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在卷硬件、卷算法卷到一定水平后，智能汽車產(chǎn)業(yè)開始卷中間件等“很不性感”的基礎(chǔ)軟件了。
中間件會(huì)影響到通信效率，因而，中間件的性能及可靠性，對(duì)自動(dòng)駕駛功能及體驗(yàn)有很明顯影響。比如，行車功能與泊車功能之間的切換所需的時(shí)間，在中間件比較差的情況下，需要10秒鐘；而在中間件比較好的情況下，切換僅需2秒就可以完成。
除這些基礎(chǔ)功能外，掌握中間件更是被一些車企認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)“靈魂自由”必不可少的一環(huán)。因此，幾乎每家“不甘平庸”的車企都在自研中間件。
那么，究竟是哪些因素使得車企將自研中間件跟實(shí)現(xiàn)“靈魂自由”強(qiáng)捆綁了呢？為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，車企自研的中間件需要達(dá)到怎樣的標(biāo)準(zhǔn)？自研中間件會(huì)遇到哪些困難？如果自研失敗了又怎么辦？ 專業(yè)的中間件供應(yīng)商可以為終止自研或一開始就沒打算自研的車企提供什么幫助呢？
一．車企為什么要自研自動(dòng)駕駛中間件？
“我最近反復(fù)思考一個(gè)問題：為什么當(dāng)前很多車企的關(guān)注點(diǎn)都在中間件上？因?yàn)椋虚g件是一個(gè)開發(fā)平臺(tái)，在車企看來，一旦中間件能自己掌握了，他們就可以在供應(yīng)商的方案跟自研方案之間無縫切換，那自由度就可以完全掌握在自己手里上了。 ”
在去年年底的一場沙龍上，某自動(dòng)駕駛方案公司的戰(zhàn)略負(fù)責(zé)人拋出了這么一則觀點(diǎn)。
在供應(yīng)商的方案跟自研方案之間切換需要中間件沒錯(cuò)，但是，中間件一定就得自研嗎？難道向供應(yīng)商買的中間不能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)？
九章智駕在之前的行業(yè)交流中了解到，主機(jī)廠對(duì)自研自動(dòng)駕駛中間件有“執(zhí)念”的理由主要有如下幾點(diǎn)——
1.AUTOSAR AP在設(shè)計(jì)之初對(duì)SOA的考慮并不充分，因而對(duì)SOA開發(fā)并不友好。存在的問題主要有：1）工具鏈不完善，使用復(fù)雜度高；2）資源消耗大，易占用實(shí)時(shí)域資源，影響安全；3）缺少靈活的API接口，應(yīng)用開發(fā)難度大。
2.許多供應(yīng)商為了追求產(chǎn)品的通用性，將AUTOSAR AP做得大而全，但大而全的結(jié)果往往是，AUTOSAR AP中的許多功能模塊是主機(jī)廠在開發(fā)的過程中所用不到的；并且，大而全的產(chǎn)品往往是充其量將每個(gè)功能都做到了80分，卻沒有幾個(gè)真正能做到90分的?！安粌H貴，而且還不好用”。
比如，AUTOSAR AP里會(huì)有大量端到端的信息安全模塊，但實(shí)際上，信息安全模塊是跟主機(jī)廠內(nèi)部自研的PKI或安全體密切掛鉤的，而供應(yīng)商由于對(duì)每個(gè)主機(jī)廠內(nèi)部的PKI或安全體系不夠了解，因此，他們所提供的相應(yīng)模塊都不能正常使用。
這些多余、不能正常使用的模塊，將會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性和性能產(chǎn)生負(fù)面影響：
增加系統(tǒng)的資源占用，包括內(nèi)存、處理器和帶寬等，導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降，響應(yīng)速度變慢，甚至出現(xiàn)系統(tǒng)崩潰或死鎖等問題；
可能存在安全漏洞或后門，這些漏洞可能被攻擊者利用來進(jìn)行惡意攻擊、信息竊取或破壞系統(tǒng)的行為，從而增加系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)；
增加系統(tǒng)的復(fù)雜度，導(dǎo)致系統(tǒng)的維護(hù)和管理變得更加困難，成本也會(huì)更高。
因此，主機(jī)廠需要對(duì)供應(yīng)商提供的功能模塊進(jìn)行審查和裁剪，只保留系統(tǒng)所需的核心功能，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性和性能，但這個(gè)過程費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
3.AUTOSAR AP的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)較多，開發(fā)過程又主要依賴供應(yīng)商，而供應(yīng)商的配合度又不可控。
4.使用供應(yīng)商的中間件，在遇到問題后需要提供證據(jù)證明是“中間件的問題”，很容易扯皮，進(jìn)而會(huì)影響到項(xiàng)目進(jìn)度。
5.供應(yīng)商提供的中間件，往往帶有該供應(yīng)商內(nèi)部開發(fā)模式、組織架構(gòu)的“印跡”，若主機(jī)廠的開發(fā)模式、組織架構(gòu)跟該供應(yīng)商的開發(fā)模式、組織架構(gòu)不一致，則供應(yīng)商的中間件用起來比較麻煩，可能會(huì)使新車型的量產(chǎn)進(jìn)度受到影響。
6.很少有中間件供應(yīng)商能提供一套完整的中間件，而來自不同供應(yīng)商的中間件又沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，如果在同一個(gè)項(xiàng)目中使用來自不同供應(yīng)商的中間件及工具鏈，彼此之間的適配成本會(huì)非常高。
7.供應(yīng)商開發(fā)的中間件是否達(dá)到了其在PR中所宣傳的功能安全&信息安全標(biāo)準(zhǔn)，虛假難辨。在實(shí)踐中，主機(jī)廠花在驗(yàn)證上的工作量特別大。
8.擔(dān)心中間件供應(yīng)商破產(chǎn)，危及自身新車型的量產(chǎn)。
9.過去為AUTOSAR CP所支付的高昂成本，已經(jīng)讓主機(jī)廠有心理陰影了。主機(jī)廠認(rèn)為，只有必需的組件從供應(yīng)商處采購，其他的自研則可以減少被供應(yīng)商盤剝。
10.未來需要將自動(dòng)駕駛域、座艙域、底盤域進(jìn)行融合，不同域之間必須進(jìn)行交互，自動(dòng)駕駛方案商或自動(dòng)駕駛中間件廠商開發(fā)的中間件，存在無法識(shí)別車內(nèi)其他域的通信協(xié)議的問題。
二．車企自研的中間件應(yīng)該滿足哪些標(biāo)準(zhǔn)？
根據(jù)九章之前做的采訪交流，車企自研的中間件，至少要滿足如下標(biāo)準(zhǔn)——
（一）基礎(chǔ)指標(biāo)
1.傳輸實(shí)時(shí)性：傳輸時(shí)延小于20毫秒。
上層軟件并不直接訪問硬件，而是需通過中間件實(shí)現(xiàn)，因此，若中間件無法滿足實(shí)時(shí)性要求，則無法保證應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)其所要達(dá)到的功能。比如，通過中間件訪問毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)慢兩拍，就會(huì)導(dǎo)致模型運(yùn)算結(jié)果出現(xiàn)較大誤差，對(duì)駕駛安全性存在較大影響。
2.傳輸正確性：中間件在傳輸、解包的過程中需維持信號(hào)一致，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)發(fā)送；若無保護(hù)機(jī)制，則容錯(cuò)允許偏差值應(yīng)該小于1%。
3.穩(wěn)定性：不存在數(shù)據(jù)發(fā)送頻率不一致、抖動(dòng)、丟幀的情況。
4.功能安全：不同的OEM對(duì)于安全重視程度不同，導(dǎo)致對(duì)功能安全、網(wǎng)絡(luò)安全要求存在差異化?？傮w來說，傳統(tǒng)車企對(duì)功能安全的重視程度高，而新勢(shì)力對(duì)功能安全的重視程度低（對(duì)功能安全不做強(qiáng)制要求）；但隨著智駕等級(jí)越來越高，功能安全需要滿足ASIL-D標(biāo)準(zhǔn)，至少是那些影響到運(yùn)行過程和數(shù)據(jù)有效性、安全性的關(guān)鍵中間件模塊需達(dá)到ASIL-D。
5.信息安全：需將加密算法庫移植進(jìn)信息安全模塊，同時(shí)要保證硬件能夠?qū)崿F(xiàn)信息安全的加解密處理。
6.有冗余機(jī)制：若中間件停止工作，會(huì)有備份發(fā)包機(jī)制將已處理好的數(shù)據(jù)再發(fā)出去，并且上報(bào)。
7.自動(dòng)故障檢測(cè)功能:能檢測(cè)到自身存在的故障，并上報(bào)。
8.CPU占用：對(duì)CPU或BPU占用不能過多。
（二）高階標(biāo)準(zhǔn)
1.工具鏈適配性：工具鏈適配性雖不是硬性指標(biāo)，但非常影響開發(fā)效率。
2.能對(duì)數(shù)據(jù)刷寫過程做診斷：以往，MCU上的數(shù)據(jù)量較小，僅通過CAN總線的刷寫即可滿足需求，而當(dāng)前，SoC芯片上的數(shù)據(jù)量很大，僅通過CAN總線做刷寫已無法滿足需求，因此，需要中間件承擔(dān)一部分刷寫的任務(wù)，并且，中間件還需要能對(duì)刷寫的過程做診斷。
3.具備分布式通信框架：高階自動(dòng)駕駛功能部署的節(jié)點(diǎn)、通信數(shù)量較多，要求中間件的調(diào)度管理模塊具備分布式通信框架。
4.與硬件平臺(tái)的兼容性：中間件模塊需包含hardware硬件抽象層，兼容不同硬件的物理特性、功能特點(diǎn)，形成抽象隔離，可跨SoC平臺(tái)使用。
5.對(duì)底層軟件具備較高兼容性：需兼容多款操作系統(tǒng)，包括微內(nèi)核、宏內(nèi)核系統(tǒng)等。
6.對(duì)特定設(shè)備開放接口：比如，超級(jí)T-Box接收的V2X數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中需要通過無線通信的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。這就需要中間件對(duì)T-Box開放接口。
7.具備不同應(yīng)用和服務(wù)信息的訂閱與發(fā)布功能：目前，中間件尚不能在不同的硬件平臺(tái)上“游刃有余”，但調(diào)用大量的API實(shí)現(xiàn)異構(gòu)通信又是有必要的，因此，在不同的環(huán)境中，中間件需要不同的訂閱與發(fā)布機(jī)制。
8.與SOA架構(gòu)的適配性：中間件應(yīng)能適配主機(jī)廠的SOA框架，功能應(yīng)具有可擴(kuò)展性、未來可OTA，還可以根據(jù)用戶需求做裁剪。
9.支持跨域協(xié)同：即把傳統(tǒng)IT行業(yè)里用于云計(jì)算的那一套技術(shù)棧和解決方案都搬到車?yán)锩?，用一套通用的?jì)算框架在底盤域、自動(dòng)駕駛域、座艙域之間做一些跨域的數(shù)據(jù)采集與調(diào)動(dòng)，以及通用計(jì)算，以方便跨域協(xié)同。
中國車企推出新車型的速度很快，且車型的迭代速度也很快，而每個(gè)車型的車內(nèi)通信矩陣和元器件、執(zhí)行應(yīng)用能力都不一樣，由于缺乏一套通用的規(guī)范和工具，這就導(dǎo)致，每開發(fā)一個(gè)車型，大量的工作就需要充分做一遍。
這個(gè)過程中，不僅工程量超大，而且，工程復(fù)雜度也難以控制。在涉及艙駕融合（不局限于one-chip方案，還包括one-box方案）等跨域融合的情況下，尤其如此。
為減少工程量，并將工程復(fù)雜度控制在合理水平，目前，大家都在探索一種跨域中間件，或者稱之為全域中間件/整車中間件——主要負(fù)責(zé)對(duì)整車的硬件抽象層進(jìn)行調(diào)度，把整車的各個(gè)零部件通過API的形式提供給算法。
三．車企自研中間件的難點(diǎn)
當(dāng)然，車企要自研中間件，并不容易。
比如，在技術(shù)層面，難以同時(shí)兼顧性能與功能安全——若需一味保障功能安全，則性能提升將面臨很大瓶頸，且存在較大未知性。鑒于此，有一些主機(jī)廠的做法是為了保全性能而犧牲功能安全。
當(dāng)然了，比技術(shù)難題更突出的，是人才和組織方面的難題。
1.人才匱乏
中間件這種基礎(chǔ)軟件，如果要做成生命周期比較長的產(chǎn)品，需要行業(yè)里最頂尖的團(tuán)隊(duì)。但行業(yè)里最牛逼的人就那么多，僧多粥少，想要自研中間件的公司越多，平均下來每一家能招聘到的人才就越少。
事實(shí)上，基本上每家要主機(jī)廠的自研團(tuán)隊(duì)都面臨人才不足的問題。
筆者想起，幾年前，缺芯問題嚴(yán)重的時(shí)候，網(wǎng)上流傳過一篇很有意思的文章《為什么芯片公司越多，大家越造不出芯片》，這篇文章的主要觀點(diǎn)是：造芯片需要一個(gè)成建制完整的團(tuán)隊(duì)，結(jié)果呢，芯片公司越來越多，而人才在短期內(nèi)并不會(huì)有大幅度增長，那新成立的公司就只能從存量的公司里面挖人，挖來挖去，每家公司都缺乏一個(gè)成建制的完整的團(tuán)隊(duì)。
上述邏輯，同樣適用于中間件的自研。
2.管理困難
部分傳統(tǒng)車企的管理層缺乏軟件思維，難以協(xié)調(diào)管理好眾多的軟件人才。
尤其是，主機(jī)廠的部門墻普遍比較嚴(yán)重，那么，在做跨域中間件時(shí)，你如何保證底盤團(tuán)隊(duì)、智駕團(tuán)隊(duì)跟座艙團(tuán)隊(duì)能精誠協(xié)作？
即便是費(fèi)了九牛二虎之力研發(fā)出來了，車企也很難輕而易舉地享受“勝利成果”。
1.上下層軟硬件供應(yīng)商的配合度低
車企自研的中間件若出現(xiàn)問題，將會(huì)涉及到上層應(yīng)用以及下層硬件平臺(tái)的修正，若該中間件已量產(chǎn)上車，上下層軟硬件供應(yīng)商通常不會(huì)配合處理因車企自研引發(fā)的問題。
2.后期維護(hù)成本很高
有一個(gè)德國主機(jī)廠，本來在中間件自研上面已經(jīng)走得很深入了，結(jié)果發(fā)現(xiàn)很難再走下去了——該車企在前期的確招了很多優(yōu)秀的工程師，但后來發(fā)現(xiàn)，這些最優(yōu)秀的工程師，精力都被綁定在對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的維護(hù)上面了。
很多純硬件思維的老板對(duì)自研有一個(gè)深刻的誤解，好像只要把東西“做出來”就可以“一勞永逸”了，殊不知，軟件系統(tǒng)的維護(hù)成本要比硬件高得多。尤其是，一款基礎(chǔ)軟件如果做得比較好，那它的生命周期一定要長，而生命周期越長，維護(hù)成本就越高。
很多人會(huì)想當(dāng)然地認(rèn)為，把自研工作交給一流的軟件人才做，后期的維護(hù)工作交給二三流人才，但這顯然行不通。二三流的人才，如果對(duì)軟件的理解達(dá)不到一流人才的水平，那他如何能做好維護(hù)工作呢？
可如果最優(yōu)秀的工程師都被綁定在一個(gè)特定的自研系統(tǒng)的維護(hù)上，那你還要不要干別的事情了？
現(xiàn)在，這家國際車企終于想通了，決定將中間件及工具鏈交給專業(yè)的供應(yīng)商。果然，“真正教人學(xué)會(huì)成長的，不是大道理，而是南墻”。
實(shí)際上，去年下半年以來，許多在前幾年一本正經(jīng)地自研的主機(jī)廠都開始認(rèn)清了形勢(shì)，逐漸回歸到了行業(yè)協(xié)作的模式上。
四．放棄中間件自研的主機(jī)廠，能從供應(yīng)商得到怎樣的支持？
在行業(yè)協(xié)作模式中，專業(yè)的中間件供應(yīng)商是一股非常重要的力量。主機(jī)廠的短板，得由他們來補(bǔ)上。那么，專業(yè)的中間件供應(yīng)商能為主機(jī)廠解決哪些主機(jī)廠自己很難解決的痛點(diǎn)？為解決這些痛點(diǎn)，他們又推出了怎樣的技術(shù)與產(chǎn)品呢？
帶著這些疑問，筆者前段時(shí)間跟博世旗下軟件定義汽車中間件、開發(fā)工具鏈子公司易特馳中國CTO鄭心航做了深入交流，有不少收獲。為更方便大家了解專業(yè)供應(yīng)商在這塊的差異化能力，在此，我們將易特馳的做法簡單列舉幾項(xiàng)——
1.對(duì)大而全的AUTOSAR AP進(jìn)行裁剪，只保留主機(jī)廠需要的部分
我們?cè)谖谋镜牡谝徽绿岬?，許多供應(yīng)商為了追求產(chǎn)品的通用性，將AUTOSAR AP做得大而全，但大而全的結(jié)果往往是，AUTOSAR AP中的許多功能模塊是主機(jī)廠在開發(fā)的過程中所用不到的；并且，大而全的產(chǎn)品往往是充其量將每個(gè)功能都做到了80分，卻沒有幾個(gè)真正能做到90分的?！安粌H貴，而且還不好用”。
這些多余、不能正常使用的模塊，將會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性和性能產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，針對(duì)主機(jī)廠的實(shí)際需求，易特馳可以將AUTOSAR Adaptive進(jìn)行模塊化的獨(dú)立銷售與部署。
2.解決corner case在仿真平臺(tái)上“難以復(fù)現(xiàn)”的問題
在corner case出現(xiàn)之后，如何在仿真平臺(tái)上對(duì)該corner case進(jìn)行復(fù)現(xiàn)呢？這是自動(dòng)駕駛系統(tǒng)開發(fā)過程中的一大痛點(diǎn)。
對(duì)corner case進(jìn)行復(fù)現(xiàn)，需要中間件平臺(tái)能支持確定性的輸入輸出。所謂“確定性的輸入輸出”，即傳感器在輸入一組數(shù)據(jù)后，控制算法輸出的控制指令應(yīng)該也是確定的、可預(yù)測(cè)的（無論何時(shí)何地，只要輸入條件相同，系統(tǒng)的反應(yīng)和行為就應(yīng)該保持一致）。但實(shí)際上，現(xiàn)在很多中間件平臺(tái)（如AUTOSAR AP）并不支持確定性的輸入輸出，這就會(huì)給開發(fā)者們帶來很大的困擾。
比如，在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在真實(shí)路測(cè)中未能對(duì)某個(gè)玩滑板車的小孩做出“反應(yīng)”，而在仿真平臺(tái)上，系統(tǒng)對(duì)這個(gè)小孩卻是“有反應(yīng)”的。但由于中間件不支持確定性的輸出輸入，那即便是這次在仿真平臺(tái)上“順利應(yīng)對(duì)”了那個(gè)玩滑板車的小孩，開發(fā)者也不能斷定，問題是否真的已經(jīng)被修復(fù)了。
場景復(fù)現(xiàn)的問題解決不了，自動(dòng)駕駛算法的開發(fā)效率就上不去。
那么，為什么許多中間件都無法支持?jǐn)?shù)據(jù)的確定性輸入與輸出呢？筆者了解到的原因主要有如下幾點(diǎn)——
通信效率問題：自動(dòng)駕駛系統(tǒng)需要處理的數(shù)據(jù)量很大、進(jìn)程又多，并且還需要在毫秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)做出決策，這對(duì)中間件的通信效率提出了很高的要求。
標(biāo)準(zhǔn)化問題：自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議仍在發(fā)展中，這可能導(dǎo)致中間件在不同系統(tǒng)和組件之間的兼容性和互操作性問題。
時(shí)序保證不足： 各個(gè)不同傳感器所收集到的數(shù)據(jù)傳至處理器上的時(shí)間是不一致的，而AUTOSAR AP可能無法提供足夠的時(shí)序保證，導(dǎo)致系統(tǒng)在不同情況下的響應(yīng)時(shí)間不一致或無法滿足實(shí)時(shí)要求。
對(duì)異構(gòu)性的支持不足： 自動(dòng)駕駛系統(tǒng)通常需要集成多個(gè)不同類型的傳感器和執(zhí)行器，并與其他子系統(tǒng)進(jìn)行通信和協(xié)作。如果AUTOSAR AP不支持對(duì)這些異構(gòu)組件的有效管理和協(xié)調(diào)，可能就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的行為不可預(yù)測(cè)。
針對(duì)上述痛點(diǎn)，易特馳跟博世集團(tuán)的智能駕駛與控制系統(tǒng)事業(yè)部聯(lián)合開發(fā)了一款“能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)確定性調(diào)度和確定性回放”的中間件EDMS，并提供完整的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)從架構(gòu)設(shè)計(jì)、算法開發(fā)、數(shù)據(jù)錄制，仿真回放等一整套工具鏈。
EDMS的推出，顯然會(huì)幫自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的開發(fā)者們降低在仿真平臺(tái)上對(duì)corner case做復(fù)現(xiàn)的難度，進(jìn)而提高開發(fā)效率。
3.解決“AUTOSAR AP對(duì)SOA開發(fā)不友好”的問題
雖然不少OEM基于AUTOSAR AP 進(jìn)行開發(fā)，但AUTOSAR AP在設(shè)計(jì)之初對(duì)SOA的考慮并不充分，因而對(duì)SOA開發(fā)并不友好，存在的問題主要有：1）缺少靈活的API接口，應(yīng)用開發(fā)難度大；2）工具鏈不完善，使用復(fù)雜度高。
ETAS在與主機(jī)廠的項(xiàng)目合作中發(fā)現(xiàn)，API本身的設(shè)計(jì)并不是難點(diǎn)，真正的難點(diǎn)在于：隨著車型的迭代加速，不同車型的可編程能力也快速變化著的，如何能便捷高效地解決跨車型的API發(fā)布和變更管理？
ETAS提供了基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)VSS的一系列開源開發(fā)工具鏈，能夠讓主機(jī)廠的自主、自動(dòng)高效的將車內(nèi)API與中間件的開發(fā)設(shè)計(jì)，與底層控制器與控制信號(hào)自動(dòng)整合。
4.通過“全域中間件/整車中間件”來提升技術(shù)的復(fù)用度
當(dāng)前，自動(dòng)駕駛方案的通用程度有多高？
對(duì)筆者拋出的這個(gè)問題，易特馳中國CTO鄭心航的回答是：這就看你怎么定義“通用”了——
如果要求跨主機(jī)廠“通用”，顯然不現(xiàn)實(shí)；
在同一家車企的不同車型上通用，也很難；
即便在同一個(gè)車型上，跨域中間件能否通用，也要看該車型的平臺(tái)及EE架構(gòu)是否發(fā)生了變化——如果融合的架構(gòu)做得不夠好的話，自動(dòng)駕駛方案在應(yīng)用到同一車型的不同款式上時(shí)還是需要做大量的手工調(diào)試工作。
國內(nèi)車企跟國際車企有一個(gè)很大的差距就是，平臺(tái)化的成熟度比較低，因而，技術(shù)的復(fù)用度很低。
國際車企，往往是一個(gè)大的平臺(tái)開發(fā)完之后，至少在未來的十年內(nèi)，好多不同的車型都可共享這一個(gè)平臺(tái)；但國內(nèi)車企在這些年由于迭代節(jié)奏比較快，在平臺(tái)化建設(shè)上花的精力并不是很多——很多時(shí)候，都是為了趕項(xiàng)目進(jìn)度，顧不上做平臺(tái)化建設(shè)，在遇到問題后再通過“一事一議”的方式來解決，而這種權(quán)宜之計(jì)，盡管在當(dāng)時(shí)看來是效率很高，但在從長期看，并不利于公司能力的積累。
可以料想，今后，隨著國內(nèi)車企不斷推出新的車型，因技術(shù)復(fù)用度低而來的工程復(fù)雜度會(huì)加劇。
當(dāng)前，易特馳正在探索通過集成度更高、性能更強(qiáng)大、工具鏈更好的全域中間件（又稱為“整車中間件”）來解決自動(dòng)駕駛方案的通用性及跨車型共享的問題，從而大幅度提高自動(dòng)駕駛方案在跟不同車型適配時(shí)的效率。
5.從“人的效率”與“機(jī)器的效率”兩個(gè)角度來提升中間件的效率
有算法公司的人反映，自動(dòng)駕駛中間件產(chǎn)品存在的最大問題就是效率問題，主要體現(xiàn)在上層應(yīng)用開發(fā)效率、數(shù)據(jù)回傳效率、傳輸效率、任務(wù)搶占等。
易特馳中國CTO鄭心航的解讀是，這里的效率，應(yīng)該包括“人的效率”（在開發(fā)的過程中，工程師解決一個(gè)問題需要耗費(fèi)多少時(shí)間）與“機(jī)器的效率”（最終裝車以后，系統(tǒng)在運(yùn)行過程中需要耗費(fèi)多少 CPU、 多少內(nèi)存）兩類。
為提高“人的效率”，易特馳引進(jìn)了DevOps，通過DevOps將汽車軟件在開發(fā)、編譯、測(cè)試、驗(yàn)證當(dāng)中的大量工作自動(dòng)化。比如，一行代碼上傳上去后，DevOps可以自動(dòng)生成質(zhì)量報(bào)告，告訴上傳者，他的哪一段代碼是有問題的。
其實(shí)，DevOps并不是什么新鮮概念，它在十幾年前就在IT行業(yè)內(nèi)應(yīng)用了。DevOps的提出主要是為了解決軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)和運(yùn)維團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)作問題，確保在開發(fā)者修改并提交代碼、完成測(cè)試驗(yàn)證之后，這個(gè)代碼能快速地部署到客戶的生產(chǎn)系統(tǒng)里面去。
智能汽車做好OTA，就離不開DevOps。
為提高機(jī)器效率，易特馳的對(duì)策是，在跨域協(xié)作中，將對(duì)功能安全和實(shí)時(shí)性要求高的模塊跟對(duì)功能安全和實(shí)時(shí)性要求低的模塊解耦，這樣，在將來軟件變化的過程當(dāng)中，盡可能只去改那些對(duì)功能安全要求不高的模塊，而對(duì)功能安全要求高的模塊則盡可能保持穩(wěn)定。
此外，易特馳還用深嵌入式 AUTOSAR 強(qiáng)實(shí)時(shí)控制每一個(gè)控制器上的進(jìn)程、資源消耗、循環(huán)的復(fù)雜度，以此確保系統(tǒng)能在強(qiáng)功能安全下運(yùn)行，并且性能不會(huì)受到其他系統(tǒng)的影響。
6.加入硬件加速模塊，為“大模型上車”做好準(zhǔn)備
后續(xù)，大模型上車會(huì)對(duì)自動(dòng)駕駛基礎(chǔ)軟件的能力提出哪些要求？ 博世集團(tuán)是否有相關(guān)的技術(shù)儲(chǔ)備？
筆者從博世智能駕駛與控制系統(tǒng)事業(yè)部得到的答案是：中間件有硬件加速模塊，可幫助算法代碼更方便地使用芯片底層提供的各種功能，大模型上車后，中間件也會(huì)同算法團(tuán)隊(duì)協(xié)同，保證基于深度學(xué)習(xí)的模塊在系統(tǒng)中高效運(yùn)行。
中間件的硬件加速模塊是一種專用硬件設(shè)備或組件（包括網(wǎng)絡(luò)加速器、加密解密加速器、壓縮加速器、數(shù)據(jù)庫加速器等形式），旨在通過專用硬件設(shè)備或組件來加速特定的任務(wù)或操作，從而提高中間件系統(tǒng)的性能和效率。
相對(duì)于純軟件實(shí)現(xiàn)來說，這些硬件加速模塊可以減輕主處理器的負(fù)載，因而，通常能夠?qū)崿F(xiàn)更高的性能和吞吐量，從而滿足對(duì)性能要求較高的中間件應(yīng)用場景。
當(dāng)然，并非所有的中間件都具有硬加速模塊。只有在中間件需要處理大量的數(shù)據(jù)流或執(zhí)行復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)時(shí)，硬件加速模塊才是必要的。
7.提升中間件工具鏈的“易用性”
目前，中間件還存在一些問題，主要是工具鏈的易用性不夠，客戶公司工程師的學(xué)習(xí)曲線比較陡峭、學(xué)習(xí)周期比較長。比如，AUTOSAR AP本身不具備訂閱和發(fā)布的機(jī)制，這就需要嵌入另一種中間件如DDS進(jìn)去，而域控與域控之間的相互通訊又要考慮加入SOME/IP進(jìn)去，這會(huì)存在各模塊之間的耦合性不夠的問題。
如何縮短工程師的學(xué)習(xí)周期呢？易特馳的做法：
1）.就是前面說過的，將對(duì)功能安全和實(shí)時(shí)性要求高的模塊跟對(duì)功能安全和實(shí)時(shí)性要求低的模塊解耦，通過這種架構(gòu)上的分割，給開發(fā)者們提供一個(gè)簡單易用的開發(fā)環(huán)境（開發(fā)者們基本上不用去碰、甚至也不需要特別懂那些對(duì)功能安全和實(shí)時(shí)性要求高的模塊了）。
2）.跨業(yè)務(wù)部門將工具鏈打通，提升工具鏈的集成度。
整車軟件開發(fā)的生命周期，涵蓋了電子電控架構(gòu)設(shè)計(jì)、信號(hào)矩陣編排、控制算法建模、代碼生成、仿真測(cè)試、整車標(biāo)定測(cè)試驗(yàn)證等等過程，其中每個(gè)細(xì)分領(lǐng)域的工作都可能會(huì)涉及到十幾個(gè)不同部門、幾十個(gè)不同供應(yīng)商的軟硬件工具。針對(duì)這一點(diǎn)，ETAS推出了軟件工廠的概念，除了對(duì)自身傳統(tǒng)的軟件開發(fā)工具鏈加強(qiáng)了全過程自動(dòng)化整合，也能對(duì)第三方甚至競爭對(duì)手的產(chǎn)品進(jìn)行自動(dòng)化過程打通。
五．九章與易特馳中國CTO對(duì)話實(shí)錄
下文為九章智駕與易特馳中國CTO鄭心航的對(duì)話實(shí)錄——
九章智駕：您去年在接受《中國汽車報(bào)》采訪時(shí)說：“今后，對(duì)于汽車軟件新功能的開發(fā)，我們會(huì)盡可能避免變更控制器軟件本身，而是將其作為底層驅(qū)動(dòng)來看待，這將是開發(fā)范式的一個(gè)顯著變化?！?這段話該怎么理解？
鄭心航：我舉一個(gè)例子：假如你要開發(fā)一個(gè)在手機(jī)上用的社交軟件，那你需要去改攝像頭的驅(qū)動(dòng)、去改存儲(chǔ)SD卡的驅(qū)動(dòng)、去改通信基帶嗎？不僅不需要改，你甚至都不需要懂這些吧？同樣的道理，車上的各類控制器，就類似于上面的這些驅(qū)動(dòng)，其功能已經(jīng)歷過時(shí)間的檢驗(yàn)，是非常穩(wěn)定的系統(tǒng)了，就算你要開發(fā)新的應(yīng)用層功能，也別碰這些東西。
其實(shí)，大部軟件的功能定義，都可以從整車層面考慮，而不只是應(yīng)用層。這也是SOA理念的一部分。
九章智駕：總結(jié)句下來，SOA理念的核心就是：底層的改動(dòng)越少越好，將上層模塊化、使其可自由拆解——不光是軟硬件解耦，還有硬件跟硬件解耦、軟件跟軟件解耦。 可以這樣理解嗎？
鄭心航：對(duì)的。就是把整個(gè)系統(tǒng)的整體功能打散，拆成很多顆粒度更細(xì)分的、可以復(fù)用的，或者可以重新編排的模塊，然后，通過重新編排就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。
九章智駕：看起來，SOA的理念，其實(shí)更有助于車企去做正向開發(fā)？之前還沒有SOA的時(shí)候，采用怎樣的技術(shù)架構(gòu)就決定了我能實(shí)現(xiàn)的哪些功能，一旦技術(shù)架構(gòu)定下來了，功能就很難擴(kuò)展了；而在SOA理念下，技術(shù)架構(gòu)可以根據(jù)功能來調(diào)整的?？梢赃@么理解嗎？
鄭心航：是的。
按照傳統(tǒng)的開發(fā)模式，如果你希望能自動(dòng)調(diào)整車艙內(nèi)的座椅位置、空調(diào)溫度，那你首先得重新定義車內(nèi)的通信矩陣，然后再讓座椅供應(yīng)商改座椅控制器的指令、讓空調(diào)供應(yīng)商調(diào)試空調(diào)熱管理系統(tǒng)的總線。
但在SOA的架構(gòu)下，你只需一次性把所有的 API 都掛到平臺(tái)上，后續(xù)的新功能，就在這個(gè) SOA 之上開發(fā)就行了，下面的控制器就不用變了。
九章智駕：總結(jié)下來，之前是“牽一發(fā)而動(dòng)全身”，現(xiàn)在則是“牽一發(fā)就是牽一發(fā)“而已。
您之前還提到，SOA理念的落地，在很大程度上要通過跨域中間件來實(shí)現(xiàn)，而在此過程中，行業(yè)里習(xí)以為常的組織架構(gòu)也將發(fā)生變化。 這個(gè)該如何理解？
鄭心航：目前，還沒有任何一個(gè)主機(jī)廠有一個(gè)專門的中央部門來定義跨域中間件，至少是從組織層面還沒有。當(dāng)然，主機(jī)廠也希望我們能把這個(gè)跨域中間件做出來，這樣就免得他們內(nèi)部的部門之間老是打架了。
九章智駕：易特馳的官方公眾號(hào)此前提到：易特馳提供一個(gè)安全守護(hù)模塊，從整車的角度出發(fā)，將各類功能安全的核心控制和維護(hù)收歸保作系統(tǒng)層面，智能汽車軟件的開發(fā)者無需對(duì)整車功能安全有太強(qiáng)的了解，只要關(guān)心自己面向消費(fèi)者的業(yè)務(wù)邏輯即可。
這個(gè)該怎么理解呢？
鄭心航：這是易特馳在行業(yè)里率先提出的一個(gè)新的開發(fā)范式，其實(shí)也是SOA理念的一部分。
在傳統(tǒng)汽車時(shí)代，所有的功能安全都是在控制器內(nèi)實(shí)現(xiàn)，即每個(gè)控制器都有自己的功能安全等級(jí)、有不同的功能安全場景，那每個(gè)模塊的開發(fā)團(tuán)隊(duì)都需要掌握功能安全相關(guān)知識(shí)。
但在“將各類功能安全的核心控制和維護(hù)收歸操作系統(tǒng)層面”的理念下，大部分新類型的軟硬件功能都會(huì)在SOA平臺(tái)或跨域工作平臺(tái)上做開發(fā)，而功能安全模塊等底層模塊則會(huì)交給整車操作系統(tǒng)層面統(tǒng)一去控制；相應(yīng)地，各控制器的開發(fā)者也就不需要自己再去操心功能的安全了。
在這一理念下，如果當(dāng)前處于整車安全模式，則各上層應(yīng)用就可以調(diào)用各控制器；如果當(dāng)前不處于整車安全模塊，則上層應(yīng)用就沒法調(diào)用各控制器。比如，根據(jù)駕駛員的身高調(diào)整座椅位置這個(gè)功能，在正常情況下是可以被調(diào)用的；但在車速達(dá)到30公里/小時(shí)以上時(shí)，這個(gè)功能就沒法調(diào)用了。
誠然，不大可能把所有控制器的所有安全模塊都做一個(gè)排列組合（這樣很容易失控）；但至少在一開始，我們可以設(shè)置2-3個(gè)不同的安全模式，在不同的安全模式下，上層應(yīng)用可以去訪問不同的控制器。
九章智駕：“將各類功能安全的核心控制和維護(hù)收歸操作系統(tǒng)層面”這種理念應(yīng)該可以提高自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的開發(fā)效率，那它有沒有提升安全性呢？
鄭心航：我們的目標(biāo)是不降低整車的安全性——在確保安全性的基礎(chǔ)上提高開發(fā)效率。
九章智駕：很多公司都在自研中間件，但功能安全模塊并不是他們擅長的。那么，易特馳會(huì)考慮將功能安全模塊單獨(dú)出售給主機(jī)廠或算法公司嗎？還是說，這塊是作為核心競爭力，不會(huì)單賣？
鄭心航：功能安全模塊是易特馳提供的整體解決方案的一部分，不會(huì)單獨(dú)賣。因?yàn)?，別人只買這一塊的話，也不能很好地發(fā)揮出它的效益。
九章智駕：自動(dòng)駕駛行業(yè)在過去幾年的實(shí)踐已經(jīng)證明，由于芯片平臺(tái)和算法都還沒收斂、中間件還不能真正滿足SOA框架的需求，軟硬件解耦一時(shí)半會(huì)兒還無法成立。在實(shí)踐中，中間件先得跟一款芯片平臺(tái)深度綁定才行。
這是因?yàn)橹虚g件的硬件抽象層很難做，因而難以跨SoC平臺(tái)使用嗎？易特馳提供的基礎(chǔ)軟件方案是否能成為“特例”？
鄭心航：這個(gè)話題之所以能引起很大的爭議，是因?yàn)樾袠I(yè)內(nèi)不同的人對(duì)軟硬件解耦的定義不同、期望值也不同。
其實(shí)，當(dāng)年在AUTOSAR CP 平臺(tái)出來的時(shí)候，就有人在講“軟硬件解耦”，說自己開發(fā)出來的控制器軟件可以部署在不同硬件上面。
九章智駕：可現(xiàn)在，AUTOSAR CP是“軟件依附于硬件”的典型啊。
鄭心航：你去看它的初始愿景，確實(shí)就是軟硬件解耦，只是在這個(gè)目標(biāo)上它沒有成功而已。
九章智駕：那它沒有成功的原因在技術(shù)方面還是商業(yè)方面？
鄭心航：兩方面的原因都有吧。
從商業(yè)層面來說，主機(jī)廠并沒有期望控制器的盒子向供應(yīng)商A買，然后對(duì)應(yīng)的軟件向供應(yīng)商B買。那時(shí)，主機(jī)廠的采購習(xí)慣就是，我找一家供應(yīng)商，你幫我包了整個(gè)系統(tǒng)。
從技術(shù)層面來說，在AUTOSAR CP時(shí)期，怎么保證供應(yīng)商B的軟件能跟供應(yīng)商A的硬件完全兼容呢？即便能兼容，在交給兩家供應(yīng)商做的情況下，測(cè)試驗(yàn)證的工作量顯然會(huì)更大，而這塊工作應(yīng)該由誰來承擔(dān)呢？
九章智駕：現(xiàn)階段，主控芯片變成SoC了，中間件是類似AUTOSAR AP這種，所以，大家在談軟硬件解耦的時(shí)候，有一個(gè)基本的共識(shí)應(yīng)該是說“中間件相對(duì)穩(wěn)定，然后，下面的SoC芯片跟上面的算法‘任意切換’”。
但這個(gè)看似“比較基礎(chǔ)”的目標(biāo)仍然未能實(shí)現(xiàn)，原因在于中間件的硬件抽象層沒做好，因而難以跨SoC平臺(tái)使用嗎？
鄭心航：自動(dòng)駕駛車輛上的攝像頭和激光雷達(dá)采集到的數(shù)據(jù)都是精度很高的數(shù)據(jù)，為了降低數(shù)據(jù)傳輸的時(shí)延，就得通過硬線零拷貝這種非標(biāo)準(zhǔn)的硬件框架來傳，這意味著，數(shù)據(jù)是一定要跟特定SoC的硬件架構(gòu)綁定在一起的。（零拷貝等技術(shù)手段，目前高度依賴于特定廠商的硬件平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)方式，無法與硬件平臺(tái)解耦。）
此外，即便是算法跟SoC可以解耦，但數(shù)據(jù)來源于傳感器，而數(shù)據(jù)質(zhì)量不一樣，算法的表現(xiàn)就不一樣，因而，傳感器型號(hào)的變化就會(huì)對(duì)算法產(chǎn)生很大的影響。那你怎么可能真正實(shí)現(xiàn)軟硬件解耦呢？
最理想的軟硬件解耦，應(yīng)該達(dá)到PC行業(yè)這種解耦程度，但畢竟，智能汽車的物理架構(gòu)要比PC復(fù)雜得多，并且還沒有統(tǒng)一的行業(yè)規(guī)范，因此，智能汽車的軟硬件解耦最終能實(shí)現(xiàn)的程度應(yīng)該會(huì)跟PC行業(yè)有很大的差距。
九章智駕：所以，聽下來，軟硬件解耦沒有達(dá)到預(yù)期，它不全是個(gè)技術(shù)問題？
鄭心航：有技術(shù)問題，也有組織問題，但當(dāng)前來說，更多還是技術(shù)問題。
九章智駕：但不管怎么說，中間件最初的“使命”就是幫助實(shí)現(xiàn)軟硬件解耦。那易特馳作為中間件廠商，如果產(chǎn)品能幫助下游客戶更好地實(shí)現(xiàn)軟硬件解耦的目標(biāo)，你們的市場占有率會(huì)不會(huì)大幅度提升？從這個(gè)角度來說，易特馳會(huì)不會(huì)把更好地服務(wù)于軟硬件解耦當(dāng)成一個(gè)很重要的目標(biāo)？
鄭心航：中間件能不能幫助實(shí)現(xiàn)軟硬件解耦，這并不是一個(gè)非黑即白的問題。
一方面，達(dá)到PC行業(yè)那種軟硬件解耦水平，確實(shí)不是我們要追求的目標(biāo)；另一方面，我們也確實(shí)相信，在SOA架構(gòu)下，可以實(shí)現(xiàn)上層的應(yīng)用軟件跟ESP等底層的控制器在邏輯上的解耦。
九章智駕：易特馳的部分基礎(chǔ)軟件和工具鏈?zhǔn)情_源的，目前，開源的主要是哪些模塊？這塊的商業(yè)模式是怎樣的？開源生態(tài)的實(shí)際進(jìn)展是怎樣的？開源面臨的最主要的挑戰(zhàn)是什么？
鄭心航：開源的主要是跟云原生相關(guān)部分。 所謂云原生，即把傳統(tǒng)IT行業(yè)內(nèi)原來用于云計(jì)算那一套技術(shù)棧和解決方案搬到車?yán)锩?，將其變成一個(gè)通用的計(jì)算平臺(tái)，在底盤域、自動(dòng)駕駛域、信息娛樂域之間進(jìn)行一些跨域的數(shù)據(jù)采集、調(diào)度及計(jì)算；將對(duì)功能安全和實(shí)時(shí)性要求高的模塊跟對(duì)功能安全和實(shí)時(shí)性要求低的模塊解耦。
我們既向那些打算自研的主機(jī)廠提供開源的社區(qū)版產(chǎn)品，也向那些更傾向于跟供應(yīng)商合作的主機(jī)廠提供企業(yè)版產(chǎn)品——企業(yè)版的功能安全等級(jí)更高，我們也可以根據(jù)客戶的特定車型做大量的適配及驗(yàn)證、認(rèn)證工作。
對(duì)不開源的部分，我們還可以跟客戶共享IP，但這個(gè)是要 case by case去談的。
九章智駕：博世對(duì)做標(biāo)準(zhǔn)化、平臺(tái)化的產(chǎn)品是有“執(zhí)念”的，但現(xiàn)階段，主機(jī)廠對(duì)自動(dòng)駕駛相關(guān)技術(shù)的需求都是高度定制化的，甚至?xí)盀榱瞬町惢町惢?，那易特馳是如何平衡平臺(tái)化跟定制化開發(fā)的關(guān)系呢？
如果重心是提高產(chǎn)品的通用化水平，那如何解決適配性和兼容性問題（跟不同芯片、算法及其他公司做的中間件的兼容）？
鄭心航：這是一個(gè)關(guān)于公司如何定位的問題。
從中長期來說，易特馳是一個(gè)產(chǎn)品化的公司，但當(dāng)前，智能汽車產(chǎn)業(yè)正處于快速變動(dòng)中，這意味著，在中短期，一定會(huì)有大量的市場需求是我們的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品所無法滿足的，因此，我們也愿意為主機(jī)廠提供定制化的解決方案。
與此同時(shí)，我們也會(huì)逐漸地將每家主機(jī)廠的特定需求進(jìn)行提煉，提升它的復(fù)用性，然后形成標(biāo)準(zhǔn)化程度比較高的方案。
也就是說，在這個(gè)需求還不明確的領(lǐng)域里，我們不能一下子就推出一個(gè)龐大的全新的產(chǎn)品，而是在做一個(gè)個(gè)定制化的項(xiàng)目的過程中來形成未來可復(fù)用的能力，并最終形成新的產(chǎn)品。
九章智駕：我們?cè)诖饲暗纳除埳弦猜牭筋愃频挠^點(diǎn)，就是說，標(biāo)準(zhǔn)化的東西，還是得在定制化內(nèi)容的基礎(chǔ)上去抽象。
鄭心航：對(duì)對(duì)對(duì)。這也是博世長期以來的成功經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。
九章智駕：我們之前聽一些主機(jī)廠的人反映，工具鏈和中間件需要跟主機(jī)廠的研發(fā)流程高度匹配，因而只能以服務(wù)的形式提供，很難做成標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品。那易特馳是如何看這一觀點(diǎn)呢？
鄭心航：每家主機(jī)廠的工作流程都不一樣，為了讓客戶的工作流程跟我們提供的工具鏈和中間件相匹配，我們可能得提供一些工程咨詢服務(wù)。
這個(gè)工程咨詢服務(wù)，就是首先理解客戶的痛點(diǎn)、梳理它的現(xiàn)狀（至少包括技術(shù)和組織架構(gòu)兩個(gè)方面），然后再以咨詢方式給它定制一整套的解決方案。當(dāng)然，這些定制化方案中肯定也包括了大量已經(jīng)很成熟的通用化解決方案。
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