2023-10-07-中国汽车工业协会-中国汽车基础软件发展白皮书4.0_113页_12mb

中国汽车基础软件发展白皮书4.0总结

核心内容

《中国汽车基础软件发展白皮书4.0》由中国汽车工业协会软件分会与中国汽车基础软件生态标委会（AUTOSEMO）联合发布，旨在推动国产车用基础软件的技术创新和产业化应用。白皮书聚焦于整车软件开发平台，涵盖其核心技术、应用场景、发展趋势以及国产平台的生态图谱与问题展望。

主要观点

• 整车软件开发平台是汽车智能化发展的核心支撑，其目标是实现高效开发、部署与更新。
• 汽车正在从传统的机械工具向移动智能终端转型，车用基础软件成为关键。
• 国产基础软件面临装车量低、生态构建不足、标准依赖国外、造血能力弱等问题，亟需加强自主标准制定和生态建设。
• SOA架构、云原生技术、仿真技术和知识库技术是整车软件开发平台的核心技术。
• 未来发展趋势包括平台化、标准化、开放化、知识化，并强调车云一体和跨域融合。

关键信息

一、整车软件开发平台概述

1. 研究背景

   • 汽车电子电气架构集中化趋势明显，推动跨域功能融合。
   • 当前整车软件开发平台主要呈现集成化、平台化、虚拟化及云端化特征。
   • 车控域软件相对成熟，智驾域软件发展迅速，座舱域软件生态丰富。

2. 问题

   • 开发流程难以匹配技术革新速度。
   • 工具链复杂、兼容性差。
   • 安全标准规范体系不完善，多依赖国外标准。

3. 国内外发展现状

   • 一汽FAW.OS：采用国产操作系统，实现功能服务层自主可控，支持多平台适配。
   • 上汽云管端一体化平台：实现“车云一体、跨域融合”，探索新的商业模式。
   • 大众VW.OS：基于SDK、参考应用、运行时组件、云化工具链构建统一平台，支持OTA和大循环数据聚合。
   • 丰田Arene OS：结合工具、整车平台和数据中心，支持快速开发、部署与迭代，具备可移植性和可重复使用性。

二、整车软件开发平台核心技术

1. 技术形态概述

   • 经典技术形态：多为单点开发，适用于传统分布式架构，但已不能满足当前需求。
   • 创新技术形态：强调协同开发、云原生、仿真与知识库技术。

2. 核心技术

   • 面向服务架构（SOA）：
     • 提供灵活可扩展的架构，支持服务动态部署与迁移。
     • 需要解决跨域通信、服务注册与发现、接口定义等问题。
     • SOA开发方法论包括高层级架构设计、系统设计、机器设计、服务接口设计、应用设计等，确保软件开发流程标准化与协同性。
     • SOA架构具备服务化、跨域通信、车云一体化等特性。
     • 跨域通信中间件是实现SOA架构的关键，需满足高实时性、高安全性与高可靠性。
     • 确定性调度技术确保跨域通信的顺序与时间一致性，支持实时系统与分布式实时系统。
   • 云原生技术：
     • 采用微服务、容器化、DevOps等技术，提升开发效率与协同能力。
     • 云原生技术在智能汽车中将与AI大模型结合，推动行业生态变革。
   • 仿真技术：
     • 支持从传感器仿真到整车系统仿真，实现全栈式测试流程。
     • 需要统一数据格式、加强场景共享，推动仿真与DevOps的融合。
     • 引入AI提升场景模拟数据的准确性，形成数据闭环。
   • 知识库技术：
     • 建立企业知识库，提高跨领域协同效率。
     • 需要完善知识图谱、建设开放社区、优化人才培养机制。

3. DDS通信中间件

   • 作为SOA架构下的关键通信中间件，DDS支持跨域、跨核、跨芯片通信，具备高可靠性与高实时性。
   • 具备丰富的QoS功能，满足不同场景下的数据传输需求。
   • 包括DDS-DCPS、DDSI-RTPS、DDS-Security、DDS-RPC等协议，确保通信安全与高效。

三、整车软件开发平台的应用

1. 开发方法论

   • 强调模块化、平台化、虚拟化，提升开发效率与协同性。
   • 采用V模型开发流程，包括需求、设计、实现、测试、部署等阶段。

2. 典型应用

   • 车控域：如动力、底盘、车身等，需高安全与强实时性。
   • 智驾域：如自动驾驶、感知融合，需高算力与高实时性。
   • 座舱域：如中控屏、仪表、HUD等，需高算力与强人机交互能力。

四、整车软件开发平台发展趋势

1. 平台化

   • 中央集中式平台化是趋势，需解决效率、生态、安全等问题。

2. 标准化和开放化

   • 推动标准体系建设，减少对国外标准的依赖。
   • 建设开放生态，支持第三方开发者与IoT设备集成。

3. 知识化

   • 完善整车软件知识图谱，提升开发效率。
   • 构建自主汽车软件知识库，促进知识共享与复用。

五、国产整车软件开发平台生态图谱

• 描述了国产整车软件平台的生态现状，包括软硬件协同、开发工具链、标准规范等。

六、问题与展望

1. 问题

   • 国产基础软件装车量低。
   • 生态构建与硬件、应用、开发者存在差距。
   • 标准体系不完善，无法满足中国场景需求。
   • 造血能力不足，影响持续发展。

2. 展望

   • 芯片发展：将推动整车软件平台进一步演进。
   • 开发方法变革：加强协同开发与工具链优化。
   • AIGC应用：通过生成式人工智能提升软件开发效率与创新能力。

总结

《中国汽车基础软件发展白皮书4.0》全面分析了整车软件开发平台的发展现状、核心技术、应用场景及未来趋势，强调了平台化、标准化、开放化、知识化的重要性。通过推动国产基础软件的创新与生态建设，白皮书旨在助力我国新能源智能网联汽车高质量发展，实现自主可控、安全可靠、高效协同的整车软件平台体系。