《智能網(wǎng)聯(lián)整車綜合測(cè)試》課件-車載智能計(jì)算基礎(chǔ)平臺(tái)SOA架構(gòu)

車載智能計(jì)算基礎(chǔ)平臺(tái)SOA架構(gòu)主講教師：01SOA的設(shè)計(jì)思想02基于SOA的計(jì)算平臺(tái)底層系統(tǒng)和基礎(chǔ)軟件設(shè)計(jì)要求03OEM自動(dòng)駕駛應(yīng)用軟件SOA開發(fā)SDKPART01SOA的設(shè)計(jì)思想一、SOA的設(shè)計(jì)思想SOA的設(shè)計(jì)思想是將應(yīng)用程序分解為特定的功能組件或服務(wù)，并且獨(dú)立于硬件、操作系統(tǒng)，通過標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議和應(yīng)用程序接口（API）進(jìn)行訪問。這些服務(wù)設(shè)計(jì)應(yīng)該可以被共享而不是受限于特定的硬件和車型。與云相關(guān)的某些組件或服務(wù)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮可以運(yùn)行在本地計(jì)算機(jī)（計(jì)算平臺(tái)）或分布式聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)群（邊緣云或中心云服務(wù)器）上，在應(yīng)用和服務(wù)組件的設(shè)計(jì)中可遠(yuǎn)程訪問并獨(dú)立更新。計(jì)算平臺(tái)底層系統(tǒng)和基礎(chǔ)軟件設(shè)計(jì)需要為上層服務(wù)和應(yīng)用提供友好而且穩(wěn)定的SOA基礎(chǔ)架構(gòu)。PART02基于SOA的計(jì)算平臺(tái)底層系統(tǒng)和基礎(chǔ)軟件設(shè)計(jì)要求二、基于SOA的計(jì)算平臺(tái)底層系統(tǒng)和基礎(chǔ)軟件設(shè)計(jì)要求解耦操作系統(tǒng)解耦硬件平臺(tái)，底層軟件獨(dú)立于車型、操作系統(tǒng)以及編程語(yǔ)言。內(nèi)核/POSIX/中間件獨(dú)立于業(yè)務(wù)邏輯，數(shù)據(jù)源解耦傳感器硬件設(shè)計(jì)。分層整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)該進(jìn)行分層架構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)系統(tǒng)不同層次和各個(gè)基礎(chǔ)服務(wù)組件間界定清晰的界面，盡量采工業(yè)界認(rèn)同的接口和標(biāo)準(zhǔn)，兼容車輛傳統(tǒng)的控制器和操作系統(tǒng)和協(xié)議。二、基于SOA的計(jì)算平臺(tái)底層系統(tǒng)和基礎(chǔ)軟件設(shè)計(jì)要求模塊化將基礎(chǔ)服務(wù)軟件功能分解成不同類型的一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立功能，功能間相互獨(dú)立，方便構(gòu)建上層應(yīng)用，如數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)回傳、OTA、信息安全、網(wǎng)聯(lián)云控。智駕功能的基礎(chǔ)服務(wù)也可以進(jìn)行分解，如狀態(tài)機(jī)、模式管理器、算法模塊、環(huán)境模型。抽象對(duì)不同的感知硬件實(shí)現(xiàn)共性數(shù)據(jù)抽象，既隔離上次算法模塊又可以實(shí)現(xiàn)快捷硬件匹配。標(biāo)準(zhǔn)化接口和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。二、基于SOA的計(jì)算平臺(tái)底層系統(tǒng)和基礎(chǔ)軟件設(shè)計(jì)要求（一）軟硬件解耦定義軟硬件解耦是在軟件系統(tǒng)和應(yīng)用設(shè)計(jì)上獨(dú)立于硬件設(shè)計(jì)，通過構(gòu)建一個(gè)通用的軟件架構(gòu)對(duì)硬設(shè)備接口進(jìn)行抽象化處理，來兼容不同的硬件設(shè)備。硬件適配快速適配硬件平臺(tái)快速適配車輛平臺(tái)內(nèi)核中間件AI安全域傳感器抽象執(zhí)行器抽象HMI數(shù)據(jù)接口二、基于SOA的計(jì)算平臺(tái)底層系統(tǒng)和基礎(chǔ)軟件設(shè)計(jì)要求（二）智駕功能的基礎(chǔ)服務(wù)分解定義在SOA架構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)復(fù)雜應(yīng)用和服務(wù)提取共性功能，分解成不同基礎(chǔ)服務(wù)功能，目的是最大限度的重用現(xiàn)有模塊和服務(wù)，提高開發(fā)效率。功能分解應(yīng)遵循的準(zhǔn)則基礎(chǔ)服務(wù)內(nèi)高內(nèi)聚，服務(wù)之間低耦合；低耦合服務(wù)間盡可能使用標(biāo)準(zhǔn)化的服務(wù)化界面；如果某個(gè)功能模塊復(fù)雜度還是很高，通過共性提取，需要繼續(xù)拆分。二、基于SOA的計(jì)算平臺(tái)底層系統(tǒng)和基礎(chǔ)軟件設(shè)計(jì)要求（二）智駕功能的基礎(chǔ)服務(wù)分解應(yīng)用通過對(duì)復(fù)雜的自動(dòng)駕駛功能、算法分解，形成基礎(chǔ)模塊，狀態(tài)機(jī)/模式管理器、算法、環(huán)境模型，提供通用的L0~L4級(jí)自駕功能應(yīng)用開發(fā)的組件化解決方案，支持基于組件的快速開發(fā)和驗(yàn)證。主機(jī)廠基于自身策略，在設(shè)計(jì)和開發(fā)功能軟件時(shí)可以選擇不同的功能模塊和算法組件，實(shí)現(xiàn)拼插式功能組合，靈活構(gòu)建智能駕駛系統(tǒng)級(jí)解決方案。二、基于SOA的計(jì)算平臺(tái)底層系統(tǒng)和基礎(chǔ)軟件設(shè)計(jì)要求（三）網(wǎng)聯(lián)云控服務(wù)能力提供標(biāo)準(zhǔn)的、抽象的信息服務(wù)如紅綠燈信息、交通提醒信息、安全預(yù)警信息、路側(cè)感知信息、周邊車輛行駛信息提供可插擴(kuò)算法的能力可以新增、轉(zhuǎn)換、適配不同的云控算法和應(yīng)用。工作原理網(wǎng)聯(lián)云控模塊是車內(nèi)外信息通信的橋梁，車輛平臺(tái)可把自車狀態(tài)、行駛意圖廣播到周圍環(huán)境中或上傳到云平臺(tái)，同時(shí)也可從周圍環(huán)境或邊緣云獲得感知信息（如障礙物信息），決策規(guī)劃建議，甚至運(yùn)行軌跡信息。作用和目標(biāo)網(wǎng)聯(lián)云控模塊可以通過對(duì)基于SOA架構(gòu)設(shè)計(jì)思想的應(yīng)用設(shè)計(jì)，無縫對(duì)接現(xiàn)有V2X場(chǎng)景，支持云控應(yīng)用和云車協(xié)同應(yīng)用。通過5G低延時(shí)、高速率的通訊技術(shù)支持?jǐn)?shù)字孿生，實(shí)現(xiàn)車內(nèi)計(jì)算、應(yīng)用向云邊浮動(dòng)和擴(kuò)展。二、基于SOA的計(jì)算平臺(tái)底層系統(tǒng)和基礎(chǔ)軟件設(shè)計(jì)要求（四）信息安全服務(wù)基于信息安全技術(shù)，可以建立多種遵循SOA架構(gòu)設(shè)計(jì)的信息安全服務(wù)：網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)信息安全監(jiān)控和預(yù)警數(shù)據(jù)安全主機(jī)安全監(jiān)測(cè)在設(shè)計(jì)信息安全服務(wù)時(shí)，應(yīng)該考慮用SOA的方法。比如信息安全監(jiān)控可能運(yùn)行在平臺(tái)上，也可能運(yùn)行在云端?；赟OA設(shè)計(jì)信息安全服務(wù)不依賴平臺(tái)和操作系統(tǒng)，可以和云端的安全應(yīng)用共享或無縫對(duì)接，也可以快速引入第三方信息安全服務(wù)。二、基于SOA的計(jì)算平臺(tái)底層系統(tǒng)和基礎(chǔ)軟件設(shè)計(jì)要求（五）系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是針對(duì)汽車場(chǎng)景定制的復(fù)雜大規(guī)模嵌入式系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境。包含操作系統(tǒng)內(nèi)核虛擬化管理HypervisorPOSIX系統(tǒng)中間件及服務(wù)等通過系統(tǒng)軟件平臺(tái)集成虛擬化管理、系統(tǒng)內(nèi)核、中間件等組件，可為上層功能軟件提供一個(gè)穩(wěn)定、高效、安全的SOA服務(wù)運(yùn)行環(huán)境，以及與硬件無關(guān)的應(yīng)用開發(fā)接口。PART03OEM自動(dòng)駕駛應(yīng)用軟件SOA開發(fā)SDK三、OEM自動(dòng)駕駛應(yīng)用軟件SOA開發(fā)SDK自動(dòng)駕駛開發(fā)SDK通過一系列的軟件組件和工具使OEM能夠自由選擇不同的硬件與軟件、算法，自行組裝出自己的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。OEM專注于構(gòu)建他們的特定應(yīng)用程序應(yīng)用開發(fā)者對(duì)不同應(yīng)用分類提供共性的算法集和模型（包括環(huán)境模型、規(guī)劃模型、控制模型），通過應(yīng)用軟件接口（SDK/API）支撐實(shí)現(xiàn)高效低成本應(yīng)用開發(fā)。三、OEM自動(dòng)駕駛應(yīng)用軟件SOA開發(fā)SDK自動(dòng)駕駛開發(fā)SDK通過一系列的軟件組件和工具使OEM能夠自由選擇不同的硬件與軟件、算法，自行組裝出自己的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。第三方算法供應(yīng)商通過標(biāo)準(zhǔn)化的算法框架兼容多家第三方算法，通過不斷豐富的算法生態(tài)為OEM廠商提供多種選擇。軟件開發(fā)工具包具備完整的仿真測(cè)試流程和豐富的場(chǎng)景庫(kù)，能夠支持基于