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作者：Kenneth
出品：汽車電子與軟件 在電影《西虹市首富》中,，有這樣一個耐人尋味的場景：背負(fù)著“一個月內(nèi)花光十億人民幣”艱巨任務(wù)的王多魚,，一身便服回到了之前效力的足球隊(duì)，躊躇滿志地準(zhǔn)備砸重金改造球隊(duì),。結(jié)果,，王總的一片赤誠無人當(dāng)真不說，還被教練當(dāng)成神經(jīng)錯亂,，自掏腰包讓他趕緊去掛號看病,。王多魚當(dāng)場破防：本來打算以普通人的身份跟你們相處,，結(jié)果換來了疏遠(yuǎn)。現(xiàn)在不裝了,，我是億萬富翁,，我攤牌了。因?yàn)椤板X”卸下偽裝的,，除了“太多花不出去”的王多魚,，還有“不知道怎么花錢”的中國汽車品牌們。本來打算以“大屏幕,，新能源,，時(shí)髦更新，自動駕駛,，冰箱彩電大沙發(fā)”的美好愿景吸引新一代的年輕用戶，結(jié)果格調(diào)沒裝成功,，反倒被一個外來和尚給卷了起來?，F(xiàn)在不裝了，我已經(jīng)迷失在每月一個旗艦的發(fā)布會中,，我攤牌了：“干掉所有實(shí)體按鍵，因?yàn)槲矣X得這樣酷”“我們的自動駕駛技術(shù)要超過FSD,，遙遙領(lǐng)先,！”隨著車輛電子電氣架構(gòu)進(jìn)一步集中化,，汽車行業(yè)將逐步展現(xiàn)出通過軟件特性來實(shí)現(xiàn)品牌差異化競爭的趨勢。對于主機(jī)廠而言,，選擇正確的軟件技術(shù)路線,，規(guī)劃軟件快速迭代交付體系，構(gòu)建開發(fā)者生態(tài)圈,，將決定未來數(shù)年內(nèi)品牌戰(zhàn)略成敗,。具體來說，未來5年將在以下八大領(lǐng)域內(nèi)展開激烈的競爭,，每個細(xì)分領(lǐng)域都將涌現(xiàn)出行業(yè)的新獨(dú)角獸解決方案公司,。汽車電子電氣架構(gòu)的集中化是指將汽車的電子和電氣系統(tǒng)組織在一個中央控制單元或少數(shù)幾個控制單元中。傳統(tǒng)上,，汽車電子電氣系統(tǒng)由多個獨(dú)立的控制單元組成,，這些單元分別控制不同的功能,，如發(fā)動機(jī)控制、車身控制,、安全氣囊等,。這種分散式的電子電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)在一定程度上增加了汽車的復(fù)雜性，導(dǎo)致成本增加,、維護(hù)困難和可靠性降低等問題,。相比之下，集中式的電子電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以將所有的控制單元整合到一個中央控制單元或少數(shù)幾個控制單元中,，這些控制單元可以集成多個功能,，通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)總線進(jìn)行通信。這樣做可以簡化汽車電子電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和維護(hù),，提高汽車的可靠性,、安全性和性能，同時(shí)也能夠減少成本和重量,。集中化的電子電氣系統(tǒng)架構(gòu)也帶來了更強(qiáng)大的車載計(jì)算能力,。這些計(jì)算資源可以支持更多的未來體現(xiàn)品牌差異性的軟件特性，因?yàn)檫@些功能需要更復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理和通信能力,。例如,，下一代的空中軟件升級（OTA）、智能遠(yuǎn)程診斷,，基于車內(nèi)大數(shù)據(jù)分析的電池管理優(yōu)化等等,。在行業(yè)過去的十年之內(nèi)，巨量的資本涌入自動駕駛,、智能座艙的領(lǐng)域,。依托于電子電氣架構(gòu)集中化，自駕,、座艙軟件已經(jīng)充分展現(xiàn)出了軟件平臺化的趨勢,，即為了加快軟件的迭代速度和復(fù)用程度，大量的計(jì)算平臺的基礎(chǔ)能力都被封裝為標(biāo)準(zhǔn)化的中間件和編程平臺,。這個趨勢正在逐漸加速,，而且呈現(xiàn)出了跨域融合的需求。隨著EE架構(gòu)逐漸趨于集中化,，汽車軟件系統(tǒng)出現(xiàn)了多種操作系統(tǒng)并存的局面,，這也導(dǎo)致系統(tǒng)的復(fù)雜性和開發(fā)成本的劇增。為了提高軟件的管理性,、移植性,、裁剪性和質(zhì)量，需要定義一套架構(gòu)（Architecture）,、方法學(xué)（Methodology）和應(yīng)用接口（Application Interface）,，從而實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的接口,、高質(zhì)量的無縫集成、高效的開發(fā)以及通過新的模型來管理復(fù)雜的系統(tǒng),。 02. 跨域融合與SOA架構(gòu)的軟件開發(fā)能力 汽車軟件的跨域融合是指在汽車電子系統(tǒng)中,，將來自不同領(lǐng)域、不同功能的軟件模塊進(jìn)行整合和協(xié)同工作的過程,。這些軟件模塊可能包括車身控制,、動力總成、安全系統(tǒng),、娛樂系統(tǒng)等等,，它們在不同的領(lǐng)域發(fā)展出來，并具有不同的編程語言,、接口和功能特點(diǎn),。 跨域融合的目的是為了實(shí)現(xiàn)汽車電子系統(tǒng)的整體性能優(yōu)化，使各個軟件模塊之間能夠更好地協(xié)同工作,。這需要對軟件模塊進(jìn)行統(tǒng)一的接口設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)交換方式,，從而實(shí)現(xiàn)不同領(lǐng)域、不同功能的軟件模塊之間的無縫協(xié)同工作,。為實(shí)現(xiàn)跨域融合等中央計(jì)算平臺的發(fā)展，高性能SoC產(chǎn)品和中央集中式E/E架構(gòu)是實(shí)現(xiàn)跨域融合的硬件基礎(chǔ),，而面向服務(wù)的軟件架構(gòu)（SOA）則是實(shí)現(xiàn)跨域融合的軟件基礎(chǔ),。1996年，SOA概念由Gartner提出,，并率先在IT行業(yè)被應(yīng)用推廣,。SOA并非一類特定的軟件產(chǎn)品，而是一種軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)的理念,，其核心思想在于“通過將龐大的計(jì)算系統(tǒng)按照實(shí)際業(yè)務(wù)拆分為獨(dú)立部署的大小合適的功能模塊,，提高功能單元的復(fù)用性，降低產(chǎn)品開發(fā)的復(fù)雜度和成本”,。如今,，軟件定義汽車領(lǐng)域引入SOA，打造“底層硬件,、中間層操作系統(tǒng),、上層應(yīng)用程序”的軟件分工模式，實(shí)現(xiàn)上層應(yīng)用軟件和底層基礎(chǔ)軟件的解耦,，提升整車OTA功能的實(shí)現(xiàn)能力,，最終“向用戶提供全生命周期的跨域軟件服務(wù)”。因此,，SOA已經(jīng)成為整車操作系統(tǒng)的代名詞,。在汽車軟件的領(lǐng)域,，最佳實(shí)現(xiàn)跨域融合的方式是面向服務(wù)的架構(gòu)（Service-oriented Architecture, SOA）。SOA是一種軟件設(shè)計(jì)方法,，其中軟件組件被設(shè)計(jì)為獨(dú)立的服務(wù),，可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信和交互。 在汽車軟件中,，SOA的應(yīng)用可以將各種車輛系統(tǒng),，如發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)、制動系統(tǒng)和娛樂系統(tǒng)等,，分解為獨(dú)立的服務(wù)組件,，使得這些組件可以更加靈活地進(jìn)行組合和配置，以滿足不同車型和市場的需求,。SOA可以提高汽車軟件的可靠性,、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性，使得汽車制造商可以更加容易地開發(fā)和維護(hù)各種汽車系統(tǒng),。SOA有助于提高汽車軟件的開發(fā)效率和質(zhì)量,，通過整合已有的軟件模塊，可以避免重復(fù)開發(fā)和測試,，同時(shí)可以減少軟件集成帶來的問題和風(fēng)險(xiǎn),，提高軟件的可靠性和安全性。值得注意的是,，傳統(tǒng)汽車軟件開發(fā)的中間性工具鏈并不會被取代,，剎車、轉(zhuǎn)向,、防爆,、車身穩(wěn)定控制等傳統(tǒng)車控軟件是由單一ECU控制，并不適用于SOA架構(gòu),，未來仍會通過基于模型仿真和嵌入式的傳統(tǒng)汽車軟件開發(fā)方式進(jìn)行開發(fā),。但是由于未來新型的車用軟件需具備跨域能力，因此無法按照傳統(tǒng)單一ECU的開發(fā)方式去開發(fā),，必須采用SOA架構(gòu),。03. 選擇未來技術(shù)路徑的能力 SOA只是一種軟件設(shè)計(jì)方法，而其實(shí)現(xiàn)的技術(shù)路徑可以有多種方式,。目前在國內(nèi)行業(yè)中,，需要主機(jī)廠主流的技術(shù)方案是少部分基于國際標(biāo)準(zhǔn)AUTOSAR Adaptive，進(jìn)行大量的自主研發(fā),。然而,，在應(yīng)對將來汽車軟件日益復(fù)雜的趨勢下，這會帶來一定問題,。 首先,，未來智能網(wǎng)聯(lián)汽車會形成品牌生態(tài),。而通過軟件定義的汽車品牌需要大量第三方的開發(fā)者加入。主機(jī)廠通過內(nèi)部自主研發(fā)的平臺,，尤其基于AUTOSAR Adaptive,，往往只適用于某些特定應(yīng)用的類型，因此它可能不適用于所有汽車應(yīng)用程序,。其次,，學(xué)習(xí)成本高。內(nèi)部自主研發(fā)的平臺和工具鏈,，需要專門的技能和培訓(xùn),，以便工程師能夠有效地使用和開發(fā)該平臺，這可能增加開發(fā)成本和時(shí)間,。而行業(yè)內(nèi)了解AUTOSAR的工程師非常稀缺,，更不用提了解主機(jī)廠以其為基礎(chǔ)的內(nèi)部自主研發(fā)的工程師數(shù)量了。汽車軟件運(yùn)用云原生的概念可以幫助汽車制造商更加靈活,、可靠,、安全地構(gòu)建和運(yùn)行其軟件系統(tǒng)。以下是一些常見的汽車軟件運(yùn)用云原生的概念：1.微服務(wù)架構(gòu)：汽車軟件可以采用微服務(wù)架構(gòu),，將復(fù)雜的單體應(yīng)用程序拆分為較小的獨(dú)立服務(wù),，每個服務(wù)專注于一項(xiàng)任務(wù)。這種方法可以提高軟件的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性,，并使軟件更加容易部署和管理,。2.容器化：通過將軟件打包成容器，汽車制造商可以更容易地管理和部署軟件,，并提高軟件的可移植性和可伸縮性。3.自動化部署：采用自動化部署技術(shù),，可以幫助汽車制造商更快地部署新版本的軟件,，從而更快地推出新功能和修復(fù)問題。4.彈性伸縮：云原生應(yīng)用程序可以根據(jù)需要自動擴(kuò)展或縮減資源,，從而滿足峰值流量需求并節(jié)省成本,。5.安全：采用云原生安全性能，汽車制造商可以更好地保護(hù)車輛和軟件免受安全漏洞和攻擊,。 運(yùn)用云原生的概念充分利用已經(jīng)發(fā)育成熟幾十年的IT和互聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)生態(tài),，注入到汽車行業(yè)領(lǐng)域，為主機(jī)廠快速構(gòu)建開發(fā)者生態(tài)圈打好基礎(chǔ),。未來軟件定義汽車軟件固然需要引入互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)化的開發(fā)方式,，然而長期來看，傳統(tǒng)汽車軟件,，尤其是核心駕駛控制軟件,，例如剎車,、發(fā)動機(jī)控制、電池管理等等并不會被SOA和各類互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所取代,。相反,，在傳統(tǒng)V模型開發(fā)模式之上引入快速迭代、持續(xù)集成的新模式成了重大技術(shù)課題,。而虛擬化技術(shù)是達(dá)成整車控制軟件持續(xù)優(yōu)化的重要技術(shù)能力,。汽車軟件開發(fā)過程的虛擬化是一種基于仿真技術(shù)的軟件開發(fā)方法，它使用計(jì)算機(jī)仿真來模擬車輛系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境和行為,，從而使開發(fā)人員可以在不使用實(shí)際硬件的情況下進(jìn)行軟件開發(fā),、測試和驗(yàn)證。虛擬化技術(shù)可以用來模擬車輛的各種傳感器,、控制單元和執(zhí)行器,，并提供真實(shí)的數(shù)據(jù)輸入和輸出。開發(fā)人員可以使用這些仿真工具來測試和驗(yàn)證軟件的功能和性能,，以及評估不同軟件設(shè)計(jì)方案的效果,。而整車虛擬化是借鑒了航天航空工業(yè)的先進(jìn)實(shí)踐。商業(yè)大飛機(jī)從設(shè)計(jì)到交付過程中,，所有實(shí)際試飛時(shí)間只有一兩百小時(shí),。能達(dá)到交付的質(zhì)量和安全標(biāo)準(zhǔn)，航天航空業(yè)依靠的主要就是虛擬化仿真技術(shù),，例如波音的實(shí)驗(yàn)室能在五個星期內(nèi)實(shí)現(xiàn)累計(jì)45年的有效虛擬試飛時(shí)間,。建設(shè)虛擬整車，需要構(gòu)建整個汽車軟硬件開發(fā)的協(xié)作平臺,，其中包括虛擬控制器開發(fā)環(huán)境,、被控對象模型管理平臺以及整車基線管理流程。 在軟件定義汽車的趨勢下,，仿真虛擬化技術(shù)會影響哪個核心領(lǐng)域,？我們認(rèn)為車內(nèi)核心控制軟件的開發(fā)和測試將進(jìn)一步走向融合。在傳統(tǒng)開發(fā)方式下,，不同零部件供應(yīng)商自行獨(dú)立測試,，比如剎車供貨企業(yè)會在自己的實(shí)驗(yàn)室或獨(dú)立測試環(huán)境內(nèi)，針對剎車控制軟件進(jìn)行隔離測試,。但隨著電子電氣架構(gòu)的發(fā)展,，未來的電子控制軟件將走向融合，OEM在利用此項(xiàng)技術(shù)的過程中也會對供應(yīng)商的虛擬化能力提出更高要求,，來配合完成整車的虛擬化,，這就對供應(yīng)商提出了更高的要求。例如，如今整車的熱控制系統(tǒng)既要負(fù)責(zé)車內(nèi)駕乘區(qū)域的舒適性,，并根據(jù)電動車的駕控操作情況控制電池處于最佳溫度區(qū)域,，多功能兼顧必然對仿真測試提出更高要求，“融合”就是其中的關(guān)鍵詞,。基于此,，虛擬整車平臺不僅可以打破研發(fā)部門之間的壁壘；還可以邀請整個軟件供應(yīng)鏈上的供應(yīng)商加入虛擬整車的開發(fā)中,，共建生態(tài)圈,。這也是傳統(tǒng)整車開發(fā)過程中企業(yè)經(jīng)常碰到的痛點(diǎn)：零部件企業(yè)希望盡早、更頻繁地進(jìn)行測試,，而不是依托云模型,，等到接近量產(chǎn)后才能進(jìn)行整車集成測試，打造未來開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)的整體價(jià)值愿景,。汽車的智能駕駛化實(shí)質(zhì)上也是汽車的機(jī)器人化,，我們常說的“感知”、“決策”和“規(guī)控”等,，其實(shí)也是來自于機(jī)器人領(lǐng)域,。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的功能域控制器劃分，電子電氣架構(gòu)的演變都能或多或少看到機(jī)器人的影子,。甚至有些公司就是借用機(jī)器人傳統(tǒng)術(shù)語來作為傳統(tǒng)車企智能化改革的口號和產(chǎn)品藍(lán)圖,。機(jī)器人是多專業(yè)知識交叉的學(xué)科，通常涉及傳感器,、驅(qū)動程序,、多機(jī)通信、機(jī)械結(jié)構(gòu),、算法等,，為了更高效地進(jìn)行機(jī)器人的研究和開發(fā)，選擇一個通用的開發(fā)框架非常必要,。而ROS就是最流行的框架之一,。廣泛使用的ROS1（一套開源的庫和工具集，用于軟件架構(gòu)開發(fā)）無法滿足實(shí)時(shí)性,、安全性和跨平臺互操作性的需求，各大公司都針對ROS1弱點(diǎn)做了很多優(yōu)化,，以讓其適用于汽車,。而這些研究和改進(jìn)當(dāng)然也反饋到ROS組織本身，所以也就有了ROS2,。ROS2以及AOS等中間件解決了這些缺點(diǎn),，并實(shí)現(xiàn)了面向服務(wù)的通信。這些中間件在研究環(huán)境中被廣泛使用，用于實(shí)現(xiàn)軟件封裝和通信,，也在汽車電氣/電子架構(gòu)的背景下得到了應(yīng)用?，F(xiàn)在甚至有經(jīng)過認(rèn)證的解決方案，滿足電氣和/或電子系統(tǒng)的功能安全標(biāo)準(zhǔn)（ISO26262）和必要的汽車安全完整性級別（ASIL）,，關(guān)于ADAS功能和高度連接的車輛背景下的面向服務(wù)的架構(gòu)（SOAs）,，仍有許多問題有待解決。 但不可否認(rèn)的是,，ROS已經(jīng)成為自動駕駛開發(fā)的基座,。究其原因，有這3個重要因素： 1.活躍的開源社區(qū),，豐富的擴(kuò)展能力許多智能駕駛需要用到的算法,，都能在ROS生態(tài)中找到已經(jīng)成熟的代碼。例如建立地圖的算法,，使用激光雷達(dá)或GPS定位算法,，沿著地圖規(guī)劃路徑算法，避開障礙物的算法,，攝像頭視覺處理算法等等......這些輪式機(jī)器人導(dǎo)航所需的算法在ROS上是現(xiàn)成的,，幾乎都可以直接適用于智能駕駛汽車。 2.完善的UI界面,，實(shí)現(xiàn)拖拉拽編程ROS自帶一套圖形工具,，可以方便地記錄和可視化傳感器捕獲的數(shù)據(jù)，并以全面的方式表示車輛的狀態(tài),。此外,，它還提供了一種簡單的方法來實(shí)現(xiàn)定制化的可視化需求。這在開發(fā)控制軟件和調(diào)試代碼時(shí)非常有用,。如果您曾經(jīng)在電腦前看過智能駕駛汽車傳感器的原始數(shù)據(jù),，做過調(diào)試，相信您會深刻理解一個靠譜的數(shù)據(jù)可視化工具是有多么重要,。 3.用戶學(xué)習(xí)成本低,，吸引更多人加入在開展一個新領(lǐng)域的時(shí)候，沒有什么比把東西先做出來更重要了,?；?/span>ROS來開發(fā)一個智能駕駛汽車項(xiàng)目是比較簡單的。例如從一個簡單的輪式機(jī)器人開始,，配備一對輪子,、一個攝像頭、一個激光掃描儀和ROS導(dǎo)航軟件棧,，開發(fā)者可以在幾個小時(shí)內(nèi)就可以完成設(shè)置,，讓小車自主行進(jìn)避障。這種快速上手也可以幫助新手快速理解整個運(yùn)作基礎(chǔ)和框架，然后再轉(zhuǎn)向更專業(yè)更深入的研究,。某寶上就有很多基于ROS的智能小車,，很多機(jī)構(gòu)也是基于這些套件開展智能駕駛培訓(xùn)的。 開發(fā)工具鏈及流程體系的創(chuàng)新能力軟件復(fù)雜性的提高,，車輛功能的日益增長,，嚴(yán)格的法規(guī)約束以及廣泛的診斷要求，導(dǎo)致在標(biāo)定和驗(yàn)證過程中的工作越來越多,。同時(shí),，產(chǎn)品和創(chuàng)新周期的越來越短，為提高任務(wù)效率,，OEM和Tier1面對著大量的時(shí)間,、成本和質(zhì)量壓力。在軟件定義汽車的背景下,，部分汽車研發(fā)模式將由傳統(tǒng)的瀑布式轉(zhuǎn)向敏捷開發(fā)模式,。 敏捷軟件開發(fā)（Agile software development）：包括需求發(fā)現(xiàn)和解決方案改進(jìn)。該模式通過自組織和跨職能團(tuán)隊(duì)與用戶協(xié)作,，制定適應(yīng)性計(jì)劃,，進(jìn)行漸進(jìn)開發(fā)、早期交付,、持續(xù)改進(jìn),，靈活應(yīng)對需求、能力的變化以及對需要解決問題的理解的變化,。這是一種以用戶需求進(jìn)化為核心的迭代,、循序漸進(jìn)的開發(fā)方法。工程師先將用戶最關(guān)注的軟件原型做出來進(jìn)行交付,，根據(jù)用戶在實(shí)際場景中反饋的問題,，快速修改彌補(bǔ)需求中的不足。上述過程不斷迭代,，直至用戶滿意,。DevOps是一組過程、方法和系統(tǒng)的統(tǒng)稱,，集文化理念,、實(shí)踐、工具于一身,，重視開發(fā)（Dev）和運(yùn)維（Ops）和質(zhì)量（QA）部門之間的溝通合作,。與傳統(tǒng)軟件開發(fā)模式系相比，DevOps打破了開發(fā)和運(yùn)維之間的壁壘,，通過自動化“軟件交付”和“架構(gòu)變更”的流程，使得軟件的構(gòu)建、測試和發(fā)布能更加快捷,、頻繁和可靠,，從而幫助團(tuán)隊(duì)更快地發(fā)展和改進(jìn)產(chǎn)品、服務(wù)客戶,、高效參與市場競爭,。 汽車軟件開發(fā)將遵循IT行業(yè)的發(fā)展規(guī)律，引入中間件技術(shù),、虛擬化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)軟件模塊化,、硬件抽象化和標(biāo)準(zhǔn)化，從而進(jìn)一步解鎖軟硬件的耦合關(guān)系,，滿足電子電氣架構(gòu)靈活,、可拓展的需求。為應(yīng)對流程轉(zhuǎn)變上的挑戰(zhàn),，開發(fā)團(tuán)隊(duì)可考慮將軟硬件解耦后,，硬件和軟件部分各自按照獨(dú)立時(shí)間線來開發(fā)，并在進(jìn)行軟件更改后無需對整個車輛進(jìn)行重新驗(yàn)證,，純軟件的開發(fā)和驗(yàn)證過程從原型車或者硬件在環(huán)測試過渡到軟件在環(huán)（SiL）的測試和驗(yàn)證,。這種軟硬解耦的方式同時(shí)也迎合了當(dāng)下將ECU功能整合到中央計(jì)算單元或域控制器的趨勢，在多合一控制器融合的過程中發(fā)揮作用,，軟硬件模塊可以在不同的硬件平臺運(yùn)行,，并在車輛整個生命周期內(nèi)更新。那么軟件在環(huán)SiL有什么應(yīng)用場景呢,？其應(yīng)用場景通常是在快速變更的功能需求下敏捷開發(fā)及快速迭代,。要求盡早進(jìn)行軟件驗(yàn)證并發(fā)現(xiàn)和糾正代碼中的重要錯誤，特別是涉及安全相關(guān)錯誤,。在高頻率OTA云端升級軟件的情況下自動化持續(xù)驗(yàn)證,。在以上場景下軟件在環(huán)SIL測試能夠脫離硬件而快速驗(yàn)證控制器的功能代碼。 軟件在環(huán)SiL的最關(guān)鍵的一個核心就是虛擬化：即通過將真實(shí)控制器轉(zhuǎn)化為虛擬控制器,，部署到PC上集成環(huán)境和聯(lián)合仿真平臺,，接入CI/CT/CD自動化流水線，并上云端進(jìn)行大規(guī)模測試,，從而搭建完整的DevOps的SiL平臺,。回顧百年汽車史，汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了從「機(jī)械時(shí)代」到「電子時(shí)代」到如今的「軟件定義汽車（Software Defined Vehicles, SDV）時(shí)代」,。相應(yīng)的,，汽車制造的技術(shù)壁壘也由傳統(tǒng)三大件+零部件的集成能力，轉(zhuǎn)變?yōu)檐浖?wù)的能力,，而OTA就是其中的支撐性技術(shù),。OTA（Over-the-Air Technology）,，行業(yè)內(nèi)稱之為“空中升級”，是一種通過移動通信的空中接口實(shí)現(xiàn)對移動終端設(shè)備及SIM卡數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理的技術(shù),。OTA技術(shù)最早應(yīng)用于PC,；后來在智能手機(jī)上普及，終結(jié)了手機(jī)軟件升級需要“連接電腦-下載軟件-再安裝更新”的麻煩操作,；直到2012年,，特斯拉開創(chuàng)了汽車OTA的先河，OTA也奠定了特斯拉“元老級”的位置,。整車OTA一直是評價(jià)汽車主機(jī)廠研發(fā)實(shí)力和智能科技水平的重要指標(biāo),。首先，汽車涉及由電子控制單元 (ECU) 控制的多個運(yùn)動部件,，極其復(fù)雜,，如今一輛汽車多達(dá)150個車載控制器和約1億行軟件代碼，遠(yuǎn)高于Facebook,、戰(zhàn)斗機(jī),、人造衛(wèi)星等高科技產(chǎn)品的代碼量；其次,，每輛車的生命周期約為6-10年,，如果沒有OTA，車子的能力就完全跟不上時(shí)代,；此外,，汽車的屬性，決定了其在安全性和可靠性方面要求更嚴(yán)格,，OTA是重中之重,。可以預(yù)見,，未來3-5年,，誰先做好布局OTA，誰就有機(jī)會以最快速度搶占風(fēng)口,，吃下一波紅利,。當(dāng)一輛車開始OTA，車主碰到車輛維修和軟件更新,，就不用輾轉(zhuǎn)4S店或汽車被召回,，“隔空”升級汽車；車企也可以“隔空”升級產(chǎn)品或查漏補(bǔ)缺,；更關(guān)鍵的是,，如果OTA大規(guī)模鋪開，將會帶來一種全新的「車輛增值模式」,，比如“訂閱付費(fèi)”,。OTA分為兩類:SOTA(Software OTA)和FOTA(Fireware OTA),，SOTA通俗的說就是你只對 APP軟件進(jìn)行升級而FOTA升級的更徹底，它是對整個底層FLASH軟件進(jìn)行升級,。如對整個車機(jī)大屏操作系統(tǒng),、儀表等底層軟件進(jìn)行升級就是FOTA，對車機(jī)大屏上的導(dǎo)航,、音樂等應(yīng)用進(jìn)行升級就是 SOTA，從難度上說FOTA難度要遠(yuǎn)高于SOTA,，所以真正的OTA就要既要支持SOTA又要支持FOTA,。和我們更新電腦、手機(jī)軟件一樣,，其實(shí)嚴(yán)格意義上講OTA就是給汽車系統(tǒng)升級,，給車輛運(yùn)行的底層邏輯優(yōu)化、升級?，F(xiàn)階段普遍汽車上的處理器單元多達(dá)50-60個,，部分車型的處理器數(shù)量已經(jīng)超過百個了。這就意味著汽車是一個龐大的控制系統(tǒng)集合,，OTA這種方式能夠控制車輛更多方面,，更多程度上的內(nèi)容了。汽車軟件監(jiān)管的大幕已經(jīng)拉開正如上文所述,，OTA其實(shí)最核心的功能就是補(bǔ)漏和升級,。但是坦白來說，現(xiàn)在更多的OTA都是補(bǔ)漏,，起碼是跟大家承諾的在后續(xù)才彌補(bǔ)上,。隨著車載軟件能力的逐漸增強(qiáng)，對車輛軟件做國家層面的監(jiān)管一直以來都在被研討和調(diào)研,，國家相關(guān)部門的監(jiān)管政策也陸續(xù)落地生根,。四項(xiàng)汽車信息安全相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)《汽車信息安全通用技術(shù)要求》、《車載信息交互系統(tǒng)信息安全技術(shù)要求及試驗(yàn)方法》,、《汽車網(wǎng)關(guān)信息安全技術(shù)要求及試驗(yàn)方法》,、《電動汽車遠(yuǎn)程服務(wù)與管理系統(tǒng)信息安全技術(shù)要求及試驗(yàn)方法》以及汽車遠(yuǎn)程升級（OTA）技術(shù)召回監(jiān)管、監(jiān)管備案的相關(guān)內(nèi)容,。 汽車智能化與網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展驅(qū)使著軟硬件不斷升級,，電子電氣架構(gòu)朝著域集中式和中央計(jì)算式架構(gòu) 不斷演進(jìn)，汽車軟件系統(tǒng)也變得更加復(fù)雜與開放,。與此同時(shí),，汽車基礎(chǔ)軟件介于硬件與應(yīng)用軟件之間， 用于屏蔽硬件差異并支撐上層應(yīng)用,，實(shí)現(xiàn)軟硬件解耦,，并提供可靠服務(wù),。在上述趨勢下，汽車基礎(chǔ)軟件 面臨的信息安全問題日益突出,。當(dāng)前軟件定義汽車?yán)貌⒁蕾囉谲囃夤δ?，即汽車云?jì)算。與智能手機(jī)的交互,、后端的數(shù)據(jù)處理都將直接影響汽車的行駛方向以及與駕駛員,、乘客和道路使用者的交互。車外安全問題可能會對車內(nèi)產(chǎn)生影響,。從安全角度來看,，這消除了車內(nèi)與車外的邊界：汽車公司以及IT系統(tǒng)供應(yīng)商和運(yùn)營商須確保汽車生態(tài)系統(tǒng)的安全，保護(hù)軟件定義汽車和道路使用者的安全,。 在今天軟件定義汽車和汽車EEA集中化,，網(wǎng)聯(lián)化，智能化,，以及法律法規(guī)的強(qiáng)制監(jiān)管下,，也對車輛網(wǎng)絡(luò)安全的生命周期開發(fā)和維護(hù)提出更高要求并衍生出新的挑戰(zhàn)。挑戰(zhàn)主要體現(xiàn)在以下五個方面： 1.新能源汽車EEA的集中化 2.網(wǎng)聯(lián)化（攻擊面） 3.法律法規(guī)（強(qiáng)標(biāo)監(jiān)管） 4.SDV：車內(nèi)/車外邊界消除及現(xiàn)有汽車軟件的假設(shè)打破 5.全生命周期開發(fā)運(yùn)維 :DEVOPS在汽車行業(yè)應(yīng)用汽車新四化的浪潮下,，汽車基礎(chǔ)軟件相關(guān)產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展較快,，產(chǎn)品迭代、技術(shù)更新發(fā)展勢頭迅猛,。從國產(chǎn)化水平來看,，目前已經(jīng)能在相關(guān)產(chǎn)品上看到一些國內(nèi)廠商的身影。然而,，從發(fā)展水平來看,，仍然存在較大的短板。汽車基礎(chǔ)軟件介于硬件和軟件之間,，國內(nèi)相關(guān)行業(yè)發(fā)展并不平衡,，國內(nèi)仍較多關(guān)注于基礎(chǔ)軟件向上層提供服務(wù)，例如入侵檢測等應(yīng)用,，對于芯片,、操作系統(tǒng)等偏下層的產(chǎn)業(yè)化仍與國際先進(jìn)水平有差距。隨著我國近年來對汽車芯片,、操作系統(tǒng),、信息安全等方面的持續(xù)投入，相信很快會迎來汽車基礎(chǔ)軟件信息安全的快速發(fā)展,。
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