计算机行业专题研究:汽车中间件迎发展机遇

中间件位于操作系统内核与具体的应用之间,向下适配不同的操作系统内核;向上提供统一的标准接口,负责各类应用软件模块之间的通信以及对底层系统资源的调度。当前汽车以分布式的架构步入智能化阶段,对于中间件的需求应运而生。

汽车以分布式架构步入智能化,中间件满足车内多种交互需求

中间件位于操作系统内核与具体的应用之间,向下适配不同的操作系统内核;向上提供统一的标准接口,负责各类应用软件模块之间的通信以及对底层系统资源的调度。当前汽车以分布式的架构步入智能化阶段,对于中间件的需求应运而生。汽车中间件支持多种通信方式,能够满足汽车分布式架构中存在的多种信息交互需求。且在车载以太网和 5G 技术的运用逐步增多、车内通信方式日益丰富的背景下,中间件的通信功能有望进一步凸显,未来的应用空间有望进一步打开。推荐汽车软件公司:东软集团、四维图新、光庭信息。

汽车中间件屏蔽底层复杂性,顺应软硬件解耦趋势 

在智能汽车中不同域的底层芯片,操作系统内核有所区别,不同车型所采用的底层硬件,操作系统层也有所不同,应用开发时需要面对复杂的底层方案组合。汽车中间件针对系统构建和系统集成、流程管理,支撑应用开发、运行和集成等问题,实现部分服务的复用,也有助于屏蔽底层的复杂性。随着汽车电子架构向集中式及中央计算的模式转变,对软件开发的可移植、可迭代、可拓展特性提出更高的要求。中间件有助于为上层屏蔽底层的复杂性,让开发人员能在不同平台上实现、迭代、移植上层功能、算法,顺应了软硬件解耦的趋势,未来汽车基础软件空间有望进一步打开。

AutoSAR CP:顺应汽车电子化趋势,中间件厂商提供工具

AutoSAR 是一个汽车开放式系统架构标准,其中 AutoSAR CP 适用于车身控制、底盘控制、动力系统等场景,自 2002 年诞生以来不断发展壮大。AutoSAR 标准定义了模型、组件、接口的标准描述(ARXML 文件),并且提供了基础软件(BSW)规范,使不同环节得以衔接。AutoSAR 的出现形成了囊括主机厂、Tier1、中间件厂商等在内的汽车软件开发流程,在典型模式下,OEM 厂商提供整车设计,芯片厂商提供芯片及驱动软件,ECU 供应商针对子系统进行 ECU 的设计,软件供应商则据此进行软件组件的设计。中间件供应商提供相应工具,为汽车软件开发的重要角色。

AutoSAR AP 及 ROS2:顺应汽车智能化趋势,多路线并行

AutoSAR AP 发布于 2017 年,适用于自动驾驶、ADAS、信息娱乐等场景。在架构方面由三层架构简化为两层,并且在支持操作系统、使用编程语言、通信方式等方面与 AutoSAR CP 有所区别,通过支持基于 POSIX的操作系统,提供对大规模编程与封装的良好支持,面向服务的通信等变革,更好的支持汽车智能化应用。此外,机器人编程框架 ROS2 在机器人应用和计算机 OS 之间提供了通用的中间层框架和常用软件模块,并引入了 QoS 策略用于配置节点间通信,在车内同样可适用于自动驾驶场景。在智能驾驶时代中间件呈现多技术路线并行的特点。

各厂商基于不同架构标准,逐步拓展中间件能力边界

汽车中间件领域,OEM 厂商、传统 Tier1 厂商、平台供应商、汽车电子厂商及第三方软件供应商均有所布局。多数厂商基于 AutorSAR CP 及AutoSAR AP 标准开发中间件,部分厂商可兼容 AutoSAR 与 ROS2 架构,另一部分厂商则完全基于 ROS2 标准或是自研生态。此外,部分厂商的中间件产品囊括了功能软件、操作系统等层级的模块,逐步拓展了中间件的能力边界。

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