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开源软件继续推动互联汽车向前发展

发布时间:2020-07-21 18:41:34 阅读: 来源:展示架厂家

这是汽车行业的黄金时代。开源软件(OSS)、“万物互联”,以及无数用来支持主动安全系统、驾驶员信息显示和车载电子产品等技术的硬件的涌现聚集让即使是最普通的汽车也具备了成为真正超级巨星的潜力。

Mentor Automotive凭借在系统工程方面的深厚专长,打造出先进的汽车设计工具和软件系列产品,帮助客户解决了行业所面临的最复杂的设计难题。

这不只是关于汽车数字基础架构内部元件的连接,而是关于汽车与外界的连接 -- 比如和其它汽车、互联网以及云的连接。虽然硬件厂商不断做出重大贡献,但重点已经转向了推动互联汽车的软件。事实上,用于嵌入式系统的软件的开发,包括原型设计、调试、测试和验证,现在占据了汽车制造的大部分时间。

现在制造的汽车在不久的将来可能会有大约2000万行代码(已经超过一架美国F-35喷气式战斗机),预计豪华高端汽车的代码还有可能超过1亿行。汽车软件的开发是件严肃的事。

遇见新的Linux,不同于旧的Linux

虽然还算不上家喻户晓,但可能会在你身边的某辆车上看到,Linux操作系统是很多顶级汽车制造商首选的汽车开源软件平台。它已经取代无数专有或封闭的操作系统。许多全球领先的汽车制造商将Linux作为操作系统,不仅用来运行汽车的音响主机或信息娱乐中心,还用来运行远程信息处理系统、仪表板,等等。当然,Linux已经存在了几十年,已经证明自己是高性能计算机操作系统。如今,Linux更多的是一种网络操作系统,对互联汽车来说是个好兆头。可能大家都知道,Linux帮助推动了智能手机行业的发展。许多在手机行业得到完善的进步技术正在被开发应用于汽车Linux。除了其广泛的网络功能,Linux平台还具有可观的成本节约潜力。在一个世界性的开源开发人员团体的支持下,Linux内核会不断完善和更新。老实说,“开放”并不一定意味着所有人都可以免费使用该操作系统,而是说软件开发人员可以开放获取Linux内核。当然,关于“免费使用”声明也有一些规定,但事实仍然是Linux的软件授权方法更简化,这对于必须考虑利润的汽车制造商来说非常具有吸引力。

升级汽车软件就像智能手机一样?

一个众所周知的事实是,当Linux首次引入汽车电子系统时,汽车制造商和一级供应商是持怀疑态度的。一辆车的平均寿命大概是十年。智能手机的寿命远不到十年。随着汽车的老化,怎么向客户承诺最新的电子创新?怎样把一款新的车载信息娱乐系统引入一个已经使用了五年的硬件架构?

首先,Linux是一个协同设计环境的一部分。有成千上万的软件开发人员一直在为Linux内核和中间件层工作。世界上没有其它操作系统投入这么多人力(或工时)来主动解决汽车行业正在发生的需求和挑战。汽车制造商能够利用这种协作式的开源工作来加快新技术在汽车领域的应用,并节省这个过程中的成本。

此外,众多组织和非盈利联盟已经建立,来协助汽车制造商保持软件和中间件的更新,以及满足汽车行业和管理机构制定的严格标准。其中有两个这样的联盟,他们是GENIVI Alliance以及Linux基金会的Automotive Grade Linux (AGL)。

去年,福特汽车公司通过GENIVI Alliance推出了其AppLink专有源代码和平台。GENIVI是一个由建立和共享基于Linux的车载信息娱乐平台的汽车制造商和一级供应商组成的非营利组织。GENIVI主要推动开源中间件兼容,旨在为所有成员建立一个更通用的系统平台。虽然中间件是共享的,但成员仍然可以在应用层面添加他们自己的差异化特点,从而建立独一无二的品牌和产品。随着福特的加入,GENIVI及其成员能够用一个久经考验的框架补充这个开源车载信息娱乐系统平台,从而与智能手机和平板电脑应用互动。福特成功了,是因为该同步平台在这一方面现在已经具备了成为开源汽车标准的潜力。

今天确实有了无线软件更新技术,并被用来更新车载远程信息处理和信息娱乐系统。关注点仍然围绕车载通信网络上其它模块的编程(比如控制器局域网),尤其是安全和内存要求。但是这样的技术确实存在,来保持信息娱乐系统和其它电子模块贯穿车辆整个生命周期的更新。

互联汽车

看看当今汽车的内部,你会发现有很多电子系统在工作。现在的汽车可能包含军用式夜视功能来帮助分辨路口的行人;先进的安全程序来确保安全气囊在一微秒内启用;电子稳定控制系统和防抱死刹车帮助在恶劣天气引导车辆;或者是备用摄像头(传感器)来帮助驾驶员在不良驾驶环境下看得更清楚。所有这些电子系统都需要电子控制单元来保持正常运行。一旦车辆增加了车载信息娱乐系统,开发人员也就一下子面临了一辆车上很多复杂的连接性挑战。显然,一辆车的多媒体功能要被分类,并与安全关键性功能区分出不同的优先顺序。

互联汽车也意味着使用了空前多的电子控制单元。最近有研究显示,当今的高端豪华车上可看到近100个电子控制单元。还发现了从8位和16位应用处理器向低端32位微控制器的转移。这只有在硬件成本不断下降而硬件性能和功能提升时才适用。互联汽车中的这些活动需要处理复杂的活动。这就是全功能汽车操作系统能够发挥作用的地方。Linux作为一个操作系统显示出了很广阔的发展前景,它能够将众多功能集于它的中间件。

目前正在努力确保在达到基本活动要求的同时,将汽车关键活动独立出来,确保安全性和数据完整性,这通常会使用一套虚拟层和虚拟化技术。在虚拟层技术中将Linux与经过安全验证的RTOS相结合提供了一种绝佳的选择,既能够在单芯片平台上整合各种关键应用,又可以通过模块的整合降低整体汽车成本。

除了为安全关键应用提供支持外,安全也正成为互联汽车领域重点关注的问题。安全增强Linux (SELinux)是Linux的一个成熟组件,目前正被研究用于安全至上的互联汽车的内部功能。这也是Linux远超专有操作系统的一个方面。

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