能在不同平台上实现、迭代、移植上层功能、算法。从功能角度看,中间件主要功能可分为交互支持,公共服务两大类。交互支持功能指中间件能够协调系统中不同组件之间的交互,对进程或线程、数据库连接、缓存对象等逻辑资源进行调度,解决分布式环境下数据传输、数据访问、应用调度的问题。交互支持功能与分布式系统的特点、通信技术紧密联系。公共服务功能则指中间件实现部分服务的复用,涉及系统构建和系统集成、流程管理,支撑应用开发、运行和集成等问题。公共服务功能不断完善,推动中间件向软件基础平台发展。汽车以分布式架构步入智能化阶段,中间件满足通信需求汽车以分布式的架构步入智能化阶段,存在大量交互需求。随着智能汽车功能和软件复杂度的提升,对电子电气架构设计的算力、通讯能力等方面提出更高的要求。汽车电子架构由分布式向域架构转变,如极狐阿尔法S华为HI版车型、特斯拉

Model3等均采用域架构的设计。域架构依据ECU的功能将整车划分为不同的域,由单个控制器相对集中地控制所在域内的各个功能,减少布线的复杂度,增强架构的灵活性。域架构在集中度上有所提升,但仍然具备多个域,仍然呈现分布式的特点。当前汽车以分布式的架构步入智能化阶段,对于中间件的需求应运而生。车内以太网和5G技术应用增加,中间件应用进一步丰富。车内通信技术包括总线技术、以太网等技术。其中,常见的汽车总线技术包括LIN总线、CAN总线等。随着车内数据量的增长,在宝马等头部厂商的推动下,具备更高传输速率,支持更丰富通讯协议的以太网技术应用进一步增加。在信息娱乐系统、ADAS等领域的应用不断增加。随着车内通信的类型进一步丰富,与之相匹配的中间件领域的产品也进一步丰富。智能化推动架构变革,中间件有助于屏蔽底层复杂性汽车IT架构中存在多样的底层方案,汽车中间件有助于屏蔽底层复杂性。在智能汽车中存在多个控制域(动力域、底盘域、座舱域、自动驾驶域、车身域),每一个领域对应的底层芯片,操作系统内核也有区别,不同的车型所采用的底层硬件,操作系统层也有所不同,应用开发时需要面对复杂的底层方案组合。汽车中间件有助于实现软硬件解耦,屏蔽底层的复杂性。中间件具有提供公共服务的功能,即针对系统构建和系统集成、流程管理,支撑应用开发、运行和集成等问题,实现部分服务的复用。通过提供公共服务的方式,将共性的部分进行抽象,有助于屏蔽底层的复杂性,帮助开发人员更加高效的实现应用开发。计算架构演变,中间件作为基础软件空间有望进一步打开。随着汽车电子架构向集中式及中央计算的模式转变,ECU的功能进一步集成到域控制器乃至中央计算单元。架构的变革对软件开发的可移植、可迭代、可拓展特性提出更高的要求,以ECU为单元的开发模式有望转变为以通用硬件平台、基础软件平台及各类应用软件为特点的新型开发模式。在这一模式下,软硬件或逐步解耦。中间件作为重要的基础软件,通过屏蔽底层的复杂性,顺应了软硬件解耦的趋势,未来基础软件空间有望进一步打开。汽车中间件与汽车电子架构紧密相关汽车中间件发展与汽车电子架构变化紧密相关汽车电子架构从分布式到域架构,集中化程度提升。随着汽车电子化程度提升,辅助驾驶功能的推广,ECU数量不断提升,汽车电子架构逐步向集中化演变,随着奥迪、特斯拉等厂商推出域集中架构,以划分不同功能域的方式来集中控制不同ECU的架构逐步兴起。分布式架构阶段中ECU数量有限,多用于控制发动机,而随着汽车智能化、电子化程度的提升,不同域之间的通信需求,交互需求逐步显现,对于能够实现跨域交互支持的中间件的需求也随之出现。汽车中间件发展与车内通信、汽车电子架构的变化相关。汽车中间件的主要框架包括AutoSARCP、AutoSARAP、ROS2。其中AutoSAR是由AutoSAR组织制定的汽车开放式系统架构标准,ROS2则是一个机器人编程框架,被运用于智能汽车中。从汽车中间件的发展历程看,2006、2017为两大重要节点。2006年AutoSARCPV2.0正式发布,2017年面向智能汽车时代的中间框架AutoSARAP、ROS2完整版陆续发布,与汽车步入域集中电子电气架构、车内以太网通信运用增长的时间点较为一致。0到AutoSARCP:汽车电子化AutoSAR组织发展壮大AutoSAR组织定义了汽车基本软件结构和外部接口。2003年,9家汽车行业的巨头(宝马、博世、大陆、戴姆勒、福特、通用、PSA、丰田、大众)建立AutoSAR组织。该组织共同制定了汽车开放式系统架构标准AUTOSAR(AUTomotiveOpenSystemARchitecture,汽车开放系统架构)。AUTOSAR标准定义了基本软件(BSW)的内部结构和外部接口的定义,软件供应商根据AUTOSAR标准提供实现。产业分工不同,中间件厂商地位重要AutoSAR架构中,软件服务、芯片厂商、OEM及Tier1侧重分工不同。在AutoSAR架构下,偏底层的微控制器抽象层包含各类驱动,作为上层软件与MCU寄存器的过渡层,由MCU厂商提供;ECU抽象层和ECU硬件相关,复杂驱动让应用直接访问特殊设备,涉及严格的时序问题,抽象难度大,RTE用于抽象ECU之间的通信,此部分主要由OEM或Tier1提供;服务层软件通常由第三方软件服务商提供,但部分OEM及Tier1同样进行了服务层模块的自研开发。AutoSAR实现软硬件解耦,汽车电子化趋势为重要推动力AutoSARCP架构通过分层实现软硬解耦,提升效率。AUTOSARCP架构分为服务层、ECU抽象层、微控制器抽象层、复杂驱动层等,服务层提供基础软件及标准化的系统功能和功能接口;ECU抽象层提供统一的访问接口,实现对通信、存储器或者I/O的访问,使ECU层级与底层MCU解耦;微控制器抽象层包含多种驱动程序,实现了底层硬件的封装。通过分层思想的体现,实现了顶层应用与底层硬件的解耦,通过提升标准化程度进一步提升了开发效率。AutoSARCP到AutoSARAP:汽车智能化AutoSARAP采用两层架构,适应高性能计算需求AutoSARAP是针对高性能计算ECU的解决方案。AUTOSARAP(自适应平台)正式发布于2017年,是AUTOSAR针对高性能计算ECU的解决方案,用于为高度自动化和自动驾驶等用例构建安全相关系统。AP支持自适应应用程序,提供服务和API两种接口。该平台提供功能集群,封装了AP的功能,定义需求规范的聚类,从应用和网络的角度描述软件平台的行为,不限制实现AP的架构的软件设计。与AUTOSARCP相比,ARA环境在运行时动态的与服务和客户端连接。自2017-2021年,历经四年的更新迭代,功能逐步丰富。由AutoSARCP的三层架构变为AutoSARAP的两层架构。AutoSARAP在架构方面不同于AutoSARCP,架构简化为两层。CP架构内的基础软件层(BSW)、运行时环境

(RTE)层在AP架构内统一为基础软件及中间件层(ARA)。CP内基础软件层的各种服务支撑上层应用,在AP架构内则由ARA中的功能集群(FC)支撑上层应用。功能集群可分为提供基础服务的API(Foundation)以及提供其他服务的接口(ServiceInterface),此外自适应应用(AA)也能够为其他应用提供非平台服务。在AutoSAR架构的演进过程中,出现了部分服务向基础API的转化、基础API的变化,但总体的两层架构始终保持稳定,是符合面向服务架构开发范式的中间件架构。AutoSARAP开发过程与CP类似。首先在设计阶段OEM负责系统、诊断、服务、应用和Manifest设计,产出arxml文件。其中Manifest文件用于支持AP产品的配置,分为MachineManifest(描述运行AUTOSARAP的机器)、ExecutionManifest(描述应用程序部署相关信息)、ServiceInstanceManifest(用于根据基础传输协议的要求,指定如何配置面向服务的通信)。在OEM完成总体框架的设计后,将设计阶段的arxml文件通过代码生成器和Manifest分别生成.cpp、.h文件和json文件;最终集成代码运行在ECU上。AUTOSARAP与CP编程语言不同,AP提供对大规模编程与封装的良好支持。CP基于C语言面向过程开发,而AP基于C++语言面向对象开发。在传统ECU领域,C语言凭借其简易的编译方式、较高的程序运行效率,能处理大部分系统问题,是汽车开发人员的主要选择。但随着汽车设计日益复杂,自动驾驶、高级辅助驾驶等新功能的实现需要大量高级代码。C++在处理大规模程序编程的优势使其取代C语言成为AP的标准语言,C++为构造大型系统提供了更好的支持,并为数据封装提供了更好的机制。AUTOSARAP与CP应用领域的不同,应用领域从车控到智控软件。CP一般应用在传统车身控制领域,如引擎控制、制动系统等,AP一般应用在自动驾驶、高级辅助驾驶、车载信息娱乐系统领域。POSIX操作系统赋予了AP高计算能力、高度灵活性与可编程性,C++编程语言为构造复杂系统提供了更好的支持,面向服务的通信方式提供了低网络负载,高通讯效率等诸多优势,FOTA提供AP固件升级的能力,凭借这些方面的改变,AP相比于CP更能胜任对算力要求更高的场景以及追求较高自由度的场景中。ROS2:汽车智能化ROS2是一个机器人编程框架,在机器人应用和计算机OS之间提供了通用的中间层框架和常用软件模块(ROSPackage)。ROS基于DDS通信机制,支持实时性、嵌入式、分布式、多操作系统,支持的系统包括Linux、windows、Mac、RTOS等。此外,ROS2中引入了QoS策略用于配置节点间通信,进而提升了ROS2适应于不同应用场景的灵活性。ROS2在车内可适用于自动驾驶场景,采用RO2架构的代表性中间件为Apex.Middleware。ROS2对ROS1的部分领域实现了改进和提升,包括系统架构中的OS。ROS1主要构建于Linux系统之上,支持Ubuntu,而ROS2支持多种系统,包括Linux、windows、Mac、RTOS等。ROS2全面支持三种平台,包括Ubuntu16.04、MacOSX10.12、Windows10,除了完全覆盖ROS1所能支持的OS系统外,多操作系统让ROS2可以兼容更多的软件生态,在使用过程中,可以根据需求灵活调整对应的OS。ROS2对ROS1通讯架构进行了改进提升,支持DDS通讯系统。ROS1通讯系统基于TCPROS/UDPRO,ROS2通讯系统基于DDS。ROS1项目的初衷是为了给科研机器人提供一个开发环境和相应的工具,当其运用于自动驾驶时,其为机器人开发的应用层和通用的消息接口并不完全适用,其通讯系统TCPROS/UDPRO存在以下缺陷:无法满足实时性、对于网络通信的重依赖。针对此类问题,ROS2采用基于RTSP(Real-TimePublish-Subscribe)协议的DDS作为通讯系统,支持实时控制,支持非理想网络环境,使ROS2在低质量高延迟等网络环境下系统仍然能够运作,适应了自动驾驶的需求。ROS2引入了QoS(QualityofService)策略,并运用于节点间通信。ROS2通过配置QoS策略,并将其运用于节点间通信,ROS2有效提高了其适应于不同应用场景的灵活性。相比于ROS1仅支持基于TCP的通信,ROS2通过QoS,可以同时表现出TCP的可靠性和UDP的高实时性,用户可以通过选择不同的QoS配置文件以实现不同的通信表现。灵活的配置选择使ROS2能够对通信的实时性、完整性等功能提供支持,更好适应自动驾驶场景。AutoSARCP到CyberRT:自动驾驶CyberRT是针对无人驾驶的解决方案。CyberRT是百度Apollo开发的中间件,在Apollo3.5中正式发布。CyberRT具有轻量级、平台无关等特点。从底层组件看,其底层使用了开源版本的DDS,并在此基础上进行改良。CyberRT专为无人驾驶设计,基于无人驾驶业务现状深度定制,目前百度已将CyberRT开源供自动驾驶团队使用。CyberRT支持DDS通信。CyberRT的底层通讯架构为面向自动驾驶汽车开发的DDS

(DataDistributionService)分布式实时嵌入式系统,其可满足基于信道的通信

(Publish-Subscribe模式),单向通信+无需实时应答,以及基于服务的通信(ServiceClient模式),双向通信+实时应答。CyberRT还提供了不同的通信方式,以应对各类自动驾驶需求,包括统一进程内通信、同主机进程间通信、跨主机通信。汽车中间件商业模式AutoSAR阶梯式收取授权许可费用,并针对不同类型组织推出不同的订阅模式。AutoSAR参与者分为多个层级,不同层级的组织对应不同的订阅模式,各模式的管理费用、开放权限、服务内容及职责均存在一定差异。此外,AutoSAR授权价格也不同,不同的价格对应不同的限制Tier1、限制OEM厂商、开发ECU产品数量、量产使用、限制芯片类型等条件进行区分。在软件成本外,开发还需投入开发成本、人力投入及硬件成本等。竞争格局:Tier1,独立第三方共同参与从MotionWise到iceoryx、ZFMiddleware等。TTTech是较早发布汽车中间件产品的厂商之一。2012年,TTTech参与奥迪zFAS项目并担任硬件设计及中间件开发的角色,其后于2017年正式发布中间件产品MotionWise,搭载于奥迪A8车型。此后,各大厂商相继布局汽车中间件领域。2019年,Elektrobit为大众ID.3纯电动车提供基于AutoSARAP的中间件。2020年,博世发布开源自动驾驶中间件iceoryx,其采用宽松的Apache2.0许可证,允许任何个人或者开发团队将iceoryx用于商业用途而不必公开其衍生产品的源代码。iceoryx还实现了真正的零拷贝,其过程中无需创建任何数据副本。除博世外,采埃孚也于2020年发布了中间件产品ZFMiddleware。AutoSARCP竞争格局国外企业占行业主导地位,国内企业中间件方案不断涌现。对于AUTOSARCP标准的基础软件及工具链,国外主要供应商有Vector、Etas、EB、Mentor等。其中,第三方软件公司Vector为头部企业,而Etas、EB分别是Bosch、Continental的子公司。国内厂商正积极实现自主化研发,主要有东软睿驰、普华软件、经纬恒润、华为等。AutoSARAP竞争格局国内外企业积极布局AUTOSARAP领域。AUTOSARAP是AUTOSAR于2017年发布的新标准,国内外厂商均处于起步阶段。国外企业大陆EB与和大众合作将AUTOSARAP和SOA平台应用于大众MEB平台ID系列纯电动车型上。国内厂商也将APAUTOSAR作为发力重点,推出相应的中间件及其工具链产品。国内AUTOSARAP领域的新兴软件供应商与国外老牌AUTOSAR供应商深入合作,如经纬恒润同Vector合作,积累总线技术方面的技术经验。ROS2竞争格局量产应用较少,APEX为典型代表。相比较AutoSARAP,ROS2在安全支持、技术成熟度和实时域方面尚有欠缺,其在自动驾驶量产车的应用较少,但随着相关技术的进一步成熟,ROS2应用有望逐步丰富。目前,国内外厂商在ROS2领域均处于起步阶段,致力于ROS2中间件方案研发的公司包括Apex.AI,其所设计的中间件Apex.Middleware为第一个通过ASILD认证的ROS2方案,博世,其所设计的中间件冰羚基于零拷贝和共享内存技术开发。除此之外,丰田、大陆、采埃孚等OEM以及Tier1均积极布局ROS2领域,把握ROS2发展机遇。产品布局中间件领域,OEM厂商、传统Tier1厂商、平台供应商、汽车电子厂商及第三方软件供应商均有所布局。架构标准有所差异。从架构标准来看,多数厂商基于AutorSARCP及AutoSARAP标准开发中间件,以博世为代表的部分厂商可兼容AutoSAR与ROS2架构,另一部分以Apex.AI为代表的厂商则完全基于ROS2标准。此外,百度Apollo、TTTech等分别基于自研的生态进行开发。从支持的技术点来看,博世的iceoryx专注于共享内存技术来优化进程间通信,华为MDC平台支持的通讯方式更为广泛,包括SOME/IP、DDS及共享内存。不同厂商产品的架构标准有所差异。中间件厂商梳理Tier1及子公司Etas:提供RTA-VRTE、RTA-BSW、iceoryx等多种中间件产品提供遵循AUTOSARCP与AP规范的多款中间件方案。RTA-VRTE遵循AUTOSARAdaptiveR19-11规范,提供车辆计算机的AUTOSAR平台基础软件框架,使用C++11语言和Linux操作系统,目前已实现多个组件,可满足当前最常见的基于SOME/IP通信和基于DOIP诊断的应用场景。RTA-BSW为汽车电子控制单元(ECU)提供全面的AUTOSARR4.x中间件,可提供一套全面的AUTOSAR堆栈,包括操作系统、运行时环境、通信、内存、诊断协议、复杂驱动和校准,这些堆栈可为ECU应用开发提供AUTOSARR4.x平台。该方案易于配置、集成和测试,支持将应用部署到真实的ECU硬件和虚拟目标(例如,ISOLAR-EVE)上。两种方案皆通过基于ISO26262的安全认证,满足ASIL-D安全级别应用需求。易特驰RTA-VRTEAP。RTA-VRTE采用AutoSARAP架构,使用C++11语言和Linux操作系统,已实现多个组件,可满足当前最常见的基于SOME/IP通信和基于DOIP诊断的应用场景。Elektrobit:符合AUTOSAR标准的基础软件及可扩展平台EBtresosAutoCore是基于最新的汽车开放系统架构AUTOSAR标准4.X,专业面向汽车电子控制单元(ECU)的汽车开放系统架构。EBtresosAutoCore由独立硬件产品(ACG)以及硬件相关的产品微控制器相关(ACM)组成,其中ACG提供可扩展且高度优化的汽车开放系统架构AUTOSAR运行时间环境(RTE)以及包含诊断特定的AUTOSAR汽车开放系统架构模块,ACM软件架构提供适合的OS以及微控制器抽象层(MCAL)。EBtresosAutoCore遵循AUTOSARICC3分层结构的中间件,能够支持各类汽车通信网络如CAN、CANFD、LIN、FlexRay和以太网,还覆盖众多场景。在安全性方面,EBtresosAutocCore通过质量和指标报告以及面向OS和RTE的安全应用指南支持ASILB级的安全等级。EBcorbos是针对高级车辆架构的全新自适应AUTOSAR标准的可扩展软件平台。EBcorbos产品系列包括用于安全可靠的高性能控制单元的基础软件(EBcorbosAdaptiveCore)、虚拟机监控程序(EBcorbosHypervisor)、基于Linux的高性能操作系统(EBcorbosLinux)以及集成式开发环境(EBcorbosStudio)。(1)EBcorbosAdaptiveCore:

基于POSIX的汽车造作系统的多操作系统支持,能够在多个硬件平台(如Intel、Nvidia、Renesas等)上使用。(2)EBcorbosHypervisor:能够在单个CPU上提供一台或多台虚拟机,以支持安全关键、安全相关和实时的应用系统。(3)EBcorbosLinux:提供满足功能安全(ISO26262)以及信息安全(ISO21434)要求的车载Linux操作系统。(4)EBcorbosStudio:基于自适应AUTOSAR自适应平台开发和集成应用程序的通用工具。该平台支持各种汽车软件操作系统、虚拟化和自适应AUTOSAR软件中间件,具有实现汽车自动驾驶保障的最高级别(L5)的安全性、降低复杂性、节省时间和成本优势。采埃孚:ZFMiddlewareZFMiddleware提供可以集成到整车制造商软件平台的模块化解决方案。2020年12月,采埃孚推出新款开源软件平台ZFMiddleware,该中间件方案以AUTOSARAP为架构,通过基于ISO26262的安全认证,满足ASIL-D安全级别应用需求。该项技术可在车辆的整个生命周期内按需选用及更新,具体涉及自主驾驶、集成式安全系统、车辆运动控制以及电驱动系统等领域。Middleware将作为软件应用及车辆硬件的连接器,尽可能缩小界面,确保该系统的各部分能够实现快速通信,有助于简化车企系统整合的复杂性。ZFMiddleware预计将于2024年开始搭载于量产车辆上。华阳集团

AAOP:开放式、可定制的软硬分离平台五大亮点赋能互联网生态。华阳开放平台ADAYOAutomotiveOpenPlatform(AAOP)通过分层分类技术架构与模块化、标准化的SDK化封装,实现硬件生态与车联生态的软硬解耦,解决了如今Tier1面临着硬件与车联网生态适配工作量、沟通成本成倍增加的难题。AAOP聚焦智能座舱平台化,通过车规级标准器件、丰富硬件配置、统一软件接口、高效研发模式、完善诊断系统,为车联网生态打造一个开放式、可定制的软硬分离平台,推进行业专业化分工。产品具备性能稳定、配置丰富、接口统一、诊断快速、研发高效、车联网生态丰富等特点。软硬分离,满足更多定制化需求。AAOP采用硬件抽象封装与软件标准化模块化设计。在硬件方面,把芯片模块驱动、音视频解码、传感器、数据传输等硬件驱动进行抽象标准化封装,同时也对车身ACC/B+、大灯/车门/诊断等检测进行车身抽象标准化封装,再根据行业需求细分低、中、高三种级别的车规级硬件配置,满足客户不同产品定位的需求。在软件方面,遵循AndroidAutomotive标准规范的分层及接口,同时在数据服务方面,打通DVR/T-BOX/AVM/4G、仪表/HUD等设备通信并做标准化封装。通过硬件抽象封装与软件标准分层设计,实现应用与硬件的隔离。OEM及子公司TataElxsiAUTONOMAI:自动驾驶汽车平台兼具深度学习及人工智能两大功能。AUTONOMAI是TataElxsi的一款自动驾驶汽车平台,兼具深度学习及人工智能两大功能。基于实验室的虚拟驾驶方案,AUTONOMAI可验证自动驾驶算法,支持各类传感器模拟,还能提供整套基于摄像头及传感器的算法框架,可被用于ADAS及驾驶辅助用例。平台为汽车制造商和一级汽车供应商提供了涵盖感知、GNC和线控驱动的全面模块化解决方案,以快速构建、测试和部署自动驾驶汽车。该解决方案支持传感器与从摄像头到雷达和激光雷达的各种传感器的融合,并利用复杂的人工智能和基于深度学习的算法来提供无人驾驶汽车预期的复杂用例场景。AUTONOMAI还通过其预先集成的验证数据集以及AI和深度学习功能,允许快速适应特定区域。上汽集团:汽车行业首个全栈技术解决方案海外独立软件公司TTTechAuto:

提供MotionWise中间件产品MotionWise基于量产验证的高性能自动驾驶软件平台。MotionWise于2017年7月在奥迪zFAS的首个量产项目A8中问世,是一个经过系列验证的用于自动驾驶的安全软件平台。MotionWise通过基于ISO26262的安全认证,满足ASIL-D安全级别应用需求,支持Linux/QNX操作系统。凭借其智能架构设计和周边工具,MotionWise有助于发挥自动驾驶解决方案的能力,同时提供面向多场景的服务能力,如具有故障操作性能的实时功能、设计安全、服务保证、尖端的开放式集成平台等。目前全球搭载TTTechMotionWise产品已有25个以上车型SOP量产。TTTechAuto受到多家OEM投资青睐。2022年2月3日,全球汽车中间件软件方案供应商TTTechAuto宣布获得来自奥迪和安波福的合计2.85亿美元C轮融资,至此随着安波福的加入,安波福与奥迪、三星电子、英飞凌等一起成为TTTechAuto的蓝筹股股东,凸显了TTTechAuto凭借其安全软件平台在新兴的汽车用软件定义移动性领域的地位以及为市场带来的价值。而在完成本轮融资之后,TTTechAuto的估值超过了10亿美元,成为汽车软件领域的一家新独角兽。除此之外,TTTechAuto还拿下了大众、宝马、戴姆勒、现代等OEM及大陆集团、瑞萨等公司的量产订单,已经实现全球范围200万辆新车的前装量产。Vector:提供动态软件解决方案和嵌入式软件MICROSARClassic是一个对AUTOSARClassicECU的嵌入式软件。由运行时环境MICROSAR.RTE和MICROSAR基本软件模块(BSW)组成,涵盖了整个AUTOSARClassic标准以及许多扩展。DaVinciConfiguratorPro的用户界被面用于配置MICROSARClassic模块,该工具包括有用的功能,例如参数的自动推导和广泛的验证功能。MICROSARClassic提供来自单一来源的4.x和3.x的完整的AUTOSAR的解决方案,适用于众多硬件平台和编译器,能够支持不同的数据格式,例如AUTOSAR-XML,DBC,LDF,FIBEX,CDD,ODX。其中,veHypervisor基础软件组件实现在单个控制器上运行多个独立的虚拟机,遵循ISO26262开发,且达到ASILD等级,确保虚拟机安全高效运行。Apex.Middleware:高性能数据传输Apex.Middleware集成汽车通信需求。ApexMiddleware是Apex.AI推出的能够满足汽车通信需求、支持机器内部通信、支持跨机器通信、支持云端通信的通信中间件。核心组件基于EclipseCycloneDDS™和Eclipseiceoryx™的集成、Eclipseiceoryx的高效零拷贝功能以及EclipseCycloneDDS的高度稳健的实施和高性能网络通信。ApexMiddleware集成了汽车通信需求,服务于从ADAS上的动力传动系到自动驾驶的所有应用,并针对单个SOC上进程间通信的最低延迟和与数据量无关的延迟进行了优化。WindRiver:AUTOSARAdaptive软件平台WindRiver提供立足于自研操作系统VxWorks、WindRiverLinux的中间件方案。VxWorks是适用于开发安全关键应用软件的实时操作系统(RTOS),可被客户用于系统开发并达到全球认证机构认可的最高安全等级,已被各行各业350多家客户用于550多个安全认证项目中。WindRiver于2019年10月推出其中间件方案,该方案立足于AUTOSAR平台,发挥VxWorks实时操作系统(RTOS)和WindRiverLinux等基础操作环境的功能,为互联自动驾驶汽车应用提供灵活且可扩展的面向服务架构,目前已通过基于ISO26262的安全认证,满足ASIL-D安全级别应用需求。2022年1月,全球汽车行业零部件巨头安波福对外披露,宣布以43亿美元收购智能边缘软件服务商WindRiver。MentorGraphics:CapitalVSTAR、VolcanoVSTARVSTAR系列软件方案提供汽车级安全解决方案。MentorGraphics公司是电子硬件和软件设计解决方案(EDA)的提供者,是西门子的全资子公司,其于2014年5月推出VSTAR系列软件。VSTAR系列软件是业内有一定竞争力的以AUTOSAR为基础的设计、分析、验证、虚拟集成及测试软件套件。VSTAR系列软件使用AUTOSAR格式的输入数据以生成软件平台,通过基于ISO26262的安全认证,满足ASIL-D安全级别应用需求。基于其车载通信经验,提供了对多种通信协议的支持,包括CAN、CAN-FD、以太网、LIN、FlexRay,以及支持AUTOSAR标准的多域架构或网关ECU的实施。2016年11月30日,丰田汽车公司已批准其VolcanoVSTAR基本软件栈用于所有丰田汽车。Real-TimeInnovations:ConnextDDS:信息实时共享的智能架构通过实时共享信息实现智能架构。DDS是一个分布式实时系统发布/订阅模型的规范,定义了一个以数据为中心的发布/订阅模型,提供了一个独立于平台的中间件框架,为实时系统中数据发布、传递和接收的接口和行为提供统一标准。RTIConnext基于DDS标准,通过实时共享信息实现智能架构,使大型应用程序作为一个整体协同工作。Connext是第一个用于高度分布式自治系统的连接软件,可以提供低延迟、高可靠性、可扩展性和安全性,对于跨平台和系统的复杂数据分发至关重要。基于Connext数据总线,RTI的软件允许应用程序实时交换数据,并提供任务关键型系统所必需的不间断可用性和安全性。KPIT:KSARAdaptiveTier1采埃孚与KPIT技术公司宣布开发一套行业领先的中间件解决方案。2021年10月,KPIT与采埃孚达成战略合作,双方将共同开发模块化中间件解决方案KSARAdaptive。KSARAdaptive立足于AUTOSAR平台,支持POSIX操作系统,如Linux和QNX,支持SOME/IP通信。采埃孚通过与KPIT合作开发的产品,可以为汽车客户提供更加全面的软件解决方案,包括高性能计算、软件、智能传感器和智能执行器,并与采埃孚软件定义汽车的系统组合衔接。KPIT在中间件开发过程中利用在多个生产项目中的经验、架构咨询和软件集成方面的专业知识,以及其在基于云的连接服务方面的优势,为客户提供全面的软件解决方案。eProsima:FastDDSeProsima是一家专注于网络中间件的企业,提供网络中间件解决方案,基于OMG的DDS标准开发了FastDDS。FastDDS是一个独立的Cpp中间件,符合OMGDDS1.4和OMGRTPS2.2可互操作的有线协议标准。作为一款免费和开源软件(ApacheLicense2.0),该框架具备多种功能和工具,提供商业支持选项以及使用接口定义语言(IDL)从主题定义生成发布/订阅代码,使开发人员能够专注于其应用程序逻辑。FastDDS能够在多平台集成,如Windows,Linux,MacOS,QNX,VxWorks,iOS,Android,Raspbian/DebianBuster,以及适用于机器人、物联网、汽车、关键应用等领域。ObjectComputing——OpenDDSOpenDDS是一个开源且广泛采用并且基于标准的分布式系统的实时发布-订阅解决方案。它实现了标准化的接口,实现了应用程序的连接性和可移植性,并得到了ObjectComputing的服务和支持。OpenDDS符合面向实时系统的数据分法服务(DDS)v1.4、DDS互操作线协议(DDS-RTPS)v2.2和DDS-Securityv1.1,目前支持TCP/IP、UDP/IP、IP组播、共享内存和RTPS_UDP传输协议。项目提供了一组QoS策略来控制底层连接和数据通信的行为,满足分发、可靠性及时性和安全性等领域的非功能性要

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