智能網(wǎng)聯(lián)汽車電子電氣架構(gòu)產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖

智能網(wǎng)聯(lián)汽車電子電氣架構(gòu)產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖2限公司、北京郵電大學(xué)、北京理工大學(xué)、北京國家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)第一汽車集團(tuán)有限公司、北京新能源汽車股份有限公司、華為技術(shù)有有限公司、武漢路特斯科技有限公司、嵐圖汽車科技有限公司、網(wǎng)絡(luò)室、博世汽車部件(蘇州)有限公司、惠州市德賽西威汽車電子股份有限公司、上海鯤宜軟件技術(shù)有限公司、紫光展銳（上海）科技有限公司、東軟睿馳汽車技術(shù)軟件技術(shù)有限公司、清華大學(xué)深圳國際研究生院、中國信息通信研究有限公司、北京交通大學(xué)、普華基礎(chǔ)軟件股份有限公司、上海仰望平汽車股份有限公司、合眾新能源汽車股份有限公司、重慶長安汽車股李長龍、孔祥明、張兆龍、孫江輝、王穎鑫、王孟軒、劉建業(yè)、李玉鵬、曉、宋超、李雪峰、丁先山、尹揚、葉淼波、張貴海、司華超、方偉家、張華宇、嚴(yán)園園、李慶、李迎賓、王存躍、孔德剛、和林、邱安崇、王碧、黃軍、梁迪、林翠蘭、唐僑、葉浩宇、周曉萌、吳勝武、朱勇旭、劉威、聞繼偉、劉德寬、時紅仁、張瑜、顧照泉、任學(xué)鋒、殷凡、彭方強(qiáng)、張偉云、趙公旗、李劍峰、康金燦、章恒、張凱、李巍、何巍、張立峰、李明輝、葛文奇、李宗輝、楊冬、趙亞鑫、賈承前、彭雙印、胡斌、張良、王靜、劉建峰、王野、侯亞飛、蔣峰、雷劍梅、劉杰、3智能網(wǎng)聯(lián)汽車成為全球汽車產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略重點，各類能化功能越來越多，汽車電子電氣架構(gòu)隨之持續(xù)演進(jìn)，有著向中化系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)化的趨勢，同時軟件架構(gòu)通過服務(wù)化逐步實現(xiàn)分層《智能網(wǎng)聯(lián)汽車電子電氣架構(gòu)產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖》氣架構(gòu)，新型電子電氣架構(gòu)本質(zhì)是為車端提供一個面向服務(wù)的分本報告在中國汽車工程學(xué)會、電動汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（CAEV）和中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟（CAICV）的支持和指導(dǎo)下，通過CAEV汽車電子電氣架構(gòu)工作組和最后，感謝參與《路線圖》編撰、研討、審核修訂的全組牽頭單位國汽（北京）智能網(wǎng)聯(lián)汽車研究院有限公司、國汽智控（北京）科技有限公司、北京郵電大學(xué)、北京理工大學(xué)、北京國家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心有北京理工大學(xué)鄒淵、中汽研（天津）汽車工程研究院有限公司韓光省技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所張恒升、普華基礎(chǔ)軟件股份有限公司解決方案中心技術(shù)股份有限公司新能源事業(yè)部技術(shù)中心鐘國華對本報4 51.1行業(yè)背景 51.2新型電子電氣架構(gòu)（EEA）定義 61.3總體研究目標(biāo)和范圍 7第2章產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況 92.1產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 2.2產(chǎn)業(yè)鏈概況 2.3政策和標(biāo)準(zhǔn) 2.4產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢 452.5問題和挑戰(zhàn) 第3章關(guān)鍵技術(shù)體系 593.1軟件架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù) 593.2硬件架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù) 843.3通信架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù) 11003.4車路云協(xié)同關(guān)鍵技術(shù) 1493.5電子電氣架構(gòu)相關(guān)安全體系 1555第4章開發(fā)與測試流程方法及工具（PMT） 1674.1基于模型的汽車電子電氣系統(tǒng)設(shè)計理論基礎(chǔ) 4.2架構(gòu)開發(fā)模式和開發(fā)流程 17114.3架構(gòu)測試流程 17334.4開發(fā)和測試工具鏈 1811第5章產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖：預(yù)期目標(biāo)和實現(xiàn)路徑 19425.1產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體路線 19425.2軟件架構(gòu)發(fā)展路線 1995.3硬件架構(gòu)發(fā)展路線 2065.4通信架構(gòu)發(fā)展路線 21775.5車路云協(xié)同發(fā)展路線 22225.6電子電氣架構(gòu)相關(guān)安全體系發(fā)展路線 2255第6章總體發(fā)展建議 2322參考文獻(xiàn) 2366英文術(shù)語、英文名詞縮略語對照表 23951.1行業(yè)背景系統(tǒng)（ABS）、到智能車控、智能駕駛、智能座艙和智能網(wǎng)關(guān)域控制器，以及智能傳感器、近年來，在國家產(chǎn)業(yè)政策的引導(dǎo)和扶持下，以節(jié)能環(huán)保為代表的遇。同時，在物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和IT技術(shù)的推動下，智能駕駛及智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)廣泛應(yīng)用，使汽車從簡單的代步工具逐步演變?yōu)橛脩粢苿映鲂械闹悄軋D1-1智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展趨勢汽車遠(yuǎn)期形態(tài)將向“車路云網(wǎng)圖”協(xié)同發(fā)展模式演進(jìn)。當(dāng)云端得到充分發(fā)展后，車云通信技術(shù)可做到真正融合。同時，支持高級別自動駕駛和車路云協(xié)同的智能6構(gòu)在車載算力集中、車路云多源算力分配、時間敏感關(guān)鍵信的技術(shù)演進(jìn)和變革提出創(chuàng)新要求，也促進(jìn)汽車電子電氣架構(gòu)技術(shù)向“軟件定義汽車”方向逐步汽車電子電氣架構(gòu)的發(fā)展歷程和趨勢總體上正在從分布式架構(gòu)圖1-2汽車EEA發(fā)展路線11.2新型電子電氣架構(gòu)（EEA）定義智能網(wǎng)聯(lián)汽車新型電子電氣架構(gòu)區(qū)別于傳統(tǒng)汽車一個異構(gòu)的分布式面向服務(wù)的計算平臺，涵蓋汽車電子軟件傳統(tǒng)電子電氣架構(gòu)集合應(yīng)用場景需求、功能邏輯實現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)通訊拓含電子電器部件以及建立這些部件之間的交互機(jī)制的過程。在功能特定約束下，通過對功能、性能、成本、裝配等各方面進(jìn)行分析，1研究報告《智能網(wǎng)聯(lián)汽車新型電子電氣架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化需求研究》，全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會，2027其中，軟件架構(gòu)層面采用面向服務(wù)架構(gòu)（SOA）作為車端軟務(wù)化對功能邏輯進(jìn)行封裝，通過服務(wù)組合方式進(jìn)行軟件集成，通過軟向化和敏捷化管理降低軟件開發(fā)成本，提高軟件架構(gòu)的可組合擴(kuò)展性場景應(yīng)用的快速迭代更新；在硬件架構(gòu)層面采用域控制器、區(qū)域控制性能大算力平臺為支撐，在提升算力的同時實現(xiàn)硬件平臺的集成化、采用SOME/IP（ScalableService-orientedMiddlewareoverIP，可擴(kuò)展面協(xié)議）或DDS（DataDistributionService，用于數(shù)據(jù)分發(fā)/訂閱的通信中間件協(xié)議和全等技術(shù)，確保智能網(wǎng)聯(lián)汽車海量數(shù)據(jù)的高速傳輸；在信息物理層面，借助5G無線通信、車規(guī)級邊緣云、數(shù)字孿生、安全以及實現(xiàn)車路云同步的數(shù)字底座等技1.3總體研究目標(biāo)和范圍《智能網(wǎng)聯(lián)汽車電子電氣架構(gòu)產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖》新一代電子電氣架構(gòu)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、工具鏈和產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面的合作研各方力量，促進(jìn)電子電氣架構(gòu)共性技術(shù)研究，在產(chǎn)業(yè)內(nèi)促成友好放共享的產(chǎn)業(yè)合作模式，支撐國家汽車強(qiáng)國建設(shè)工作?！堵?.研究產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展趨勢，立足現(xiàn)狀，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)不斷完善4.研究汽車電子電氣架構(gòu)設(shè)計方法論以及開發(fā)測試的流程、方85.促進(jìn)將信息安全、功能安全和預(yù)期功能安全融6.對智能網(wǎng)聯(lián)汽車電子電氣架構(gòu)的產(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展路線四大部分展開研究，覆蓋智能網(wǎng)聯(lián)汽車電子電氣架構(gòu)產(chǎn)業(yè)和技跨界融合、共享生態(tài)，為從業(yè)者及決策部門提供智能硬件架構(gòu)、通信架構(gòu)、車路云協(xié)同中的關(guān)鍵技術(shù)，以及縱貫電子電圖1-3《路線圖》整體內(nèi)容結(jié)構(gòu)9第2章產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況表2-1產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況導(dǎo)讀2.2.2軟件架構(gòu)產(chǎn)2.2.3硬件架構(gòu)產(chǎn)2.2.4通信架構(gòu)產(chǎn)2.4產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢2.1產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀域集中（DomainCentralization）、域融合（DomainFusion）、整車中央計算平臺（VehicleComputer）、車-云計算（VehicleCloudComputing）階段。該演進(jìn)概念清晰指明了未來汽車電子電氣架構(gòu)算力會逐漸集中化，最終會發(fā)展到云端計算。當(dāng)前主流圖2-1博世EEA發(fā)展六階段安波福提出智能電氣架構(gòu)（SVC），采用中央計算機(jī)及帶有標(biāo)準(zhǔn)關(guān)，統(tǒng)一供電和數(shù)據(jù)主干網(wǎng)，通過雙環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實現(xiàn)冗余網(wǎng)絡(luò)。而動力數(shù)據(jù)中心（PDC以為周圍的電子系統(tǒng)分配電源，收集并分發(fā)大量原始傳感機(jī)中對它們進(jìn)行處理以實現(xiàn)自動駕駛命令。區(qū)域控制器為傳感器提供供區(qū)域算力。作為中央計算平臺的開放式服務(wù)器平臺可動態(tài)分配算關(guān)鍵部位發(fā)生故障的情況下也能安全行駛，從為了適應(yīng)市場對電動化的需求，實現(xiàn)從分布式向集中式開發(fā)單位和組織之間進(jìn)行協(xié)調(diào)，從而提高開發(fā)的靈活性和創(chuàng)新性圖2-2特斯拉Model3ECU圖示控制器架構(gòu)，采用Autopilot（自動駕駛）+IVI（信息娛樂系統(tǒng)）+T-BOX（制器方案，通過中央計算模塊（CCM）對不同的區(qū)域ECU及其部件進(jìn)行統(tǒng)一管理，并通過CAN控制器局域網(wǎng)進(jìn)行通信，并實現(xiàn)了高度集成，高度模塊化，對傳統(tǒng)汽車電子架構(gòu)進(jìn)行了全方位的創(chuàng)新，實現(xiàn)了“軟件定義汽車”，加快了汽特斯拉的集中控制功能集成在三個域控制器中，中央計算模塊息娛樂域控制模塊，以及外部連接和車內(nèi)通AICM（智能駕駛與信息娛樂域控制模塊）：連接各類自動駕駛傳感器，綜合執(zhí)行邏輯LBCM（左車身控制模塊）和RBCM（右車身）：央控制單元，部署了所有與策略相關(guān)的功能，因此車輛的ECU也相應(yīng)地減少。剩余的ECU大眾為了適應(yīng)市場對電動化的需求，推出了MEB平臺，實現(xiàn)從分布式向域融合電子電艙（ICAS3）三大域控制器。ICAS1實現(xiàn)整車所有控制類功能集成，如高壓能量管理、低壓統(tǒng)的請求。ICAS3采用一機(jī)多屏控制方式，通過以太網(wǎng)接收ICAS1和ICAS2的需求。另外沃爾沃的區(qū)域電子電氣架構(gòu)包括CoreSyste），整車控制器）對應(yīng)車載中央計算機(jī)，提供整車智能圖2-3沃爾沃EEA架構(gòu)示意圖分為：驅(qū)動域、能源域、橫縱向控制域、駕駛輔助域、座艙域、車不同的域之間通過高速以太網(wǎng)來進(jìn)行信息交互，域內(nèi)采用CAN\LIN等進(jìn)行實時低速通信；新架構(gòu)分為傳感器與執(zhí)行器層和承載不同功能的域?qū)?；車輛的中央圖2-4奧迪EEA架構(gòu)示意圖域集中式控制。國內(nèi)造車新勢力普遍直接采用功能域控到域融合的過渡圖2-5國內(nèi)傳統(tǒng)整車企業(yè)EEA架構(gòu)示意圖宇通電子電氣架構(gòu)當(dāng)前采用的是分布式電子電氣架構(gòu)（如圖2-6），由獨立網(wǎng)關(guān)隔離不圖2-6宇通EEA架構(gòu)示意圖極氪汽車已量產(chǎn)（車型：極氪001）的電子電氣架構(gòu)是功能域集中式架構(gòu)（如圖2-7元，功能域內(nèi)跨子系統(tǒng)和子系統(tǒng)內(nèi)部的邏輯接口交互在域控內(nèi)部即可過Flexray（高速容錯網(wǎng)絡(luò)協(xié)議）和以太網(wǎng)為主干網(wǎng)的雙網(wǎng)實現(xiàn)。ECU實現(xiàn)功能業(yè)務(wù)應(yīng)用和執(zhí)行器控制邏輯的解耦，功能接口模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、開放化。在電子CAN/LIN/A2B/LVDS等網(wǎng)絡(luò)連接在各自的域控上，一定程度上縮減了ECU數(shù)量、降低了整圖2-7極氪汽車EEA架構(gòu)示意圖圖2-8華為EEA架構(gòu)（CCA）示意圖國內(nèi)造車新勢力整車企業(yè)普遍采用功能域控到域融合的過渡方案（如下圖2-9），大體上劃分信息娛樂、自動駕駛、整車控制、車身控制四個領(lǐng)域，骨干網(wǎng)采用以太網(wǎng)與CAN混圖2-9國內(nèi)造車新勢力EEA架構(gòu)示意圖集中控制主要適用動力底盤控制系統(tǒng)、智能駕駛系統(tǒng)及部分智主要適用車身控制、舒適控制、車聯(lián)網(wǎng)等系統(tǒng)。在主流現(xiàn)行電子電主干網(wǎng)采用CAN或Flexray通信技術(shù)。在智能駕駛域、車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、診斷系統(tǒng)引入了車載以總體而言，國內(nèi)整車企業(yè)電子電氣架構(gòu)整體方案功能域控或功能域控到域融合的過渡階段。不過，國內(nèi)方案相對比1.功能軟件設(shè)計模型方面，國內(nèi)整車企業(yè)自主設(shè)計車載核心功能較少，缺少開發(fā)和驗2.架構(gòu)設(shè)計的模型庫方面，尤其是在智能駕駛功能方面，國外主流整車企業(yè)在開發(fā)智3.控制器底層軟件方面，市場底層軟件多為國外產(chǎn)品，我國產(chǎn)品的應(yīng)用范圍少、用量4.主流車載總線技術(shù)方面，技術(shù)被國外壟斷，難以滿足國內(nèi)智能網(wǎng)聯(lián)汽車在通信方面6.網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計方面，智能網(wǎng)聯(lián)汽車的通信網(wǎng)絡(luò)需要滿足大帶寬、高實時性的要求，7.冗余技術(shù)方面，冗余技術(shù)在保證未來智能汽車安全性和可靠性方面具有十分重要的電氣架構(gòu)的開發(fā)過程中。國內(nèi)目前更多將冗余技術(shù)應(yīng)用于高級2.2產(chǎn)業(yè)鏈概況智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展對原有汽車產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)產(chǎn)生等得以快速發(fā)展，并且隨國內(nèi)外智能駕駛功能裝配比例增加，并形成了一定的競爭力。新造車勢力對新技術(shù)的擁抱，對發(fā)周期迅速縮短，形成從對標(biāo)逆向開發(fā)到以產(chǎn)品功能需求多樣化經(jīng)營。如可以和出行公司合作TOB（對企業(yè)）、TOM（對親自下場組建出行公司，同時可采用軟件運營的方式增加用軟件、車用OS、控制器及芯片、關(guān)鍵基礎(chǔ)部件、信息安全和數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)通信、工具鏈圖2-10汽車電子電氣架構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈概況汽車智能化的趨勢下，“軟件定義汽車”成為產(chǎn)業(yè)共識。軟件定義汽車（SoftwareDefi不斷改變和優(yōu)化各個過程，實現(xiàn)體驗持續(xù)優(yōu)化、過程持續(xù)優(yōu)化、以及價值的持傳統(tǒng)汽車軟件產(chǎn)業(yè)中，產(chǎn)業(yè)鏈較短，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)較為簡單（如圖2-11）。軟件產(chǎn)品主要為供應(yīng)商，中游為零部件集成商，下游為整車集成商。部分主流Tier1廠商同時涉及上游和中2《中國智能汽車軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢洞見》，東軟集團(tuán)和賽迪顧問，2021件間關(guān)聯(lián)較小，車型間設(shè)計經(jīng)驗無法積累，車型不具備持續(xù)升級能力圖2-11：傳統(tǒng)汽車軟件產(chǎn)業(yè)鏈在智能化、網(wǎng)聯(lián)化變革趨勢下，車載軟件以軟件架構(gòu)視角做統(tǒng)一維，軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)將在零部件層面全面解耦，軟件以服務(wù)組品。伴隨汽車軟件越來越復(fù)雜，代碼量指數(shù)級增長，軟件質(zhì)量提升應(yīng)鏈方式已不合時宜。汽車軟件產(chǎn)業(yè)鏈正在重塑過程中，具有軟件研發(fā)優(yōu)勢的互聯(lián)網(wǎng)和ICT下游向應(yīng)用服務(wù)延伸，互聯(lián)網(wǎng)類企業(yè)憑借與消費者的深度關(guān)聯(lián)深挖圖2-12：新一代汽車軟件產(chǎn)業(yè)鏈Linux基金會。微內(nèi)核代表企業(yè)有美國WindRiver（風(fēng)河，TPGCapital旗下）和加拿大的BlackBerry（黑莓），國內(nèi)自主企業(yè)華為、中興、斑馬等也開發(fā)出了相應(yīng)產(chǎn)品，有望擺脫國多年，形成了復(fù)雜的技術(shù)體系和廣泛的開發(fā)生態(tài)，已成為車控操作系統(tǒng)的主流。全球應(yīng)用和SOA平臺應(yīng)用于大眾MEB平臺ID系列純電動車型上。功能軟件是智能汽車軟件操作系統(tǒng)核心共性功能模塊控、華為等企業(yè)已發(fā)布自主研發(fā)的功能軟件層。功能軟件還需要在技理解和產(chǎn)品定義等方面實現(xiàn)統(tǒng)一認(rèn)識，便于快速建立功能域與空間域是當(dāng)前域控制器發(fā)展的兩條路徑。域空間域劃分的集中化程度更高，對整車企業(yè)廠基于空間劃分的域控制器是以車輛特定物理區(qū)域為邊界來進(jìn)行粹以功能為導(dǎo)向的域控制器，其集中化程度更高。特斯拉則是其中的典型代表，2012年FBCM（前車身控制模塊）/智能配電模塊、LBCM（左車身控制模塊）、RBCM（右車身控全球范圍內(nèi)，全球Tier1基本都已布局自動駕駛域控制器產(chǎn)品，典型產(chǎn)品如偉世通智能座艙域控制器提供座艙的軟硬件支持。座艙制器的硬件普及和算力支撐。智能座艙域控制器最初的作用為管理車其信息排布展示，從車機(jī)觸控屏，到液晶儀表和觸控屏，再到如今高的顯示屏。未來則不再局限于實現(xiàn)多屏互聯(lián)，將逐步整合空調(diào)控制、HUD（抬頭顯示器）、），），全球范圍內(nèi)，偉世通、大陸、博世、安波福、佛吉亞歌樂、哈諾博科技的座艙域控制器也投入量產(chǎn)。諾博基于高通8155芯片和BlackBerry實時操多操作系統(tǒng)，可集成多個電子部件模塊如儀表、中控娛樂、副駕屏、華陽集團(tuán)已定點多個座艙域控制器項目。華陽集團(tuán)在21年上海車展推出“一芯多屏”座艙域控制器，通過虛擬化技術(shù)將不同操作系統(tǒng)和安全級別的功能融合芯片的智能座艙域控制器方案。2019年東軟睿馳基于英特爾車載計算方案以及Hypervisor中科創(chuàng)達(dá)推出座艙域方案可兼容多個芯片供應(yīng)商。2021年公司推出E-Cockpit流芯片平臺，支持一芯多屏（儀表、中控、副屏、空調(diào)座椅屏）多系統(tǒng)（Android、Linu艙、ADAS和音頻產(chǎn)品在內(nèi)的整體智均勝電子綁定華為生態(tài)。公司旗下均聯(lián)智行與華為在智能座座艙芯片核心模組、鴻蒙操作系統(tǒng)以及應(yīng)用生態(tài)，均勝智行主硬件方面，相比MCU（微控制單元）芯片，SoC（SystemonChip，系統(tǒng)級芯片，也稱性能硬件，通過算法軟件實現(xiàn)功能更新，需要DCU主控芯片有更強(qiáng)的多核、更大的計算能深度學(xué)習(xí)加速單元（NPU）等多個模塊。相比MCU芯片，SoC芯片算力和集成度更高，算優(yōu)勢明顯，且在消費電子領(lǐng)域多年應(yīng)用，通用性強(qiáng)，開發(fā)難度相對較低，因此在目前片和ASIC芯片。FPGA是半定制型芯片，相比GPU有明顯的性能和能耗優(yōu)勢，但量產(chǎn)成本高；ASIC是定制化芯片，需要定制化的研發(fā)，設(shè)計研發(fā)周期較長、資金需求較大，在當(dāng)ASIC將形成長期補(bǔ)充作用，保持一定且技術(shù)路徑激進(jìn)，Xavier芯片、Orin芯片都是同時期市場上算力最高的量產(chǎn)芯片。2供樣品，2025年大量裝車，高算力助力英偉達(dá)在L3及以上等級的自動駕駛具備明顯優(yōu)勢。高通在2020年CES大會上發(fā)布自動駕駛平臺“驍龍Ride”，入局智能汽車領(lǐng)域，驍龍RideSoC搭載第六代高通KryoCPU與第六代AdrenoGPU，算力達(dá)700-760TOPS，支持L1/L2級ADAS及L2+功能，如高速公路輔助/自動駕駛，輔助/自動泊車等；L4/L5全自動軟件+應(yīng)用算法的一體式解決方案，多是黑盒子模式，對于剛起步或技術(shù)能力不足的整車企業(yè)來說可以縮減成本，加速車型成型并實現(xiàn)量產(chǎn)。但軟件算法是車企放版EyeQ5芯片，可執(zhí)行第三方的程序代碼，支持車企自行編譯程序。同時，英特爾目前智能駕駛操作系統(tǒng)，MDC計算平臺全棧布局單車智能所有軟硬件，且AI芯片全部自研。華為MDC是業(yè)界率先量產(chǎn)的車規(guī)級智能駕駛計算平臺，算力范圍覆蓋48~400TOPS，支持地平線征程芯片與多家車企合作。2021年地平線發(fā)布面向L3級以上自動駕駛的征程5藝，基于16核Armv8CPU構(gòu)建異構(gòu)多核架構(gòu)，支持20路高清攝像頭輸入，且功耗只有后座娛樂屏等設(shè)備，可減少ECU數(shù)量，避免多個芯片間的通信傳輸問題，同時降低成本。加速技術(shù)迭代，如高通8155/8195芯片最多支持8個傳感器輸入和5路顯示屏；2021年芯市場能實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的主要包括高通、英偉達(dá)，國內(nèi)華為、地平高通率先采用5nm汽車芯片，是座艙域芯片領(lǐng)導(dǎo)者。高通第三代數(shù)字座艙平臺搭載全球首款7nm工藝的8155芯片，是目前量產(chǎn)車可以選用的性能最強(qiáng)的座艙芯片，因此已有十年實現(xiàn)量產(chǎn)，已與20家主流車企達(dá)成合作意向，高通在英偉達(dá)借助自動駕駛開發(fā)經(jīng)驗異軍突起。英偉達(dá)之前只是單顯示、座艙娛樂、乘客交互和監(jiān)控領(lǐng)域功能。英偉達(dá)一芯多屏產(chǎn)品芯片的車載智能交互解決方案，在統(tǒng)一芯片架構(gòu)的基礎(chǔ)上，能夠基于狀態(tài)融合判斷主動介入，如疲勞提醒、高速匝道警示、吸煙模式等，華為主推麒麟芯片和鴻蒙OS。華為座艙方案主要包括三部分鴻蒙OS、鴻蒙車域生態(tài)和基于華為麒麟芯片平臺的CDC智能硬件平臺?，F(xiàn)階段華為座艙業(yè)務(wù)的重心是推廣麒麟芯得益于創(chuàng)新技術(shù)的快速推進(jìn)，前半場國外激光雷達(dá)Tier1得以迅猛發(fā)展，主要的激光雷定的競爭格局。國內(nèi)主要的激光雷達(dá)公司包括禾賽科技、速騰聚創(chuàng)疆子公司Livox等。國內(nèi)公司在固態(tài)激光雷達(dá)領(lǐng)域積極布局，已經(jīng)研制出較多的產(chǎn)品，部分產(chǎn)品技術(shù)性能在全球領(lǐng)先，隨著激光雷達(dá)往固態(tài)化持續(xù)發(fā)展，國內(nèi)傳感器、控制芯片等產(chǎn)品的性能也在不斷提高，逐漸追趕世界先進(jìn)水平面，國內(nèi)激光雷達(dá)廠商已取得重大突破，多線束高性能車載激光雷達(dá)在芯片技術(shù)方面，國內(nèi)毫米波雷達(dá)芯片創(chuàng)業(yè)公司漸多標(biāo)與國際主流產(chǎn)品相當(dāng)，在量產(chǎn)化方面需要進(jìn)一步得到毫米波雷達(dá)在產(chǎn)品化方面，通過近年來的技術(shù)探索和經(jīng)驗積累，國內(nèi)的毫米上已經(jīng)取得突破，以森思泰克為代表的自主品牌企業(yè)在角雷達(dá)起跑線。成像雷達(dá)涉及大量的數(shù)據(jù)處理及高級處理算法，在數(shù)據(jù)在市場應(yīng)用上，本土廠商在毫米波雷達(dá)領(lǐng)域已展現(xiàn)逐漸驅(qū)逐國外產(chǎn)業(yè)鏈角度來看，鏡頭、CMOS芯片、DSP（數(shù)字信號處理器）和模組重要的成分，其中CMOS芯片是攝像頭的核心部件，價值約占整個攝像頭的三分之一。光學(xué)鏡頭方面，產(chǎn)業(yè)比較成熟，基本滿足預(yù)期目標(biāo)，如國鈦科技等，在行業(yè)中已占有一席之地。在未來的發(fā)展中國本土感光芯片方面，在高分辨率、低功耗、高動態(tài)、高低照度等破，但在市場占有率方面仍顯不足，國際廠商如索尼、安森美、豪威視覺計算芯片方面，以地平線為代表的本土玩家在國內(nèi)市場已初視覺感知算法和產(chǎn)品方面，預(yù)警類產(chǎn)品已經(jīng)取得了大規(guī)模應(yīng)用，輛控制類產(chǎn)品滲透率較高，但是為高度自動駕駛實現(xiàn)的全方面識別和在市場應(yīng)用上，視覺系統(tǒng)在整車上的配備的增長將帶來產(chǎn)業(yè)整體早期汽車采用點對點的單一通信方式，相互之間少有聯(lián)系至三十幾個，形成龐大的布線系統(tǒng)。這引發(fā)了車輛空間占用、車重、不穩(wěn)定性等一系列問題。以CAN為代表的現(xiàn)代總線出現(xiàn)以后，硬線連接大大減少，有效降低了系統(tǒng)、零部件設(shè)計的復(fù)雜度和開發(fā)成本，驅(qū)使整車企業(yè)與零部件協(xié)議?？偩€作為一種車輛網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是車上所有電子和電氣部件直接影響到控制器功能的分配、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)“智能駕駛、智能座艙、智能網(wǎng)聯(lián)”的趨勢下，車載通信網(wǎng)絡(luò)向著“高速、低延時、安全、互聯(lián)”的方向演進(jìn)。車載以太網(wǎng)依托單線對非屏蔽雙絞線的傳輸介質(zhì)，使用更小巧緊湊的連接器，其可減少高達(dá)80%的車內(nèi)通信連接成本和高達(dá)30%的車內(nèi)布線重量。為此，得到汽車與通信行業(yè)技術(shù)人員、汽車制造商與半導(dǎo)體公司的廣泛關(guān)注，成立了OPEN、AVnu、IEEE、境及應(yīng)用的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，支持車載以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用與際的。對于典型的控制任務(wù)，基于信號的方法經(jīng)歷了近三十年低壓信號，實現(xiàn)主機(jī)系統(tǒng)和車身網(wǎng)絡(luò)、傳感器網(wǎng)絡(luò)等信息交互。該類Realtek（瑞昱）等多家公司也已布局，以更優(yōu)的性價比占據(jù)Marvell與Micrel（麥瑞半導(dǎo)體）在2012年就發(fā)布了多G車載PHY芯片。而10Gbps車載PH時間敏感網(wǎng)絡(luò)）的首次實際應(yīng)用。NXP的LS1028A工業(yè)應(yīng)用處理器內(nèi)置了TSN轉(zhuǎn)換器和TSN終端模塊。TI的Sitara處理器、RenesasElectronics（瑞薩）的RZ/N1D處理器支持其中東土科技剛剛發(fā)布的中國首顆自主設(shè)計的TSN芯片—KD6530，成為首款進(jìn)入該名錄的TSN芯片。東土科技車規(guī)級時間敏感網(wǎng)絡(luò)交換芯片可在車載以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)或車載多媒體網(wǎng)關(guān)等車內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)中使用。這標(biāo)志著國產(chǎn)芯片正式進(jìn)入TSN商用領(lǐng)域，打破該領(lǐng)域長期被歐美企TSN以太網(wǎng)交換機(jī)是車載網(wǎng)絡(luò)解決方案的關(guān)鍵組成部分。Elektrobit（EB）于2021年11月宣布推出業(yè)界首款能夠?qū)崿F(xiàn)安全、高性能車載網(wǎng)絡(luò)通信的車載以太網(wǎng)交換機(jī)固件。據(jù)Elektrobit（EB）介紹，EBzon量產(chǎn)電動汽車中得以應(yīng)用。EBzoneoSwitchCore增加了智能模塊的固件，能夠滿足增強(qiáng)車輛IOS軟件的路由（第3層）功能，使用思科彈性以太網(wǎng)協(xié)議（REP）提供高度安全的訪問并且支持工業(yè)協(xié)議，具有更高的整體性能、更大的帶寬、更全面的功能Belden（百通）2017年發(fā)布的模塊化管理的赫斯曼（Hirschmann）交換機(jī)類型精確時間協(xié)議（PTP），并具有FPGA模塊，可以實現(xiàn)基于硬件的選擇性冗余機(jī)制，如高可TTTech推出的PCIE-0400-TSN網(wǎng)卡是基于FPGA的超薄型千兆以太網(wǎng)接口卡，支持應(yīng)用。2017年起，包括華為、東土科技、研華、新華三在內(nèi)的多家通信設(shè)備廠商已經(jīng)研發(fā)出性測試、互操作性測試，面向典型應(yīng)用場景的網(wǎng)絡(luò)配置和性能測試。設(shè)備廠商、應(yīng)用廠商和測試廠商。TSN產(chǎn)品主要包括芯片、交換機(jī)等終端設(shè)備以及測試床。2.3政策和標(biāo)準(zhǔn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車作為前沿科技集聚的代表載體，已界各國爭先圍繞戰(zhàn)略規(guī)劃、法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、研發(fā)創(chuàng)新等方面總體上，國內(nèi)外主要圍繞智能網(wǎng)聯(lián)汽車研發(fā)設(shè)計廢回收等全生命周期環(huán)節(jié)，聚焦戰(zhàn)略規(guī)劃、研發(fā)創(chuàng)新、法律法規(guī)、標(biāo)業(yè)政策制定完善，加快構(gòu)建支持智能網(wǎng)聯(lián)汽車高質(zhì)量美國自動駕駛先發(fā)先至，初步建立領(lǐng)先全球的戰(zhàn)略規(guī)劃-創(chuàng)新支持-法律法規(guī)-標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范-推廣應(yīng)用完備綜合性產(chǎn)業(yè)政策體系，在平衡創(chuàng)新與安全的基礎(chǔ)上，以及綜合計劃，細(xì)化自動駕駛研發(fā)應(yīng)用、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)等準(zhǔn)則要求。創(chuàng)面向自動駕駛商業(yè)的全方位布局，歐洲率先開展自動駕駛保全自動駕駛。創(chuàng)新法規(guī)方面，強(qiáng)調(diào)安全保障，英國《自動與電動汽責(zé)任分擔(dān)；德國《自動化和互聯(lián)互駕駛道德準(zhǔn)則》是全球首個自動標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范方面，著力推動跨國協(xié)同，出臺《自動駕駛指導(dǎo)文件》。駕駛技術(shù)、商業(yè)模式、保險等研究探索，英國建立了2億英鎊的專項基金，法國開展1億歐創(chuàng)新法規(guī)方面，針對合法上路、合理執(zhí)法面臨的瓶頸障礙，持《道路運輸車輛法》等法規(guī)修訂，增加自動運行裝置管理等新的安全下的交通事故納入傳統(tǒng)汽車強(qiáng)制保險適用范圍。創(chuàng)新機(jī)制方面，制定國家級創(chuàng)新項目《SIP形成產(chǎn)學(xué)官一體的自動駕駛研發(fā)機(jī)制。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范方面，注重智能網(wǎng)聯(lián)施標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)同推進(jìn)，發(fā)布《自動駕駛汽車安全技術(shù)指南》，明確運從部委行動上升為國家戰(zhàn)略，我國著力完善智能網(wǎng)聯(lián)汽2020年發(fā)布的11部委《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》到國務(wù)院《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃運營、商業(yè)運營的發(fā)展路線基本明確。標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)方面，奉行成體系布局、專聯(lián)網(wǎng)通信安全技術(shù)要求》、《汽車駕駛自動化分級進(jìn)一步明確了構(gòu)建中國方案智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)體系和新型產(chǎn)業(yè)生態(tài)，強(qiáng)意見》，要求加強(qiáng)汽車數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、軟件升級、功能安全2021年11月工業(yè)和信息化部印發(fā)了《“十四五”軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，指2021年12月，中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟牽頭編制的《智能網(wǎng)聯(lián)汽車團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》（2021版）指出，以“3+N”智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究框架、智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線“三橫兩縱”技術(shù)體系為基礎(chǔ)，構(gòu)建中國方案智這一系列舉措為智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展指明了方向，同時也要求構(gòu)建智能網(wǎng)汽車從上路、使用、監(jiān)管、商貿(mào)到生態(tài)的完整產(chǎn)業(yè)發(fā)展支率先推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車有條件的運營落地，是當(dāng)前各國力面向成熟產(chǎn)品的商業(yè)應(yīng)用法規(guī)需要一定周期的探索和驗證，現(xiàn)有法規(guī)，從豁免及有條件商用部署的角度平衡創(chuàng)新發(fā)展與安全保障，為近理運營造血提供支持。例如，美國政府計劃進(jìn)一步簡化新技術(shù)車輛豁免申請道路運輸條例中有關(guān)車輛操作、維修等內(nèi)容，支持符合條件的智能網(wǎng)聯(lián)汽車工信部發(fā)布的《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試與示范應(yīng)用管理規(guī)范（試行）》支持索推動高速公路測試工作；地方也有開啟智能網(wǎng)聯(lián)汽車政策先行區(qū)高速公路制造向高精度傳感器、智能算法軟件、車聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)拓展，疊加領(lǐng)的交通服務(wù)與管理重構(gòu)，新技術(shù)與新理論突破作為迎接未來交通技術(shù)突破方面，歐盟推出《Horizon2020》、《GEAR2030》開展復(fù)雜系統(tǒng)體系架構(gòu)、復(fù)雜環(huán)境感知、車路交互等關(guān)鍵基礎(chǔ)技智能網(wǎng)聯(lián)汽車實時動態(tài)聯(lián)網(wǎng)是其核心功能體系，五個通信場景，加上公眾出行偏好等行為數(shù)據(jù)將是交通服務(wù)潛在盈安全漏洞、信息數(shù)據(jù)泄露、網(wǎng)絡(luò)攻擊等是各國以強(qiáng)化監(jiān)管促進(jìn)產(chǎn)業(yè)如，美國在其系列自動駕駛政策3.0~4.0均將網(wǎng)絡(luò)安全及隱私保護(hù)作為基本原則，并推進(jìn)自動駕駛數(shù)據(jù)開放平臺建設(shè)，向公眾展示自動駕駛運行區(qū)域、部署規(guī)聯(lián)汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理指南（試行）》和《關(guān)于加強(qiáng)智能準(zhǔn)入管理的意見》，要求加強(qiáng)汽車數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、軟件升級毋庸置疑，當(dāng)前處于智能網(wǎng)聯(lián)汽車商業(yè)運營前夜，面向成熟商品發(fā)展階段的自由商品流通，各國爭先前瞻性布局國際化標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)價值分配制高點。例如，歐盟推出《合作式智能交通系統(tǒng)戰(zhàn)略》統(tǒng)一的車路協(xié)同標(biāo)準(zhǔn)體系，破除貿(mào)易壁壘，為未來商品流通做好儲備能網(wǎng)聯(lián)汽車組織及國際標(biāo)準(zhǔn)制定，推動七國集團(tuán)自動化和聯(lián)網(wǎng)駕駛專外市場轉(zhuǎn)入環(huán)境。另外，智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)仍處于探索發(fā)展階段，技在影響有待進(jìn)一步打磨及迭代，各國高度關(guān)注政府與行業(yè)企業(yè)、研究發(fā)力的生態(tài)圈共建機(jī)制建設(shè)，政府引導(dǎo)、支持并監(jiān)管新技術(shù)發(fā)展，行產(chǎn)業(yè)生態(tài)等方面，構(gòu)建智能網(wǎng)聯(lián)汽車綜合性產(chǎn)業(yè)政策體系，實現(xiàn)政驅(qū)、行業(yè)協(xié)同共建的完整覆蓋，推動形成全生命周期各環(huán)節(jié)齊立足技術(shù)發(fā)展階段性特征、已有基礎(chǔ)及自身潛能研判，理念上空間分布及區(qū)域互補(bǔ)策略等部署計劃。推進(jìn)上下協(xié)同，鼓勵有條件面向智能網(wǎng)聯(lián)汽車合法上路、合規(guī)商用、合理執(zhí)法等近期迫是推動既有相關(guān)法規(guī)適應(yīng)性修訂或編制智能網(wǎng)聯(lián)汽車專用法規(guī)，建議率豁免上路機(jī)制，支持標(biāo)準(zhǔn)尚未完善但技術(shù)穩(wěn)定成熟的細(xì)分場景開展運營面向全面商用的認(rèn)證、準(zhǔn)入、責(zé)任認(rèn)定等法規(guī)。二是建立滾動更新型支索階段，鼓勵并資助在有條件的區(qū)域開展試運營，未來隨著規(guī)模擴(kuò)大及技術(shù)尚未完全成熟、新技術(shù)對既有交通體系影響的不確定性底層瓶頸，建議提升關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)支持力度，通過重點研發(fā)計劃車的協(xié)同共進(jìn)作用。一是研究制定智慧道路建設(shè)規(guī)劃及保障政策，明分、部署計劃、建設(shè)運營職責(zé)及資金資助政策等。二是推進(jìn)面向全量建設(shè)，由當(dāng)前的場景測試及評估，向基于實際運行情況的多功能一體評估、按需響應(yīng)服務(wù)模式等全量測試服務(wù)轉(zhuǎn)變，提推進(jìn)激光雷達(dá)等關(guān)鍵零部件、整車制造、決策控制整體解決方案、商等產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，形成產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)產(chǎn)銷高效對接持團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)突破，鼓勵企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、高校組建具有國際體標(biāo)準(zhǔn)制定，并支持向行標(biāo)、國標(biāo)乃至國際標(biāo)準(zhǔn)迭代，以點帶面加電子、半導(dǎo)體和軟件系統(tǒng)公司聯(lián)合建立，致力于建立一個標(biāo)準(zhǔn)化平臺，軟件架構(gòu)制定各種車輛應(yīng)用接口規(guī)范和集成標(biāo)準(zhǔn)，為應(yīng)用開發(fā)提供方法少汽車軟件設(shè)計的復(fù)雜度，提高汽車軟件開發(fā)的靈活性和效率，以及在統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范。AUTOSAR組織為應(yīng)對自動駕駛技術(shù)的發(fā)展推出了AdaptiveAUTOSAR平臺，其主要特點是采用面向服務(wù)的架構(gòu)（SOA），算力需求，更安全，兼容性好，可進(jìn)行敏捷開發(fā)。AdaptiveAUTOSAR平臺是適應(yīng)新一代電子電氣架構(gòu)下的集中式計算需求而產(chǎn)生的，但只是整車功能中的一小部臺設(shè)計規(guī)范》；全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會研究并發(fā)布研究報告《車），委員會從2020年開始研究并于2022年9月發(fā)布了最新版《中國汽車基礎(chǔ)軟件發(fā)展白皮書接口標(biāo)準(zhǔn)化主要涉及原子服務(wù)接口與硬件抽象接口。其中原子服進(jìn)行抽象，通過API（應(yīng)用程序編程接口）向上提供單一功能的服務(wù)接口，一次開發(fā)多次重用，最大化提升開發(fā)效率。硬件抽象接口需要為上層提供完備的設(shè)備訪件實現(xiàn)的細(xì)節(jié)，從而實現(xiàn)硬件邏輯和應(yīng)用程序邏輯的分離。上層服務(wù)通需的硬件服務(wù)，無需了解底層實現(xiàn)，無需關(guān)心硬件的初始化、反初始化熱管理、動力域、底盤域。中國汽車工程學(xué)會在研團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)包括構(gòu)及接口要求》、《智能網(wǎng)聯(lián)汽車設(shè)備抽象據(jù)鏈路層沒什么不同，但是在物理層有些區(qū)別。ISO11898標(biāo)準(zhǔn)用于高速據(jù)鏈路層和物理層都在標(biāo)準(zhǔn)ISO11898中規(guī)定，后來被拆分為ISO11898了CAN的標(biāo)準(zhǔn)化。同時一些私立研究機(jī)構(gòu)和公司也進(jìn)行了CAN的標(biāo)準(zhǔn)化，比如博inAutomation協(xié)作開發(fā)和支持各類CAN高層協(xié)議。CAN接口已經(jīng)被公認(rèn)為微控制器MOST是一種專門針對車內(nèi)使用而開發(fā)的、服務(wù)于多媒體應(yīng)在車載以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化方面，以下四個標(biāo)準(zhǔn)化組織或聯(lián)盟起到了IEEE即電氣和電子工程師協(xié)會，對車載以太網(wǎng)的物理層和上層通信協(xié)議進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。其中IEEE802.3主要負(fù)責(zé)定義傳輸物理層的標(biāo)準(zhǔn)，車載以太網(wǎng)技術(shù)是在IEEE802.3基礎(chǔ)上開發(fā)義數(shù)據(jù)鏈路層中的標(biāo)準(zhǔn)。為了滿足車內(nèi)的要求，涉及到IEEE802.3和802.1兩個工作組內(nèi)的馬（BMW）等發(fā)起成立的開放產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，通過標(biāo)準(zhǔn)化的車用軟件架構(gòu)。AUTOSAR的規(guī)范包括車用TCP/UDP/IP協(xié)議棧。AUTOSAR聯(lián)盟AVnu聯(lián)盟是由博通聯(lián)合思科、哈曼和英特爾等成立，關(guān)注車載以太網(wǎng)上層協(xié)議，致力于推廣IEEE802.1的AVB標(biāo)準(zhǔn)和時間同步網(wǎng)絡(luò)（TSN）標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)建了一個可互操作的生態(tài)系統(tǒng)的社區(qū)，建立認(rèn)證體系，并解決諸如精確定時、實時同步、新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)時間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）是一項從音視頻領(lǐng)域延伸至工業(yè)、汽車、移動通圖2-13TSN標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展概況TSN為以太網(wǎng)協(xié)議的MAC（MediaAc圖2-14TSN標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容域網(wǎng)橋接和橋接網(wǎng)絡(luò)》（計劃號：20190835-T-469），該標(biāo)準(zhǔn)修改采用ISO/IEC/IEEE接局域網(wǎng)用時間敏感應(yīng)用的定時和同步》（計劃號：20194195-T-469），該標(biāo)準(zhǔn)修改采用ISO/IEC/IEEE8802-1AS:2014國際標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域應(yīng)用。正在制定《基于時間敏感技術(shù)的寬帶工業(yè)總線規(guī)范AUTBUS》（計劃號：（計劃號：2019-1250T-YD）、《路由域通用YANG數(shù)據(jù)模型技術(shù)要求》（計劃號：在成本控制、汽車輕量化以及靈活部署等方面的訴求驅(qū)動下部分術(shù)SparkLink的創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)生態(tài)，承載智能汽車、智能家居、智能終端和智能制造等快速發(fā)展的新場景應(yīng)用，滿足極致性能需求。為了滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，星星閃接入層規(guī)范、基礎(chǔ)服務(wù)層規(guī)范、基礎(chǔ)應(yīng)用層規(guī)范及其為了完全滿足自動駕駛車輛的安全保障需求，全球汽車能安全工作組（ISO/TC22/SC32/WG8）于2定工作。經(jīng)WG8功能安全工作組組內(nèi)起草、協(xié)商一致，于2019年1月，以PAS（可公開提供規(guī)范）形式發(fā)布了ISO/PAS214為加快推動功能安全和預(yù)期功能安全（SOTIF）技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)在國內(nèi)應(yīng)用和實施，全國汽功能安全標(biāo)準(zhǔn)研究制定工作組，制定了“中國功能安全（FunctionalSafety）和預(yù)期功能安全和預(yù)期功能安全（SOTIF）技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)體系”；道路車輛功能安全標(biāo)準(zhǔn)研究制定工作組ISO/TC22/SC32/WG8中國專家組發(fā)布了《預(yù)期功能安全國際標(biāo)準(zhǔn)ISO21448及中國實踐-白生產(chǎn)、經(jīng)營、維護(hù)和停用階段的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險管理要求。SAE概述；第三部分側(cè)重于使用測試工具的概述。SAEJ306聯(lián)合國經(jīng)濟(jì)及社會理事會歐洲經(jīng)濟(jì)委員會中內(nèi)陸運輸委員會結(jié)構(gòu)工作組（WP.29）起草了車輛網(wǎng)絡(luò)安全和遠(yuǎn)程軟件升級法規(guī)。針對信息安全的要求主要分為兩大方面，即信息安全管理體系認(rèn)證（CyberSecurityManagementSystem，以下簡稱“CSMS認(rèn)證”）和車輛型式審批。CSMS認(rèn)證主要審查整車企業(yè)制定了信息安全相關(guān)的流程，以確保汽車全生命周期中都有對應(yīng)的流程措施。各流程實施于開發(fā)、生產(chǎn)、量產(chǎn)運維各個階段，保證信息安全設(shè)計、實施及響應(yīng)均有流程體系指導(dǎo)；車輛信息安全防護(hù)技術(shù)在進(jìn)行審查認(rèn)證時足夠完備。美國在AV1.0~4.0基礎(chǔ)上發(fā)布《自動駕駛綜合計劃》，明確智推動道路測試、示范應(yīng)用及商業(yè)化探索。歐盟通過法律法規(guī)修訂、化數(shù)據(jù)安全管理與數(shù)據(jù)應(yīng)用，歐洲各國加速完善法律法規(guī)環(huán)境，支撐L3、L4級智能網(wǎng)聯(lián)汽（CSM）、加密抽象層（CAL）和車載安全通信（SecOC）。AdaptiveAUTOSAR提供了多種加密操作的唯一標(biāo)準(zhǔn)接口，并將加密服務(wù)程序進(jìn)行分組，每組實現(xiàn)加密服務(wù)程序包括：加密服務(wù)程序、密鑰存儲程序、X.息安全國家標(biāo)準(zhǔn)，GB/T40861-2021《汽車信息安全通用技術(shù)要求》、GB/T40856-2021《車驗方法》規(guī)定了汽車及遠(yuǎn)程服務(wù)與管理、信息交互系統(tǒng)、網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品等與設(shè)施網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)聯(lián)通信安全、數(shù)據(jù)安全、應(yīng)用服務(wù)安全、2.4產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢其中的兩個重要標(biāo)志性節(jié)點依然值得強(qiáng)調(diào)，即DCU（域控制器）或HPC（高性能計算機(jī)）應(yīng)的控制功能集合。域與域之間可以做到安全隔離，也可以根據(jù)需各域控制器完成各自的的數(shù)據(jù)處理，并在域本地完成決案應(yīng)運而生，即將兩個或者多個集成型域控制器合并為一個域的合并、車身域與智能座艙域的合并，座艙域和自動駕駛域再圖2-15域集中式電子電氣架構(gòu)形式將向基于中央計算平臺的整車集中式電子電氣架構(gòu)演進(jìn)：各采通過網(wǎng)關(guān)傳輸?shù)街醒肟刂破魈幚?，所有?shù)據(jù)的處理與決策制定都在駕駛相關(guān)的傳感數(shù)據(jù)也將由中央控制器處理后進(jìn)行決策圖2-16整車中央集中式電子電氣架構(gòu)可實現(xiàn)車輛行駛和交通運行安全、效率等性能綜合提特征是：第一，DCU的出現(xiàn)使ECU標(biāo)準(zhǔn)化且數(shù)量大幅減少，并直接帶來“降本”和“增效”。離并集中到DCU里，同時傳感器本身也需具備基礎(chǔ)算力，以便與DCU溝通。第三而整車中央集中化階段和跨域融合階段的本質(zhì)不同是：一，ECU/DCU共享同一套基礎(chǔ)軟件平臺。二，相互獨立的功能應(yīng)用搭載在一套高算力的車載計算機(jī)（HPC）上，且它的算力遠(yuǎn)超階段二的DCU。三，基礎(chǔ)軟件平臺+功能獨立+HPC將帶來規(guī)?；?，即一套架構(gòu)可以承載任何形式、數(shù)量對這套路線的基本共識，車企與全球領(lǐng)先供應(yīng)商根據(jù)自身技術(shù)規(guī)劃、制定適合自己的方案，以至于目前幾乎沒有兩家車企在架構(gòu)上完全相處于域融合階段向整車中央集中化階段過渡，而傳統(tǒng)車企大多仍處于內(nèi)沒有統(tǒng)一的架構(gòu)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)，卻有相似的劃分原則。由于采用漸進(jìn)式（尤其是豪華品牌）短期內(nèi)會定義出3-5個域，包括整車控制（底盤與動力總成）、ADAS與IVI會通過以太網(wǎng)與中央網(wǎng)關(guān)相連接，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡脱舆t與大流量。不管是特斯拉還是傳統(tǒng)車企，領(lǐng)先者都不會局限于跨域融合階段的DCU架構(gòu)，因為它只能帶來短期的降本與功能創(chuàng)新，若要實現(xiàn)長期效益，就必須實現(xiàn)新架構(gòu)平臺的用率更高，汽車在實際運行過程中，大部分時間僅部分芯片執(zhí)行計算工作，而且未滿負(fù)荷，導(dǎo)致分散的各個獨立功能的ECU運算處理能力處于閑置中，采用計算集中域控制器架構(gòu)方式，可以在綜合情況下，最大化利用處理器算力，不造成浪費。第二并大幅度降低汽車開發(fā)和升級改款成本。第三、縮短整車線束長度和構(gòu)實現(xiàn)執(zhí)行器、傳感器等部件區(qū)域接入，縮短線束長正是因為這些功能交集的存在，整車計算平圖2-17整車計算平臺功能交集（博世）圖2-18整車計算平臺三種模式(≤SAELevel2+）PatternA:三個集成平臺之間相對PatternB1方案，目前以及下一代的座艙芯片已有足夠的算力去直接集成駕駛輔助的功能，無需單獨的硬件芯片，一些整車企業(yè)已經(jīng)把集成泊車功能作為第一步，進(jìn)一糅合在一起，復(fù)雜程度會很大，并且在成本效率上也沒有明顯優(yōu)勢。因此PatternB1方案會多的傳感器，可以實現(xiàn)更多的功能場景；針對L2+的應(yīng)用，PatternB1會優(yōu)于Patte圖2-19整車計算平臺三種模式(≥SAELevel3）針對≥L3應(yīng)用，自動駕駛的冗余是必要的：務(wù)）通過定義良好的標(biāo)準(zhǔn)接口和服務(wù)契約聯(lián)系起來。SOA架構(gòu)需從傳統(tǒng)電子電氣架構(gòu)的“面向信號”轉(zhuǎn)變?yōu)椤懊嫦蚍?wù)”，將功能獨立出來。其核心內(nèi)涵即從本質(zhì)上通過復(fù)用、松耦合、互操作等機(jī)制來面對車載軟件龐大且仍在增加的軟件代碼量，汽車行業(yè)開始借鑒ICT（信息通信技術(shù)）行業(yè)的“軟件工廠”理念。比如戴姆勒旗下的全資軟件開發(fā)公司MBition正在打造軟件工廠，根據(jù)開發(fā)項目需求，通過對軟件組件的標(biāo)準(zhǔn)化、結(jié)構(gòu)化運用，實現(xiàn)快軟件工廠需為開發(fā)者提供可行的軟件框架、配套的開發(fā)的代碼以及伴隨開發(fā)進(jìn)程可以連續(xù)測試的環(huán)境。在此基礎(chǔ)上，時，開發(fā)者能夠根據(jù)工廠現(xiàn)有能力拆解需求模塊，并將其再根據(jù)新需求識別可以復(fù)用和需要新開發(fā)的部分，判斷開發(fā)工3羅蘭貝格.報告解讀|汽車電子革命系列白品質(zhì)和開發(fā)效率，提前識別開發(fā)工作量，前置風(fēng)險，使整個開發(fā)汽車電子電氣架構(gòu)的變革使得汽車硬件體系趨于集中化，軟件值差異化的關(guān)鍵?？萍脊具M(jìn)入汽車行業(yè)推動了供應(yīng)鏈生態(tài)體系的變化整車企業(yè)、一級、二級供應(yīng)商的線性關(guān)系演變?yōu)楦訌?fù)雜的整車企業(yè)、參與的汽車新生態(tài)體系，以及整個產(chǎn)業(yè)覆蓋汽車全生命周期的網(wǎng)狀關(guān)系售汽車硬件發(fā)展為出售硬件與后續(xù)服務(wù)的轉(zhuǎn)變。研發(fā)流程也從軟硬件集解耦的獨立開發(fā)。新的整車電子電氣架構(gòu)構(gòu)成了未來智能網(wǎng)聯(lián)汽車的核汽車軟件架構(gòu)走向分層化、模塊化，使得應(yīng)用層功能夠在不同統(tǒng)上復(fù)用，并且可以通過標(biāo)準(zhǔn)化接口對應(yīng)用功能進(jìn)行快速迭代升級的應(yīng)用場景越來越豐富和逐漸固化，在面向服務(wù)設(shè)計思想下，在容下，汽車硬件設(shè)備趨向于具備通用性、算例化和標(biāo)準(zhǔn)化特性。系統(tǒng)行業(yè)技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用的重點。整車企業(yè)將更多聚焦在產(chǎn)品定義、應(yīng)在軟件定義汽車時代，整車企業(yè)為了掌握主導(dǎo)權(quán)并降低高昂的研廠商。未來，軟件供應(yīng)商的盈利模式有望發(fā)生轉(zhuǎn)變，基礎(chǔ)平臺開發(fā)以能模塊以版權(quán)費的形式收費及定制化的二次開發(fā)費用等。“硬件預(yù)埋，軟件升級”成為當(dāng)下車等形成開發(fā)者生態(tài)圈，汽車行業(yè)上下游參與者各自的角冗余、高可靠等方向發(fā)展，同時打破核心技術(shù)壟斷，提升圖2-20車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)趨勢要求。因此，集帶寬更寬、低延時等諸多優(yōu)點的以太網(wǎng)有望成為未來車載網(wǎng)絡(luò)骨干。2015年器成本，減少30%以上的重量，并且能夠有效的滿足車內(nèi)EMC（電磁兼容性）電磁干擾的要降低技術(shù)升級帶來的安全風(fēng)險，各域內(nèi)依然保持CAN/全策略級別以應(yīng)對復(fù)雜多變的外部環(huán)境。汽車架構(gòu)的初期設(shè)計中需充在整個產(chǎn)品使用生命周期內(nèi)確保安全性。根據(jù)新一代電子電氣架構(gòu)的戶思維、軟件思維和硬件思維從整車、系統(tǒng)和部件的角度開展從上到體系融入其中，并在汽車的整個生命周期內(nèi)對安全保障進(jìn)行維護(hù)。汽法規(guī)將《機(jī)器人安全總則》三法則延伸到汽車產(chǎn)業(yè)上。所以最近這十?dāng)?shù)據(jù)和服務(wù)，而且功能要始終保持更新，因此必須從一開始就由于自動駕駛算法仍具有高度不確定性，芯片方案需兼顧目前AI算法的算力要求和靈水平的能耗下，提升車載信息的數(shù)據(jù)處理速度，雖然研發(fā)和首次“開?！背杀靖?，但量產(chǎn)成本低，是算法成熟后理想的規(guī)?；鉀Q方案。然而，魚和熊掌不可兼得多核SoC將成為未來智能座艙主控芯片的主流。豐富生態(tài)的中系統(tǒng)、AR-HUD等多屏場景需求需要多核SoC進(jìn)呈現(xiàn)多樣化，如車機(jī)主控芯片+MCU兼顧安全的方案以及遠(yuǎn)期來看，負(fù)責(zé)不同域的芯片架構(gòu)將呈現(xiàn)兼容與融合趨勢。如駛高性能芯片和座艙主控芯片分別演進(jìn)。究其原因，座艙應(yīng)用場景和晰，并且消費電子級芯片可滿足座艙現(xiàn)有場景需求，消費電子芯片可高于目前消費電子芯片的能力，因而在自身技術(shù)路線選擇下進(jìn)行高成本、小規(guī)模開發(fā)應(yīng)用。規(guī)?；a(chǎn)階段，其與座艙主控芯片進(jìn)一步向中央計算芯片融合，從運算效率并降低成本，但由于自動駕駛和座艙安全要求不同，滿足安對于車載基礎(chǔ)軟件來說，如何滿足整車電子電氣架構(gòu)變化的需求鍵問題。一方面，基礎(chǔ)軟件平臺需要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)并兼容不同整車企業(yè)的無論是域集中式架構(gòu)還是基于中央計算平臺的架構(gòu)，整車高性能計算單元。高性能計算單元的引入增加了基礎(chǔ)軟件平臺的復(fù)把握和駕馭這種復(fù)雜度成為首要問題。同時，基于SOA的整車設(shè)計和功能服務(wù)化理念也對基礎(chǔ)軟件平臺產(chǎn)生了重要影響，如何滿足新的設(shè)計和功能，實現(xiàn)未車的行業(yè)共識，降低整車企業(yè)、零部件供應(yīng)商等之間的溝通成本，實開發(fā)效率。不過國內(nèi)汽車基礎(chǔ)軟件平臺產(chǎn)業(yè)及標(biāo)準(zhǔn)化及產(chǎn)業(yè)發(fā)展剛起切入方式和領(lǐng)域不同，有待形成進(jìn)一步的共識。于此同時，基礎(chǔ)軟件接口標(biāo)準(zhǔn)化主要是為智能駕駛、智能交互等應(yīng)用提供標(biāo)準(zhǔn)化的運執(zhí)行器為例，執(zhí)行器的物理接口受限于供應(yīng)商及整車企業(yè)的布置以化。執(zhí)行器的電氣接口當(dāng)前多數(shù)為硬線驅(qū)動，由于執(zhí)行器的驅(qū)動方氣接口也不盡相同；但這些年已慢慢向CAN或LIN接口的智能執(zhí)行器方向發(fā)展，節(jié)省大量的硬線線束與ECU硬線接口，省去了接口電路的匹配工作，診斷與刷寫程序更加便捷，狀行器的通信接口標(biāo)準(zhǔn)化目前還局限于單個供應(yīng)商內(nèi)部或是單個整車此外，在遠(yuǎn)程服務(wù)和車云通信方面，除了GB/T32960《電動汽車遠(yuǎn)程服務(wù)與管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)單元格式與定義，其他智能駕駛車輛功能的車云交互數(shù)據(jù)種類智能網(wǎng)聯(lián)和智能駕駛技術(shù)正在日新月異的進(jìn)化中的技術(shù)路線各異，架構(gòu)服務(wù)化程度各異，設(shè)備抽象和原子服義汽車有著顯著價值，同時接口標(biāo)準(zhǔn)化工作層面利用虛擬化技術(shù)在一個處理器上集成多個操作系統(tǒng)與應(yīng)用系統(tǒng)多個操作系統(tǒng)內(nèi)核和應(yīng)用系統(tǒng)同時運行的基礎(chǔ)模塊，其安全性、隔關(guān)鍵要素。操作系統(tǒng)內(nèi)核和虛擬化軟件是底層操作系統(tǒng)最為核心的系統(tǒng)安全的核心組件。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的特殊屬性，要求操作系統(tǒng)內(nèi)高實時、高安全、高性能和高可靠性。在功能安全和信息安全方面針對汽車電子電氣系統(tǒng)復(fù)雜的開發(fā)過程，比如急劇增加的車型技術(shù)職能部門相關(guān)人員參與與設(shè)計交互、不同車型的特性配置管系統(tǒng)設(shè)計工具需提供給用戶一個完整的協(xié)同開發(fā)平臺，支持從電（IDE）、編譯器、調(diào)試與燒錄工具、開發(fā)評估套件、底層驅(qū)動庫、USB協(xié)議棧、TK產(chǎn)品應(yīng)用開發(fā)包、無線產(chǎn)品應(yīng)用開發(fā)包，以及和實時操作系統(tǒng)供應(yīng)商合通信協(xié)議棧是汽車電子電氣架構(gòu)的重要組成部分，基于CAN總線的信號傳輸已經(jīng)無法滿足全部需求，而新型總線的各類傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)（如：TSN）還在不斷完善，上層應(yīng)用協(xié)議階段。TSN國際、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)中與車載相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚不全面，并且支持TSN技術(shù)的芯片需要整車與芯片供應(yīng)商和硬件平臺供應(yīng)商進(jìn)行同步驗證開發(fā)能力要求也很高，需協(xié)同基礎(chǔ)軟件、應(yīng)用軟件、軟件集第3章關(guān)鍵技術(shù)體系本章圍繞新型電子電氣架構(gòu)概述并重點介紹軟件架構(gòu)、硬件3.1軟件架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)表3-1軟件架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)導(dǎo)讀3.1軟件架構(gòu)關(guān)鍵3.1.1整體軟件SOA設(shè)計思想，架構(gòu)組成：系統(tǒng)軟件、功能軟件、應(yīng)3.1.4軟件遠(yuǎn)程分布式部署，可靠性設(shè)計，差分汽車電子電氣架構(gòu)正在由傳統(tǒng)的分布式架構(gòu)向域集中式和中央分為系統(tǒng)軟件層、功能軟件層、應(yīng)用軟件層，以及云平臺。其中，系），般要配合專業(yè)的硬件平臺來運行，硬件平臺為基于高性能芯片搭建的5《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖2.0》，中國汽車工程學(xué)會，2020年），《車載操作系統(tǒng)總體技術(shù)要求》，全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會，《車載操作系統(tǒng)架構(gòu)研究》，全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會，圖3-1智能網(wǎng)聯(lián)汽車軟件架構(gòu)系統(tǒng)軟件是針對汽車場景定制的復(fù)雜大規(guī)模嵌入式功能的實現(xiàn)提供了高效、穩(wěn)定環(huán)境的支持，也是各類應(yīng)用調(diào)度底為異構(gòu)分布系統(tǒng)的多內(nèi)核設(shè)計及優(yōu)化、虛擬化管理（如Hypervisor）、POSIX（可移植操作功能軟件是根據(jù)面向服務(wù)的架構(gòu)設(shè)計理念，通過提取各共性服務(wù)功能模塊，高效實現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)功能開發(fā)的軟件模塊。應(yīng)用軟件運行在操作系統(tǒng)之上，具體負(fù)責(zé)功能實現(xiàn)。即為實現(xiàn)具體自動駕駛功能、HMI（人機(jī)界面）交互等算法軟件，基于下層基礎(chǔ)服務(wù)實現(xiàn)對整車服務(wù)和組合增強(qiáng)，構(gòu)建差異化競爭力的應(yīng)用。應(yīng)用算法差異化涵蓋了智駛等級）等領(lǐng)域。同時伴隨著云端軟件復(fù)雜性的提高，車載網(wǎng)絡(luò)信云平臺是獨立與車端之外，可以在云端部署，并絡(luò)在以前獨立的電子領(lǐng)域（例如信息娛樂、ADAS和動力總成）之間建立連接。云安全體系自底向上貫穿硬件、系統(tǒng)軟件、功能軟件和應(yīng)用軟件等各要求有功能安全、信息安全、預(yù)期功能安全，防護(hù)的層次主要有三全防控、整車級安全防控、零部件級安全防控。軟件的配套工具鏈實際需求、時延和可靠性要求以及其他非技術(shù)原因，暫時還未實現(xiàn)SOA化。但未來，隨著耦開發(fā)目標(biāo)。從底層的內(nèi)核與基礎(chǔ)中間件，到框架支撐層的功能通常和經(jīng)典AUTOSAR平臺綁定在一起。在智能座艙領(lǐng)域，以車端Android操作系統(tǒng)為主，），圖3-2智駕域控制器軟件架構(gòu)示意圖滿足一定的代碼規(guī)范性和功能安全的目標(biāo)，同時也是借助于AdaptivAUTOSAR產(chǎn)品的完善?？傮w而言，AdaptiveAUTOSAR平的處理邏輯更加復(fù)雜多樣，功能范圍更加寬也不能完全滿足應(yīng)用軟件的需要，需要在此基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的擴(kuò)展和完善。在國內(nèi)，能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟基礎(chǔ)軟件工作組和中國汽車基礎(chǔ)軟件生態(tài)委員會（AU圖3-3AdaptiveAUTOSARR21-11規(guī)范框架備和軟件平臺之間的解耦。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步定義組合服務(wù)、應(yīng)用服務(wù)的完全共享和重用。當(dāng)前，中國汽車工程學(xué)會、汽車工業(yè)協(xié)會備、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、車身傳感器及執(zhí)行器、熱管理系統(tǒng)的設(shè)備抽此外，軟件SOA架構(gòu)中各服務(wù)和應(yīng)用模塊之間的通訊，當(dāng)前應(yīng)用層協(xié)議主要還是經(jīng)支持了SOME/IP協(xié)議棧，同時在AdaptiveAUTOSAR平臺中還提供了S2S服務(wù)，實現(xiàn)服務(wù)和信號的相互轉(zhuǎn)換，支持面向服務(wù)功能模塊和面向信號模塊之間的標(biāo)準(zhǔn)下基于發(fā)布/訂閱范式的消息協(xié)議）、RESTful還沒有正式高實時性和高確定性要求，系統(tǒng)設(shè)計與工作模式的轉(zhuǎn)變，面向服務(wù)通訊組件的整合與集成，多功能域異構(gòu)軟件環(huán)境是其顯著特點。未來隨著汽車電子電氣架構(gòu)向共享程度更高，軟件開發(fā)更加靈活便捷。伴隨著車云一體化發(fā)展，汽系統(tǒng)軟件層面，主要包括BSP（板級支持包）、Hypervisor（虛擬化管理）、操作系統(tǒng)Hypervisor是運行在基礎(chǔ)物理服務(wù)器和操作系統(tǒng)之間的中間軟件層，可允許多個操作系6《車載操作系統(tǒng)（七）：虛擬化（Hypervisor）》，歐珊瑚，微信號：數(shù)字技術(shù)觀察，2021年統(tǒng)和應(yīng)用共享硬件，也可稱為VMM（VirtualMachineM），系統(tǒng)的靈活性，同時實現(xiàn)了良好的高可靠性和故障控制機(jī)制，以保證程序和一般用途、不受信任的應(yīng)用程序之間的安全隔離，實現(xiàn)了車載在域集中式電子電氣架構(gòu)下，各種功能模塊都集中到少數(shù)幾個計圖3-4虛擬化技術(shù)示意Host系統(tǒng)之上，利用Host系統(tǒng)對硬件資源進(jìn)行訪問。大家在圖3-5Hypervisor類型全虛擬化時，Hypervisor完整模擬了所有硬件資源，GuestOS的指令集架構(gòu)與物理設(shè)備的相同（例如都是ARM64），理設(shè)備上運行。在某些場景下，要完全模擬一個真實的物理設(shè)備是非常慢的，因為當(dāng)中進(jìn)行模擬，這樣會帶來很多額外的性能開銷。為了解決這個問題，部分外圍設(shè)圖3-6全虛擬化與半虛擬化每個提供商都將為該特定處理器提供操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序,隨著系統(tǒng)復(fù)雜程度的提高，所不受影響。軟件虛擬化是分隔不同軟件系統(tǒng)并降唯一被認(rèn)可功能安全等級達(dá)到ASILD級Hypervisor介乎于底層DCU硬件和上層操作系統(tǒng)軟件之間，與標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)器（x86）+標(biāo)準(zhǔn)化操作系統(tǒng)（Windows和Linux）的云虛擬化應(yīng)用場景不同，汽車嵌入式環(huán)境中的虛擬化技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)是Hypervisor往往需要定制適配底層DCU硬件和上層操作系統(tǒng)軟件，這同樣地，BSP（板級支持包）是介于主板硬件和操作系統(tǒng)之間的中間軟件層。BSP用于為操作系統(tǒng)提供虛擬硬件平臺，使其具有硬件無關(guān)性，可以在多平臺上移植。BSP包括程序、配置文件等。不同的操作系統(tǒng)對應(yīng)于不同定義形式的BS所以寫B(tài)SP一定要按照該系統(tǒng)BSP的定義形式來寫，這樣才能與上層操作系統(tǒng)保持正確的對于一般的嵌入式系統(tǒng)，硬件部分需要嵌入式硬件工程師設(shè)計硬板，需要BSP來保證其能穩(wěn)定工作，在此基礎(chǔ)備驅(qū)動程序、文件和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，決定著系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性，是系統(tǒng)為操作系統(tǒng)內(nèi)核（OS內(nèi)核）/底層操作系統(tǒng)。根據(jù)域集中架構(gòu)下汽車操作系統(tǒng)的發(fā)展可將對應(yīng)的內(nèi)核粗略分為三大類：智能座艙操作系統(tǒng)內(nèi)核、智能駕駛智能座艙操作系統(tǒng)主要為車載信息娛樂服務(wù)以及性的要求處于中等水平。隨著車輛由單純交通工具向智能移動智能駕駛操作系統(tǒng)主要面向智能駕駛領(lǐng)域，運行需的高性能計算、高帶寬通信的高算力異構(gòu)芯片，對安全性和可安全車控操作系統(tǒng)用于傳統(tǒng)的車輛控制，適用于動持MCU等控制芯片。車輛底盤控制與動力系統(tǒng)對操作系統(tǒng)最基本的要求是高實時性，系統(tǒng)需要在規(guī)定時間內(nèi)完成資源分配、任務(wù)同步等指定動作，而嵌入式實時操作系統(tǒng)具有性、及時性、交互性以及多路性等優(yōu)勢，系統(tǒng)響應(yīng)度極高，通常在毫秒或者微秒級別了高實時性的要求。目前主流的安全車控操作系統(tǒng)都兼容OSEK/VDX和ClassicAUTOS內(nèi)核）來支撐。因打造全新操作系統(tǒng)需要花費太大的人力、物力企的“自研操作系統(tǒng)”，其實都是在上述現(xiàn)成OS內(nèi)核的基組成：操作系統(tǒng)規(guī)范、通信規(guī)范、網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)范和OSEK實現(xiàn)語言。OSEK/VDXOS一般用作安全車控操作系統(tǒng)，主要用于ECU/TCU（遠(yuǎn)程信息控制單元）等底層控制單元。這些單元通常使用處理能力簡單且資源受限的MCU執(zhí)行傳統(tǒng)的車輛控制任務(wù)，對實時性、安全性了符合OSEK/VDX規(guī)范的產(chǎn)品，比較典型的有Vector公司的osCAN及MICROSAROS、美國密西根大學(xué)的EMERALDS-OS隨著自動駕駛技術(shù)的發(fā)展，車輛環(huán)境融合感知與智能決策需求帶來了更為復(fù)雜的算法，入式實時操作系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足未來自動駕駛的需求，這些需求對原服務(wù)發(fā)生問題時并不會影響內(nèi)核穩(wěn)定性，天生具備功能安全優(yōu)勢。但微內(nèi)核缺少類似Linux的開源生態(tài)環(huán)境支持，所以微內(nèi)核更適合汽車軟件中對功能安全要要求，適用于自動駕駛所需要的高性能計算和高帶寬通信，支撐自動可以通過Hypervisor虛擬化平臺運行在實時核上，用作安全性、安全性要求高的功能需求。目前應(yīng)用在汽車領(lǐng)域的微內(nèi)核RTOS主要包括BlackBerry可以充分發(fā)揮硬件的性能。它與QNX等微內(nèi)核解決方案相比最大優(yōu)勢在于開源以及豐富的生態(tài)應(yīng)用，具有很強(qiáng)的定制開發(fā)靈活度。通?；贚inux開發(fā)新的操作系統(tǒng)是指基于LinuxLinux基金會啟動了ELISA開源項目，致力于聯(lián)合業(yè)界廠家研發(fā)以功能安全級別ASIL-B為目標(biāo)的SafetyLinux操作系統(tǒng)。Safet諸多卓有成效的鑒定分析，但由于系統(tǒng)過于龐大，后續(xù)分析仍然道路領(lǐng)域。由于AndroidAutomotive繼承了Android生態(tài)圈開放靈活的優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用到了車載信息娛樂系統(tǒng)當(dāng)中（安全性要求較低，車規(guī)要求寬松，個性化需求高的儀表、ADAS/AD相關(guān)系統(tǒng)，AndroidAuto有大量成熟信息服務(wù)資源的Android也被眾多廠商青睞。AndroidAutomot國內(nèi)各大互聯(lián)網(wǎng)巨頭、造車新勢力紛紛基于Android進(jìn)行定制化改造，推出了自己的汽等，威馬等也基于Android開發(fā)了自身的車載系統(tǒng)。傳統(tǒng)車企，吉利推出的GKUI智能車載總體而言，智能駕駛操作系統(tǒng)與智能座艙操作系繼承Linux豐富的開源生態(tài)，基于開源、功能強(qiáng)大Linux宏內(nèi)核，重點增強(qiáng)其安全性和略。SafetyLinux內(nèi)核提供內(nèi)存鎖定功能，以避免在實時處理中存儲頁面被換出，同時通過實時調(diào)度算法減少任務(wù)上下文的切換時間，從而滿足任務(wù)的時限要求。另外，SafetyLinux任務(wù)排他性綁核運行、無中斷干擾、智能遷移等特性，增強(qiáng)實時調(diào)度能力。在安全性方面，SafetyLinux針對車用場景需求裁剪系統(tǒng)配置，借助ELISA開源項目提供的安全分析方法和認(rèn)證工具，識別功能安全需求，對安全關(guān)鍵功能采用ISO26262形式化或半形式化方法完成正向設(shè)計和驗證。另外提供任務(wù)運行監(jiān)控、內(nèi)核增強(qiáng)管理、緊急控制微內(nèi)核RTOS僅實現(xiàn)任務(wù)調(diào)度、時鐘、中斷、內(nèi)存管理、IPC等最基礎(chǔ)功能，文件系統(tǒng)、網(wǎng)家有不同的實現(xiàn)，芯片及應(yīng)用生態(tài)尚未完備。相比Linux，由于微內(nèi)核RTOS缺少類似的開高要求的場景使用。未來對于智駕應(yīng)用引入的AI算法模型框架，微內(nèi)核RTOS需要向上擴(kuò)展支持PSE51、PSE52及PSE53、PSE54等POSIX接口標(biāo)越來越多的智能座艙操作系統(tǒng)采用AndroidAutomotiveOS或其他類Linux系統(tǒng)的原因是或類似的操作系統(tǒng)，直接將功能移植到車輛智能終端上，無疑是智能座艙的使用不僅關(guān)乎用戶的個人隱私安全與制到車端，而應(yīng)通過深度定制達(dá)到車輛信息安統(tǒng)，必須要求將所有模塊的配置信息以統(tǒng)一的格式集中管理起來（1）在所有中間件方案中，AUTOSAR是目前應(yīng)用范圍最廣的車載電子軟件架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。AUTOSAR分為Classic標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)上面的中間件（自身并不包含操作系統(tǒng)），進(jìn)一步推進(jìn)了軟硬件解耦進(jìn)程。AdaptiveAUTOSAR基于SOA架構(gòu)，采用基于服務(wù)的SOA動態(tài)通信方式（SOME/IP），硬件資源間的連接關(guān)系虛擬化，不局限于通信線束的連接關(guān)系，ECU可以動態(tài)地與其他ECU進(jìn)行連接，各服務(wù)模塊獨立，具有更高的安全性以及部署靈（2）ROS2為可支持自動駕駛場景的中間件。ROS（RobotOperatingSystem）指的是機(jī)器人操作系統(tǒng)，是一套開源的軟件框架和工具集，用來幫助開發(fā)人員建立機(jī)器人應(yīng)用程序，它提供了硬件抽象、設(shè)備驅(qū)動、函數(shù)庫、可視化工具、消息傳遞和軟件包管理等諸多功能。的需求，ROS2即在這樣的背景下被設(shè)計和開發(fā)，產(chǎn)品環(huán)境適用度更廣。ROS2解決方案是要把底層更換為滿足ASIL要求的RTOS和商用工具鏈（編譯器）。ROS2作為機(jī)器人開發(fā)的應(yīng)用框架，在應(yīng)用和操作系統(tǒng)之間提供了通用的中間層框架和常用軟件模塊），刪除了master機(jī)制，用自動發(fā)現(xiàn)機(jī)制代替，這個通信組網(wǎng)機(jī)制和汽車網(wǎng)絡(luò)CAN完全一致。），程序編程接口，實現(xiàn)了“零拷貝”，即一種從發(fā)布者到訂閱者的端到端的方法個拷貝。Iceoryx還需要更多的驗證以及持續(xù)的打化處理，為上層的通用模型提供各種不同的數(shù)據(jù)源進(jìn)而建立異構(gòu)硬數(shù)據(jù)流向下封裝不同的智能駕駛系統(tǒng)軟件和中間件服務(wù)，向通統(tǒng)軟件解耦的算法框架，基礎(chǔ)服務(wù)是功能軟件層共用的基本服數(shù)據(jù)流框架向下封裝不同的智能駕駛系統(tǒng)軟件和中間件服算法提供與底層系統(tǒng)軟件解耦的算法框架。數(shù)據(jù)流框架的主要基礎(chǔ)服務(wù)是功能軟件層共用的基本服務(wù)，其主要服務(wù)于通用模通訊。通過網(wǎng)聯(lián)服務(wù)，可使得操作系統(tǒng)具備車路協(xié)同的能力，實現(xiàn)協(xié)同感知、息、周邊車輛行駛信息，也提供可插擴(kuò)算法的能力，可以新增、和應(yīng)用。網(wǎng)聯(lián)服務(wù)是車內(nèi)外信息通信的橋梁，操作系統(tǒng)可以把自圍環(huán)境中或上傳到云平臺，同時也可從周圍環(huán)境或邊緣云獲得感決策規(guī)劃建議，甚至運行軌跡信息。網(wǎng)聯(lián)服務(wù)也可提供當(dāng)前車輛數(shù)據(jù)服務(wù)為車端數(shù)據(jù)定義了數(shù)據(jù)類型和安全等級，為車端能定義。根據(jù)以上分類和車輛運行場景，定義數(shù)據(jù)處理規(guī)則。數(shù)據(jù)流環(huán)境模型作為智能感知框架，為智能決策和智能控制提供模型環(huán)境模型調(diào)度各類感知、融合和定位算法，對傳感器探測信息，車-路、車-車協(xié)同信息，以及高精地圖先驗信息進(jìn)行處理加工，提供探測、特性、對象、態(tài)勢、來一段時間內(nèi)的行駛軌跡，主要分為行為預(yù)測、行為決策和運動規(guī)根據(jù)感知和地圖數(shù)據(jù)對其他交通參與者未來的行駛軌跡進(jìn)行預(yù)測，為行為決策提供更全面、保證規(guī)劃結(jié)果不僅滿足交通法規(guī)等硬性要求，同時更加符合人的駕以內(nèi)的動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)，降級工況主要針對發(fā)生系統(tǒng)性失效或者超出ODD以外的動態(tài)駕駛?cè)我约翱刂戚敵鼍枰m配層去匹配不同的功能算法框架平臺及車輛平控制等算法模塊需要進(jìn)行故障診斷、配置及標(biāo)智能語音交互主要涵蓋語音喚醒、語音識別、自然語言理解、語音合自然語言處理（NLP）。智能座艙語音交互應(yīng)用主要是語音助手，不同于早期的只能撥打電b.智能視覺識別框架在智能座艙領(lǐng)域，計算機(jī)視覺使用深度學(xué)習(xí)等先進(jìn)技術(shù)，配合攝像頭和顯示器等輸入輸出設(shè)備，結(jié)合專業(yè)的AI計算芯片，及時有效地存儲、傳輸、處理圖像信息，幫助大幅度提（粗細(xì)粒度）、Re-ID（行人重識別技術(shù)）、視頻理解、3D感知及特定任務(wù)回用可以進(jìn)一步擴(kuò)展為人體部位檢測、活體檢測、行為分類、人等方向，這些視覺感知結(jié)果為座艙的人機(jī)交互座艙域控針對智能視覺識別框架封裝服務(wù)接口，提供手勢識別服務(wù)支持手勢交互。同時也提供人臉圖像識別接口，支持DMS（駕駛員監(jiān)測系統(tǒng)）和OMS（乘客監(jiān)測系統(tǒng)）等智能交互，對應(yīng)技術(shù)是多模感知的算法融合技術(shù)，從被動交多模語音是典型的多模融合技術(shù)，該技術(shù)深度融合了語音和唇部圖像信息，有非常明顯模語音方案正成為技術(shù)演進(jìn)的趨勢。相較于純語音算法日益趨緩的發(fā)能夠帶來高噪聲場景下指標(biāo)的顯著提升，解決高噪環(huán)境語音方案難用座艙域控針對多模智能交互框架封裝服務(wù)接口，提供手勢、語音識別的融合服務(wù)。同時也提供人臉圖像識別接口，支持DMS（駕駛員疲勞監(jiān)測系統(tǒng)）和OMS（乘客監(jiān)測系統(tǒng)）等的HMI展示需要，統(tǒng)一封裝一套強(qiáng)大的MV圖3-7Kanzi框架示意和邊界控制策略的子網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)。將安全需求相同的接口進(jìn)行分類，并劃分到不同的安全域，能夠?qū)崿F(xiàn)域間策略的統(tǒng)一管理。例如車內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)對外的安全接口包括了：近場通訊（wifi/bluetooth/rke/pke/）、遠(yuǎn)端通訊（4g/5g/gps）、對外物理連接節(jié)點（bms）、對外物理管理平面是汽車操作系統(tǒng)實現(xiàn)的設(shè)計基石。管理平面是復(fù)雜含日志、管理、配置、監(jiān)控等非強(qiáng)實時功能，存在于每個硬件單元提出了自動駕駛操作系統(tǒng)功能軟件概念和架構(gòu)，即功能軟件包含自動控模塊和網(wǎng)聯(lián)模塊，該架構(gòu)形成了車載智能計算基礎(chǔ)平臺的規(guī)范》，主要規(guī)定了智能駕駛功能軟件平臺的系統(tǒng)架構(gòu)、功能模塊和知融合、定位、預(yù)測和決策規(guī)劃的功能服務(wù)接口，有利于縮短智能駕但是由于處于發(fā)展初期，現(xiàn)階段能單獨提供功能軟件的企業(yè)較少，操作系統(tǒng)與應(yīng)用軟件、硬件平臺雙解耦的智能駕駛基礎(chǔ)平臺產(chǎn)品家族操作系統(tǒng)為核心的基礎(chǔ)軟件平臺，涵蓋了智能座艙、智能電控和智能構(gòu)的軟件開發(fā)提供基礎(chǔ)軟件、中間件和開發(fā)工具；小鵬汽車等整車企標(biāo)準(zhǔn)化將成為未來軟件開發(fā)的最重要的前提，它貫穿功能軟周期。且標(biāo)準(zhǔn)化概念將在不同維度上影響功能軟件的形態(tài)。一是能安全和網(wǎng)絡(luò)信息安全的開發(fā)流程。二是標(biāo)準(zhǔn)過程中滿足所有利益相關(guān)方實行求同存異的實際操作方法，對于口又顯得尤為重要，基于標(biāo)準(zhǔn)化接口的新的純軟件模塊（自動駕升汽車新型電子電氣架構(gòu)開發(fā)效率，在可見的未來，功能軟件的功能軟件中心化，依托于電子電氣架構(gòu)的演進(jìn)，伴隨中心化，軟硬件中心化將有效的做到軟硬件資源整合，且支持車電腦層面，功能的劃分已經(jīng)逐漸明朗，主要聚焦為駕駛輔助以及運動控制模塊、智能座艙模塊，而在功能軟件中心化前提功能軟件終端互通，為了讓駕駛者在車內(nèi)擁有更好的端、手機(jī)終端等同等的服務(wù)支持，而讓駕駛者在各個終端基于使的消費者體驗，因此橫向打通各個終端的連通性也是未來汽車必為新型個人終端與傳統(tǒng)個人電腦、手機(jī)等又有較大區(qū)別，必須是在軟件定義汽車的時代，汽車安裝了大量的軟件程序，從而變得一個程序問題或者更新升級時，傳統(tǒng)模式將是一項繁重的任務(wù)汽車遠(yuǎn)程升級，又稱為OTA（Over-the-air，空中下載技術(shù)），是指通過移動通信網(wǎng)絡(luò)），的基礎(chǔ)上對應(yīng)用程序進(jìn)行升級，例如UI界面、車載地圖、人機(jī)交互界面等。二是FOTA大節(jié)省汽車廠家、4S店和車主的費用及時間成本。二是增加汽車新功能和體驗。具備OTA功能的車輛在使用期間可以增加新人機(jī)交互方式或功能、優(yōu)化設(shè)圖3-8汽車OTA業(yè)務(wù)軟件升級，OTA軟件功能將會在不同的域進(jìn)行最新版本號等）需要支持災(zāi)備，通過在不同數(shù)據(jù)中支持?jǐn)嚯娎m(xù)傳、斷電續(xù)升：車端OTA升級代理從云端下載升級包時，需要支持?jǐn)嚯?短鏈續(xù)傳功能，和具體實現(xiàn)方式，比如可以將升級包切分為多個數(shù)據(jù)塊，每次前最新的塊序號，續(xù)傳時從最新的塊序號開始下載即可。斷電續(xù)升是指車端升級代理刷寫支持A/B塊升級策略：在車端ECU模塊中，只是先向備用目錄刷寫版本包，刷寫成功后再重啟切換加載位置（bootloader中控制），通過這種方式實現(xiàn)A/B塊升級策略。如果升支持升級回退：對于