软件定义汽车“性感”吗?东软睿驰有自己的答案

高工智能汽车 2020-11-22 21:56

加入高工智能汽车专业行业群(自动驾驶,车联座舱,商用车),加微信:17157613659出示名片,仅限智能网联软硬件供应商及OEM。

在中国汽车行业,有一家非常特殊的软件公司。成立于1991年的东软集团是中国第一家上市的软件公司,依靠软件外包起家,很早就开始涉足汽车座舱信息娱乐系统领域。

 

五年前,作为面向汽车智能网联转型变革做出的战略部署,子公司东软睿驰正式成立,彼时业务主要面向智能网联、自动驾驶、移动出行的新业务领域。


此后,该公司也陆续拿到了一些国内自主品牌的ADAS量产项目订单,但在那个时期,更多是跟随国际大Tier1的脚步,客观来说,很多项目并非具有市场里程碑意义。

 

“那个时候很多国内供应商拿到的ADAS项目,更多是国际Tier1挑剩下的,要么就是压根看不上的项目。”一位行业人士回忆到。

 

两年前的一次发布会,展露出东软睿驰的新想法。NeuSAR,一款跨平台、通用性强、硬件适配率高,并支持应用级开发的整车基础软件平台被正式推出。

 

也就是在2018年,特斯拉因为Model 3的热销让传统汽车巨头感受到了压力,随后特斯拉发布了车型上市后的最大一次软件更新。

 

基于全新的整车电子架构、庞大的软件开发团队,以及在此基础上提供的整车OTA功能,让汽车行业开始认识到软件正在成为汽车的新价值所在。

 

集中式的电子架构、开源软件的快速开发迭代,以及面向用户需求进行的功能快速开发迭代,这一切都预示着SOA(面向服务的软硬件架构)的未来无可限量。

 

而在东软睿驰总经理曹斌看来,“未来汽车将由软件定义、数据驱动、硬件执行,软硬解耦、模块融合,最终实现硬件模块化标准化、软件定制化差异化。”


 

就在今天的发布会上,东软睿驰公司披露,NeuSAR3.0已完成多项DCU和ECU的量产支持,在底盘动力域多合一控制器,车身域控,智能驾舱仪表等新一代汽车电子架构整车项目中落地。

 

这意味着,在面向未来智能汽车的全新架构体系下,中国公司首次在基础软件平台上与传统海外同行站在了同一条起跑线上。

 

软件Tier0.5

 

“软件定义汽车是今年汽车行业最热门的关键词。”曹斌在今天的东软睿驰新品发布会开场致辞时表示,这也是很多企业的心声。

 

不过,从概念到落地,软件定义汽车不只是表面上看到的所谓应用软件的开发,在用户(消费者)无法感知的App或者功能体验的背后,是包括操作系统、中间件在内的基础软件平台的功劳。

 

除了熟知的Linux、安卓、Alios、鸿蒙OS等操作系统,汽车开放系统架构,也是汽车行业通常所说的AUTOSAR,是此前定义汽车电子软件开发的标准,或者说一套基础软件架构。

 

欧洲车企是AUTOSAR的早期标准制定者,同时也诞生了数家提供工具服务的供应商,比如EB、VECTOR等等。宝马是较早开始基于AUTOSAR来定义ECU开发的车企之一。

 

在当时,AUTOSAR架构的优势显而易见,“OEM将普遍受益于全行业统一的标准化程序,以及通用性、互换性更强的软件平台。”

 

而AUTOSAR就是过去近二十年时间,汽车行业里的软件架构标准规范。彼时,宝马,戴姆勒,大众等欧洲车企以及博世、大陆集团等Tier1是早期受益者。

 

其带来的直接效益就是,提高了软件复用率、代码自动生成率,比例可达80%,同时提高了OEM的供应商选择自由度。

 

除了跟随,过去几年国内很多自主品牌对AUTOSAR也颇有怨言,究其原因有两个,一是成本太高,软件工具基本上是国外厂商提供;二是缺乏话语权,毕竟这是欧洲车企和Tier1定义的规范,不能参与制定游戏规则,就意味着无法实现超越。

 

在这一点上,没有采用AUTOSAR规范的特斯拉,就是一个案例,这使得其在车型软件开发上几乎没有任何约束。不过,特斯拉只有一家,对于大多数汽车制造商来说,不太可能自辟蹊径。

 

AUTOSAR清楚地定义了一个开放的汽车电气和电子(E/E)架构的实际标准,并满足未来汽车对安全性、软件升级、可维护性、可用性和可伸缩性的需求。

 

作为AUTOSAR开发会员,东软睿驰基于AUTOSAR自主研发了面向下一代汽车通讯和计算架构的系统平台NeuSAR,看中的正是软件定义汽车时代的新机会。

 

当汽车制造商决定如何开发软件时,也必须决定一个特定的软件架构,比如面向传统车身控制,你可以选择AutoSAR Classic;面向下一代智能网联,你可以选择AutoSAR Adaptive。

 

那么,AUTOSAR这块“肥肉”,都有哪些企业在分食?

 

除了Tier1,提供基础软件及配置工具解决方案的厂商,是卡住整个链条的“咽喉”部位。Vector、ETAS、Elektrobit、TaTa Elxsi、Mentor Graphics(西门子旗下)等几家是全球主要的市场份额占有者。

 

过去市场上几乎没有一家来自中国的企业为行业提供AUTOSAR基础软件,更多是为了与OEM的量产项目,而提供符合AUTOSAR标准框架的应用方案。

 

底层操作系统技术含量高,门槛更高;上层应用软件开发,未来是各家汽车制造商突出品牌、车型差异化的重点;而中间件则是介于两者之间。

 

就在今天的发布会上,东软睿驰汽车基础软件产品NeuSAR全面升级为3.0版本,具备功能安全ASIL-D,信息安全功能扩展,高性能SOA协议栈,提供虚拟化验证方案,全面支持SOA,应用动态部署及车云协同方案等多项主要特性。

 

这意味着,从分布式ECU到域架构,再到面向下一代中央电子软件架构上,第一次有了中国企业参与市场竞争,尤其是对于自主品牌来说,有了更多的选择。

 

与此同时,东软睿驰总经理曹斌还是新成立的中国汽车基础软件生态委员会(以下简称“AUTOSEMO”)的首届轮值主席。

 

AUTOSEMO是在现有AUTOSAR基础上基于中国汽车行业的本地化需求,构建一部分特有(差异化)的软件开发标准,同时与AUTOSAR保持一致性(尽最大可能不增加额外成本)。

 

当然,作为一套E/E开发流程和控制器软件架构,AUTOSAR也只是汽车制造商的选择之一。主要目的是为了提升汽车软件技术开发协作效率和缩减开发成本。


对于供应商而言,不同OEM之间的软件模块可以重用;对于OEM而言,不同供应商的软件模块互换性增强。而这种标准也是分摊开发成本的一种方法。


同时,对于车企来说,也是一笔不小的成本。过去,每开发一个ECU都需获得AUTOSAR Tool(工具)许可证,同时每一种车型的AUTOSAR Tool也不一样,所以这本身就形成了一个巨大的市场。

 

2017年3月,AUTOSAR联盟首次完成了AUTOSAR Adaptive平台的第一个版本发布。和经典平台的最大差别是,Adaptive AUTOSAR架构附带了一个中央应用服务器,主要用于支持高性能计算。


Adaptive AUTOSAR是可伸缩的,并具有动态架构,其中应用程序可以在车辆的生命周期中更新(也就是近年来特斯拉掀起的OTA应用潮流)。


按照官方的定义,Adaptive AUTOSAR支持所有未来汽车应用程序,如信息娱乐,v2x,预测维护,ADAS功能与多传感器融合,地图更新,电动化,以及更多其他新技术应用。


此外,AUTOSAR已经集成了各种IT安全应用程序,例如用于保护车内通信或保护机密数据。但是,由于经典和自适应的AUTOSAR架构不同,它们提供的安全应用程序部分相同,部分不同。


至此,AUTOSAR完成了未来面向服务软件架构的体系建立。而接下来,整车电子架构、域控制器、中央计算单元都将是主机厂研发投入的“重要支出”。

 

事实上,相比于功能软件的开发,基础软件平台的提供商更符合Tier0.5的定位,“我们站在OEM的背后,支持和赋能车企的上层应用开发。”曹斌表示。

 

在AUTOSAR经典平台方面,NeuSAR cCore3.0实现了拓展,增加更多符合AUTOSAR4.4版本的通信功能模块,完成了10款以上主流芯片的适配,可提供在单/多核,功能安全及非功能安全上更多选择,在同行中率先完成SGS TUV功能安全产品ASIL D产品级认证。

 

此外,东软睿驰正在加速完善aCore主要模块,并在开源部分使用行业内成熟方案,平台的成熟度大幅度上升,目前已完成多项预研项目,2021年Q1完成量产交付。

 

此次发布的3.0版支持AUTOSAR1911版本标准, 融入东软多年在信息安全和OTA管理的核心能力,提供高性能SOME/IP协议栈,成熟的AP/CP交互支持自动驾驶开发平台及自动驾驶调试功能和安全扩展。

 

ADAS一体机“新生命”

 

不过,基础软件平台并非“短平快”的业务。对于东软睿驰来说,打造SDV(软件定义汽车)全栈智能方案是对于NeuSAR的自我验证。


 

在本次发布会上,东软睿驰新一代自动驾驶计算平台生态软件包正式发布。核心就是面向SOA的软件架构,具备功能及信息安全、高性能、高实时性、支持软硬分离及端云协同迭代,模块可复用与重组及组合灵活等特点。

 

可提供车规级的硬件平台、符合功能安全的OS相关基础软件、面向自动驾驶的实时处理框架、ADAS/ADS传感器接口、算法软件包、ADAS/ADS应用服务程序及功能等全栈服务,以解决未来自动驾驶功能、服务的快速迭代、升级与应用中所面临的挑战及问题。


 

对于这个生态包,东软睿驰给出了一个全新的定义:开放进化的自动驾驶平台。核心含义包括,从过去的软件一体变为软硬分离;不仅仅是软件复用,还有硬件的复用,比如,全景环视鱼眼摄像头同样可以用于TJP环视感知。

 

同时,东软睿驰的全栈服务,还包括多层级提供软件包产品,最大限度满足可移植性,易维护性以及系统健壮性。此外,还有一套训练迭代平台和工具链。

 

而这个产品开发理念也同样贯穿到了东软睿驰的新一代ADAS及ADS产品开发中,比如新一代ADAS一体机X-Cube3.0以及自动驾驶域控制器X-Box 3.0。


 

X-Cube3.0的背后,实际上已经显现出未来随着主动安全及ADAS法规不断落地,供应商和主机厂如何在最低成本,最短开发周期以及软硬件可重用性上实现突破。

 

比如,X-Cube3.0的200万像素镜头采用水平110度的宽视场方案(同时满足H.264/265两种视频编码、RGGB真彩色、视频存储和输出),一方面是应对前向视觉感知的需求变化(覆盖更宽车道),另一方面则是满足即将于12月1日开始实施的行车记录仪(DVR)新国标。


 

这背后,体现的正是电子架构变革下的硬件复用。过去,DVR和ADAS分别采用两个不同的摄像头,一方面是成本浪费,另一方面,也造成前挡风玻璃放置空间的拥挤(现在不少车型都采用了前向三个摄像头的配置)。

 

同时,为了应对后续自动驾驶训练数据采集的需要,X-Cube3.0还配置了一路LVDS的输入和输出,1Gbps的局域网接口,搭载基于10nm工艺的SoC(最高4TOPS算力),功耗小于5W。

 

而全新一代ADAS一体机的背后,则是两个不同细分市场的需求。

 

一方面,随着15-20万级别及以上新车ADAS搭载率快速上升,未来几年,10万及以下价格区间将迎来基础ADAS功能搭载的高峰期,受制于成本约束,单摄像头视觉方案的优势非常明显。


 

而X-Cube 3.0具备FCW、PCW、AEB、AEB-Junction & Crossing、ACC、TJA/HWA、LDW、DSM、LKS、ISA、IHC、TSR等功能特性,满足CNCAP2021-2022要求。

 

另一方面,作为高级别自动驾驶的配套并行感知、决策组件,ADAS一体机意味着可以充当未来智能驾驶中央域控制器的备份。物极必反,一味追求去边缘化,无疑加重了中央计算平台的安全风险。

 

此外,X-Cube 3.0还具备自我进化的功能(Corner Case自我发现、支持多类型DL网络),这也是接下来ADAS功能优化的最新趋势(过去更多只是基于域控制器架构模式下),同时支持OTA和网络安全。

 

“结合X-Box 3.0,X-Cube 3.0将和前者一起形成充分的互补和冗余。”东软睿驰相关负责人表示,过去的ADAS是驾驶员的ADAS,未来将是ADS(自动驾驶系统)的ADAS。

 

X-Box 3.0可实现面向多场景的L0-L3自动驾驶量产应用,包含舱内/外场景、L2-L3前行场景、L3+泊车场景的多项组合功能。同时,该域控制器实现了SOA架构的预置,NeuSAR 3.0版本意味着主机厂可以同时兼顾自主算法和联合开发模式。

 

这意味着,X-Box 3.0基于开放、可扩展架构。提供白盒全栈开发模式,包括硬件、SOA开放架构、自主算法模块以及工具链。同时,还可以实现多级配置、深度协同以及端云协同。

 

在本次发布会上,东软睿驰也首次亮相了数家已量产客户及车型案例,其中,乘用车方面,包括新宝骏E300的TJA、APA、RPA功能;一汽红旗E-HS9的流媒体后视镜以及后向配装预警。

 

而在商用车领域,东软睿驰的方案也可以称得上细分市场里程碑意义,比如,江淮即将上市重卡新车的AVM、BSD和DMS功能,由于采用软硬分离架构,可以实现多车型快速复用。而陕汽X6000则即将上市首个可量产L3级HWP和NOP功能。

 

正如曹斌在发布会后的媒体见面会上所说,“传统L0/L1市场,国外传统同行占据绝对优势;但未来L2、L2+乃至L3市场,由于OEM参与软件开发主动权的加强,像东软睿驰这样的新生力量会有更大的机会。”

 

此外,在商用车领域,这是一个更为突出的法规驱动市场,可以实现基于灵活配置硬件的软件功能迭代进化模式,将会得到市场的认可。“东软睿驰全栈软件能力+开放架构,将具备强大的市场竞争力。”曹斌表示。