软件界说轿车年代下，轿车软件架构不断演进。跟着轿车不断向智能化、网联化方向展开，以单片机为中心的传统散布式电子电气架构现已很难满意未来智能轿车产品的开发需求。因而，轿车 电子电气架构从传统散布式架构正在朝向域架构、中心核算架构改动，而集中化的 EE 架构是实 现软件界说轿车重要的硬件根底。软件层面上，由于软件迭代周期越来越短，轿车软件架构也逐渐由面向信号的架构（Signal-Oriented Architecture）向面向服务的软件架构（Service-Oriented Architecture，SOA）晋级，以更好完结软硬件解耦与软件快速迭代。

  1 狭义 OS：指 OS 内核，又称为“底层 OS”，供给操作系统最根本的功用，担任办理系统的 进程、内存、设备驱动程序、文件和网络系统，决议着系统的功用和安稳性，是系统软件层 的中心。

  2 广义 OS：指操控和办理车载硬件和车载软件资源的程序系统调集，在轿车软件架构中起到 承上启下的效果，不只为上层运用的完结供给了高效、安稳环境的支撑，也是各类运用调度 底层硬件资源的“桥梁”。在轿车软硬件架构中，广义 OS指系统软件层（包括硬件笼统层、 OS 内核、中心件组件）与功用软件组成的软件调集。

  关于车企而言，自研 OS内核本钱高，更多地是在现有内核的根底上开发构成各自研主动驾驭 OS。 现在主动驾驭OS内核竞赛格式较为安稳，首要包括QNX、Linux、Android（依据Linux开发）、 VxWorks、WinCE 等。因打造全新 OS 需求花费太大的人力、物力，现在根本没有企业会开发全 新的 OS 内核。其时，无论是 Waymo、百度、特斯拉、Mobileye，仍是一些主动驾驭草创公司、 车企，所谓的自研主动驾驭OS（归于广义 OS），都是指在上述现成内核的根底之上自研中心件 和运用软件。

  由于各内核存在差异，车企在挑选 OS 内核时，首要考虑安全性、可靠性、敞开性、 可扩展性、易用性及本钱等要素，再结合自己的需求及才能系统来做权衡。例如，实时性、安全 性好的 RTOS（Real-time OS，实时 OS），如 QNX、RT Linux 等，车企会优先考虑运用到对实时性、功用安全要求更高的驾驭域；而对运用生态丰厚度要求高的座舱域，车企能够在 Linux、 Android 等敞开性好的内核根底上打造座舱域 OS。

  1 定制型操作系统：指在根底型操作系统之上进行深度定制化开发，掩盖系统内核层到运用程序层，终究（一般是 Tier1 和主机厂一同）完结座舱系统渠道或主动驾驭系统渠道。定制型 操作系统研制本钱高、开发难度大，一般需求车企进行许多、长时刻的投入，如特斯拉Version、 群众 VW.OS、Google 依据 Linux 打造的 Android、华为鸿蒙 OS、AliOS等均归于自研的定制型操作系统。

  2 ROM 型轿车操作系统：依据 Linux 或 Android 进行有限的定制化开发，不触及系统内核更改， 一般只触及轿车服务、车辆服务以及运用程序等内容的修正。此类操作系统研制难度相对较低，大部分主机厂一般都挑选开发 ROM型操作系统，例如奔驰 MBUX、宝马 iDrive、蔚来 NIO OS、小鹏 Xmart OS 等。

  3 超级轿车 APP：又名手机映射系统，即把手机屏幕内容映射到中控大屏，通过整合地图、音 乐、交际、语音等功用为一体来满意车主需求的 APP，如苹果 CarPlay、谷歌 Android Auto、 百度 CarLife、华为 Hicar 等。

  国内外厂商在挑选底层 OS 方面存在差异。从展开意向来看，主机厂一方面力求把握智能轿车底层软件和硬件的操控权，更倾向中立的操作系统；一方面展开各种协作，运用开源软件安排，削减开发周期和本钱。Linux 基金会在 2012年启动了开源项目 Automotive Grade Linux （简称 AGL），此项意图终究方针是供给满意安全要害系统的功用安全，然后服务主动驾驭运用。依照 AGL 的想象，未来成员企业能够同享 70%的代码，别的 30%则是不同品牌厂商进行差异化开发， 然后确保各自的商业化利益，现在AGL 成员已超越 100 家。由于 QNX 的高安全性以及 Linux 开 源、免费等优势，国外车厂大多挑选 QNX 与 Linux 作为底层操作系统进行开发；由于国内 Android 运用生态更好，国内车企以及造车新势力大多依据 Android 定制操作系统。

  1 从架构来看，Android 的硬件笼统层对 Linux 内核驱动程序进行了封装，把对硬件的支撑分红 了两层，一层放在用户空间（User Space），一层放在内核空间（Kernel Space），其间硬 件笼统层运转在用户空间，而 Linux 内核驱动程序运转在内核空间。Linux 作为宏内核，把对 硬件的支撑和办理悉数放在内核空间中，而杂乱的内核结构会带来安稳性较差的问题；QNX 作为微内核，内核中只要最根本的调度、内存办理，驱动、文件系统等，但频频的系统调用 与信息传递会使 OS 的运转功率较低。Android 内核居于 QNX 与 Linux 之间，较 Linux 有更 好的安稳性，较 QNX 有更高的功率。

  2 Android 之所以在用户空间新建一个 HAL 层（指硬件笼统层）来支撑硬件设备，是由于 Android 运用的开源协议是 Apache License，此协议比较宽松，其答应开发者获取并修正了 源码之后，不必把源码公开出来。而 Linux 运用的开源协议 是 GPL，它的要求和束缚较多， 其间要求开发者添加或修正了源码之后，有必要把添加或修正后的代码公开出来。HAL 层保护 了开发厂家的利益，但脱离了 Linux 的开源。安卓是敞开的，但不是开源的，这也是为什么 把安卓从 Linux 分出去的首要原因。

  未来 Android 在座舱 OS 的占有率有望进步。现在座舱的操作系统能够分为三大类：（1）QNX； （2）Linux 类，包括像特斯拉这样的 Linux 直改、车规级 Linux 的 AGL、GENIVI 联盟（更名为 COVESA）；（3）Android类，包括了国内Android直改，以及Google特别为车载推出的AAOS。 由于 Android OS 具有独有的优势，一同国内 Android 运用生态较好，未来在座舱 OS 的占有率有 望进步。依据佐思汽研猜测，2026 年 Android 类 OS 在新车座舱操作系统的占有率将从 2021 年 的 25%进步到 50%。由于 QNX 的定制修正都需求 Blackberry 来做，BSP 需求为硬件定制，具有 QNX 运用开发才能的开发者数量较少，未来 QNX 在座舱 OS 的占有率或将下降。

  车载操作系统将逐渐由座舱 OS 向整车 OS 演进。许多轿车 OS 厂商是从车机 OS 入局的，如苹果 CarPlay、百度 CarLife、华为 Hicar 等，曩昔手机芯片、OS 和运用生态均优于轿车，因而将手机 功用映射到轿车中控能够满意车主对文娱的需求。跟着轿车芯片以及软件生态的展开，其时轿车 操作系统已步入座舱 OS 阶段，未来跟着座舱域与主动驾驭域的交融，座舱 OS 将进一步向整车 OS 跨进。在 2020 年头，斑马智行提出了 AliOS 操作系统演进三部曲战略，即智能车机操作系统、 智能座舱操作系统、智能整车操作系统。现在斑马智行现已进入到了座舱 OS 阶段，下一阶段将 要点布局智能整车 OS，以“OS+AI+芯片”为智能轿车决议计划中心，在操作系统层面推进轿车散布 式智能向整车智能逐渐跨进。依据佐思汽研猜测，2024 年往后将迈向整车 OS 阶段。

  车企加大自研操作系统投入力度，职业规划有望继续添加。由于自研操作系统能够缩短中心件、 运用软件等软件开发周期，并有助于生态的树立以及软件的继续迭代，各车企对完结车载 OS 自 主可控的诉求益发激烈。今年年头丰田轿车宣告计划于 2025 年推出自研的 Arene 操作系统；大 众集团计划到 2025 年将自研车载软件比例进步至 60%；梅赛德斯-奔驰估计将于 2024 年发布自 研的 MB.OS 操作系统完好版。依据麦肯锡数据，2020 年全球广义操作系统商场规划为 200 亿美 元，到 2025 年约 370 亿美元，到 2030 年可达 500 亿美元，可见未来近 10 年内操作系统商场具 有较大的添加空间。

  跟着智能轿车功用杂乱度的不断进步，单车软件授权费价值有望继续进步。智能轿车软件的商业 方法是“IP+处理计划+服务”的方法，Tier1 软件供货商的收费方法包括：（1）一次性研制费用 投入，购买软件包，比方 ADAS/AD 算法包；（2）单车的软件授权费用（License），Royalty 收 费（按轿车出货量和单价必定比例分红）；（3）一次性研制费用和单车 License 打包。若不考虑 杂乱度极高的主动驾驭软件，现在单车软件 IP 授权价值量大致在 2-3 千元左右。未来跟着智能汽 车功用以及操作系统的杂乱度不断进步，单车软件授权费价值有望继续攀升，这也为 Tier1 软件 供货商带来了时机。（陈述来历：未来智库）

  软件界说轿车年代下，中心件的效果益发重要。跟着 EE 架构逐渐趋于集中化，轿车软件系统出 现了多种操作系统并存的局势，这也导致系统的杂乱性和开发本钱的剧增。为了进步软件的办理 性、移植性、裁剪性和质量，需求界说一套架构（Architecture）、办法学（Methodology）和应 用接口（Application Interface），然后完结规范的接口、高质量的无缝集成、高效的开发以及通 过新的模型来办理杂乱的系统，这便是咱们所说的“中心件”。轿车职业中有许多的整车厂和供 应商，每家 OEM 会有不同的供货商以及车型，每个供货商也不止向一家 OEM 供货，中心件的存 在尽或许地让相同产品在不同车型可重复运用或是让不同供货商的产品彼此兼容，这样就能大幅 削减开发本钱。因而，能够说中心件在轿车软硬件解耦的趋势中发挥了要害的效果。

  现在，AUTOSAR 具有 Classic Platform 和 Adaptive Platform 两大渠道，别离对应传统操控类 车辆电子系统与对应主动驾驭的高功用类车载电子系统。AUTOSAR（Automotive Open System Architecture）指轿车敞开架构，是由全球轿车制造商、零部件供货商以及各种研讨、服务安排共 同参加拟定的一种轿车电子系统的协作开发结构，并树立了一个敞开的轿车操控器（ECU）规范 软件架构，规范了车载操作系统规范与 API 接口。AUTOSAR 具有 Classic Platform 和 Adaptive Platform 两大渠道：

  1 Classic Platform（CP）：Classic Platform 是 AUTOSAR 针对传统车辆操控嵌入式系统的 处理计划，具有严厉的实时性和安全性束缚。从架构来看，Classic Platform 自下而上可大致 分为微操控器、根底软件层、运转环境层和运用软件层。

  2 Adaptive Platform（AP）：Adaptive Platform 是 AUTOSAR 面向未来主动驾驭、车联网等 杂乱场景而提出的一种新式轿车电子系统软件架构规范。Adaptive渠道修正了许多Classic平 台规范的内容，选用了依据 POSIX 规范的操作系统，以面向方针的思想进行开发，并且可使 用一切规范的 POSIX API，首要意图是为满意其时轿车主动驾驭、电气化和互联互通等趋势 的需求。

  相较 Classic Platform，Adaptive Platform 更习惯高功用智能轿车的展开。跟着通讯技能的展开，轿车开端选用以太网通讯，车载以太网为轿车 ECU 带来了更高的带宽，使数据的许多传输能够在短时刻得以完结。而 AUTOSAR CP 是为了传统的车载通讯技能 CAN 规划的，不能很好地兼 容以太网，难以支撑依据车载以太网的通讯。

  此外，跟着轿车智能化程度进步，比如主动泊车、 环境感知、途径规划等高档功用对处理器的高算力需求远远高于对多核的需求。虽然 AUTOSAR CP 现已运用于传统的多核处理技能，但仍旧无法满意车辆对 ECU 处理才能的需求；从处理器和 半导体的技能视点来看，进步功用的仅有办法是多核并行运转，而并行运转以及所谓的异构核算 也大大超出了 CP 能够掩盖的规模。由于 AUTOSAR CP 在通讯速率及核算才能方面难以支撑高功用智能轿车的展开，2017 年 AUTOSAR 联盟推出了通讯才能更强、软件可装备性更灵敏的 AUTOSAR AP 渠道。详细而言，AUTOSAR CP 与 AUTOSAR AP 首要差异如下：

  1 支撑的芯片渠道不同：AUTOSAR CP 首要跑在 8bit、16bit、32bit 的 MCU 上，对应传统的 车身操控、底盘操控、动力系统等功用，假如触及到主动驾驭的话，AUTOSAR CP 或许无 法完结；而 AUTOSAR AP 首要跑在 64bit 以上的高功用 MPU/SOC 上，对应主动驾驭的高性 能电子系统，能够更好地支撑多核、多 ECU、多 SoCs 并行处理，然后供给更强壮的核算能 力。

  2 界说不同：AUTOSAR CP 并不只仅“中心件”，而是“OS 内核+中心件”的一套完好的 “操作系统”，界说了根本的上层使命调度、优先级调度等。散布式架构下的芯片首要是 MCU，每一个 MCU 上都需求跑一套 AUTOSAR CP，例如在依据散布式架构的 ADAS 功用中，AUOTSAR CP 便是最常见的“操作系统”。不同于 AUTOSAR CP 本身现已包 含了依据 OSEK 规范的 OS，AUTOSAR AP 仅仅一个跑在 Lunix、QNX 等依据 POSIX 规范的 OS 上面的中心件，因而它本身并不包括 OS，进一步地推进了软硬件解耦进程。

  3 架构、通讯办法、衔接办法不同：（1）AUTOSAR CP 选用的是 FOA 架构，而 AUTOSAR AP 选用的则是 SOA 架构；（2）AUTOAR CP 选用的是依据信号的静态装备通讯办法 （CAN/LIN 等），而 AUTOSAR AP 选用的是依据服务的 SOA 动态通讯办法（SOME/IP）； （3）在 AUTOSAR CP 中，硬件资源的衔接联系受限于线束的衔接，而在 AUTOSAR AP 中， 硬件资源间的衔接联系虚拟化，不局限于通讯线束的衔接联系。依据 SOA 通讯使得 AP 中 ECU 能够动态地与其他 ECU 进行衔接，此外 AP 中各服务模块独立，具有更高的安全性以及 布置灵敏性。

  往后适当长一段时刻内 AUTOSAR AP 都不或许彻底代替 AUTOSAR CP，二者运用范畴不同。 在某些方面，AUTOSAR AP 与 AUTOSAR CP 比较是有一些“下风”，例如 AUTOSAR CP 的时延可低至微秒级、功用安全等级到达了 ASIL-D，硬实时；而 AUTOSAR AP 的时延则在毫秒级， 功用安全等级则为 ASIL-B，软实时。

  这也导致二者运用范畴的不同：AUTOSAR CP 一般运用在 对实时性和功用安全要求较高、对算力要求较低的场景中，如引擎操控、制动等传统 ECU；而 AUTOSAR 则运用在对实时性和功用安全有必定要求，但对算力要求更高的场景中，如 ADAS、 主动驾驭，以及在动态布置方面寻求较高自由度的信息文娱场景。由于 SOC+MCU 组合的现象会 长时刻存在，因而在往后适当长一段时刻内，AUTOSAR AP 都不或许彻底代替 AUTOSAR CP。最 常见的分工是，需求高算力的作业交给 AUTOSAR AP,而需求高实时性的作业则交给 AUTOSAR CP。

  ROS（Robot Operating System）指的是机器人操作系统，是一套开源的软件结构和东西集， 用来协助开发人员树立机器人运用程序，它供给了硬件笼统、设备驱动、函数库、可视化东西、 音讯传递和软件包办理等许多功用。ROS 系统是起源于 2007 年斯坦福大学人工智能实验室的 STAIR 项目与机器人技能公司 Willow Garage 的个人机器人项目（Personal Robots Program）之 间的协作，2008 年之后就由 Willow Garage 来进行推进。ROS 项意图初衷是为了给科研机器人 Willow Garage PR2 供给一个开发环境和相应的东西。为了让这套软件在更多的机器人上运转， ROS 为机器人开发供给了一套相对完善的中心层、东西、软件乃至通用的接口和规范，机器人工 业范畴的开发者因而能快速开发系统原型并进行测验和验证。

  ROS 2 对 ROS 1 的部分缺点完结了改善和进步，产品环境适费用更广。ROS 推出往后被许多地 运用于工业范畴，包括科研机器人、工业机器人、轮式机器人、主动驾驭轿车乃至航天无人驾驭 设备，其本来的功用规划现已不能满意海量运用关于某些功用（如实时性、安全性、嵌入式移植 等）的需求，ROS 2 即在这样的布景下被规划和开发。ROS2 与 ROS1 的首要差异包括：

  1 ROS 1 首要构建于 Linux 系统之上，首要支撑 Ubuntu；ROS 2 选用全新的架构，底层依据 DDS（Data Distribution Service，是一种专门为实时系统规划的数据分发/订阅规范）通讯机 制，支撑实时性、嵌入式、散布式、多操作系统，ROS 2 支撑的系统包括 Linux、windows、 Mac、RTOS，乃至是单片机等没有操作系统的裸机。

  2 ROS 1 的通讯系统依据 TCPROS/UDPROS，强依靠于 master 节点的处理；ROS 2 的通讯 系统是依据 DDS，取消了 master，一同在内部供给了 DDS 的笼统层完结。有了这个笼统层， 用户就能够不去重视底层的 DDS 运用了哪个商家的 API，能够让开发者并行开发低耦合的功 能模块，并且便于进行二次复用。

  3 ROS 1 运转时要依靠 roscore，一旦 roscore 出现问题就会构成较大的系统灾祸，一同由于安 装与运转体积较大，对许多低资源系统会构成担负；ROS 2 依据 DDS 进行数据传输，而 DDS 依据 RTPS 的去中心化的通讯结构，这就去除了对 roscore 的依靠，系统的安稳性强， 对资源的耗费也得到了下降。

  4 ROS 2 新增了 QoS（Quality of Service，质量服务准则），首要对通讯的实时性、完好性、 前史追溯等方面构成了支撑。这大幅加强了结构功用，防止了高速系统难以适用等问题。 ROS 1 短少 QoS 机制，Topic 的安稳性与质量难以确保。

  ROS 2 可用作主动驾驭中心件，完结与 AUTOSAR AP 中心件相似的功用，但二者存在不同：

  1 AUTOSAR AP 是严厉意义上的中心件，即处于核算机 OS 与车载 ECU 特定功用完结之间， 为 ECU 功用完结层屏蔽掉特定处理器和核算机 OS 相关的细节，并供给与车辆网络、电源等 系统交互所需的根底服务；ROS 2 是作为机器人开发的运用结构，在运用和 OS 之间供给了 通用的中心层结构和常用软件模块（ROS Package），某种意义上能够称作操作系统了。

  2 AUTOSAR AP是一套规范，界说了对运用的规范接口，但没有界说完结细节，渠道组件间的 交互接口是需求 AUTOSAR AP 供货商完结的；ROS 2 则是代码优先，每个版别都有完好的 代码完结，也界说有面向运用规范 API 接口。

  Cyber RT 是百度 Apollo 开发出来的中心件，于 Apollo 3.5 中正式发布。百度最早用的是 ROS 1，但在运用的进程中逐渐发现了 ROS 1 存在“若 ROS Master 出毛病了，则任何两个节点之间 的通讯便受到影响”的问题，所以希望运用一个“没有中心节点”的通讯中心件来代替 ROS 1， 那时 ROS 2 还没有推出，因而自主研制出了 Cyber RT。Cyber RT 和 ROS2 相似，其底层也是使 用了一个开源版别的 DDS；为了处理 ROS 1 的问题，Cyber RT 删除了 master 机制，用主动发 现机制代替，这个通讯组网机制和轿车网络 CAN 彻底一致。此外，Cyber RT 的中心规划将调度、 使命从内核空间搬到了用户空间。相较于其他中心件计划，Cyber RT 的一大优势是其专为无人架 驶规划，包括根底库、通讯层、数据层、核算层。

  2.1.3 Iceoryx：博世自主研制的针对高档主动驾驭运用的通讯中心件

  Iceoryx 是博世旗下子公司 ETAS 推出的中心件处理计划。ETAS（易特驰）树立于 1994 年，是 博世的全资子公司。博世在量产 ADAS 范畴安装率长时刻占有商场前三的比例，因而他们关于怎么 将主动驾驭数据高效流通的需求更为火急。2020 年 7 月，ETAS 推出了针对高档主动驾驭运用的 中心件——Iceoryx （冰羚），Iceoryx 是一个适用于各种操作系统的进程间通讯（IPC）的中心 件，现在已支撑 Linux、macOS 和 QNX，可兼容 ROS2 和 AUTOSAR AP 的接口，以满意不同 开发阶段的需求。

  传统的数据传输是通过仿制副本传输数据，这样会耗费许多内存并发生推迟。由于许多主动驾驭 相 关 的 感 知 数 据 需 要 在 整 个 系 统 内 完 成 快 速 的 流 转 ， 此 时 进 程 间 通 信 （ Inter-Process Communication，IPC）就需求发挥效果。以 Linux 系统为例，不同进程之间传达或交流信息，由 于不同进程地址空间彼此独立，传递数据时不断的来回仿制数据，树立和开释仓库，这个不生成 任何价值的仿制的进程糟蹋和占有了许多系统资源并发生了不希望的推迟。

  为了处理 IPC 低功率问题，Iceoryx 规划了一种“零仿制”的内存同享技能。“零仿制”通过事 前界说好的通用接口，将需求消费的数据（图片原始 RGB 或许激光点云数据）放入由 Iceoryx 申 请好的内存空间，然后引进“记数器”这个概念，来记载内存空间中各块数据是否被调用仍是释 放。当计数器为 0 时，就表明该块数据能够被开释。这样一切的数据调用都发生在共用的内存区域中，免去了各进程将数据仿制到自己私有存储内，大大进步了数据通讯的功率。依据同享内存 的仿制并不是一种立异的通讯机制，但 Iceoryx 选用了发布/订阅架构、服务发现、和计数器相结 合的机制。通过添加防止仿制的运用程序编程接口，完结了所说的真实的零仿制——一种从发布 者到订阅者的端到端的办法，而无需创立一个仿制。

  Iceoryx 还需求更多的量产车型的验证以及继续的打磨优化。Iceoryx 是开源的，遵照 Apache-2.0 许可证，任何个人或许团队都能够免费运用源代码。Iceoryx 取决于 POSIX API，由于不同操作系 统的 API 会有纤细差异，因而将 Iceoryx 移植到另一个依据 POSIX 的操作系统时，或许需求进行 纤细的改动。但假如需求过 ASIL-B 或 ASIL-D 等级功用安全认证，那还需求从博世购买相关的安 全服务。现在，关于Iceoryx这套中心件来说最大的应战是需求有主机厂快速搭载量产车上市，来 真实查验其价值。别的由于主动驾驭感知信息品种越来越多，激光点云数据、摄像头 RGGB 帧、 3D 毫米波雷达方针信息以及 4D 毫米波雷达点云信息、整车信号数据等，怎么高效申请和分配内 存块也是完结真实“零仿制”的条件，这也需求在实践项目中不断打磨优化。

  严厉来说，SOME/IP 不是一款特定的产品，而是一种技能规范。2011 年，BWM 规划和提出了 SOME/IP，SOME/IP 全称为 Scalable Service-oriented Middleware over IP，拆分起来了解便是 以 Server-Client 服务方法进行通讯，并且服务具有高度可扩展性。在传统以太网中，OSI 将以太 网分层七层，但轿车职业将 OSI 5-7 层统称为运用层，因而车载以太网只要 5 层。SOME/IP 协议 是一种运用层协议，运转在 TCP/UDP 传输协议之上（车载以太网第四层以上），作为以太网通 信中心件来完结运用层和 IP 层的数据交互，使其不依靠于操作系统，一同又能兼容 AUTOSAR 和 非 AUTOSAR 渠道。因而 SOME/IP 能够独立于硬件渠道、操作系统和编程言语。

  SOME/IP可支撑 AUTOSAR CP、AUTOSAR AP以及非 AUTOSAR渠道之间的通讯交互。BWM 规划 SOME/IP 协议之后，SOME/IP 被 AUTOSAR 归入其正式规范，并跟着 CP 规范发布而被广 泛用于车载以太网，因而能够说是 AUTOSAR CP 推进了 SOME/IP 的广泛运用。凭仗 SOME/IP 协议的高度渠道扩展性，能够完结不同渠道的数据交互，而一致的 SOME/IP通讯机制是不同渠道 通讯的条件。

  为了在不同软件渠道上运转 SOME/IP，使得整车以太网上完结 SOA 架构通讯机制， 所以AP规范中也同步引进了SOME/IP，因而关于AUTOSAR系统，CP和AP之间完结SOME/IP 通讯，是比较简略的。为了使非 AUTOSAR 软件渠道和车内 CP 和 AP ECU 更好地交互，GENIVI 系统相同也开发了一套开源vSOME/IP 软件源码，以便和 CP/AP 交互。但 vSOME/IP 是开源的， 所以功用会差一些，因而需求一致的规范来做束缚，然后做一些深层次的二次开发。其时，全球 最大的商用 SOME/IP 产品供货商是 Vector，开源版的 vSOME/IP 则是由 GENIVI 协会来保护的。

  DDS（Data Distribution Service）指的是数据分发服务，是由 OMG 发布的散布式通讯规范。 OMG（Object Management Group）树立于 1989 年，是一个世界性、敞开性、非盈利性技能标 准联盟，由供货商、终端用户、学术安排、政府安排推进，到现在已有 30 多年前史。OMG 作业 组会针对各种技能和职业拟定企业集成规范，并开发可为数千个笔直职业供给实际价值的技能标 准，其间包括一致建模言语 SYSML、UML，以及中心件规范 CORBA、DDS 等。DDS 最早运用 于美国海军系统，用于处理军舰系统杂乱网络环境中许多软件晋级的兼容性问题。跟着 DDS 被ROS 2以及AUTOSAR引进，现在DDS已被广泛运用于航空、航天、船只、国防、金融、通讯、 轿车等范畴。

  DDS 选用发布/订阅模型，供给多种 QoS 服务质量战略，以确保数据实时、高效、灵敏地分发， 可满意各种散布式实时通讯的运用需求。DDS 将散布式网络中传输的数据界说为“主题”，将数 据的发生和接纳方针别离界说为“发布者”和“订阅者”，然后构成数据的发布/订阅传输模型 （Data-Centric Publish-Subscribe，DCPS）。各个节点在逻辑上无主从联系，点与点之间都是 对等联系，通讯办法能够是点对点、点对多、多对多等，在 QoS 的操控下树立衔接，主动发现和 装备网络参数。

  现在 DDS 已被多个车载中心件渠道引进。2018 年，DDS 初次被引进 AUTOSAR AP，以作为可 挑选的通讯办法之一。2018 年 3 月，DDS 的首要供给者 RTI 公司宣告，AUTOSAR AP 其时的最 新版别（版别 18-03）现已具有 DDS 规范的完好网络绑定。此外，AUTOSAR CP 的规范规范中 是不支撑 DDS 的，但做一些变通后也能够在 CP 上集成 DDS。如前文所述，ROS 2 和 Cyber RT的底层也均运用了开源的 DDS，将 DDS 作为最重要的通讯机制。与中心件相对应，Xavier、Orin 等面向主动驾驭的 SOC 芯片上也都预留了 DDS 接口。现在，全球 DDS 最大的供货商是美国的 RTI（Real-Time Innovations）公司，约占有商场 80%的比例。RTI 作为 OMG 安排董事会的成 员，也主导了 DDS 规范的拟定，在职业界有满意的威望。

  开源 DDS 是相关于商用的 RTI DDS 等而言的，其也是依据 OMG 官方规范开发的，但源代码开 放，首要包括 Fast DDS 或 Open DDS 等。虽然开源 DDS 会对 RTI 的商用 DDS 构成必定竞赛， 但开源 DDS 也存在缺乏：（1）开源 DDS 的运用门槛高，例如 RTI DDS 的服务战略有 50 多个， 但开源 DDS 的服务战略只要 23 个，完好程度远不及前者；（2）RTI 的 DDS 现现已过了 ASIL-D 的认证，但开源 DDS 还没有。

  SOME/IP 与 DDS 是现在主动驾驭上用得最多的两类通讯中心件，二者的共同点首要有：（1）都 是面向服务的通讯协议；（2）都选用了“以数据为中心”的发布/订阅方法。当然 SOME/IP 与 DDS 在许多方面也存在不同，首要差异如下：

  1 首要运用范畴不同：SOME/IP 是专为轿车范畴开发出来的，它针对轿车范畴的需求界说了一 套通讯规范，并且在轿车范畴深耕的时刻比较长；DDS 是一个工业等级的强实时的通讯规范， 它对场景的习惯性比较强，但在用于轿车/主动驾驭范畴时需求做专门的裁剪。

  2 灵敏性、可伸缩性不同：相较于 SOME/IP，DDS 引进了许多的规范内置特性，例如依据内 容和时刻的过滤、与传输无关的可靠性、持久性、存活性、推迟/到时刻监督、可扩展类型 等。当 AUTOSAR AP 与 DDS 一同构建通讯结构时，该结构不只能够与现有 API 及运用程序 兼容，并且在可靠性、功用、灵敏性和可伸缩性等方面，都能够供给重要的优点。

  3 订阅方和发布方是否强耦合：在SOME/IP中，在正常数据传输前，订阅方需求与发布方树立 网络衔接并问询发布方是否供给所需服务，在这个层面上，节点之间依然具有必定耦合性。 在 DDS 规范下，每个订阅方或发布方只需求在自己的程序里边订阅或发布传感器数据就行了， 不需求关怀任何衔接。因而在 DDS 中，服务订阅方和发布方的解耦愈加彻底。

  5 运用场景不同：从运用场景的视点来看，SOME/IP 比较倾向于车载网络，且只能在依据网络 层为 IP 类型的网络环境中运用；而 DDS 在传输办法上没有特别的束缚，对依据非 IP 类型的 网络，如同享内存、跨核通讯、PCI-E 等网络类型都能够支撑。并且，DDS 也有齐备性的车 联网处理计划，其独有的 DDS Security、DDS Web 功用可为用户供给车-云-移动端一站式的 处理计划。

  在商业落地中，SOME/IP 与 DDS 是直接竞赛联系，但由于二者在运用范畴、灵敏性、服务战略 等方面存在差异，因而整车厂能够按需进行挑选适宜的通讯中心件，二者乃至是能够共存的。这 也是为什么 AUTOSAR AP 既支撑 SOME/IP 也支撑 DDS。

  车企在中心件计划上有多种挑选，AUTOSAR AP 现在或难以“鹤立鸡群”。跟着 EE 架构逐渐 由散布式向集中式演进，MCU 也将逐渐被 SoC 代替， AUTOSAR CP 被 AUTOSAR AP、ROS 2、CyberRT 等中心件计划代替也是大势所趋。但是，并不是一切的车企都挑选了 AUTOSAR AP， 首要原因包括：

  1 运用本钱高：AUTOSAR AP的费用可达几百万元，此外关于不同的域操控器、不同的芯片需 要重复收费，这会给小型车企带来很大的本钱压力。其次，AUTOSAR 的学习难度大、学习 本钱高，有时企业需求专门训练或招聘相关人才，这也会添加车企的费用开支。

  2 存在功率不高的问题：AUTOSAR AP 的装备许多，它是通过装备加上一部分代码去完结自 己的功用。但装备多了之后，会存在代码臃肿以及低效的问题。

  3 静态布置与动态布置的理念的抵触：AUTOSAR AP 是从 AUTOSAR CP 展开而来的。 AUTOSAR CP 是静态布置，只适用于相对简略的事务逻辑和功用，其代码是固化的，功用 是无法改动的，相似于曩昔的功用手机；AUTOSAR AP 则相似现在的智能手机，APP 能够 跨渠道、跨机型布置。这种动态布置的理念和之前的静态布置概念不甚相同，而其办法论却 是依据静态布置衍生而来的，因而在实践层面会存在不少问题。

  4 其时无法满意智能网联的需求：云端跟车端所运用的操作系统不一样，而 AUTOSAR 只能负 责车内的通讯，不能支撑车端到云端的通讯，因而无法支撑车路协同场景（车端跟云端的通 信是通过 MQTT、Kafka 等中心件来完结的）。除此之外，AUTOSAR 能否兼容车辆网联化 中需求用到的数据渠道、通讯渠道和地图渠道也存在疑问。

  由于其时 AUTOSAR AP 还存在如上的一些问题，越来越多的 OEM 不太想彻底用 AUTOSAR 去 处理智能驾驭操作系统的问题。特斯拉没有用 AUTOSAR AP，国内的几大造车新势力也没有用 （他们用的是 AUTOSAR CP+DDS），奥迪和 TTTech 协作做的通讯中心件 zFAS 也没有选用 AUTOSAR AP，乃至一些正在转型的传统车企也没计划用 AUTOSAR AP。安波福、采埃孚、大 陆等公司供给的计划，依然是依据 AUTOSAR CP 规范的接口。不同于现已十分规范化的 AUTOSAR CP，AUTOSAR AP 现在规范还不是很完善，规范每年在更新，因而许多主机厂也采取了张望的态势，究竟 AUTOSAR AP 本钱较高。在这个布景下，ROS 2、Cyber RT 等其他中心 件计划也有望得到更多车企的喜爱。

  车企自研中心件难度较大，由软件供货商供给中心件计划或与供货商共同开发中心件更具性价比。 中心件技能愈加偏底层，意图是协助主机厂下降上层软件的开发难度，进步开发功率。但终端用 户并不重视主动驾驭的底层技能，他们更多地重视的是运用层，因而主机厂应该把更多的精力聚 焦在那些能够向顾客展现竞赛力的当地。

  此外，跟着中心件越来越老练，终究有望构成一套被广泛运用的规范化软件，关于主机厂而言没必要投入许多人力、物力去自研中心件，由中心件供 应商供给更具性价比。当然也有主机厂认为，中心件的功用关于完结主动驾驭有重要意义，例如 数据通讯、资源办理、使命调度等，一同中心件对运用功用的完结也会有影响，因而中心件仍是 需求存在差异性的，此刻部分主机厂会挑选自研中心件。百度、蔚来、小鹏等厂商的自研主动驾驭 OS，都是在根底内核之上进行中心件和运用软件自研（ROM 型操作系统）。

  但关于主机厂而 言，对软件及中心件 Know-how 堆集较浅，也没有太多成功的事例，即便通过大规划地招聘，若 没有软件公司的思想也难以协调好许多的软件人才。关于软件/中心件供货商而言，他们愈加简略 与多家主机厂到达协作，然后扩展软件和中心件运用的规模和场景，对 Know-how 的堆集是明显 优于主机厂的。因而关于主机厂而言，更可行的路途仍是跟专业的中心件厂商协作，以此确保自己开发的个性化软件能够顺畅地与通用化软件组合起来，而供货商也能够在供给规范产品的根底上再为主机厂供给半定制化的服务。

  虽然现在海外厂商及开源中心件仍旧为干流，但本乡中心件处理计划供给商的时机正在降临。对 于通讯中心件而言，购买国外产品或许会遇到“卡脖子”问题，由于中心技能由外方把握，运用 于某些要害事务场景就或许存在危险。此外，国外的通讯中心件一开端不是以智能驾驭范畴为方针，根本上是以军工和工业互联网为方针开发的，最近几年才渐渐被 AUTOSAR 引进。

  因而，对 于车厂而言，在国外产品上进行针对智能驾驭场景的开发难度比较大，本钱也十分高。另一方面， 海外的厂商在国内没有巨大的技能支撑团队，因而大多情况下仅仅给车企供给根底软件或一揽子处理计划，难以供给定制化开发服务。并且部分海外厂商收费是与项目绑定的，假如更换了车型， AUTOSAR 相关费用或许会重复收取，这也会添加本钱。本乡中心件处理计划供给商的优势在于， 能够为车厂供给定制化开发的服务，服务相应也会比世界厂商及时，并且在收费上更具弹性。在 智能轿车差异化竞赛的年代下，车厂大多具有旺盛的定制化需求，这也为本乡厂商带来了时机。（陈述来历：未来智库）

  3.1 中科创达：深耕操作系统底层技能多年，具有供给全栈式 处理计划的才能

  公司在操作系统底层技能上堆集深沉。树立初期，公司聚集智能终端操作系统的开发，并与工业 内的移动芯片、智能终端、运用软件等厂商树立起了坚实的协作联系，逐渐在底层系统范畴获得 了优势。上市之后，公司通过接连的收买加强了视觉技能及车载系统的技能堆集，一同凭仗着多 年末层系统开发经历顺畅地切入车载及 IoT 操作系统范畴，并逐渐完结了底层 OS 到运用层的延 伸，而各事务支撑的中心仍旧是公司的操作系统才能以及视觉、AI 等方面长时刻的算法堆集。现在， 公司在 Android、Linux、RTOS、ROS、鸿蒙等操作系统，以及智能视觉、智能语音、UI 引擎等 范畴已有深沉堆集，其间心技能包括通讯协议栈、深度学习、图形图画算法、操作系统优化和安 全技能等多个方面。

  公司具有供给从底层系统软件、中心件再到上层运用的全栈式处理计划的才能。从公司 TurboX Auto 4.5 智能座舱渠道架构来看：系统软件方面，公司具有 BSP 开发才能，处理计划支撑多个主 流芯片渠道（高通、瑞萨、NXP 等），依据 Hypervisor 技能渠道可支撑 QNX、Linux、Android 等 OS 内核，并可对 OS 功用进行优化；功用软件方面，渠道具有供给音频及图画处理、传感器 交融、车内网络等模块的才能；上层运用方面，依据 Kanzi，渠道供给信息文娱系统、智能外表、 ADAS 和影音集成等产品，供给 5G、云服务并支撑 FOTA 晋级；渠道供给的中心件计划可完结软 硬件接口的规范化，从而支撑 SOA 架构轿车的继续迭代晋级。总结来看，公司的智能座舱计划实 现了场景和服务的解耦，可快速完结场景服务的开发改变及晋级迭代。

  公司致力于构建以车载操作系统为中心的根底软件渠道，具有全栈式软件开发才能。公司自树立 以来一向专心于轿车电子软件先端技能的研制与立异，能够从用户体会（UX）规划阶段参加产品 规划全流程，具有供给人机交互软件开发、运用软件、中心件以及底层驱动开发的全栈式软件开发才能。

  在智能座舱方面，公司完结了选用“一芯多屏”架构并依据瑞萨 R-CAR 芯片及 Hypervisor 技能的智能座舱软件处理计划。该处理计划依据瑞萨单个高功用中心车载处理器，利 用 Hypervisor 虚拟化技能，一同运转 QNX 和 Android 两套操作系统，以不同的中心件、人工智能算法、运用软件为中心，完结液晶外表、昂首显现（HUD）、信息文娱以及多屏互动等功用； 在智能驾驭方面，公司深度交融摄像头、超声波雷达与毫米波雷达的感知数据，并结合车辆特性 结构包括高实时性的驾驭地图、安全舒适的智能驾驭途径核算及车辆操控算法等功用或技能的智能驾驭软件处理计划。

  东软睿驰专心于轿车根底软件的研制，NeuSAR 产品到达世界先进水平。东软睿驰树立于 2015 年 10 月，是东软集团的原子公司。东软睿驰在创立之初就树立了根底软件团队，参加 AUTOSAR 安排，不断将展开中堆集的对新式软件渠道和东西的知道，进行总结提炼，交融到自主研制的基 础软件渠道产品 NeuSAR 之中。NeuSAR 获颁 ISO26262 产品认证证书，标志着东软睿驰已树立 起契合功用安全最高 ASIL-D 等级的产品开发流程系统，一同产品现已到达世界先进水平。

  NeuSAR 供给了丰厚的根底软件、中心件和开发东西。NeuSAR 产品兼容最新版 AUTOSAR 标 准，既支撑传统的 ECU 开发，一同对依据域操控器和新 EE 架构的软件开发供给丰厚的根底软件、 中心件和开发东西，可广泛运用在新一代架构下的主动驾驭、智能座舱、底盘动力、车身操控等 域操控系统。NeuSAR 产品首要由 cCore、aCore、中心件和东西链组成，其间 NeuSAR cCore 依据 AUTOSAR Classic Platform 规范开发，首要针对传统操控系统等实时性要求较高的轿车产 品开发场景。aCore 则依据 AUTOSAR Adaptive Platform 规范、面向主动驾驭等高功用核算需求 场景，习惯愈加多变的通讯方法，满意轿车互联、高度主动化和主动驾驭范畴的运用。

  3 月，公司正式晋级为 AUTOSAR 高档协作伙伴。公司于 2009 年与 AUTOSAR 联盟结缘，成为 AUTOSAR 安排的 Associate Partner，是国内首家参加 AUTOSAR 安排的根底软件供货商。通过 十几年的耕耘和自主研制，凭仗在 AUTOSAR 方面的奉献，以及与 AUTOSAR 安排的多轮协作， 终究 AUTOSAR 安排同意经纬恒润正式成为高档协作伙伴。未来，公司将积极参加并领导各个工 作组的相关作业，提出技能建议和主意，并积极参加评定会议。