2024年度中國汽車基礎(chǔ)軟件發(fā)展白皮書5.0

汽車汽車基礎(chǔ)軟件AI面向5.0中國TS一、面向一、面向AI大模型的開放式軟件架構(gòu)概述 001(一)開放式軟件架構(gòu)?????????????????????????????????1.開放式架構(gòu)??????????????????????????????????2.工具鏈????????????????????????????????????0033.生態(tài)屬性???????????????????????????????????AI????????????????????????????????????1.AI?????????????????????????????????0042.汽車行業(yè)垂直大模型??????????????????????????????0043.AI??????????????????????????????????AI??????????????????????????1.開放式軟件架構(gòu)的中間件????????????????????????????0072.開放式軟件架構(gòu)的操作系統(tǒng)底座?????????????????????????0073.開放式軟件架構(gòu)的工具鏈????????????????????????????0084.開放式軟件架構(gòu)的生態(tài)建設(shè)???????????????????????????008二、開放式軟件架構(gòu)的應(yīng)用層 009二、開放式軟件架構(gòu)的應(yīng)用層 009????????????????????????????????????1應(yīng)用場景????????????????????????????????????2AI大模型在車端應(yīng)用的挑戰(zhàn) ???????????????????????????0143AI大模型在車端應(yīng)用的演化趨勢 ?????????????????????????(二)云端應(yīng)用????????????????????????????????????1應(yīng)用場景????????????????????????????????????0152AI大模型在云端應(yīng)用的挑戰(zhàn) ???????????????????????????0183AI大模型在云端應(yīng)用的演化趨勢 ?????????????????????????018中國汽車基礎(chǔ)軟件發(fā)展白皮書5.0中國汽車基礎(chǔ)軟件發(fā)展白皮書5.0三、開放式軟件架構(gòu)的中間件層 020三、開放式軟件架構(gòu)的中間件層 020（一）開放式軟件架構(gòu)的中間件????????????????????????????1.MCU的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)軟件????????????????????????????2.SoC????????????????????????????0233.車輛基礎(chǔ)服務(wù)?????????????????????????????????0244.整車通信總線?????????????????????????????????0325.整車數(shù)據(jù)處理框架???????????????????????????????039（二）AI大模型與中間件???????????????????????????????1.AI??????????????????????????2.基于大模型的中間件??????????????????????????????0453.AIAgent基礎(chǔ)服務(wù)層??????????????????????????????0454.AI????????????????????????046四、開放式軟件架構(gòu)的操作系統(tǒng)底座 047四、開放式軟件架構(gòu)的操作系統(tǒng)底座 047（一）開放式軟件架構(gòu)下的操作系統(tǒng)??????????????????????????1軟硬一體????????????????????????????????????2虛擬化?????????????????????????????????????0493實(shí)時操作系統(tǒng)??????????????????????????????????0554SafetyLinux??????????????????????????????????058（二）???????????????????????????1.信息安全???????????????????????????????????2.功能安全???????????????????????????????????065（三）人工智能與操作系統(tǒng)??????????????????????????????1.AIforOS???????????????????????????????????2.OSforAI???????????????????????????????????0663.AIasOS???????????????????????????????????068五、開放式軟件架構(gòu)的工具鏈 071五、開放式軟件架構(gòu)的工具鏈 071（一）經(jīng)典工具鏈??????????????????????????????????1.MCU的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)軟件的開發(fā)者工具?????????????????????2.面向SOC的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)軟件的開發(fā)者工具??????????????????????0723.車輛基礎(chǔ)服務(wù)的開發(fā)者工具???????????????????????????0734.整車通信總線的開發(fā)者工具???????????????????????????074（二）開放的高效開發(fā)框架??????????????????????????????1.高效開發(fā)框架的定義??????????????????????????????2.高效開發(fā)框架的功能??????????????????????????????0773.高效開發(fā)框架的接口參考????????????????????????????0784.高效開發(fā)框架的開發(fā)方法????????????????????????????079（三）AI大模型賦能創(chuàng)新工具鏈????????????????????????????1.軟件工程變革?????????????????????????????????2.軟件需求開發(fā)?????????????????????????????????0823.軟件架構(gòu)開發(fā)?????????????????????????????????0834.軟件代碼開發(fā)?????????????????????????????????0845.軟件測試???????????????????????????????????087六、開放式軟件架構(gòu)的生態(tài)建設(shè) 088六、開放式軟件架構(gòu)的生態(tài)建設(shè) 088（一）技術(shù)生態(tài)???????????????????????????????????1.開放式接口的統(tǒng)一???????????????????????????????2.通信協(xié)議的統(tǒng)一????????????????????????????????0893.開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)和流程的統(tǒng)一?????????????????????????????0904.開源庫在汽車開發(fā)中的重要性??????????????????????????090（二）產(chǎn)業(yè)生態(tài)???????????????????????????????????1.當(dāng)前的問題與挑戰(zhàn)???????????????????????????????2.破局之道的思考????????????????????????????????092七、AI七、AI大模型對整車軟件發(fā)展趨勢和技術(shù)路線的影響 093（一）發(fā)展趨勢???????????????????????????????????1.算法、算料、算力與場景????????????????????????????2.整車軟件開發(fā)方法的變革????????????????????????????095（二）技術(shù)路線???????????????????????????????????1.基于大模型的新型軟件工藝???????????????????????????2.整車軟件技術(shù)的演進(jìn)方向????????????????????????????0993.趨勢下的技術(shù)點(diǎn)????????????????????????????????099（三）AI大模型應(yīng)用落地方法?????????????????????????????100八、案例介紹 102八、案例介紹 102（一）軟件平臺???????????????????????????????????102（二）中間件????????????????????????????????????102（三）操作系統(tǒng)???????????????????????????????????103（四）信息安全???????????????????????????????????104（五）工具鏈????????????????????????????????????105主要貢獻(xiàn)單位 107主要貢獻(xiàn)單位 107一、面向AI大模型的開放式軟件架構(gòu)概述AI（ArtficialIntellgenceAI）的技術(shù)驅(qū)動能力完美契合了當(dāng)下汽車的發(fā)展需求，作為新一代智能終端，汽車的智能化發(fā)展目前有兩大趨勢：一是電子電氣架構(gòu)的中央集中，艙駕控三域融合甚至五域（）融合的中央計算平臺已處于預(yù)研或AIAI報告中各章節(jié)核心闡述內(nèi)容如下：AIAUTOEMO（中國汽車工業(yè)協(xié)會軟件分會中UTOSEM）AIAI發(fā)展的架構(gòu)方案。AI和技術(shù)趨勢。第三章開放式軟件架構(gòu)的中間件層：主要介紹了開放式架構(gòu)下的中間件，包含標(biāo)準(zhǔn)中間件、車輛基礎(chǔ)服務(wù)、整車通信總線和整車數(shù)據(jù)處理框架以及AI大模型與中間件的結(jié)合。SafetyLinux（Linux）和實(shí)時操作系統(tǒng)的技術(shù)重點(diǎn)和演進(jìn)趨勢；同時聚焦開放式軟件AIOS（人工智能操作系統(tǒng)這一全新概念，探討當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀和未來趨勢。第五章開放式軟件架構(gòu)的工具鏈：探討多域融合背景下，通用的汽車電子研發(fā)工具鏈以及用于解決AIAI第六章開放式軟件架構(gòu)的生態(tài)建設(shè)：從技術(shù)生態(tài)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)兩個維度，分析如何通過行業(yè)共建，構(gòu)AIAI化進(jìn)行深入分析，引出對行業(yè)趨勢和技術(shù)路線的思考，繼而探討大模型應(yīng)用的落地方法。第八章行業(yè)內(nèi)多家企業(yè)的實(shí)踐方案的分享。(一)開放式軟件架構(gòu)車端應(yīng)用整車軟件開發(fā)平臺云端應(yīng)用功能軟件面向服務(wù)的ASF框架AdaptiveAUTOSAR操作系統(tǒng)內(nèi)核OS虛擬化HypervisorAIOT生態(tài)應(yīng)用 服務(wù) ClassicAUTOSAR平臺中間件操作系統(tǒng)硬件云端設(shè)備AIOT設(shè)備車端平臺云端平臺AIOT端平臺標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范車端應(yīng)用整車軟件開發(fā)平臺云端應(yīng)用功能軟件面向服務(wù)的ASF框架AdaptiveAUTOSAR操作系統(tǒng)內(nèi)核OS虛擬化HypervisorAIOT生態(tài)應(yīng)用 服務(wù) ClassicAUTOSAR平臺中間件操作系統(tǒng)硬件云端設(shè)備AIOT設(shè)備車端平臺云端平臺AIOT端平臺標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范工具鏈（開發(fā)、仿真、調(diào)試、測試等）數(shù)據(jù)中心開放式軟件架構(gòu)具備三大特點(diǎn)：

圖1.1-1整車軟件開發(fā)平臺件為核心；SDK（SoftwareDevelopmentKit，API（ApplicationProgrammingInterface,發(fā)者更快地開發(fā)和部署應(yīng)用程序和服務(wù)；生態(tài)屬性：行業(yè)共建，持續(xù)迭代，具有延續(xù)性和開放兼容性。開放式架構(gòu)開放式架構(gòu)（OpenSoftwareArchitectureOSA）作為一種創(chuàng)新的軟件設(shè)計理念，為汽車軟件領(lǐng)域帶來了革命性的變革。它不僅從根本上加速了軟件的迭代更新，還極大地豐富了功能擴(kuò)展的可能性，并促進(jìn)了跨領(lǐng)域的協(xié)同合作。在一個不斷生長的開放式架構(gòu)模式下，圖1.1-2AUTOSEMO開放式軟件架構(gòu)詳細(xì)1.1-2，AUTOSEMO的開放式軟件架構(gòu)基礎(chǔ)軟件部分，除操作系統(tǒng)內(nèi)核之外，還有用于ASF（AUTOSEMOServiceFramework，AUTOSEMO稱ASFASFSO（Service-OrientedArchitecture以下簡稱SOA）框架下的中間件，基于標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)軟件向上擴(kuò)展，解決域控制器異構(gòu)芯片跨核融合問題，實(shí)現(xiàn)域控制器的統(tǒng)一開發(fā)視圖。ASFASF工具鏈?zhǔn)潜Ｕ舷到y(tǒng)有效開發(fā)和維護(hù)的關(guān)鍵。汽車電子電氣架構(gòu)趨于復(fù)雜化，在多域融合的架構(gòu)中，滿足開發(fā)者應(yīng)用的工具顯得尤為重要。這些工具不僅要支持不同領(lǐng)域的開發(fā)需求，還要提供統(tǒng)一的接口和標(biāo)準(zhǔn)，以確保系統(tǒng)各部分的高效集成，從提升開發(fā)效率，到確保軟件質(zhì)量，促進(jìn)多域融合架構(gòu)下軟件的快速迭代與部署。生態(tài)屬性促進(jìn)產(chǎn)業(yè)合理分工和投入，減少重復(fù)開發(fā)，提高資源利用率，推動整個產(chǎn)業(yè)的效率提升和技術(shù)創(chuàng)新。總結(jié)來看，開放式架構(gòu)的生態(tài)建設(shè)具備如下能力：為行業(yè)開發(fā)者提供可復(fù)用的軟件及工具，從而幫助降低開發(fā)和部署的成本，減少風(fēng)險。討會等手段找到共同解決問題的思路，保持對新技術(shù)和發(fā)展趨勢的了解，以應(yīng)對汽車產(chǎn)業(yè)每一個重要的變革階段。(二)AI大模型人工智能在汽車行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用領(lǐng)域和場景非常廣泛，從自動駕駛到車輛維護(hù)，從個性化用戶體驗到AIAI從量變走向質(zhì)變，正以其強(qiáng)大的計算能力和學(xué)習(xí)能力深刻推動著汽車產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。AI為了更好地理解大模型的應(yīng)用背景和潛力，首先需要對大模型的分類有一個清晰的認(rèn)識。根據(jù)處理數(shù)據(jù)類型的不同，大模型可以分為如下幾類：語言大模型：視覺大模型：多模態(tài)大模型：場景并生成描述文字。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域不同，大模型可以分為如下幾類：通用大模型：設(shè)計用于廣泛的應(yīng)用場景，具有較高的靈活性和適應(yīng)性，但可能在特定領(lǐng)域的專業(yè)性上不如垂直大模型。行業(yè)大模型：針對特定行業(yè)的需求定制，具備較強(qiáng)的通用性和適應(yīng)性，能夠處理多種任務(wù)，相當(dāng)AI垂直大模型：ASPICE（AutomotiveSoftwareProcessImprovementandCapacityDetermination，汽車軟件過程改進(jìn)及能力評估，以下簡稱ASPICE）汽車軟件架構(gòu)的汽車軟件編碼大模型。汽車行業(yè)垂直大模型如圖1.2-1中國主流大模型應(yīng)用選型評估矩陣所示，目前通用的大模型百花齊放，如chatGPT、文心一言、通義千問、星火、智譜等，但針對汽車行業(yè)的垂直大模型仍然相對較少，主要原因如下：高度專業(yè)化的需求

圖1.2-1中國主流大模型應(yīng)用選型評估矩陣嚴(yán)格的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如ASPICE（汽車軟件過程改進(jìn)及能力評估ISO26262（道路車輛功能安全AU-數(shù)據(jù)獲取的高難度：嚴(yán)格管控，互通性低，且還需要在實(shí)際車輛上進(jìn)行測試和驗證，直接限制了可用于訓(xùn)練垂直大模型的數(shù)據(jù)量。技術(shù)和資源的密集性：AI長開發(fā)周期和高成本：汽車軟件的開發(fā)周期通常較長，且成本較高。這使得企業(yè)在投資垂直大模型時更為謹(jǐn)慎，因為需要確保投資能夠帶來相應(yīng)的回報。技術(shù)更新迭代快：汽車行業(yè)的技術(shù)迭代速度非?？?，新的傳感器、控制單元和軟件架構(gòu)不斷涌現(xiàn)。垂直大模型需要不斷更新以適應(yīng)這些變化，模型的迭代、升級和維護(hù)的代價高、難度大。AI當(dāng)前，AIAIAIAI為新的技術(shù)趨勢。從目前討論較多的智駕端到端方案再到座艙領(lǐng)域的智慧化交互以及整車的智能體（AIAgent）(三)面向AI大模型的開放式軟件架構(gòu)AIAI1.3-1面向AI大模型的開放式軟件架構(gòu)的定義與構(gòu)成AI1.3-1AI為車端應(yīng)用和云端應(yīng)用，將在第二章詳細(xì)展開。軟件架構(gòu)基礎(chǔ)軟件部分自下而上，首先對整車服務(wù)框架ASFAI主要遵循ClassicplatformAUTOSAR（以下簡稱CP）AdaptiveplatformAUTOSAR（以下簡稱AI開放式軟件架構(gòu)的中間件圖1.3-2面向AI大模型的開放式軟件架構(gòu)中間件構(gòu)成如圖1.3-2所示，面向AI大模型的開放式軟件架構(gòu)主要由ASF中間件和標(biāo)準(zhǔn)中間件兩部分構(gòu)成。ASFAP（應(yīng)用程序編程接口，需要支持本地，車內(nèi)其他節(jié)點(diǎn)，云端的調(diào)用；功能軟件：應(yīng)用軟件加速器；AI/AIAIAIECU甚至不同功能的資源進(jìn)行協(xié)同處理和調(diào)用，并打通不同基礎(chǔ)系統(tǒng)間的通信。車輛基礎(chǔ)服務(wù)中間件在AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)中間件的接口抽象層：對標(biāo)準(zhǔn)中間件（CPAUTOSARAPAUTOSAR）的抽象。標(biāo)準(zhǔn)中間件：ClassicPlatformAUTOSAR：運(yùn)行于MC（微控制器So（SystemofChipR核，主要用于安全車控；AdaptivePlatformAUTOSARSoCASOA開放式軟件架構(gòu)的操作系統(tǒng)底座近些年有一些聲音，意在形成統(tǒng)一的操作系統(tǒng)，即用一個內(nèi)核支持車控、智駕和座艙這三種不同的應(yīng)用需求。但當(dāng)下尚未形成統(tǒng)一的技術(shù)路線，仍然是多種操作系統(tǒng)基于場景需求進(jìn)行組合使用，可預(yù)見的未來技術(shù)路線仍然會多路并行。智能車控：仍然以ClassicPlatformAUTOSARTier1CPOS開源的小型實(shí)時操作系統(tǒng)CP的車控解決方案。LiuxLinx+RTOS和安全需求。AndriodCP或微內(nèi)核方案。開放式軟件架構(gòu)的工具鏈開放式架構(gòu)從根本上加速了軟件的迭代更新，并極大地豐富了功能擴(kuò)展的可能性，促進(jìn)了跨領(lǐng)域協(xié)AI4.0（4.0）中介紹的工具鏈之外，本報告中提出了高效開AIAI開放式軟件架構(gòu)的生態(tài)建設(shè)這樣有利于產(chǎn)業(yè)鏈上下游合理分工，化整為零，協(xié)作開發(fā)，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新；產(chǎn)業(yè)生態(tài)則是致力于建立開源開放的多層解耦的立體生態(tài)體系，有利于軟件架構(gòu)的演進(jìn)和技術(shù)路線的聚焦發(fā)展，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)協(xié)同進(jìn)步。二、開放式軟件架構(gòu)的應(yīng)用層AI(一)車端應(yīng)用應(yīng)用場景智能座艙應(yīng)用（毫秒級HUD（車輛平視顯示系統(tǒng)AIAI多模態(tài)交互AI客的語音指令。此外，它還可以結(jié)合情境感知，實(shí)時分析車外環(huán)境信息，比如天氣和交通狀況，為用戶提供智能助手功能，增強(qiáng)交互體驗。個性化智能推薦AI用戶的駕駛習(xí)慣和常用路線，推薦最優(yōu)的行車路線；或者根據(jù)用戶的音樂播放歷史，推薦用戶可能喜歡的歌曲。同時，系統(tǒng)可以與智能家居聯(lián)動，在接近家時自動調(diào)整家中環(huán)境，提升整體生活便利性。駕駛員行為分析AI（）和駕駛行為，根據(jù)綜合分析調(diào)整車內(nèi)環(huán)境，以提升駕乘體驗。此外，可以識別駕駛員的情緒狀態(tài)，當(dāng)檢測到緊張或焦慮時，系統(tǒng)能夠自動播放放松音樂，或根據(jù)駕駛員的狀態(tài)分析，檢測疲勞駕駛等情況，從而提高駕駛的安全性。智能駕駛應(yīng)用（毫秒級，確定時間范圍內(nèi)傳統(tǒng)算法在智駕的傳統(tǒng)順序方法感知、決策和規(guī)控中，AI大模型應(yīng)用情況如下：環(huán)境感知AI（）獲取車輛周圍的環(huán)境信息，并對這些信息進(jìn)行分析和處理，進(jìn)行周圍環(huán)境的實(shí)時感知，為自動駕駛提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。決策規(guī)劃即使遇到復(fù)雜的交通情況，AI控制執(zhí)行AI如今在智能駕駛領(lǐng)域，端到端解決方案正逐漸成為主流，這里對端到端技術(shù)做詳細(xì)分析：端到端大模型算法2.1-1（另一端直接輸出駕駛決策（）的技術(shù)范式。圖2.1-1端到端模型駛?cè)蝿?wù)。相比于傳統(tǒng)的自動駕駛方案，端到端方案的訓(xùn)練方式能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的全局最優(yōu)，使得系統(tǒng)能夠端到端算法的實(shí)現(xiàn)方法模塊化端到端：2.1-2Hydra-MDP（教師-學(xué)生知識蒸餾架構(gòu)）Multi-targetHydra-Distillation（多目標(biāo)知識蒸餾圖2.1-2模塊化端到端單一網(wǎng)絡(luò)端到端：2.1-3劃等思想，將所有的功能集成到一個深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，該網(wǎng)絡(luò)直接從傳感器輸入映射到車輛控制信號。這種方法不需要顯式的中間步驟，直接通過大量數(shù)據(jù)訓(xùn)練得到一個能夠直接完成從感知到動作的模型。單一網(wǎng)絡(luò)端到端的優(yōu)點(diǎn)在于其簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減少中間環(huán)節(jié)，使得系統(tǒng)更易于訓(xùn)練和部署。缺點(diǎn)則是對數(shù)據(jù)量和多樣性要求較高，由于缺乏明確的功能模塊劃分，難以對特定部分進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化。

圖2.1-3單一網(wǎng)絡(luò)端到端端到端強(qiáng)調(diào)的是從輸入到輸出的端到端訓(xùn)練方式，追求系統(tǒng)全局最優(yōu)。大模型優(yōu)勢在于模型的參數(shù)GPTcornercase（極端情況通過端到端學(xué)習(xí)來解決實(shí)現(xiàn)類人駕駛。端到端與大模型結(jié)合目前主要有三種方式：使用大模型直接開車，使用大模型來加速端到端的訓(xùn)練以及使用大模型來生成數(shù)據(jù)供自動駕駛訓(xùn)練。使用大模型直接開車：2.1-4（如攝像頭圖像、雷達(dá)數(shù)據(jù)等）映射到輸出控制指令（）的系統(tǒng)。大模型通常是具有強(qiáng)大泛VLA(Vision-Lan-guage-Actionmode)toke（AI的最小單位）query（學(xué)到的嵌入表示）VLA圖2.1-4使用大模型直接開車方案預(yù)訓(xùn)練大模型加速端到端自動駕駛：2.1-5駕駛理解各類復(fù)雜場景，是目前最具性價比的降本方案。在感知階段，通過多模態(tài)大模型對齊視覺特征與文本特征，實(shí)現(xiàn)識別萬物；在駕駛決策階段，通過引入預(yù)訓(xùn)練模型對駕駛場景做出解釋和建議，提升學(xué)習(xí)效果。大模型生成數(shù)據(jù)供自動駕駛訓(xùn)練：

圖2.1-5預(yù)訓(xùn)練大模型2.1-6數(shù)據(jù)所示，使用大模型生成數(shù)據(jù)供自動駕駛訓(xùn)練是另外一種替代方案。世界模型（Worldmodel）被認(rèn)為是大模型生成訓(xùn)練數(shù)據(jù)最有可能的方式之一。世界模型是能夠?qū)Νh(huán)境或世界的狀態(tài)進(jìn)行表征，并基于駕駛動作預(yù)測未來世界的模型。世界模型首先將當(dāng)前世界看到的視頻進(jìn)行編碼，結(jié)合駕駛動作和其他信息，token（最小的語義單元）token，并解碼成未來世界的action（動作）actio，智能車控應(yīng)用

圖2.1-6大模型生成訓(xùn)練數(shù)據(jù)（微秒級I系統(tǒng)的應(yīng)用主要還在探索階段。（1）動力系統(tǒng)優(yōu)化AI燃油效率和性能。（2）電池管理系統(tǒng)（BMS）在電動汽車中，I（3）底盤控制系統(tǒng)AI（4）車身電子系統(tǒng)AI和乘客的需求。（5）網(wǎng)聯(lián)控車系統(tǒng)AI（6）車輛能源與熱管理延長續(xù)航里程，電池健康狀態(tài)的監(jiān)測與維護(hù)，延長電池使用壽命。通過大模型模擬不同工況下的熱管理效果，幫助工程師優(yōu)化設(shè)計方案，減少實(shí)際測試次數(shù)；利用大模型根據(jù)不同車型和使用場景，定制化熱管理策略，最大化能效比。AI技術(shù)挑戰(zhàn)AIAI計算資源需求高大模型通常具有龐大的參數(shù)量和復(fù)雜的計算結(jié)構(gòu)，在車端部署大模型，同樣需要大量的計算資源。車輛的嵌入式系統(tǒng)往往計算能力有限，難以滿足大模型的運(yùn)行要求。例如，進(jìn)行實(shí)時的圖像識別和處理、路徑規(guī)劃等任務(wù)時，可能會出現(xiàn)計算延遲，影響車輛的響應(yīng)速度和安全性。為了解決這個問題，需要進(jìn)行模型壓縮和優(yōu)化，以降低計算需求。同時，也需要開發(fā)更高效的硬件加速器，如專用的更高算力的AI芯片，來提升車端的計算能力。數(shù)據(jù)處理與存儲車端應(yīng)用需要處理大量的傳感器數(shù)據(jù)，包括攝像頭圖像、雷達(dá)數(shù)據(jù)、GPS信息等。AI大模型對數(shù)據(jù)的質(zhì)量和數(shù)量要求很高，如何高效地采集、傳輸、存儲和處理這些數(shù)據(jù)是一個挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)存儲也需要考慮車輛有限的存儲空間和數(shù)據(jù)安全問題。可以采用邊緣計算和分布式存儲等技術(shù)，在車端進(jìn)行部分?jǐn)?shù)據(jù)處理，減少對云端的依賴，提高數(shù)據(jù)處理的效率和實(shí)時性。同時，加強(qiáng)數(shù)據(jù)加密和安全防護(hù)措施，確保車輛數(shù)據(jù)的安全。模型穩(wěn)定性與可靠性AI場景下，模型需要始終保持準(zhǔn)確和可靠的性能。例如，在惡劣的天氣下，傳感器數(shù)據(jù)可能會受到干擾，影響模型的判斷。此外，模型還需要具備一定的容錯能力，能夠在部分傳感器故障或數(shù)據(jù)異常的情況下繼續(xù)正常工作?？梢酝ㄟ^大量的實(shí)際測試和驗證，不斷優(yōu)化模型的性能和魯棒性。同時，建立備份和冗余機(jī)制，確保在出現(xiàn)問題時能夠及時切換到備用系統(tǒng)，保障車輛的安全運(yùn)行。安全挑戰(zhàn)功能安全AI致嚴(yán)重的交通事故。因此，確保模型的功能安全是至關(guān)重要的。網(wǎng)絡(luò)安全智能化和網(wǎng)聯(lián)化程度的提高，讓車端正面臨著越來越多的網(wǎng)絡(luò)安全威脅。黑客可能會通過網(wǎng)絡(luò)攻擊入侵車輛系統(tǒng)，篡改AI大模型的參數(shù)導(dǎo)致異?？刂栖囕v的行為。同時，建立實(shí)時的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測和響應(yīng)機(jī)制，及時發(fā)現(xiàn)和應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)安全事件。例如，對車輛的通信系統(tǒng)進(jìn)行加密，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩囕d軟件進(jìn)行定期更新和漏洞修復(fù)，提高系統(tǒng)的安全性。車端網(wǎng)絡(luò)安全入侵監(jiān)測防御系統(tǒng)（IntrusionDetectionandPreventionSystem,以下簡稱：IDPS）在智能汽車和車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中承擔(dān)著發(fā)現(xiàn)并阻止網(wǎng)絡(luò)攻擊的任務(wù)。IDPSAI自動識別正常與異常的網(wǎng)絡(luò)行為模式。當(dāng)新的威脅出現(xiàn)時，系統(tǒng)可以通過持續(xù)學(xué)習(xí)和模型更新，逐步適IDPS然而機(jī)器學(xué)習(xí)也面臨著一些挑戰(zhàn)，首先是訓(xùn)練數(shù)據(jù)的質(zhì)量和數(shù)量問題，機(jī)器學(xué)習(xí)模型的性能高度依賴于訓(xùn)練數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)集的多樣性和質(zhì)量決定了模型的檢測效果。如果訓(xùn)練數(shù)據(jù)不足或偏向，可能會導(dǎo)致模型無法有效識別攻擊和異常；機(jī)器學(xué)習(xí)的資源需求問題，復(fù)雜的機(jī)器學(xué)習(xí)模型，尤其是深度學(xué)習(xí)模型，通常需要較高的計算資源和內(nèi)存，這在資源有限的車載系統(tǒng)中可能是一個挑戰(zhàn)。這可能在安全關(guān)鍵的車載環(huán)境中引發(fā)信任問題，因為系統(tǒng)管理員可能難以理解和驗證模型的判斷。模型更新和維護(hù)：隨著時間的推移，網(wǎng)絡(luò)攻擊手段不斷演變，機(jī)器學(xué)習(xí)模型需要定期更新以保持其有效性。然而，頻繁更新模型可能會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和一致性。AIIAI模型壓縮與優(yōu)化AI需求。實(shí)時性能優(yōu)化通過算法優(yōu)化和硬件加速，車端AI大模型將提供更快的響應(yīng)速度和更高的處理效率。邊緣計算車端AI大模型將更多地依賴邊緣計算，減少對云端的依賴，提高數(shù)據(jù)處理速度和實(shí)時性。與移動通信技術(shù)的融合AIAI移動通信技術(shù)進(jìn)行深度融合，實(shí)現(xiàn)車輛與云端的高效通信和協(xié)同計算，為用戶提供更加智能化的服務(wù)。(二)云端應(yīng)用應(yīng)用場景VSOC2.2-1VSOC（VehicleSecurityOperationCenter，VSOC）VSOC與AIAIVSC圖2.2-1汽車網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)營中心結(jié)合車端深度學(xué)習(xí)小模型提供的事件數(shù)據(jù)和云端大數(shù)據(jù)及威脅情報資源作為安全運(yùn)營訓(xùn)練數(shù)據(jù)跟AI大模型的整合，可以顯著提升汽車網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)營管理的效率。車端的小模型在車輛中實(shí)時運(yùn)行，處理傳測能力，并且在計算資源有限的車載系統(tǒng)中表現(xiàn)優(yōu)越。當(dāng)車輛檢測到異常時，車端會生成事件和告警，并將這些數(shù)據(jù)上傳至云端。云端則利用強(qiáng)大的計算能力和豐富的威脅情報資源和專業(yè)的安全運(yùn)營分析處置人員，對車端上傳的事件和告警數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析。云端的大數(shù)據(jù)平臺結(jié)合大模型可以處理海量數(shù)據(jù)，結(jié)合全球范圍的威脅情報，識別復(fù)雜的攻擊模式和系統(tǒng)漏洞。通過這種方式，云端能夠提供精準(zhǔn)的威脅識別和深度分析，提高檢測的準(zhǔn)確性。事件處理過程分為自動化和半自動化兩個階段。云端系統(tǒng)可以根據(jù)分析結(jié)果自動化執(zhí)行響應(yīng)措施，定期更新車端的小模型，結(jié)合最新的威脅情報和分析結(jié)果，不斷提高其檢測和處理能力。適應(yīng)性等顯著優(yōu)勢。車端的小模型負(fù)責(zé)初步的異常檢測，減少對云端計算資源的依賴；云端則處理復(fù)雜的分析任務(wù)，提供全球范圍的安全態(tài)勢感知和應(yīng)對能力。通過結(jié)合車端和云端的優(yōu)勢，這一方案大大提升了汽車網(wǎng)絡(luò)安全的防護(hù)能力，有效應(yīng)對各種安全威脅，確保車輛的安全運(yùn)行。性能預(yù)測與優(yōu)化AI程數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)，大模型可以建立起汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)與性能指標(biāo)之間的復(fù)雜關(guān)系模型，充分利用云端的強(qiáng)大算力和大數(shù)據(jù)能力，從而實(shí)現(xiàn)更高效、更智能的預(yù)測與優(yōu)化。2.2-2通過分析能耗和續(xù)駛里程，推薦相應(yīng)駕駛模式并對加速踏板與制動能量回收強(qiáng)度實(shí)時更新，續(xù)駛里程不足時會進(jìn)行相應(yīng)的充電時間規(guī)劃和節(jié)能路線導(dǎo)航。故障診斷與預(yù)測

圖2.2-2性能預(yù)測與優(yōu)化.-3AI時監(jiān)控和預(yù)測性故障診斷。該系統(tǒng)通過實(shí)車采集的數(shù)據(jù)，結(jié)合云端的強(qiáng)大計算能力，對車輛的關(guān)鍵部件進(jìn)行深入分析，從而提前發(fā)現(xiàn)潛在的故障和性能退化問題。及時發(fā)現(xiàn)潛在的故障隱患，并給出具體的故障診斷結(jié)果和維修建議。此外，大模型還可以通過對歷史故障數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)，預(yù)測未來可能出現(xiàn)的故障，提前采取預(yù)防措施，降低汽車的故障率和維修成本。這不僅提高了汽車的可靠性，也減少了因故障導(dǎo)致的工程開發(fā)時間和成本浪費(fèi)。圖2.2-3故障檢測與預(yù)測虛擬測試與驗證I2.2-4VSAI圖2.2-4虛擬測試與驗證這種模擬測試在汽車設(shè)計的早期階段就識別出潛在的問題和性能瓶頸，顯著縮短了工程開發(fā)周期，加快了新產(chǎn)品從概念到市場的轉(zhuǎn)化速度，同時也提高了汽車軟件的整體質(zhì)量和性能。AIAI大模型在云端的應(yīng)用面臨著一系列挑戰(zhàn)：數(shù)據(jù)隱私與安全性智能網(wǎng)聯(lián)的發(fā)展，讓汽車的數(shù)據(jù)量激增，如何在云端安全地存儲和處理這些數(shù)據(jù)成為一大挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)隱私保護(hù)和網(wǎng)絡(luò)安全是汽車制造商和供應(yīng)商必須嚴(yán)格遵守的法規(guī)要求。模型的可擴(kuò)展性與維護(hù)AI護(hù)和更新也是確保其長期有效性的關(guān)鍵。實(shí)時性能要求AI求云端具備高效的數(shù)據(jù)處理和分析能力?？缙脚_兼容性AI一的服務(wù)和體驗。AI邊緣計算與云端協(xié)同AI保持云端的強(qiáng)大分析和決策支持能力?？缧袠I(yè)融合TAI集成的關(guān)鍵。標(biāo)準(zhǔn)化與開源AI創(chuàng)新。三、開放式軟件架構(gòu)的中間件層智能手機(jī)具有獨(dú)特特點(diǎn)：只有一個核心計算單元，傳感器和執(zhí)行器充分解耦和軟件化。這種架構(gòu)使得開發(fā)者在設(shè)計創(chuàng)新應(yīng)用時無需深入了解底層操作，如訪問攝像頭或確保通信安全性和可靠性等問題，只需調(diào)用接口獲取所需功能。這種體系和產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的支持，讓應(yīng)用開發(fā)者能專注于創(chuàng)新，各領(lǐng)域成熟組件能輕松協(xié)同運(yùn)行，通過靈活編排和組合，創(chuàng)造出創(chuàng)新應(yīng)用。在汽車產(chǎn)業(yè)方面，近十年來，各整車制造廠的（一）開放式軟件架構(gòu)的中間件以中央計算平臺為硬件基礎(chǔ)，多域融合的基礎(chǔ)軟件和應(yīng)用中間件作為推動整車應(yīng)用創(chuàng)新的軟件底座，已經(jīng)成為了行業(yè)的共識。在這樣的技術(shù)路線上發(fā)展，產(chǎn)業(yè)要解決核心架構(gòu)體系和框架問題，希望通過構(gòu)建這樣的體系和框架，讓汽車軟件的開發(fā)也可以像手機(jī)應(yīng)用開發(fā)一樣，為未來所有軟件運(yùn)行在同一顆芯片或計算平臺上提供技術(shù)支撐并建立相應(yīng)的軟件架構(gòu)、方法論以及工具鏈體系。3.-1ASFASFASF中間件是面向下一代電子電氣架構(gòu)的開發(fā)平臺，基于符合AUTOSAR規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)軟件，按照軟件架構(gòu)自下而上包含以下通用基礎(chǔ)組件：MCUSoC的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)軟件；車輛基礎(chǔ)服務(wù)中間件：基于中國汽車基礎(chǔ)軟件生態(tài)委員會AUTOSEMOASF技術(shù)規(guī)范開發(fā)；整車通信總線：解決整車通信總線問題，面向整車不同層級開發(fā)者視角；整車數(shù)據(jù)處理框架：統(tǒng)一的數(shù)據(jù)處理單元，作為管理域控平臺的數(shù)據(jù)中心，用于解耦業(yè)務(wù)邏輯與數(shù)據(jù)處理；高效的開發(fā)框架和接口：將在本書第五章節(jié)作詳細(xì)介紹。圖3.1-1ASF中間件MCU面向MCU的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)軟件介紹MCUMUClasicPlatformAUTOSAR適用場景：MCUARMCortex-MPowerPC可與上層應(yīng)用軟件和操作系統(tǒng)無縫集成，提供完整的解決方案。MCUAUTOSARMCU的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)軟件逐漸走向標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化。目前，國內(nèi)外多家廠商已推出AUTOSARMCU基礎(chǔ)軟件解決方案，并在汽車電子控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。面向MCU的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)軟件解讀主要特點(diǎn)：ClassicPlatformAUTOSAR等國際標(biāo)準(zhǔn)，提供統(tǒng)一的接口和服務(wù)；模塊化：支持軟件組件的模塊化設(shè)計和復(fù)用，降低開發(fā)成本；高效性：采用實(shí)時操作系統(tǒng)和高效的任務(wù)調(diào)度機(jī)制，確保系統(tǒng)迅速響應(yīng)；重要特性：多任務(wù)調(diào)度：支持基于優(yōu)先級的實(shí)時多任務(wù)調(diào)度；中斷管理：提供靈活的中斷配置和管理功能；CANLIN關(guān)鍵技術(shù)：實(shí)時操作系統(tǒng)通信協(xié)議棧：支持多種汽車電子通信協(xié)議，確保數(shù)據(jù)交換的實(shí)時性和可靠性；故障診斷和上報：采用先進(jìn)的故障診斷算法和上報機(jī)制，提高故障排查效率。MCUClassicPlatformAUTOSARDDSDDS服務(wù)SENT（SingleEdgeNibbleTransmission，SENT）驅(qū)動用于標(biāo)準(zhǔn)化汽車傳感器接口，新（VehicleDataProtocolVDPECUI2C新增對內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫（MemoryStandardFunctionLibrary，MSFLibrary）的標(biāo)準(zhǔn)化。下面針對這些變化進(jìn)行詳細(xì)描述：DDSUTOSARDDS（DataDisri-butinSevice）的服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議，包括服務(wù)實(shí)例的廣告和服務(wù)實(shí)例的發(fā)現(xiàn)機(jī)制；定義服務(wù)的數(shù)據(jù)類型、QoSAUTOSARAUTOSARDDS互操作性。意義：通過標(biāo)準(zhǔn)化的服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了AUTOSAR平臺內(nèi)及跨平臺的服務(wù)互操作性，簡化了服AUTOSAR靠的數(shù)據(jù)分發(fā)機(jī)制，支持復(fù)雜的實(shí)時通信需求，提高了系統(tǒng)的通信效率和可靠性。SENTSENT（SingleEdgeNibbleTransmission）協(xié)APISENTAUTOSAR意義：通過SENT驅(qū)動的標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)傳感器應(yīng)用程序與基礎(chǔ)軟件層的獨(dú)立開發(fā)，提高軟件的可重用性和兼容性，降低軟件開發(fā)成本。VDP：特性描述：定義了一種用于在ECU之間分發(fā)數(shù)據(jù)采集任務(wù)的協(xié)議，支持動態(tài)配置數(shù)據(jù)采集點(diǎn)、異步錯誤報告等功能，旨在提高數(shù)據(jù)采集的靈活性和效率。意義：VDP協(xié)議為車輛數(shù)據(jù)的高效采集和處理提供了一種標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案，支持按需和循環(huán)采樣模式，提高了數(shù)據(jù)采集的實(shí)時性和準(zhǔn)確性。I2C2CAPI數(shù)據(jù)傳輸模式和錯誤處理機(jī)制的支持。I2CATOSAR置性和靈活性。內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫：特性描述：增加了對內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫的標(biāo)準(zhǔn)化要求，提供一套優(yōu)化的內(nèi)存操作函數(shù)，包括內(nèi)存拷貝、內(nèi)存移動、內(nèi)存填充等功能。提高程序的運(yùn)行效率。SoC面向SoCSoCSoC設(shè)計的嵌入式操作系統(tǒng)和開發(fā)環(huán)境，旨在為智能網(wǎng)AUTOSARAdaptivePlatform適用場景：SoCARMCortex-ANVIDIAXavier可與上層應(yīng)用軟件和操作系統(tǒng)無縫集成，提供完整的解決方案。SoCAUTOSARAdaptiveSoCAdativePlatformAUTOSAR規(guī)范的SoC面向SoC主要特點(diǎn)：娛樂系統(tǒng)；高帶寬：提供支持高帶寬需求的通信協(xié)議棧和基礎(chǔ)服務(wù)，確保流媒體和大數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鲿承裕话踩裕簝?nèi)置安全保護(hù)機(jī)制，防止惡意攻擊和數(shù)據(jù)泄露，保障用戶隱私和系統(tǒng)穩(wěn)定性；重要特性：多任務(wù)調(diào)度：支持基于優(yōu)先級的實(shí)時多任務(wù)調(diào)度，確保任務(wù)按時執(zhí)行；高帶寬通信：提供高效的通信協(xié)議棧，支持大量數(shù)據(jù)傳輸和快速同步；故障診斷：內(nèi)置故障診斷和上報機(jī)制，便于故障排查和修復(fù)；關(guān)鍵技術(shù)：安全可靠的操作系統(tǒng)：提供高效的任務(wù)調(diào)度機(jī)制和可靠的資源管理機(jī)制。SOME/IPDDSTSN面向SoCAUTOSARAPAPIAPI：APIAUTOSAR系統(tǒng)，使非AUTOSAR系統(tǒng)能夠與車輛進(jìn)行高效且安全的數(shù)據(jù)APIAUTOSAR性。其意義在于適應(yīng)現(xiàn)代車輛中可能存在的多種不同類型系統(tǒng)的環(huán)境，促進(jìn)汽車與其他領(lǐng)域技術(shù)的融合，為車輛提供更多的功能擴(kuò)展和創(chuàng)新可能性。APIARML（ATOSAR/VSSVSSAUTOSAR中的訪問和展示，并支持不同格式數(shù)據(jù)的映射和連接。其好處是確保車輛數(shù)據(jù)得到合理處理和利用，發(fā)揮數(shù)據(jù)價值，為不同應(yīng)用場景提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)支持。APIAIVISS（VISSVISS問控制和傳輸協(xié)議要求。其意義在于滿足不同用戶和應(yīng)用對車輛數(shù)據(jù)的訪問需求，提高車輛數(shù)據(jù)服務(wù)質(zhì)量和效率，為適應(yīng)未來新傳輸協(xié)議和技術(shù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。AIARXMVSSRPort自適應(yīng)平臺的虛擬化特征增強(qiáng)：AUTOSARAPAPAUTOSARAP各方面的影響，為后續(xù)的改進(jìn)和優(yōu)化提供依據(jù)。定義支持的虛擬系統(tǒng)配置和相關(guān)用例，包括兩種系統(tǒng)配置：一是單機(jī)無虛擬化的配置，用于討論和Type1HypervisorAPGuests（安全GuestAPGuests（安全GuestQMGuest）OSHypervisor“虛擬化將影響自適應(yīng)平臺為前提，制定評估準(zhǔn)則，包括功能集群影響評估（）MachneAPMacine確虛擬化的基本約束和假設(shè)，為虛擬化的實(shí)施提供基礎(chǔ)和前提。的影響，架構(gòu)組件部分包括在AUTOSAR將在后續(xù)更新和完善。其意義在于明確功能元素和架構(gòu)組件在虛擬化中的作用和影響，為虛擬化的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)提供指導(dǎo)。車輛基礎(chǔ)服務(wù)的基礎(chǔ)功能與服務(wù)。通過標(biāo)準(zhǔn)化的接口和協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了各域控制器之間的無縫連接和數(shù)據(jù)交換，為上層車輛基礎(chǔ)服務(wù)軟件層主要包含以下功能：跨核協(xié)同服務(wù)：針對異構(gòu)多核處理器環(huán)境，提供高效的核間通信和任務(wù)調(diào)度機(jī)制，確保實(shí)時性和可靠性；電源管理服務(wù)：根據(jù)整車工作條件調(diào)整電源模式，以管控電源效率，合理降低功耗；管理；信息安全服務(wù)：為整車提供系統(tǒng)級的信息安全策略，構(gòu)建信息安全機(jī)制；安全性；時鐘管理服務(wù)：實(shí)現(xiàn)整車時鐘同步，確保各域控制器時間基準(zhǔn)的一致性；診斷管理服務(wù)：支持遠(yuǎn)程和本地診斷，提高故障診斷和修復(fù)的效率和準(zhǔn)確性；OTA升級服務(wù)：實(shí)現(xiàn)整車級和域控制器的遠(yuǎn)程軟件升級，提高軟件的迭代速度和用戶體驗。目AUTOSARMachieSOA多域融合的應(yīng)用開發(fā)，AUTOSARCPAP不同的體系平臺上進(jìn)行開發(fā)，再進(jìn)行交互設(shè)計和集成。在這樣的開發(fā)過程下，往往需要系統(tǒng)和軟件的重新設(shè)計，以及工程過程重新適配和集成，這也是很多車型項目在量產(chǎn)開發(fā)過程后期遇到的工程成本問題。車輛基礎(chǔ)服務(wù)中間件可以有效解決上述問題。車輛基礎(chǔ)服務(wù)中間件在多域融合的架構(gòu)下，可以將不同芯片、不同ECU甚至不同功能的資源進(jìn)行協(xié)同處理和調(diào)用，并打通不同基礎(chǔ)系統(tǒng)間的通信。車輛基礎(chǔ)服務(wù)中間件在AUTOSAR基礎(chǔ)軟件規(guī)范的基礎(chǔ)上進(jìn)行接口封裝、特性增強(qiáng)和場景擴(kuò)展，解決快速創(chuàng)新的問題。車輛基礎(chǔ)服務(wù)的適用場景面向分布式異構(gòu)芯片的架構(gòu)，“跨域協(xié)同”成為汽車軟件功能的硬性需求，作為跨域協(xié)同服務(wù)的基礎(chǔ)底座，其主要滿足以下場景：滿足異構(gòu)芯片與異構(gòu)核的場景：在新的電子電氣架構(gòu)下，域控制器成為了最核心的硬件，域控制器中包含多個異構(gòu)的處理核心（SoCMCU及各類專用芯片（包括域控制內(nèi)異構(gòu)核之間協(xié)同，以及多個域控制器芯片之間協(xié)同）的需求越來越多，成為了支撐創(chuàng)新的主要動力和重要基礎(chǔ)。車輛基礎(chǔ)服務(wù)中間件可以提供跨域協(xié)同需要的基礎(chǔ)能力，例如整車OTASOASOA框架。針對ECU級別乃至整車級別開發(fā)視角的軟件組件層平臺；借此實(shí)現(xiàn)中間層軟硬解耦，應(yīng)用層軟軟解耦，將整車功能原子化后抽象成可調(diào)SOA服務(wù)，并制定清晰標(biāo)準(zhǔn)的交互接口，為多車型適配提供一致的開發(fā)界面，為汽車應(yīng)用生態(tài)提供統(tǒng)一的開放底座。工具鏈融合場景：由于歷史發(fā)展的原因，AUTOSARClassic/AdaptiveMCUSoC開發(fā)方法學(xué)方面有一定程度的割裂，當(dāng)前的工具鏈實(shí)踐也往往是各自開發(fā)。而在域控制器架構(gòu)下，很多MCUSoC率也受到很大影響。車輛基礎(chǔ)服務(wù)中間件工具鏈可以為用戶提供統(tǒng)一的開發(fā)視圖，它集成了跨域服務(wù)開OTA中間件等模塊的配置與代碼生成。車輛基礎(chǔ)服務(wù)的定義3.1-2AUTOSARAUTOSAROTA等更加豐富的整車級基礎(chǔ)服務(wù)，對用戶提供統(tǒng)一的開發(fā)視圖，解決現(xiàn)有AUTOSAR開發(fā)的迭代速度。車輛基礎(chǔ)服務(wù)的功能

圖3.1-2車輛基礎(chǔ)服務(wù)中間件車輛基礎(chǔ)服務(wù)中間件主要包括如下功能：核間通信（Inter-oreComm，在多核異構(gòu)域控系統(tǒng)中，MUMCUMCUSoCMCUSoC之間的數(shù)據(jù)協(xié)同。與此同時，還應(yīng)該提供MCUSOA服務(wù)之間的轉(zhuǎn)換功能，以及在以太網(wǎng)上進(jìn)行服務(wù)發(fā)布的能力，才能解決信號與服務(wù)的跨核雙向快速轉(zhuǎn)化的問題。因此，本模塊的核心特性應(yīng)該包括：MethodventMCUSoCSoCMCUSoC進(jìn)行服務(wù)化的能力：SoCMCURTECAN信號，SoCSOARTE接口或CAN信號進(jìn)行設(shè)定，MCUSWCRTESoC服務(wù)的操作。這樣可MCUCANRTESWCSOASOAEventMethodGetterSetterNotifierSOAAUTOSARARXMLSOASWC的開發(fā)迭代。存儲管理（StorageMangement，存儲中間件為域控應(yīng)用提供了一套統(tǒng)一的存儲器訪問代理和接口封裝，使應(yīng)用開發(fā)者能夠?qū)?yīng)用數(shù)據(jù)的存儲進(jìn)行系統(tǒng)層面的統(tǒng)一設(shè)計和配置，而無需深入了解底APCPMCUSOC數(shù)據(jù)的服務(wù)；SOC內(nèi)多個進(jìn)程之間共享鍵值存儲；AUTOSAR擴(kuò)展：封裝AUTOSARAdaptive的PER壓縮解壓：支持應(yīng)用目錄下的文件和目錄壓縮，支持將應(yīng)用目錄下的壓縮文件解壓到應(yīng)用目錄下的子目錄；健康管理（HealthAUTOSARAdaptivePlatformAU-TOSAR狀態(tài)監(jiān)控，具體功能包括：域內(nèi)健康報告：報告域內(nèi)各個MCU/SOC的健康狀態(tài)（主要是故障信息Nor-FlashPOSIXOSMCU/SoC的實(shí)時數(shù)據(jù)（主要是資源使用情況EMMCCPUMCU/SoC是否在線。時鐘管理（ClockTSgPTPECUECURTCRTCRTC寫入當(dāng)前時間信息；NTPNTPNTPGPSGPS時鐘源管理策略：用戶可以設(shè)置各時鐘源的優(yōu)先級，自動根據(jù)運(yùn)行時各時鐘源的可用狀態(tài)選擇時鐘源作為整車時鐘的基準(zhǔn)時間；跨核時鐘同步：基于時鐘管理策略配置確定特定時鐘源的時鐘，并通過gPTP協(xié)議向其他ECU發(fā)布，保證整車時鐘的一致性。電源管理（PowerECU電源管理：負(fù)責(zé)管理域控制器的電源狀態(tài)；由運(yùn)行在MCU中的電源管理主控程序，管理其他Partition中運(yùn)行電源管理的Slave程序；電源管理主控程序負(fù)責(zé)維護(hù)域控制器整體電源狀態(tài)，執(zhí)行上下電流程；Slave程序負(fù)責(zé)同步電源狀態(tài)到各個Partition，并執(zhí)行主控程序的電源命令；電源模式遷移：支持電源模式在Gateway（啟動前過度Run（正常工作Standby（待機(jī)Reset（復(fù)位）之間進(jìn)行狀態(tài)遷移。日志管理（LogCPAPMachineMCU/SoCMCU/SOC理部署；日志中間件對AUTOSAR規(guī)范進(jìn)行特性擴(kuò)展和接口封裝，提供了面向域控平臺跨芯片乃至跨整ECU（1）日志收集：支持跨核、跨域收集，支持以太網(wǎng)、CANCoreDump（2）日志控制：支持云端和診斷儀控制整車日志，以及日志等級過濾的開關(guān)控制；（3）日志導(dǎo)出：支持日志上傳云端、車機(jī)以及線上瀏覽。診斷管理（DiagnosticDCMDEMMa-chineAUTOSARCPAP具體功能包括：（1）遠(yuǎn)程診斷：包括遠(yuǎn)程或診斷儀ODX/OTX腳本下載、解析、車云交互，以及診斷報告的生成、存儲和上傳；（2）安全認(rèn)證：支持診斷儀與診斷管理中間件的雙向認(rèn)證功能；（3）診斷仲裁：支持多診斷儀并發(fā)診斷時的仲裁功能；（4）診斷路由：外部設(shè)備發(fā)送到診斷管理中間件的診斷請求，根據(jù)診斷路由表分發(fā)到相應(yīng)的器件中，DM模塊處理診斷請求，處理結(jié)果通過診斷管理中間件反饋給外部設(shè)備。OTA（Over-the-AiOTAFOTASOTA刷寫，需要能夠識別多種異常情況，并支持在線識別及處理等，具體功能包括：（1）車云車機(jī)交互：支持升級模式設(shè)置（OTA支持各域控制器的升級；ETHCANLINECU的升級；OTAOTA支持升級軟件的檢查更新；OTAOTAOTA升級模式管理（ECU同升同降；支持升級版本管理；OTAECU配電管理；（6）信息安全：/ECU時的安全認(rèn)證。信息安全中間件APAPCrypto車輛基礎(chǔ)服務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)施挑戰(zhàn)SOA架構(gòu)的域控級乃至整車級的基礎(chǔ)服務(wù)平臺，是通過服務(wù)定義來體/完全獨(dú)立；服務(wù)具有原子性：即設(shè)計的服務(wù)不可再拆分，作為服務(wù)的最小單位和執(zhí)行實(shí)體，為上層功能提供最基礎(chǔ)的執(zhí)行或采集等功能；SOA增強(qiáng)服務(wù)具有通用性：在AUTOSARCP/AP整車級系統(tǒng)服務(wù)具有全局性：即該類服務(wù)的設(shè)計更多關(guān)注是整車層面對整車內(nèi)所有系統(tǒng)能力進(jìn)行協(xié)同和管控，該層服務(wù)是對系統(tǒng)基礎(chǔ)服務(wù)在整車層面的抽象和封裝，即通過該層服務(wù)可以配置和控制系要求以及數(shù)據(jù)交互的復(fù)雜性。主要體現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：技術(shù)架構(gòu)與兼容性挑戰(zhàn)：不同域控制器和系統(tǒng)可能采用不同的技術(shù)架構(gòu)，導(dǎo)致中間件在集成時需要考慮多種技術(shù)的兼容性；中間件需要支持多種接口標(biāo)準(zhǔn)并進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換和適配。性能與效率挑戰(zhàn)：同時，中間件需要處理來自不同系統(tǒng)的并發(fā)請求并快速響應(yīng)，這對中間件的并發(fā)處理能力和擴(kuò)展性提出了高要求。安全與可靠性挑戰(zhàn)：中間件需要確保數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全性和隱私保護(hù)，防止數(shù)據(jù)泄露和非法訪問；中間件需要具備高度的可靠性和穩(wěn)定性，以確保整車系統(tǒng)的正常運(yùn)行和故障排查。部署與維護(hù)挑戰(zhàn)：維護(hù)和升級也是一大挑戰(zhàn)，需要開發(fā)團(tuán)隊具備專業(yè)的技能和經(jīng)驗以確保中間件的穩(wěn)定運(yùn)行和持續(xù)優(yōu)化。法規(guī)與合規(guī)性挑戰(zhàn)：開發(fā)團(tuán)隊密切關(guān)注法規(guī)動態(tài)并及時調(diào)整中間件的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)以滿足合規(guī)性要求。API3.1-3API務(wù)和接口，接口概覽圖如下：圖3.1-3車輛基礎(chǔ)服務(wù)API車輛基礎(chǔ)服務(wù)中間件為上層應(yīng)用提供的接口以及對下層組件的接口依賴參考表3.1-1車輛基礎(chǔ)服務(wù)API。表3.1-1車輛基礎(chǔ)服務(wù)API組件SOC應(yīng)用層接口MCU應(yīng)用接口對AP接口依賴對CP接口依賴核間通信向應(yīng)用提供方法（Method）和事件（Event）的服務(wù)發(fā)布和訂閱接口作為客戶端，為MCU側(cè)應(yīng)用提供SOC側(cè)發(fā)送的事件（Event）調(diào)用；作為服務(wù)端，向SOC側(cè)服務(wù)。依賴LTPHMEM的接口無組件SOC應(yīng)用層接口MCU應(yīng)用接口對AP接口依賴對CP接口依賴存儲管理設(shè)置與查詢應(yīng)用存儲容量功能接口;壓縮解壓功能接口;查詢存儲分區(qū)容量接口;KV;MCUSOC跨核共享存儲服務(wù)接口MCU本地回讀與存儲服務(wù)接口依賴PERLT、PHMEM模塊所提供的接口；依賴NvM模塊。健康管理PHM、系統(tǒng)健康監(jiān)控、存儲管理等組件向本組件（健康管理組件）發(fā)送故障信息接口；PHM向本組件（健康管理組件）PHM向本組件（健康管理組件）發(fā)送硬重置（HardRe-set）請求接口;PHM，系統(tǒng)健康監(jiān)控向本組件（健康管理組件）發(fā)送實(shí)時信息接口監(jiān)視結(jié)果發(fā)送接口依賴PERLT、PHMEM模塊所提供的接口依賴網(wǎng)絡(luò)連接接口；依賴數(shù)據(jù)獲取與發(fā)送接口。時鐘管理NTP獲取時區(qū)狀態(tài)接口獲取絕對時間、相對時間接口；時間轉(zhuǎn)換接口；對時間、相對時間預(yù)約喚醒接口；查詢預(yù)約的絕對時間、相對時間鬧鐘接口;共享電源狀態(tài)接口。LTTS所提供的接口依賴獲取、設(shè)置時間接口；依賴獲取時間基狀態(tài)接口;模塊。電源管理無Partition快速下電接口；PartitionPartition狀態(tài)變化通知接口。延時關(guān)機(jī)接口。LTSM模塊所提供的接口無組件SOC應(yīng)用層接口MCU應(yīng)用接口對AP接口依賴對CP接口依賴日志管理日志打印等級管理接口打印目標(biāo)控制接口。依賴LT模塊；依賴DLT和STBM模塊所提供的接口。診斷管理安全認(rèn)證接口;0x10/0x11/0x14/0x-19/0x22/0x27/0x28/0x-29/0x2E/0x31/0x34/0x-35/0x36/0x37/0x38/0x-3e/0x85服務(wù)接口;功能尋址接口;ETH;CAN數(shù)據(jù)收發(fā)接口。依賴LTPHMEM的接口依 賴ETHTP、CANTP和DCM模塊接口。OTA軟件包下載階段管理接口包括下載、查詢、斷點(diǎn)續(xù)傳完整性檢查等;軟件包處理階段接口，包括;軟件包安裝階段接口，包括升級環(huán)境檢查與恢復(fù)、升級;升級階段狀態(tài)管理接口，包括升級狀態(tài)、進(jìn)度上報，升級結(jié)果查詢等接口;版本管理接口，包括版本巡檢、依賴性檢查等接口；升級包處理接口，包括升級;ECU智;車云車機(jī)交互接口，包括車輸、升級觸發(fā)等接口。，、升級條件校驗;請求下載、傳輸接口;升級包同步、回滾、刪除;A-B網(wǎng)絡(luò)通信接口。CMDMEM模塊所提供的接口無整車通信總線在軟件的發(fā)展史上，對于分布式系統(tǒng)，為了實(shí)現(xiàn)軟件復(fù)用，開發(fā)平臺需要提供一套針對異構(gòu)節(jié)點(diǎn)的統(tǒng)一接口抽象與方法論支撐的通信框架，以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用可以一致性的開發(fā)和動態(tài)部署；從而讓軟件解耦更充分，達(dá)成最大限度的軟件資產(chǎn)復(fù)用。傳統(tǒng)的電子電氣架構(gòu)下，汽車軟件（除了座艙域）是個典型的分布式同構(gòu)系統(tǒng)，以MCU上的軟件開發(fā)為主，為了實(shí)現(xiàn)針對應(yīng)用的復(fù)用與動態(tài)部署，AUTOSARClassic標(biāo)準(zhǔn)提供了VFB（VirtualFunctionBus）的概念，基于VFB開發(fā)的應(yīng)用，可以在不同的控制器上進(jìn)行復(fù)用與遷移。如今的新電子電氣架構(gòu)下，域控制器的出現(xiàn)，改變了汽車軟件的底層形態(tài)，從分布式同構(gòu)系統(tǒng)變成“集中式趨勢越來越明顯，但從整車上看，未來很長一段時間內(nèi)，汽車內(nèi)仍然會有多個控制器，仍然依賴異構(gòu)處理器來承載軟件功能，包括MCUSOCGPUNPU等各種架構(gòu)的/大。因此，AUTOSAR試圖建立統(tǒng)一的通信框架，使用了基于SOA的通信方式，但這部分主要以規(guī)范POSIXMCUS2S（SignaltoSerice，但使用限制較多，使用方法復(fù)雜。與此同時，由于各行業(yè)的開發(fā)者進(jìn)入汽車軟件領(lǐng)域，其背AUTOSAR同時還必須滿足清晰的邊界定義和嚴(yán)格的過程要求，因此目前主流的自動駕駛開發(fā)者傾向于使用比較靈Topic基于以上行業(yè)變革帶來的影響下，目前通信框架（SOME/IRSDS）都難以滿足行業(yè)發(fā)展趨勢的要求，亟需一種新的整車通信總線。整車通信總線的適用場景整車通信總線作為汽車內(nèi)部信息交互的基礎(chǔ)設(shè)施，其適用場景隨著技術(shù)的發(fā)展而不斷擴(kuò)展，為智能汽車的多樣化功能提供了堅實(shí)的通信基礎(chǔ)，同時也為汽車產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展開辟了新的道路。隨著汽車向更高級別的智能化和自動化發(fā)展，整車通信總線的重要性將愈發(fā)凸顯。車輛內(nèi)外部需求不斷增加，需要支持車輛與外部網(wǎng)絡(luò)間以及內(nèi)部不同的系統(tǒng)組件間的通信，故不能再局限于單一的通信技術(shù)和協(xié)議棧，而是需要融合多種通信技術(shù)，以適應(yīng)不同的應(yīng)用場景和需求。多域控制器之間的統(tǒng)一通信管理不同域控制器可能運(yùn)行者不同的硬件平臺和操作系統(tǒng)，且采用不同的通信協(xié)議。整車通信總線可以提供一個封裝層軟件，屏蔽上述差異，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的通信語義。這不僅簡化了系統(tǒng)集成，也大大提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和維護(hù)性。復(fù)雜的域內(nèi)通信需求一個車載娛樂系統(tǒng)中，不同的控制模塊之間可能需要快速交換大量的多媒體數(shù)據(jù)。這種情況下，整車通信總線可以通過支持協(xié)議緩存（rotobf（FstBinry）等高效序列化協(xié)議，以及針對域內(nèi)通信的優(yōu)化通道管理，確保數(shù)據(jù)的快速傳輸和處理。不同開發(fā)體系和語言的集成隨著新供應(yīng)商和新技術(shù)加入汽車軟件領(lǐng)域，汽車軟件架構(gòu)需要兼容適配不同的開發(fā)語言和技術(shù)框架。整車通信總線通過提供多語言編程接口和兼容的開發(fā)體系，確保不同團(tuán)隊開發(fā)的模塊可以快速集成，這在跨平臺、跨團(tuán)隊開發(fā)時尤為重要，特別是在需要集成第三方系統(tǒng)（如ROS）時，整車通信總線可以提供必要的接口抽象能力，可以確保系統(tǒng)的互操作性。面向自動駕駛的高性能數(shù)據(jù)處理自動駕駛汽車需要處理大量傳感器數(shù)據(jù)，并實(shí)時做出決策。這要求整車通信總線不僅能夠高效地傳輸和處理數(shù)據(jù)，還需要提供支持?jǐn)?shù)據(jù)埋點(diǎn)、QoS策略等高級功能，以確保數(shù)據(jù)的可靠性和實(shí)時性。此外，自動駕駛系統(tǒng)中的多個傳感器和控制器之間的數(shù)據(jù)同步和信息融合，也是整車通信總線的一個重要應(yīng)用場景，通過緩存融合與同步功能，框架可以自動處理數(shù)據(jù)的收集與打包，并確保數(shù)據(jù)的一致性。車云之間的通信隨著車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，車輛與云端之間的通信需求也在不斷增加。整車通信總線通過支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（TCPUDSOME/IDDS，可以確保車輛可以在不同的通信環(huán)境中與云端順暢互聯(lián)，并支OTA整車通信總線的定義整車通信總線是為了簡化復(fù)雜車載系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)提出的一種面向服務(wù)架構(gòu)(SOA)方案。它將業(yè)務(wù)邏輯實(shí)現(xiàn)與特定目標(biāo)平臺的通信層細(xì)節(jié)隔離開來，使用與編程語言無關(guān)的接口模型定義API絡(luò)提供一個抽象且統(tǒng)一的通信語義平臺。該框架通過高度抽象的通信模型和協(xié)議轉(zhuǎn)換機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對整車/3.1-4ECU這種抽象讓開發(fā)人員擺脫項目環(huán)境特定的通信機(jī)制，并允許他們專注于業(yè)務(wù)代碼的開發(fā)，而不受特定于操作系統(tǒng)或項目部署設(shè)置（）的細(xì)節(jié)的影響?；谡囃ㄐ趴偩€開發(fā)的應(yīng)用程序需要在車輛內(nèi)的不同平臺之間移動時基本無需在接口進(jìn)行任何更改，做到開發(fā)一次，部署到多個平臺或者ECU，這大大縮短了開發(fā)過程中的功能交付時間，縮短了整個產(chǎn)品的交付周期。協(xié)議和開發(fā)語言的界限，為整車通信提供了一種標(biāo)準(zhǔn)化的交互接口。該框架不僅整合了車內(nèi)復(fù)雜的通信需求，還通過抽象化的通信語義，使得上層應(yīng)用開發(fā)能夠忽略底層硬件和協(xié)議的差異，從而大大簡化了開發(fā)流程，提高了系統(tǒng)的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。信層等多個層次，每個層次針對特定的通信場景提供專業(yè)的解決方案。通過這種方式，整車通信總線不僅實(shí)現(xiàn)了對多樣化通信場景的統(tǒng)一封裝，還保證了不同場景下通信的高效性和可靠性。圖3.1-4整車通信總線整車通信總線的主要特點(diǎn)如下：支持面向服務(wù)（SOA）的軟件架構(gòu)，可以支持跨域的服務(wù)調(diào)用。API業(yè)務(wù)代碼與平臺的底層通信層細(xì)節(jié)分離，平臺的任何更改都不會影響業(yè)務(wù)邏輯代碼。使用與平臺無關(guān)的接口定義語言來定義接口，應(yīng)用程序需要在車輛內(nèi)的不同平臺之間移動時無ECU。提供完善的通信機(jī)制和遠(yuǎn)程調(diào)用機(jī)制，無論服務(wù)或客戶端應(yīng)用程序在何處運(yùn)行（本地或遠(yuǎn)程）以及使用何種通信機(jī)制，應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)始終相同。整車通信總線的功能為了促進(jìn)整車系統(tǒng)中各組件之間的通信和協(xié)作，提高異構(gòu)場景中整車通信的互操作性和可擴(kuò)展性，就需要實(shí)現(xiàn)具有統(tǒng)一通信界面的整車通信總線。統(tǒng)一通信框架可提供整車標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一接口，簡化整車系跨系統(tǒng)和協(xié)議的一致性封裝多樣化通信語義支持整車通信總線為應(yīng)用層提供了豐富的通信語義支持，包括數(shù)據(jù)驅(qū)動的Topic模型和方法調(diào)用的MehdSOE/IPDDS足不同應(yīng)用場景下的通信需求。全場景通信支持整車通信總線適配多種通信場景，支持從RTOSPOSIXAndroid等多種操作系統(tǒng)，并且兼容CANLINPCIeSI處理器間通信，框架都能夠提供穩(wěn)定可靠的支持。高效核間通信MCUSOC之間的高性能數(shù)據(jù)交換能力，支持與AUTOSAR開發(fā)體系的直接對接，優(yōu)化了核間通信效率，確保了系統(tǒng)的整體性能和響應(yīng)速度。靈活的序列化機(jī)制整車通信總線提供靈活的序列化支持，通過自動配置，優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸?shù)男蛄谢绞?，確保不同部署場景下的通信效率。應(yīng)用層與底層序列化實(shí)現(xiàn)完全解耦，框架能夠根據(jù)部署環(huán)境自動推導(dǎo)出最優(yōu)的序列化策略，簡化開發(fā)和維護(hù)。QoSTopic域內(nèi)消息與整車協(xié)議映射整車通信總線內(nèi)置CMBridge功能，實(shí)現(xiàn)域內(nèi)消息與整車SOME/IP協(xié)議的映射，確保不同域控制器之間的通信能力。這種映射機(jī)制為整車通信架構(gòu)提供了強(qiáng)大的靈活性和擴(kuò)展能力。動態(tài)任務(wù)編排與智能調(diào)度整車通信總線具備動態(tài)任務(wù)編排和智能調(diào)度能力，能夠根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和負(fù)載情況，靈活調(diào)整任務(wù)的執(zhí)行順序和優(yōu)先級，從而提升系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率和資源利用率。數(shù)據(jù)監(jiān)控與仿真能力整車通信總線支持全面的數(shù)據(jù)監(jiān)控與仿真功能，為開發(fā)者提供了實(shí)時的數(shù)據(jù)流監(jiān)控和仿真測試支持。這一能力有助于在系統(tǒng)開發(fā)和調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)隱藏問題，確保產(chǎn)品在集成前達(dá)到最佳狀態(tài)。整車通信總線的關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)施挑戰(zhàn)整車通信總線的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)需要在多個層面上進(jìn)行創(chuàng)新與突破，從統(tǒng)一語義的接口設(shè)計到安全穩(wěn)定的通信機(jī)制，每一個環(huán)節(jié)都涉及復(fù)雜的技術(shù)挑戰(zhàn)。解決這些挑戰(zhàn)不僅需要在技術(shù)上提供創(chuàng)新的解決方案，其次，中央計算平臺的引入為整車通信帶來了新的技術(shù)挑戰(zhàn)。高算力的異構(gòu)芯片需要在不同芯片上以保護(hù)車輛通信不受未授權(quán)訪問和攻擊。5G車聯(lián)網(wǎng)技5G頻率資源分配等。最后，自動駕駛汽車的通信力和抗干擾能力也是整車通信總線需要重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域。自動駕駛汽車需要在動態(tài)多變的道路環(huán)境中進(jìn)行感知和決策，這就需要強(qiáng)大的通信能力和抗干擾技術(shù)來保證車輛能夠準(zhǔn)確獲取環(huán)境信息并做出正確的決策。基于以上論述，可以總結(jié)出如下幾個要點(diǎn)的關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)施挑戰(zhàn)：關(guān)鍵技術(shù)：時，統(tǒng)一語義接口的設(shè)計是關(guān)鍵。需要提供一種能夠在不同系統(tǒng)和平臺之間保持一致性和兼容性的接口，確保開發(fā)人員能夠以一種集中式的方式進(jìn)行開發(fā)和部署。統(tǒng)一的服務(wù)接口語義：通過標(biāo)準(zhǔn)化的服務(wù)接口語義（例如，OME/IPDDS，開發(fā)者可以在分布式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)組件的統(tǒng)一管理和部署。實(shí)施挑戰(zhàn)：跨域協(xié)同的復(fù)雜性：由于不同域（）在不犧牲個性化需求的情況下實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的接口設(shè)計，是一個主要挑戰(zhàn)。工具鏈兼容性與開發(fā)便捷性：現(xiàn)有的AUTOSAR工具鏈在便利性方面還有提升空間，特別是IDL（arxml）關(guān)鍵技術(shù)：SOM/IPDDS景的靈活組件復(fù)用，同時確保系統(tǒng)的嚴(yán)謹(jǐn)性和可靠性。開源中間件的集成：例如，將ROS2等開源中間件整合進(jìn)整車架構(gòu)中，利用其成熟的生態(tài)系統(tǒng)加速算法和應(yīng)用的開發(fā)，同時提供更加輕量化的接口修改方式。實(shí)施挑戰(zhàn)：開源框架的量產(chǎn)適應(yīng)性：ROS2等開源框架雖然具備強(qiáng)大的生態(tài)，但其龐大的代碼量和開源性質(zhì)可能在量產(chǎn)階段帶來風(fēng)險。如何保證這些開源組件在汽車應(yīng)用中的安全性和穩(wěn)定性，并確保AUTOSAR體系的兼容，是關(guān)鍵問題。MCUSOCAdroid平臺之間的協(xié)同工作，是需要解決的難題。關(guān)鍵技術(shù)：組織的需求，確保各模塊在開發(fā)過程中的接口穩(wěn)定性和兼容性。和要求的模塊快速集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中。實(shí)施挑戰(zhàn)：的實(shí)施挑戰(zhàn)。另一個需要解決的問題。關(guān)鍵技術(shù)：持通信的一致性和有效性。實(shí)施挑戰(zhàn)：性，是主要挑戰(zhàn)之一。弱，也是一個需要解決的問題。關(guān)鍵技術(shù)：整性和真實(shí)性，防止非法訪問和數(shù)據(jù)篡改。穩(wěn)定的實(shí)時通信：確保通信的實(shí)時性和高可用性，特別是在涉及安全關(guān)鍵應(yīng)用（如自動駕駛）的場景下，需要具備應(yīng)對各種通信故障的能力。實(shí)施挑戰(zhàn)：平衡點(diǎn)。信和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的表現(xiàn)，是一個不可忽視的挑戰(zhàn)。API整車通信總線針對不同的數(shù)據(jù)來源提供了統(tǒng)一的接口，屏蔽不同的物理總線與通信協(xié)議層，對不同ChannelAPI3.1-2表3.1-2整車通信總線API模塊接口描述CommonTypeTimer定時器，實(shí)現(xiàn)定時任務(wù)。PodMessage定義使用內(nèi)存原始拷貝方式格式化的通信消息類型。RawMessage定義可變長度的通信消息類型。MessageInfo定義消息的其它元數(shù)據(jù)，如發(fā)送時間、接收時間、生成時間等。Executor執(zhí)行器，提供基礎(chǔ)的執(zhí)行線程環(huán)境，用于執(zhí)行異步消息處理回調(diào)、定時器回調(diào)。Node所有通信對象（ReaderWriterTimerNodeNode關(guān)聯(lián)。TopicWriter消息的發(fā)布者。ReaderWriterRead-er會收到數(shù)據(jù)并調(diào)用回調(diào)。MethodServer實(shí)現(xiàn)了服務(wù)端的相關(guān)功能。Client實(shí)現(xiàn)了客戶端的相關(guān)功能。模塊接口描述QoSReaderQoS定義了Reader端的QoS策略。WriterQoSWriterQoS策略。FusionandFilterCacheFusionSynchro-nizer實(shí)現(xiàn)了基于時間規(guī)則的緩存與融合同步。SchedulerPerformanceScheduler高并行調(diào)度器，帶任務(wù)優(yōu)先級的高并行執(zhí)行。PersistenceScheduler綁定調(diào)度器，任務(wù)可以綁定指定的線程；如果任務(wù)不指定線程，則通過Round-Robin方式綁定到線程。CyclicScheduler周期任務(wù)調(diào)度器，支持周期任務(wù)調(diào)度。整車通信總線向上層應(yīng)用提供了一套和諧一致的API，其內(nèi)部對底層通信協(xié)議進(jìn)行了封裝，包括TCP/IPZeroMQDDSDDSZeroMQ整車數(shù)據(jù)處理框架車數(shù)據(jù)相關(guān)的需求越來越多，業(yè)務(wù)邏輯越來復(fù)雜，將業(yè)務(wù)邏輯與數(shù)據(jù)進(jìn)行分離的必要性也越來越明確。整車數(shù)據(jù)處理框架致力于數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)邏輯的分離，需要通過統(tǒng)一的視圖將數(shù)據(jù)處理封裝起來，從而使得業(yè)務(wù)邏輯簡單化，提高開發(fā)效率；因此，整車數(shù)據(jù)處理框架需要提供高性能的數(shù)據(jù)存取和簡單易用API通過與整車通信總線的無縫銜接，該框架實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的分布式共享，進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性。整車數(shù)據(jù)包括但不限于以下幾個方面：維保數(shù)據(jù)等。感知數(shù)據(jù)：涵蓋傳感器數(shù)據(jù)（作有直接影響。其他數(shù)據(jù)：包括用戶身份標(biāo)識數(shù)據(jù)、用戶與座艙交互數(shù)據(jù)（非操控類數(shù)據(jù)OTA數(shù)據(jù)等，這些數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)用戶交互和車輛通信。整車數(shù)據(jù)處理框架的適用場景在現(xiàn)代汽車的快速發(fā)展背景下，整車數(shù)據(jù)處理框架的適用場景日益廣泛，支持以下應(yīng)用場景，包括但不限于：提供舒適且適合不同駕駛習(xí)慣的駕駛體驗，還能提高道路交通的安全性和效率。和安全性。能源管理：利用車輛的行駛數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)，優(yōu)化能源消耗，提高電動汽車的續(xù)航里程。整車數(shù)據(jù)處理框架的適用場景涵蓋了從分布式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)同步到大數(shù)據(jù)應(yīng)用的基礎(chǔ)支撐，從簡化應(yīng)用開發(fā)到促進(jìn)數(shù)據(jù)融合的多個層面。它不僅為現(xiàn)代汽車電子系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理能力，還為汽車行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和業(yè)務(wù)發(fā)展開辟了新的道路。通過整車數(shù)據(jù)處理框架的應(yīng)用，汽車制造商能夠更好地應(yīng)對市場的快速變化，滿足消費(fèi)者對智能化、網(wǎng)聯(lián)化汽車的需求。整車數(shù)據(jù)處理框架的定義隨著汽車新業(yè)務(wù)的發(fā)展和新技術(shù)的介入，汽車軟件的復(fù)雜度大幅增加，業(yè)務(wù)邏輯越來越復(fù)雜，數(shù)據(jù)理分割開進(jìn)行處理，標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)定義和使用方法，成為汽車軟件的下一個解耦關(guān)鍵點(diǎn)。整車數(shù)據(jù)處理框“數(shù)據(jù)與邏輯.15AUTOARClasicRTE它允許應(yīng)用專注于數(shù)據(jù)本身，而無需關(guān)心數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送細(xì)節(jié)。隨著汽車通信技術(shù)的發(fā)展，整車數(shù)據(jù)圖3.1-5整車數(shù)據(jù)處理框架整車數(shù)據(jù)處理框架的關(guān)鍵組成部分包括：現(xiàn)內(nèi)存數(shù)據(jù)到非易失存儲的映射，確保了數(shù)據(jù)的持久性和一致性。整車范圍內(nèi)高效傳輸。式服務(wù)，簡化了傳統(tǒng)服務(wù)應(yīng)用的開發(fā)方法。時效性和穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)分級則基于數(shù)據(jù)的危害性和重要性進(jìn)行評估，以確定數(shù)據(jù)的敏感度和保護(hù)級別。整車數(shù)據(jù)處理框架的優(yōu)勢在于：證了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存取的實(shí)時性。易用性：API享，適應(yīng)了整車級的數(shù)據(jù)處理需求。總體而言，整車數(shù)據(jù)處理框架可以為汽車軟件開發(fā)提供一個強(qiáng)大的基礎(chǔ)設(shè)施，它通過優(yōu)化數(shù)據(jù)管理能力和數(shù)據(jù)服務(wù)，可以促進(jìn)整車電子系統(tǒng)的智能化和網(wǎng)聯(lián)化，為汽車行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。整車數(shù)據(jù)處理框架的功能整車數(shù)據(jù)處理框架的主要功能如下：數(shù)據(jù)存儲：管理數(shù)據(jù)的物理存儲和邏輯組織，提供數(shù)據(jù)存儲訪問接口。數(shù)據(jù)快照：整車數(shù)據(jù)處理框架具備實(shí)時數(shù)據(jù)快照的能力，這意味著它能夠?qū)?nèi)存中的數(shù)據(jù)狀態(tài)它確保了即使在系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下，也能夠通過快照恢復(fù)到故障前的狀態(tài)，保障了車輛數(shù)據(jù)的完整性和安全性。架支持多種序列化策略。這些策略包括但不限于JSONXML（Protobuf）等，且用戶可以根據(jù)具體需求進(jìn)行配置，以實(shí)現(xiàn)最佳的數(shù)據(jù)共享和傳輸效率。數(shù)據(jù)存取的性能。這些技術(shù)的應(yīng)用，使得數(shù)據(jù)存取具有低時延和高吞吐的特點(diǎn)，同時減少了資源占用，非常適合于量產(chǎn)環(huán)境。由此可見，整車數(shù)據(jù)處理框架具有如下特點(diǎn)：數(shù)據(jù)同步與共享成為了一個亟待解決的問題。整車數(shù)據(jù)處理框架通過提供數(shù)據(jù)快照功能，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)存數(shù)據(jù)到非易失存儲的映射，保證了數(shù)據(jù)的一致性和可靠性，確保不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)實(shí)時同步，為整車提供高效的數(shù)據(jù)服務(wù)。支持?jǐn)?shù)據(jù)與邏輯分離的開發(fā)模式：整車數(shù)據(jù)處理框架推動了數(shù)據(jù)與邏輯分離的開發(fā)模式，這種MCUSOA整車數(shù)據(jù)處理框架能夠有效處理動態(tài)分配的通信資源，滿足多樣化的數(shù)據(jù)傳輸需求。適用于對系統(tǒng)性能和擴(kuò)展性有極高要求的車輛系統(tǒng)。ADAS等實(shí)時性要求高的應(yīng)用場景中，能夠確保數(shù)據(jù)的快速響應(yīng)和處理，提升系統(tǒng)的整體性能。支持面向大數(shù)據(jù)應(yīng)用的基礎(chǔ)組件：整車數(shù)據(jù)處理框架作為高性能Cache提供了堅實(shí)的基礎(chǔ)。它不僅支持高性能的數(shù)據(jù)中心，還提供了高性能的謂詞系統(tǒng)，為整車數(shù)據(jù)絡(luò)協(xié)議和數(shù)據(jù)類型。這使得它能夠無縫對接不同的車輛系統(tǒng)，無論是在CAN線還是其他新興通信協(xié)議下，都能夠穩(wěn)定運(yùn)行。融合變得更加容易。它為開發(fā)者提供了一個統(tǒng)一的接口和數(shù)據(jù)處理機(jī)制，使得跨平臺的數(shù)據(jù)集成和融合成為可能。對于提升整車的智能化水平和用戶體驗具有重要意義。整車數(shù)據(jù)處理框架作為汽車智能化發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，通過其高性能的數(shù)據(jù)處理和服務(wù)能力，為車輛API3.1-3表3.1-3整車數(shù)據(jù)處理框架API模塊接口描述DataCenterOpen表示打開數(shù)據(jù)庫。Close表示關(guān)閉數(shù)據(jù)庫。Set表示更新數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)。Get表示從數(shù)據(jù)庫中獲取數(shù)據(jù)。GetHistoryValue表示獲取所有歷史緩存數(shù)據(jù)。GetPreviousValuesByTime表示從過去的指定時間范圍內(nèi)獲取數(shù)據(jù)。GetFutureValuesByTime表示從未來的指定時間范圍內(nèi)獲取數(shù)據(jù)。GetValuesByTime整車數(shù)據(jù)處理框架的關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)施挑戰(zhàn)確保在動態(tài)市場中保持領(lǐng)先，助力汽車行業(yè)的持續(xù)創(chuàng)新與發(fā)展。在探討整車數(shù)據(jù)處理框架技術(shù)與挑戰(zhàn)時，我們既要審視當(dāng)前技術(shù)發(fā)展，又要預(yù)見汽車行業(yè)未來趨勢。整車數(shù)據(jù)處理框架的關(guān)鍵技術(shù)：了系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性。通過SOA服務(wù)組件之間的無縫對接，從而提升系統(tǒng)的整體性能和可靠性。關(guān)鍵。通過標(biāo)準(zhǔn)化接口，可以大大減少軟件開發(fā)過程中的重復(fù)工作，降低復(fù)雜度，同時確保了不同系統(tǒng)之間的兼容性和可遷移性。數(shù)據(jù)快照能力：數(shù)據(jù)快照功能為整車數(shù)據(jù)處理框架提供了內(nèi)存數(shù)據(jù)到非易失存儲的映射能力，非常適合于資源要求苛刻的場景。取到的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度滿足項目需求。支持采集原始數(shù)據(jù)最小周期10ms數(shù)據(jù)管理策略：車端數(shù)據(jù)庫應(yīng)支持?jǐn)?shù)據(jù)降頻功能，在支持原始頻率信號存儲和上傳的基礎(chǔ)上，/整車數(shù)據(jù)處理框架的實(shí)施挑戰(zhàn)：10為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，整車數(shù)據(jù)處理框架需要具備高度的靈活性和可擴(kuò)展性，以適應(yīng)不斷變化的技術(shù)需求。著需要對現(xiàn)有的開發(fā)流程進(jìn)行重構(gòu)，以適應(yīng)快速變化的軟件需求。此外，組織內(nèi)部需要建立跨部門的合作機(jī)制，以確保整車數(shù)據(jù)處理框架的順利實(shí)施。析的難度增加。因此需要通過建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺和數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，打破數(shù)據(jù)孤島，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的整合和流通。此外，利用先進(jìn)的數(shù)據(jù)集成和融合技術(shù)，提高數(shù)據(jù)處理的效率和準(zhǔn)確性，比如SOA架構(gòu)就是典型的解決數(shù)據(jù)孤島的解決方案。數(shù)據(jù)出境安全管理挑戰(zhàn)：智能網(wǎng)聯(lián)汽車收集的數(shù)據(jù)可能包含敏感的地理和個人信息，數(shù)據(jù)出境時需要符合嚴(yán)格的安全評估和監(jiān)管要求。因此在向境外提供數(shù)據(jù)時，應(yīng)當(dāng)通過國家網(wǎng)信部門組要技術(shù)創(chuàng)新，也需要組織流程的優(yōu)化和行業(yè)合作的加強(qiáng)。只有這樣，才能確保整車數(shù)據(jù)處理框架的成功實(shí)施，推動汽車行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。（二）AIAI（CV）AIAI模型，AIIAIAIAIA