編者按：5月13日，由蓋世汽車與AUTOSEMO聯(lián)合主辦的2022汽車行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展線上論壇·第二期正式舉行。經(jīng)緯恒潤(rùn)工程咨詢事業(yè)部高級(jí)總監(jiān)張賀偉受邀出席并發(fā)表以《車載系統(tǒng)與軟件助力數(shù)字化轉(zhuǎn)型》為主題的演講，詳細(xì)介紹了經(jīng)緯恒潤(rùn)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮下的思考與所做的實(shí)踐。蓋世汽車根據(jù)演講整理成文，以分享讀者。

在“十四五”規(guī)劃中數(shù)字化被反復(fù)提到了24次，可見數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為了國(guó)家戰(zhàn)略，在數(shù)字化轉(zhuǎn)型第五篇中，專門針對(duì)“加快數(shù)字化發(fā)展，建設(shè)數(shù)字中國(guó)”專題進(jìn)行了描述，其中針對(duì)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用方面提到了高端芯片、操作系統(tǒng)、人工智能、傳感器等。同時(shí)發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)一方面要推進(jìn)數(shù)字產(chǎn)業(yè)化，另一方面要推進(jìn)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，數(shù)字產(chǎn)業(yè)化是依靠信息技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)去催生新的產(chǎn)業(yè)，新的商業(yè)模式，是從零到一的過程，產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是利用互聯(lián)網(wǎng)新的技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)行業(yè)進(jìn)行改造，是從一到N的過程。

數(shù)字化發(fā)端 汽車迎來巨變

回到汽車行業(yè)，數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮正在驅(qū)動(dòng)行業(yè)向智能、網(wǎng)聯(lián)、電動(dòng)、共享方向發(fā)展，汽車企業(yè)也在推動(dòng)新的技術(shù)，例如5G、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等等。創(chuàng)新變得不再單一了，更多的是融合多種技術(shù)創(chuàng)新，在這種趨勢(shì)下，汽車也產(chǎn)生了諸多變化。

第一萬物互聯(lián)。萬物互聯(lián)是通過汽車作為互聯(lián)網(wǎng)入口連接人、物、數(shù)據(jù)。隨著5G和V2X技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用，車端、云端和周邊可連接的設(shè)備將組成一個(gè)數(shù)字生態(tài)，這種生態(tài)系統(tǒng)會(huì)讓人們的出行、生活方式變得更加便捷。

第二協(xié)同開發(fā)。汽車步入智能化時(shí)代，車輛開發(fā)會(huì)越來越復(fù)雜，而且會(huì)出現(xiàn)各種各樣的角色，未來一定是多個(gè)團(tuán)隊(duì)，多個(gè)地域協(xié)同開發(fā)，特別是軟件，協(xié)同角色也不僅僅包含同一家公司的不同團(tuán)隊(duì)，也會(huì)包含怎么跟客戶協(xié)同，跟供應(yīng)商協(xié)同，乃至跟生態(tài)伙伴協(xié)同。在協(xié)同開發(fā)的過程中涉及到的關(guān)鍵技術(shù)有CI/CD、ALM，其實(shí)是解決了兩個(gè)問題，一個(gè)是怎么做到軟件能夠快速迭代和發(fā)布。目前有的車廠對(duì)供應(yīng)商要求，是需要對(duì)軟件做到日構(gòu)建，日發(fā)布，這是一種變化，另一方面，怎么做到不同團(tuán)隊(duì)在同一平臺(tái)下合作開發(fā)，涉及到很多工具鏈的集成。

第三虛擬驗(yàn)證。它是指脫離真實(shí)環(huán)境的驗(yàn)證方式，需要運(yùn)用到各種仿真技術(shù)，隨著整車量產(chǎn)周期的大幅度提前，過去一輛車需要48個(gè)月下線，如今變成24個(gè)月，18個(gè)月，乃至一年發(fā)布一款新車。在如此短的量產(chǎn)周期內(nèi)，怎么確保測(cè)試有效性，虛擬驗(yàn)證變得至關(guān)重要。在實(shí)踐虛擬驗(yàn)證方面，車廠在規(guī)劃一些整車級(jí)虛擬測(cè)試系統(tǒng)VV，在域控驗(yàn)證方面也在做一些設(shè)備引入。對(duì)于智能駕駛的廠商，他們也在嘗試引入云仿真概念。

第四場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)。數(shù)字時(shí)代，汽車不再是單純的交通工具，它是一個(gè)智能的移動(dòng)空間，在這個(gè)空間里，用戶可以去辦公、娛樂、休閑，如何構(gòu)建出豐富多彩的場(chǎng)景是未來汽車發(fā)展的趨勢(shì)。實(shí)現(xiàn)汽車場(chǎng)景化需要用到SOA技術(shù)，通過服務(wù)的組合去形成不同的場(chǎng)景，同時(shí)，有些場(chǎng)景設(shè)計(jì)也可以去開放給用戶，由用戶進(jìn)行DIY設(shè)計(jì)。

機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存 數(shù)字化亦是如此。

首先是架構(gòu)設(shè)計(jì)，目前，E/E架構(gòu)從功能架構(gòu)到SOA服務(wù)化架構(gòu)的過渡是有困難的，服務(wù)化理念很好，但是，實(shí)現(xiàn)方案遇到了一些問題，包含實(shí)時(shí)性問題，也包含一些過度設(shè)計(jì)問題。另外，隨著域控制器乃至中央大腦不斷應(yīng)用，多核異構(gòu)處理器是必備的，里面會(huì)有A核和M核，每個(gè)核上該怎么去分配資源，核與核之間怎么通信，都需要在軟件架構(gòu)方面去做進(jìn)一步探討，乃至標(biāo)準(zhǔn)化。

第二工具鏈支撐。數(shù)字化轉(zhuǎn)型很重要的話題要做到自主可控，但是現(xiàn)在很多工具鏈來源于老外，如何加大工業(yè)軟件的自主占比，我覺得需要企業(yè)下決心。協(xié)同開發(fā)是離不開工具鏈的，如何構(gòu)建適合企業(yè)自身研發(fā)體系的生命周期管理平臺(tái)，也是一個(gè)系統(tǒng)工程。

第三人才結(jié)構(gòu)。汽車工業(yè)，百年歷史，我國(guó)培養(yǎng)了很多的機(jī)械人才、控制人才，在軟件定義汽車的今天，更需要大量的軟件工程師，如何快速培養(yǎng)？特別針對(duì)于A核的開發(fā)能力，它涉及到linux、安卓等操作系統(tǒng)，使用的語言有C++，JAVA等，這些是IT行業(yè)的技能，怎么能在汽車電子行業(yè)快速?gòu)?fù)制，并且有差異化的能力構(gòu)建。

第四信息安全。隨著數(shù)字化、信息化不斷推進(jìn)，安全正在超越傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全范疇，升級(jí)為信息安全，信息安全管理體系到底該怎么搭建，目前在行業(yè)內(nèi)還沒有形成共識(shí)，各家實(shí)踐方案都不一樣。數(shù)據(jù)應(yīng)用如何合規(guī)方面，怎么合規(guī)使用用戶的個(gè)人數(shù)據(jù)，包括在車輛開發(fā)過程中，怎么合規(guī)使用自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)，這些都還沒有相關(guān)的法規(guī)，乃至標(biāo)準(zhǔn)去支撐。

大背景下 經(jīng)緯恒潤(rùn)的實(shí)踐

技術(shù)實(shí)踐——復(fù)雜軟件開發(fā)

這部分涉及到從MCU到MPU方面的實(shí)踐，基于域控制器的軟件架構(gòu)，其實(shí)可以看到它有A核、M核，里面搭載了很多中間件，例如：AUTOSAR，包括上面的服務(wù)組件，還有應(yīng)用軟件，軟件設(shè)計(jì)非常復(fù)雜。

經(jīng)緯恒潤(rùn)在這個(gè)架構(gòu)下做了什么實(shí)踐？包含AUTOSAR CP和AP的適配，和linux、QNX操作系統(tǒng)的集成，在不同芯片方面經(jīng)緯恒潤(rùn)也做了一些BSP裁剪，特別是針對(duì)不同多個(gè)操作系統(tǒng)的情況下，會(huì)嫁接Hyervisor。

核間通信方面，經(jīng)緯恒潤(rùn)實(shí)踐了一些主流芯片的通信架構(gòu)，例如：S32G的IPCF框架、TDA4的IPC+RPMSG框架和芯馳的IPC框架，另外在以太網(wǎng)應(yīng)用方面，經(jīng)緯恒潤(rùn)針對(duì)SOME/IP和DO/IP做了些應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)踐——SOA軟件開發(fā)

現(xiàn)在SOA架構(gòu)很火爆，越來越多整車廠將SOA軟件設(shè)計(jì)從預(yù)研向量產(chǎn)轉(zhuǎn)，但是到了控制器軟件實(shí)現(xiàn)階段，發(fā)現(xiàn)了很多問題，甚至?xí)霈F(xiàn)B樣件還在改架構(gòu)的情況。從基于信號(hào)的開發(fā)如何過渡到基于服務(wù)的開發(fā)，經(jīng)緯恒潤(rùn)認(rèn)為有幾點(diǎn)關(guān)鍵的實(shí)踐。

第一，SOA服務(wù)定義要考慮到實(shí)時(shí)性和實(shí)用性。如果一上來搞全車服務(wù)化，張賀偉認(rèn)為并不是很靠譜，特別是針對(duì)于動(dòng)力底盤等實(shí)時(shí)性要求比較高的領(lǐng)域，少用服務(wù)化設(shè)計(jì)。

第二，服務(wù)的劃分和部署，應(yīng)該遵從就近原則，重點(diǎn)滿足場(chǎng)景化應(yīng)用，服務(wù)部署優(yōu)先部署到A核，如果實(shí)在影響實(shí)時(shí)性，再考慮部署到M核。

第三，服務(wù)和信號(hào)之間怎么轉(zhuǎn)化。這是在開發(fā)SOA軟件的關(guān)鍵要點(diǎn)，信號(hào)和服務(wù)的轉(zhuǎn)化功能可以把它放到M核的SWC上實(shí)現(xiàn)，這是一種定制化的實(shí)踐方案，但是，當(dāng)你換一個(gè)項(xiàng)目，這個(gè)功能還需要重新去適配，去修改。下個(gè)階段，經(jīng)緯恒潤(rùn)會(huì)考慮把它做成標(biāo)準(zhǔn)化模塊。

技術(shù)實(shí)踐——信息安全

信息安全是數(shù)字化轉(zhuǎn)型里面繞不開的話題，經(jīng)緯恒潤(rùn)在信息安全軟件開發(fā)方面做了一些實(shí)踐，包含安全啟動(dòng)、安全升級(jí)、安全存儲(chǔ)，入侵檢測(cè)方面，經(jīng)緯恒潤(rùn)做了CAN IDS、以太網(wǎng)IDPS，安全通信方面，經(jīng)緯恒潤(rùn)做了SecOC和TLS協(xié)議實(shí)踐。安全診斷涉及到車端和云端，經(jīng)緯恒潤(rùn)當(dāng)時(shí)做了一系列開發(fā)和匹配。除此之外，經(jīng)緯恒潤(rùn)也在聯(lián)合合作伙伴，評(píng)估可信執(zhí)行環(huán)境TEE技術(shù)方案，后面也會(huì)有項(xiàng)目應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)踐——工具鏈

第一是遠(yuǎn)程診斷的技術(shù)應(yīng)用。隨著4G、5G技術(shù)的發(fā)展，診斷技術(shù)從點(diǎn)對(duì)點(diǎn)基于VCI的診斷方式過渡到基于4G、5G的遠(yuǎn)程診斷，它不再需要VCI硬件去連接控制器了，經(jīng)緯恒潤(rùn)直接會(huì)把遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)布到云端上，同時(shí)這個(gè)系統(tǒng)也可以作為邊緣節(jié)點(diǎn)執(zhí)行診斷，去實(shí)現(xiàn)面向服務(wù)的場(chǎng)景。未來隨著汽車軟件后付費(fèi)模式逐步被認(rèn)可，遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)可以支持基于后付費(fèi)功能的開啟和關(guān)閉。

技術(shù)實(shí)踐——云仿真

開發(fā)者在充分信任一輛L5級(jí)別自動(dòng)駕駛汽車上路之前需要做110億英里的測(cè)試，但是無論從道路實(shí)車測(cè)試，還是單體仿真測(cè)試，都無法滿足測(cè)周期要求。云仿真能支持多用例并發(fā)和超實(shí)時(shí)測(cè)試，可以極大降低現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的測(cè)試成本，提高測(cè)試效率。同時(shí)，它可以有效覆蓋自動(dòng)駕駛產(chǎn)品在極端場(chǎng)景、危險(xiǎn)工況下的用例測(cè)試。

細(xì)化產(chǎn)品 經(jīng)緯恒潤(rùn)獨(dú)具匠心

第一是場(chǎng)景引擎工具鏈，場(chǎng)景引擎工具鏈專門是用來支持SOA軟件開發(fā)的，“場(chǎng)景即服務(wù)”，那么如何通過各種服務(wù)的設(shè)計(jì)、組合去完成場(chǎng)景開發(fā)，這是它的定位。

具體解決方案包含三部分，第一部分是部署在移動(dòng)端或者平板端的APP，主要實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景的切換和控制。第二部分是部署在云端的場(chǎng)景編輯器，這個(gè)編輯器可以實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景的定義，服務(wù)的組合，場(chǎng)景編排等功能。第三部分是部署在車端的SOA服務(wù)組件，專門用來實(shí)現(xiàn)云端編排好的場(chǎng)景具體執(zhí)行，這三部分是一起配合的。

第二是遠(yuǎn)程診斷的工具鏈。解決方案包含兩部分，一部分是診斷云平臺(tái)，另一部分是車載核心組件。診斷云平臺(tái)基于BS架構(gòu)開發(fā)，主要是用來執(zhí)行診斷任務(wù)的下發(fā)。車端核心組件內(nèi)嵌在TBOX或者VCI等嵌入式設(shè)備上，接收云端的任務(wù)，并且和車輛控制器進(jìn)行通信，執(zhí)行云端的診斷任務(wù)。

從產(chǎn)品本身而言，經(jīng)緯恒潤(rùn)的產(chǎn)品支持近場(chǎng)診斷，車載診斷和遠(yuǎn)程診斷，主要是為了滿足各種應(yīng)用場(chǎng)景。診斷組件是跨平臺(tái)的，可部署在Linux/android環(huán)境下，支持ODX/OTX等標(biāo)準(zhǔn)診斷文件和序列的解析，同時(shí)，采用了面向服務(wù)的Restful接口設(shè)計(jì)，可支持SOA服務(wù)化部署。

最后新產(chǎn)品是云仿真工具鏈，主要包含三大部分，數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，標(biāo)注/訓(xùn)練平臺(tái)和并行仿真平臺(tái)，它可以實(shí)現(xiàn)從實(shí)車數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)分析，感知標(biāo)注，AI訓(xùn)練，到云端并行仿真測(cè)試。

依托云端強(qiáng)大的計(jì)算能力，AI訓(xùn)練、仿真，大數(shù)據(jù)分析等功能可以并行執(zhí)行，這樣大大提升了智能駕駛開發(fā)和測(cè)試效率，同時(shí)該平臺(tái)也會(huì)和CI/CD工具鏈進(jìn)行打通，為實(shí)現(xiàn)智能駕駛算法快速迭代提供支撐。