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                    汽車軟件,將何去何從?

                    2022-04-26  Kuai2012   |  轉藏
                       
                    眾所周知,軟件開發難以按照計劃去執行,尤其是對于大型的軟件項目,尤其困難。如《人月神話》書中說到的布魯克斯定律:在軟件項目進入后半程時增加人手,會使得項目項目交付更晚。
                    隨著汽車軟件的重要性日益增高,汽車軟件平臺化是必不可少的,那什么是軟件平臺,以及它們的優缺點是啥,下面一一道來。
                    平臺概述
                    平臺是一種技術,可以利用過去的產品開發成果來創建開發今后類似的產品,結果就是,與單獨開發每個產品相比,可以以更低的成本,更短的周期開發許多產品或產品系列。在當前的汽車工業中,也一直遵循著這樣的開發方式,廣泛的使用具有不同發動機,內飾,外形尺寸的通用底盤平臺,例如大眾的MEB,豐田的TNGA,沃爾沃的CMA等。平臺在計算機行業也很常見,通常使用從處理器平臺,硬件平臺到軟件平臺等。
                    從大型,小型到個人電腦,軟件平臺的使用一直是計算機行業的關鍵策略。軟件平臺也是智能手機的基礎,這也是IOS,Android成為行業霸主的關鍵因素。軟件平臺在汽車行業中的重要性也日益提高,對于新興的軟件定義汽車尤其重要。
                    軟件平臺具有很多優勢,這些優勢隨著平臺生態擴展而增長。這些優勢中大多數歸因于軟件的可重用性,持續迭代更新,模塊化所帶來的好處。對于新版軟件而言,軟件平臺具有通常具有更好的代碼可靠性,因為大部分代碼是沿用的,僅有少量的新增代碼,因此新bug的數量也較少,即使有bug,這種方式也有利于快速定位和修復bug。對于公司而言,最直白的優點在于重用軟件平臺成本更低,產品上市周期更短。
                    軟件平臺也是有缺點的。為了使軟件可重用、模塊化,平臺化的軟件的代碼量通常比較大,運行速率較慢,可能還需要更多的硬件支持。但是,在大多數情況下,軟件平臺化的優點遠大于缺點。
                    軟件平臺通常是完成特定功能的許多軟件模塊的集合。但是也可能是在許多不同的大型平臺中使用的小型程序。因此軟件平臺在代碼大小和復雜性上有很大的不同。關鍵是重用軟件模塊可以節省開發和維護成本,減少軟件bug數量,提高軟件可靠性。
                    軟件平臺的關鍵是程序編程接口(API),它允許模塊化構件塊結構以及軟件模塊或平臺之間的通信。如果成功,用于特定軟件領域的API將創建一個不斷發展的生態系統,隨著時間的推移,這些生態模塊將大大增加平臺的價值。
                    汽車軟件平臺
                    汽車軟件平臺發展迅速,已對整個汽車軟件行業產生了深遠的影響,預計在未來十年及以后的時間里還會有更多的影響。下表總結了汽車行業中使用的關鍵軟件平臺的狀態。
                    操作系統

                    AUTOSAR是由汽車聯盟定義的一種分層軟件體系結構,對ECU應用程序的API進行了標準化。它具有與汽車行業中使用的大多數微處理器體系架構無關的硬件接口,但是AUTOSAR不適用于具有大型復雜代碼的ECU,例如娛樂系統。這為互聯網行業進入汽車行業打開了大門。這使得OS成為互聯網行業踏入汽車行業的先行軍。當前信息娛樂系統,遠程信息處理系統都使用互聯網行業的OS。未來的域控制器也將使用這類OS,例如Linux、QNX等。
                    一些對安全要求很高的ECU要求OS具有ISO 26262等認證,因此像QNX、Green Hills這些具有安全認證的操作系統更受青睞。
                    信息娛樂系統使用的操作系統平臺主要是QNX或多種Linux變種(例如AGL、Android、GENIVI)。Google的Android正在迅速發展。Android的成功歸功于開發汽車聯盟(OAA),該聯盟成立于2014年,目前該聯盟擁有60多家OEM,包括豐田、大眾、奔馳、本田、通用、現代等眾多主流的OEM廠商。
                    虛擬機監視器VMM

                    虛擬機監視器用于管理多個OS平臺及其應用的小型軟件平臺。它是運行虛擬機的軟件,自1960年代以來,虛擬化已在計算機行業中使用,是IT數據中心的一項關鍵技術。虛擬機管理程序在汽車軟件中的重要性日益提高,因為它是一種節省成本的解決方案。
                    當前的兩個示例顯示了管理程序的優勢。現在在美國出售的車輛都需要有備用監控器,它是一個關鍵的安全系統。信息娛樂系統中的顯示器非常適合用于備用顯示器,但是由于它沒有安全認證,因此無法與Linux OS進行接口,解決方案是使用將Linux與QNX或Green Hills OS或其他具有安全認證的OS結合使用的管理程序。
                    儀表板和信息娛樂系統的集成是另一種解決方案,域控制器也可能需要使用VMM。
                    遠程信息處理系統

                    遠程信息處理系統有一個嵌入式軟件平臺,它與提供遠程信息處理服務的SaaS平臺進行交互。由于該系統是在OnStar中使用,因此QNX具有顯著的優勢,頭部的Tier 1提供了遠程信息處理軟件和硬件系統,一些頭部的信息娛樂 一級供應商也是原型信息處理系統的供應商。
                    遠程信息處理系統的SaaS軟件平臺是OnStar,SiriusXM,Verizon Telematics和WirelessCar等遠程信息處理服務提供商(TSP)專有的。OnStar僅由GM使用,但其他TSP具有多個OEM客戶。現在,WirelessCar由大眾汽車擁有多數股份,額外的資源可能會擴大其重要性。
                    隨著這些公司為聯網汽車功能添加SaaS平臺,TSP開始利用Microsoft,AWS和Google的云功能。
                    信息娛樂系統

                    高端信息娛樂系統是目前批量生產中最復雜的汽車軟件系統。這樣的系統通常具有帶有音頻娛樂,導航系統和許多應用的復雜的顯示系統。存在與遠程信息處理系統的連接,以及與儀表盤和HUD(平視顯示器)(如果可用)的鏈接。Infotainment還具有廣泛的HMI,用于駕駛員或乘客的控制和交互。還可以連接到智能手機應用程序集成軟件平臺和Virtual Private Assistant(VPA)軟件。信息娛樂系統還與OTA和網絡安全軟件集成在一起。
                    這意味著在信息娛樂系統中使用了多個軟件平臺或將其連接到信息娛樂系統。操作系統是直接或間接管理所有與信息娛樂相關的軟件的關鍵軟件平臺。在信息娛樂系統中,Linux版本作為一個整體現在擁有最大的市場份額。Google的Android的重要性正日益提高。但是,哪個OEM使用哪種信息娛樂系統差異很大。
                    導航軟件平臺已在許多信息娛樂系統中使用——大約25%的區域差異很大。導航軟件平臺通常由專注于汽車和其他領域導航應用的公司提供。Tier 1也可能提供導航軟件。
                    現在大多數信息娛樂系統都在使用顯示器,并且平均尺寸每年都在增長。當前,超過60%的信息娛樂系統使用顯示器,包括導航系統。一些基于高端顯示的信息娛樂系統使用GPU來獲得高性能的顯示系統。
                    智能手機應用程序集成

                    現在,智能手機已成為駕駛員生活中不可或缺的一部分。大多數駕駛員希望將智能手機應用程序用作信息娛樂系統的一部分,以減少駕駛員的注意力。一些OEM開發了自己的智能手機應用程序集成軟件平臺。但是,Apple CarPlay和Android Auto的流行使其他版本不堪重負。許多信息娛樂系統都包括Apple CarPlay和Android Auto平臺,以與使用中的絕大多數智能手機兼容。百度CarLife,主要在中國市場占有優勢,因為Android Auto目前在中國尚不可用。
                    CarPlay和Android Auto的普及主要歸因于兩個主要因素:更好的用戶界面熟悉度和兩個平臺的許多以汽車為中心的應用程序。但是,iPhone或Android智能手機的應用程序不能用作CarPlay或Android Auto應用程序。必須修改任何智能手機應用程序才能與CarPlay或Android Auto一起使用。最受歡迎的應用是地圖,音樂,播客,有聲讀物等。
                    有超過65個汽車品牌的500多種車型可以與Apple CarPlay配合使用。Android Auto可與大約60個汽車品牌一起使用,其型號與CarPlay相似。
                    虛擬私人助理

                    語音助手或虛擬私人助理(VPA)在汽車領域表現出色。許多駕駛員在家中或通過智能手機使用VPA。OEM嘗試了自己的VPA版本,但是高科技的VPA軟件平臺已經接管了。領先的VPA供應商與智能家居和智能手機相同-Amazon Alexa,Google Assistant和Apple Siri。基于AI的語音識別技術的進步使VPA在汽車中得到了廣泛應用,使駕駛員專心駕駛汽車,減少交通事故的發生。
                    文章翻譯自EETime

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