車載電子電器架構 —— 國產基礎軟件生態(tài)簡介我是穿拖鞋的漢子,，魔都中堅持長期主義的汽車電子工程師,。老規(guī)矩，分享一段喜歡的文字,，避免自己成為高知識低文化的工程師：“  近幾年,，在汽車 “新四化” 趨勢的帶動下，軟件對于汽車的重要性持續(xù)攀升,。同時,，汽車行業(yè)在新一代集中式 E/E 架構中的域控制器或車載計算平臺所需的基礎軟件方面還存在空白，沒有形成類似PC行業(yè)的 Windows 這種大一統(tǒng),，可供各家整車廠或 Tier1 使用的通用操作系統(tǒng)及中間件,。此外，由于國際局勢,，本土化車載操作系統(tǒng),、中間件等汽車基礎軟件的開發(fā)與創(chuàng)新是行業(yè)需要共同思考的課題，中國汽車產業(yè)亟待形本土化基礎軟件生態(tài)和標準,。同時鼓勵自研基礎軟件產品落地,。普華基礎軟件、東軟睿馳,、經緯恒潤,、中汽創(chuàng)智等都陸續(xù)推出本土化研發(fā)的基礎軟件產品。下面我們通過近幾年發(fā)布的一些產品介紹來了解當前本土化基礎軟件生態(tài)情況,。基于上述內容,，本文主要分享如下內容：-> 1、國內基礎軟件-> 2,、基礎軟件平臺-> 3,、自動駕駛-> 4、操作系統(tǒng)-> 5,、信息安全詳細如下：一,、國內基礎軟件1、經緯恒潤 -INTEWORK-EAS 產品INTEWORK-EAS 產品包含兩個主要部分,，INTEWORK-EAS-CP 平臺及 INTEWORK-EAS-AP 平臺,。其中，INTEWORK-EAS-CP平臺基于 AUTOSAR Classic Platform 標準進行開發(fā),， Classic AUTOSAR軟件平臺基于高實時精簡操作系統(tǒng) AUTOSAR OS,，搭載微控制器，應用于車輛動力 / 底盤等高實時性領域,。該軟件平臺擁有完整的應用組件設計工具和基礎軟件配置工具,，可解析整車廠的 ARXML 文件，提升軟件開發(fā)效率,。公司已有基于 AUTOSAR Classic Platform規(guī)范開發(fā)的質量穩(wěn)定的軟件產品,，并通過ASIL-D功能安全認證，能滿足市場上大部分客戶需求。
INTEWORK-EAS-AP 平臺基于 AUTOSAR Adaptive Platform 標準進行開發(fā),， Adaptive AUTOSAR軟件平臺基于 POSIX 接口操作系統(tǒng),，搭載高性能運算平臺，廣泛運用于智能駕駛,、智能座艙和智能網聯(lián)等領域,。該技術平臺除實現(xiàn)諸如診斷（UDS和 DOIP）、面向服務通信（SOMEIP）,、網絡管理,、數據持久化等基本功能外，還實現(xiàn)了執(zhí)行管理,、平臺健康管理,、狀態(tài)管理、配置及更新管理,、加密管理等高級功能,，用戶使用該平臺可快速進行基于SOA的應用（服務）軟件開發(fā)與驗證。2,、中汽創(chuàng)智 -CAIC產品中汽創(chuàng)智 CP AUTOSAR 解決方案是一款基于國際 AUTOSAR 組織發(fā)布的 Classic Platform R20-11（最新版本R22-11,，年底會發(fā)布R23-11）規(guī)范開發(fā)而成的包含嵌入式軟件和配置工具鏈、面向 MCU 的全棧式基礎軟件解決方案,。本產品能夠滿足多核 MCU 高性能要求,，可有效支撐功能安全開發(fā)，高易用性工具鏈可支持高效持續(xù)集成,。中汽創(chuàng)智CP解決方案具有硬實時,、高安全、資源占用少,，功能可配置可剪裁的特點,，可廣泛用于對實時性、安全性要求高的動力域控,、底盤域控,、智能座艙域控、自動駕駛域控,、車身域控等方面,。中汽創(chuàng)智CAP-AP是一款基于國際 AUTOSAR 組織發(fā)布的 Adaptive AUTOSAR R20-11 規(guī)范開發(fā)而成的包含AP平臺軟件和配置工具鏈、面向 SOC/MPU 的基礎軟件產品,，支持多操作系統(tǒng)和虛擬化,。AP軟件平臺主要包括運行時環(huán)境、服務通信,、存儲,、信息安全&功能安全,、升級配置、診斷等15個完整功能構建模塊,，工具鏈支持動態(tài)配置，自動生成代碼及配置清單,。本產品主要應用于自動駕駛,、服務網關、智能車身,、智能座艙,、V2X 等領域。3,、東軟睿馳 -NeuSARNeuSAR DS 可提供以域控制器為核心的新 EE 架構下,，涵蓋整套開發(fā)流程所需的軟件棧、工具鏈及針對典型芯片的工程適配,，以實現(xiàn)整車視角的 SOA 設計與開發(fā),，讓開發(fā)者在一套工具鏈中可以完成整個開發(fā)過程，使上下游的開發(fā)過程配合更緊密,，實現(xiàn)無縫協(xié)同,，從而加快開發(fā)效率。東軟睿馳計劃近期發(fā)布NeuSAR DS首款快速開發(fā)原型,，該原型基于恩智浦S32G274芯片的開發(fā)板硬件,，并在其基礎之上搭載 Linux 系統(tǒng)、NeuSAR aCore,、NeuSAR cCore 及部分ASF中間件,，用戶在沒有目標硬件環(huán)境的情況下，基于此驗證系統(tǒng)進行域控制器開發(fā)預研,、POC 構建以及 SOA 設計的快速驗證,。4、普華基礎軟件ORIENTAIS 基礎軟件平臺主要面向車控領域,，該平臺為用戶提供了車控操作系統(tǒng),、通信、診斷,、網絡管理,、測量標定、底層驅動,、復雜驅動,、Bootloader 等基礎軟件模塊及集成開發(fā)環(huán)境。普華基礎軟件平臺的汽車電子產品已在 OEM 整車廠和零部件供應商處大規(guī)模量產,，實現(xiàn)裝機量百萬套以上,，并順利應用于國內主機廠的多款車型,，得到了市場的充分驗證。對于該公司相當于起了一個大早,，趕了一個晚集,。
二、基礎軟件平臺1,、零束科技 - 云管端一體化 SOA 軟件平臺零束科技發(fā)布了汽車行業(yè)首個云管端一體化 SOA 軟件平臺,，打破了傳統(tǒng)汽車軟硬件強耦合及 “孤島式” 開發(fā)，實現(xiàn)智能車 “車云一體,、跨域融合” 的硬件數字化和軟件服務化開發(fā),，探索出硬件 “可插、可拔,、可擴展” ,、軟件 “可買、可賣,、可訂閱” 的全新商業(yè)模式,，同時引入開發(fā)者和IoT生態(tài)，助力智能汽車行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展及應用生態(tài)建設,。該平臺包含三大全棧自研核心技術產品,，分別為：-> 自研 AP 中間件平臺：是零束基于標準 AP（Adaptive AUTOSAR）規(guī)范本土化研發(fā)的基礎中間件平臺。向下兼容不同 OS 及通訊協(xié)議,，同時滿足智駕領域實時中間件要求（DDS,、TSN 等）。-> SOA 中間件平臺：是行業(yè)首創(chuàng)的車載功能中間件平臺,，實現(xiàn)中間層軟硬解耦,，應用層軟軟解耦，將整車功能原子化,，抽象成可調用的 SOA 服務,，并制定標準接口,為多車型適配提供了統(tǒng)一生態(tài)基礎。-> 開發(fā)者平臺及數字商城：開發(fā)者平臺提供了豐富的 SOA 功能組件及開發(fā)者工具,，為不同開發(fā)者提供差異化解決方案,，降低開發(fā)門檻，提高開發(fā)效率,，縮短應用迭代周期,。零束SOA數字商城成功實現(xiàn)智能車應用開發(fā) - 測試 - 審核 - 發(fā)布 - 購買及激活運行的全鏈路打通，實現(xiàn)了汽車 SOA 軟件平臺的商業(yè)化閉環(huán),。在實現(xiàn)該功能過程中,，也做了如下技術突破：-> 全數字化，整車硬件 IP 化,，實現(xiàn) “硬件抽象” ,，做到軟硬解耦,；-> 全服務化，實現(xiàn)整車功能的原子化服務封裝,，每個服務可以像樂高積木一樣自由組合,、靈活重構；-> 全標準化,，實現(xiàn)接口全面標準化,，向下兼容異構 OS、向上提供應用 API,，且支持接口的動態(tài)擴展，最終實現(xiàn)應用可移動,、可插拔,；-> 全域融合， SOA 打破原有 “煙囪式” 垂域開發(fā),，軟件模塊可跨車端,、云端、IoT域進行融合和重構,，豐富功能的應用場景,，滿足千人千面的用戶需求；-> 全域智能,，在車內部署 SOA 邊緣計算框架,、云端部署云計算框架，構建 “車云協(xié)同計算” 平臺,，實現(xiàn)分布式協(xié)同計算,、共享算力，使智能車從單體智能向群體智能轉變,；-> 全系防護,，通過云管端五層縱深防護體系，全面保護 SOA 軟件平臺的安全,；-> 全面開放,，提供云端和車端的標準軟件開發(fā)環(huán)境，對第三方開發(fā)者開放,。2,、商泰汽車 -iAutoSOA 產品商泰 iAutoSOA 產品，適用于高性能復雜系統(tǒng)的域控 (Domain Controller) 和中央計算平臺 (VC/HPC),。本產品包括 : SOA 服務 / 應用開發(fā)的可視化工具 , SOA 框架代碼生成工具,，片上 SOA 組件 ( 可選支持 Adaptive AUTOSAR)，和已集成了各種操作系統(tǒng)的軟件平臺,。支持 AUTOSAR 標準的方法論,，集成Linux,，QNX，QNX Hypervisor 的基礎軟件平臺 , 支持用戶以最快的迭代速度 , 開發(fā)并部署上層差異化大的應用產品,。支持不同語言（C/C++/Java),，不同通信協(xié)議（SOMEIP、DDS,、User Defined）綁定的服務框架,，滿足 Adaptive AUTOSARR19-11 的全部接口和 Safety goal 需求。
三,、自動駕駛1,、禾多科技 -HoloSAR 產品HoloSAR 是禾多科技開發(fā)的一套滿足 AUTOSAR 標準的自動駕駛基礎組件，滿足 SOA 架構,，支持全域DDS,、SOMEIP、Zero- 拷貝,、DoIP 的通信和診斷協(xié)議,，并能提供靈活的工程配置與代碼生成全套工具鏈，大大減少自動駕駛算法在不同的硬件域控平臺帶來的移植部署工作量,，目前已經獲得多家主機廠及芯片公司的青睞,。HoloSAR 完全滿足自動駕駛算法需要的三大確定性組件：確定性計算、確定性調度,、確定性通信,。從工程配置、代碼生成以及虛擬化的硬件統(tǒng)一編譯與運行時環(huán)境,，可以在無硬件的情況,，讓算法功能在移植到硬件域控之前完成測試驗證工作。2,、毫末智行 - 數據智能體系 MANA中文名 “雪湖” ,，是中國首個自動駕駛數據智能體系，圍繞感知智能,、認知智能,、標注、仿真,、計算等五大能力而打造,。毫末根據已獲得的數百萬公里用戶行駛里程數據的沉淀與思考，總結出了自動駕駛能力發(fā)展曲線：F=Z+M（X）,。F 代表產品力,，Z 代表毫末的第一代產品，M 是一個把數據轉化為知識的函數,，包括數據獲取,、表達,、存儲、傳輸,、計算,、驗證，以及對成本和速度的影響,。MANA 就是這個公式中最核心的函數M,。MANA 由 BASE、TARS,、LUCAS,、VENUS 四個子系統(tǒng)組成：BASE 包括了數據的獲取，傳輸,，存儲,，計算，以及新的數據分析和數據服務,；TARS 是一些關于計算的核心算法原型，用于感知,、認知,、車端建圖和驗證的實踐；LUCAS 是對算法在應用場景上的實踐,，包括高性能計算,、診斷、驗證,、轉化等核心能力,；VENUS 是數據可視化系統(tǒng)，包括軟件和算法的執(zhí)行情況,，對場景的還原,，以及數據洞察等能力。
四,、操作系統(tǒng)1,、中興通訊 - 基于微內核和 Safety Linux 的雙內核智能駕駛操作系統(tǒng)基于微內核和 Safety Linux 的雙內核智能駕駛操作系統(tǒng)主要由三部分組成：-> Microkernel RTOS：采用微內核架構，內核僅保留少量的核心功能,，其余功能運行在用戶態(tài),，增強核心內核的可靠性。關中斷路徑短,，中斷響應快,，調度及時，具備精準時空配額支撐能力,，產品通過了ASIL-D產品認證,。-> Hypervisor（安全分區(qū)引擎）：支持的虛擬化類型為 Type-1,，可允許多個操作系統(tǒng)和應用共享硬件，實現(xiàn)安全分區(qū)隔離,。支持硬件虛擬化和軟件虛擬化,，支持全虛擬化和半虛擬化技術?？膳cZTE Microkernel RTOS一體化設計,，支撐同時運行原生實時任務和虛擬機中的任務，提升整體性能,。-> Safety Linux：在實時性,、確定性、安全性方面都進行了增強的 Safety Linux 操作系統(tǒng),，業(yè)界領先的中斷響應和調度處理效率,，保證了系統(tǒng)中的關鍵事件和任務均能得到及時處理。分區(qū)調度能力保證了關鍵業(yè)務處理時長可控可期,。2,、中汽創(chuàng)智 RTOS 和 Hypervisor 產品中汽創(chuàng)智 RTOS 采用混合微內核架構，內核保留最基本的功能,。與內核功能聯(lián)系較緊密的組件可以根據需求靈活配置,，既可以放在內核態(tài)以獲得更高性能，也可以放在用戶態(tài)降低耦合,。此外,，具備高容錯、硬實時,、高效安全,、可靈活剪裁、支持主流SOC和MCU的特點,，產品已通過ASIL-D和ASPICE CL3兩項國際認證,。軟件質量和安全性能處于行業(yè)領先水平。
五,、信息安全1,、富士通南大 - 信息安全解決方案域控安全加固解決方案（inCarSecSolution）：隨著車聯(lián)網的廣泛普及，對于汽車云,、管,、端的信息提出了更高的要求。富士通南大對于車內域控制器安全加固形成了一整套解決方案,，可以實現(xiàn)通信加密,，OTA固件加密、安全啟動、密碼保護,、Debug 安全加固,。該解決方案可應用于座艙域、AD域,、動力域,、底盤域、車身域,。目前該方案已經在某廠商車載 ECU 中導入并量產,。智能漏洞監(jiān)視管理系統(tǒng) (smartVMS)： smartVMS 是一款一站式全流程安全漏洞監(jiān)視管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過對產品漏洞和公開漏洞進行掃描,，可以主動發(fā)現(xiàn)產品的安全漏洞,，做到持續(xù)監(jiān)視。通過驗證,、修復,、狀態(tài)管理，做到漏洞的及時處置,。安全漏洞對策情況,，會及時向客戶、OEM,、監(jiān)管機構持續(xù)報送,。2、中汽創(chuàng)智 - 入侵檢測防御系統(tǒng)該系統(tǒng)由車控入侵檢測系統(tǒng) (IDS) 和車載入侵檢測防御系統(tǒng) (IDPS) 組成,。車控入侵檢測系統(tǒng) IDS，基于 AUTOSAR 架構設計,，具備自適應,、高性能的技術特點，支持報文的上下文檢測以及信息熵檢測,，支持自動化規(guī)則生成,，實現(xiàn)檢測引擎和規(guī)則代碼的解耦，大幅提高適配效率,，實現(xiàn)信息安全與功能安全聯(lián)動的 MCU 入侵檢測,。車載入侵檢測防御系統(tǒng)IDPS，覆蓋了主機型 HIDPS,、網絡型 NIDPS 和防火墻三個功能模塊,，是一款具備多重安全設計的高可靠、輕量級的車規(guī)級產品,，滿足座艙,、自動駕駛復雜場景實時防護需求。車載IDPS采用了基于專家知識庫的惡意流量及行為檢測，兼顧了網絡和主機的檢測需求,；基于多維鏈表結構的知識庫,，為快速檢測網絡攻擊、車輛威脅,、識別系統(tǒng)入侵等安全功能提供基礎,；支持輕量化的實時檢測，以較低的系統(tǒng)資源占用實現(xiàn)高檢出,、低誤報,，保障車機系統(tǒng)流暢的同時提供多方面的業(yè)務保護能力。 擱筆分享完畢,！愿你我相信時間的力量做一個長期主義者,！
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