Autosar研究:軟件定義汽車浪潮下,國內廠商如何把握機會
佐思汽研發布了《2021年AUTOSAR基礎軟件平臺研究報告》。
在軟件定義汽車發展的大環境下,汽車軟件復雜度不斷提高,單車軟件價值持續增長,AUTOSAR的發展助力汽車產業鏈向軟件定義汽車方向快速演進。AUTOSAR是一個開放的系統架構,同樣也是一種標準,可以支持軟件標準化、重用和互操作性,并使得OEM和Tier 1的開發成本進一步降低。
Autosar對軟件定義汽車的意義
來源:AUTOSAR、華為
目前,AUTOSAR組織已發布 Classic 和 Adaptive 兩個平臺規范,Classic AUTOSAR對應的是安全控制類的架構,采用分層設計,實現了基礎軟件層、應用層的解耦。隨著E/E架構的演進,域控制器應用逐漸增多,中央計算平臺成為發展趨勢,僅靠Classic AUTOSAR無法滿足市場需求,因此Adaptive AUTOSAR平臺應運而生,成為新一代E/E架構不可或缺的元素。
在未來的自適應AUTOSAR版本中,目前已經計劃的新特性有23個,覆蓋多方面,包含改善經典AUTOSAR和自適應AUTOSAR之間交互、不斷發展Security方法和Safety方法等。且根據路線圖規劃,Autosar軟件架構版本每年更新一次。
按照官方定義,自適應AUTOSAR可支持所有未來汽車應用程序,如IVI、V2X、ADAS及多傳感器融合等。很多車企、零部件供應商或軟件供應商等企業選擇自適應AUTOSAR作為下一代汽車基礎軟件架構的標準產品。
Autosar的技術演進路線
來源:AUTOSAR
中國汽車基礎軟件產業發展較晚,前期基礎軟件供應商主要來自于國外,為了促進中國汽車基礎軟件的發展,以及創造自己的知識產權體系及和諧生態,在工信部指導下,東軟睿馳與中國汽車工業協會共同策劃并發起中國汽車基礎軟件生態委員會(AUTOSEMO),聯合20多家成員單位,共同分享實踐創新,構建開放的標準化軟件架構、接口規范和應用框架,并致力于發展我國自主知識產權的汽車基礎軟件產業生態體系,促進中國汽車產業向智能化加速轉型發展。
中國汽車基礎軟件生態委員會(AUTOSEMO)于2020年7月22日在上海成立。成立之初,AUTOSEMO創始會員為一汽、上汽、廣汽、蔚來、吉利、長城、長安、北汽福田、東風、一汽解放、小鵬汽車、東軟睿馳、恒潤、拿森、地平線、蘇州摯途、萬向錢潮、威邁斯、重塑、中汽創智這20家企業組成,首屆輪值主席由東軟睿馳擔任。
來源:AUTOSEMO
AUTOSEMO工作宗旨是面向未來智能網聯汽車,自動駕駛技術的發展需求,形成由本土企業主導具有自主知識產權的基礎軟件架構標準和接口規范,共享知識成果,建立產業生態。以自主、開發、創新的理念,為行業打造汽車軟件生態體系交流平臺。
AUTOSEMO于2020年11月首次發布《中國汽車基礎軟件發展白皮書1.0》,對中國汽車基礎軟件發展中所面臨的機遇與挑戰進行了全面的分析,梳理了中國汽車基礎軟件的產業現狀,并提出了業界重點關注的主要問題。
2021年6月,AUTOSEMO發布了《車載SOA軟件架構技術規范1.0》,是首個面向汽車行業SOA軟件架構的理論體系。
2021年9月,在世界智能網聯汽車大會上AUTOSEMO又發布了《中國汽車基礎軟件發展白皮書2.0》、《車載SOA軟件架構技術規范1.1》這兩項迭代更新版本的成果,對SOA標準背景與架構、AUTOSEMO Service Framework(ASF)整體框架、ASF團體標準工作組推進計劃、AUTOSEMO的標準發展情況等方面進行了更加深入的解析。
國外供應商積極探索AUTOSAR的智能網聯應用
就市場格局看,海外供應商已在Classic Autosar 標準下的開發工具鏈及基礎軟件領域占據主導,如EB(Continental )、ETAS(Bosch )、VECTOR 等,國內廠商主要是東軟睿馳、華為、普華軟件等。深耕AUTOSAR多年的國外供應商正在積極探索自適應AUTOSAR在智能網聯汽車領域(如ADAS、智能座艙、OTA等)的應用,例如EB最早開始在AP AUTOSAR領域進行探索,并且已經和大眾合作將SOA平臺應用于ID.3(4),具有一定的領先優勢。
EB不斷擴充AUTOSAR工具鏈,豐富產品功能
EB作為老牌AUTOSAR供應商,已經擁有較為完善的產品線,包括EB Corbos Linux、EB corbos Hypervisor、 EB corbos Studio、EB corbos AdaptiveCore和EB xelor等自適應AUTOSAR產品,以及經典AUTOSAR軟件工具產品EB tresos。
2020年底,EB推出面向下一代基于高性能計算(HPC)的汽車電子架構EB xelor,使得OEM的總體工程成本降低30%左右。
2021年6月,EB 增加 EB tresos V2G ChargeIn,一種新的車載 AUTOSAR兼容軟件模塊,結合符合 ISO 15118 標準的通信堆棧,使 ECU 能夠管理與車輛內部的充電系統和充電站。此外,通過與SEVENSTAX的合作,EB tresos AutoCore 現在集成了完全符合 ISO 15118 標準的 SEVENSTAX 應用程序堆棧,支持最新的 V2G 通信功能。
EB Tresos主要軟件與工具產品
來源:佐思汽研《2021年AUTOSAR基礎軟件平臺研究報告》
Tata Elxsi新推智能座艙應用
2021年11月,Tata Elxsi和Green Hills Software聯合開發駕駛員監控系統(DMS)平臺。該平臺將高級DMS軟件(V.O.E.O.S.Y.S,車輛操作員環境觀測系統)和Tata Elxsi的AUTOSAR自適應平臺與Green Hills Software的安全可靠INTEGRITY®實時操作系統(RTOS)集成,經過優化,可在最新車規級微處理器系列上運行。
該款基于AUTOSAR自適應平臺的集成DMS可智能確定駕駛員的準備情況和注意力狀態,并在安全、可靠的基于INTEGRITY的高性能平臺上運行。
來源:Tata Elxsi
Wind River積極探索自動駕駛應用
2021年4月,Wind River與Vector合作推出面向服務的架構(SOA)解決方案,支持基于AUTOSAR Adaptive標準的ADAS和自動駕駛技術開發。這項聯合解決方案由Vector的AUTOSAR Adaptive 技術和最新的Wind River Studio構成,其中包括VxWorks®實時操作系統。
2021年10月,Wind River公司的AUTOSAR Adaptive軟件平臺獲得了TÜV SÜD核準的ISO 26262 ASIL-D認證,該平臺為新一代ADAS和自動駕駛系統奠定了基礎。
來源:Wind River
國內供應商積極布局自主研發
在Classic AUTOSAR領域,國內企業正在積極實現自主化研發,在Adaptive AUTOSAR領域,國內外廠商基本都還處于起步階段, 市場競爭格局尚不明確,也成為了國內供應商重點發力的方向。
中國主要供應商AUTOSAR業務進展
來源:佐思汽研《2021年AUTOSAR基礎軟件平臺研究報告》
普華基礎軟件
2021年11月,普華基礎軟件與芯馳科技達成戰略合作,在車規芯片、操作系統、基礎軟件等領域展開合作。目前,雙方已經推出了基于芯馳科技G9X智能網關芯片提供全套Classic AUTOSAR解決方案。
該方案由芯馳科技提供MCAL,普華基礎軟件提供AUTOSAR OS、RTE、BSW,這是一套擁有自主知識產權的全國產軟硬件AUTOSAR解決方案,能支持功能安全的需求。該方案能夠提供軟硬一體的數字底座,不僅能幫助客戶縮短評估周期,節省開發成本,同時也能更好地發揮芯馳科技芯片的計算能力,讓軟件開發變得更簡單。
該方案底層MCAL采用普華基礎軟件Configuration Tool,可無縫鏈接其ORIENTAIS Autosar產品和組件。基于ORIENTAIS Autosar 實現了完整網關基礎功能:AUTOSAR OS,CAN通信,LIN通信,CAN網絡管理,NVM存儲協議棧,系統管理,CSM,Wathchdog等。
芯馳科技之前是采用EB旗下經典的EB tresos Studio 工具用于符合 Autosar 標準的微控制器抽象層(MCAL)開發平臺進行車規芯片底層軟件的開發,此次選擇普華基礎軟件合作說明了國產廠商的技術實力正在逐漸獲得市場認可。
東軟睿馳
2020年11月,東軟睿馳基于AUTOSAR自主研發的面向下一代汽車通訊和計算架構的系統平臺NeuSAR全面升級為3.0版本,NeuSAR歷經多年的迭代與發展,已在傳統ECU、域控制器、中央計算單元以及車云一體化等應用場景中得以廣泛應用和部署,涉及自動駕駛、智能網聯、整車域、EV動力域等多個領域,可提供包括符合AUTOSAR標準的平臺化產品aCore、cCore、中間件及工具鏈等產品與服務。
2021年8月,東軟睿馳發布面向自動駕駛領域的行泊一體域控制器和面向整車的通用域控制器兩款標準化域控產品。在軟件層面,兩款產品是基于SOA的軟件架構,預置標準化基礎軟件和自動駕駛專用中間件,同時標配東軟睿馳自主開發的AUTOSAR基礎軟件產品——NeuSAR以及相關開發工具,開發者在此基礎上可快速地進行上層應用軟件的開發及功能迭代。
來源:東軟睿馳
在智能汽車產業加速變革的過程中,基礎軟件供應商需要和車企緊密合作,以適應上層應用對底層軟件不斷變化的需求。東軟睿馳希望成為行業發展過程中框架搭建的參與者、關鍵組件與服務的提供者,包括標準的AUTOSAR組件,以及在AUTOSAR基礎軟件之上的中間件,貼合車企的應用發展需求,幫助車企構建自身的可迭代發展的軟件體系,共同促進汽車產業向智能化快速發展。
華為
華為自研AUTOSAR自主可控,可實現高匹配度、高集成度、高自由度。華為基于對AUTOSAR的深刻理解,推出自研VOS架構,支撐從國際標準AUTOSAR規范到自主車規規范的演進。
來源:華為
華為正在基于AUTOSAR AP架構,讓車載產品可如同手機一樣使應用實現動態的部署和升級更新。同時,不同的Tier 1供應商軟件在單個多核控制器上的集成和升級變得更加容易簡單,針對動力域、底盤域、車身域、娛樂域等可以進行獨立的開發并實現最終更高效的集成。
佐思汽研《2021年AUTOSAR基礎軟件平臺研究報告》主要研究內容如下:
- AUTOSAR基本概念、分類、產業標準、市場競爭格局等研究;
- AUTOSAR在EE架構演進中的作用、AUTOSAR對車載網絡的影響、自適應AUTOSAR的發展線路等研究;
- AUTOSAR在OTA、ADAS、智能座艙、整車控制、SOA等方面的應用研究;
- 國內外主要AUTOSAR企業的產品線、新業務發展動向等研究;