向ICT时代演进：中国车用基础软件发展及未来趋势

　　随着汽车步入智能网联时代,车用基础软件逐渐成为行业关注的热点,车用软件赛道不断加宽,车用基础软件的角色和功能是什么、未来会如何发展是当下行业亟待探讨的话题。

　　在电动化、智能化、网联化汽车技术变革的背景下,普华基础软件推出AUTOSAR CP+AP一体化解决方案,旨在覆盖智能网联汽车感知、决策、控制系统的软件开发,支撑传统汽车向智能网联汽车转型。普华基础软件副总经理张晓先专注车用基础软件的技术研发与产业化推广多年,在操作系统、汽车电子领域有近20年的丰富经验。作为行业的深度参与者,张晓先在多年观察中形成了对于我国车用基础软件的发展及未来趋势的研判。

　　车用基础软件是软件定义汽车的核心要素之一,其组成包括操作系统、中间件、驱动软件。张晓先认为,车用基础软件本身并不是目的,而是为充分发挥软件定义汽车优势造好车的目的服务,使软件最终在市场上和车端体现价值。

　　AUTOSAR自2005年发布CP(经典平台)1.0至今,已走过17年有余,期间软硬件解耦在传统的车控领域取得显著成效,以驱动软件的标准化为例,目前芯片和基础软件的解耦,以及芯片适配的效率便是得益于此。

　　张晓先认为,汽车的技术发展过程分为三个阶段:第一个阶段是机械时代,第二个阶段是电子电气化时代,第三个阶段或将是ICT技术带来的后汽车电子时代。

　　传统车用基础软件分为车控基础软件与车载基础软件,车控方面的特点体现为高安全、低算力、与车辆行驶强相关。在汽车电子电气化时代,AUTOSAR CP的标准化在车控基础软件上取得了巨大成效,从OEM到Tier1、工具厂商都遵循这一标准开发产品,大大提升了研发效率及上下游协同效率。而车载基础软件的特性则有所不同。尽管业内的AGL、GENIVI等组织也曾为推进车载软件的标准化做出努力,但由于车载软件多样化的技术路线并存,长期以来一直未形成统一标准。

　　进入智能网联时代,车控基础软件延续AUTOSAR CP的标准继续向前演进,而智能驾驶、智能座舱基础软件成为新的软件类别。对于高算力的智能驾驶和智能座舱基础软件而言,集中式的电子电气架构需要有新的软件技术架构作为支撑。虽仍未形成统一的技术路线,不过AUTOSAR AP已作为其中较为成熟的一项技术初步显现技术价值。

　　工欲善其事,必先利其器。张晓先表示,汽车厂商要做好产品就必须要有好的工具,也就是技术软件。车用基础软件供应商则需提供更有效的开发手段,帮助行业加快推进软件定义汽车的进程。

　　2010年,我国汽车产销量突破1800万辆,成为全球第一汽车产销大国。此后的十年内,我国汽车行业经历了显著增长,国产自主品牌在新能源领域获得了更大的发展,成为引领全球汽车产业转型升级的重要力量。

　　中国新能源汽车技术不断发展,面对软件定义汽车时代的开端,已实现在技术能力上与国外企业齐驱并进。与此同时,受益于自主品牌的崛起,国内汽车零部件供应商加速布局新能源汽车产业链,逐步构筑本土供应链优势。

　　当智能网联时代到来,随着智能网联汽车的大量应用,汽车产业链发生变化,越来越多新势力、互联网企业的加入打破了原本简单的垂直供应链格局。新四化的技术趋势催生汽车创新产品,对车用软件提出高带宽、网络安全、远程控制、多模态等方面的新需求。

　　基础软件是汽车行业进入软件定义时代的关键一环,也是整个产业链除芯片硬核之外,最基本的底层能力标签。大家不再仅限于关注应用软件的开发与创新,同时更加重视驱动、操作系统、中间件等汽车基础软件的开发与创新。

　　张晓先将这一过程中汽车产业的主要矛盾总结为“不断增长的需求和不断增长的技术复杂性,与技术工程能力不足之间的矛盾”。技术工程能力要跟上需求的发展,就必须进行变革。

　　电子电气时代,OSEK、CP 、AGL、GENIVI等技术路线发展为当前做了很好的技术铺垫。基于OSEK和AUTOSAR的技术路线,行业在探索中形成共识:可以将软件工程的方法应用于汽车行业,以解决复杂性问题。事实也证明,这一路线是可行的,并在行业的实践应用中取得了成功。

　　区别于电子电气时代的成熟标准,为了响应多样化的需求,智能网联时代的技术路线遍地开花:AP、ROS、LINUX、AGL、Android Auto......究竟哪种技术路线和组织架构的配合能达到更高的效率,实现标准化尚未有定论。而张晓先认为,AUTOSAR AP或许会取得成功。

　　张晓先强调,在AUTOSAR架构中,AP(自适应平台)和CP(经典平台)并非属于相互取代的竞争路线。CP一般应用于对实时性、功能安全要求高的场景中,如制动系统;而AP则更多适用于对算力较高的场景中,如智能座舱,这恰恰能作为CP使用场景的补充。

　　无论是AP还是CP,其总体目标都在于更好地管理数量增多、功能复杂度增加的汽车ECU,提供灵活、可拓展的架构解决方案。随着汽车E/E架构集中化、智能化与网联化技术发展加速,独立的AUTOSAR CP与AP技术已难以适应域集中化的中央处理单元,CP与AP一体化解决方案的需求随之而来。

　　基于SDV趋势下的市场需求,普华基础软件提供面向安全域与高性能计算域两种场景的AUTOSAR CP+AP一体化解决方案,并结合普华云系统,实现智能网联落地。普华基础软件的这一解决方案能应用于智能座舱域、车控系统域与ADAS/AD域,通过将不同操作系统、底层硬件、协议软件等进行接口和架构的标准化,实现面向服务的软件架构。同时在智能座舱与ADAS/AD域,普华基础软件正开发相应的操作系统内核,充分布局整车基础软件平台。

　　普华基础软件作为国内AUTOSAR阵营的代表性企业,于2010年发布国内首个车用基础软件平台,并于2013年开启量产应用。截至2022年5月,普华车用基础软件装车量已经超过1000万套,实现了规模化验证与AUTOSAR集成服务实战经验。

　　随着智能驾驶技术日益成熟,普华基础软件融合IT通用基础软件与OT车用基础软件技术,发布面向不同计算应用领域的一站式解决方案,深度布局智能驾驶平台。

　　业精于勤,普华基础软件专注于车用基础软件和工具链的研发与应用。张晓先以普华基础软件用十四年推动项目量产落地为例,强调普华会保持“中立”的定位:“作为中国电科集团发展基础软件的重要平台,普华基础软件将专注基础软件研发与应用的发展方向,不做,更不会做车。”

　　正如张晓先所预测,汽车行业走过机械时代、汽车电子电气时代,将来或将进入ICT时代。在全行业向新技术阶段迈进的过程中,行业需要先行者,也需要更好的技术工具。普华基础软件将充分发挥技术优势,继续为客户提供以AUTOSAR CP+AP一体化解决方案为代表的技术产品,助力智能网联汽车落地。