隨著汽車智能化迅速發(fā)展，現(xiàn)在各大廠商新車上市時(shí)，都會將智能駕駛能力作為重要賣點(diǎn)。但關(guān)于智駕系統(tǒng)的介紹，大家最耳熟能詳，要么是各種最新算法和上層軟件功能，要么是大算力芯片和激光雷達(dá)等先進(jìn)硬件。自動(dòng)駕駛中間件對于許多非行業(yè)人士來說，還是一個(gè)相對陌生的名詞。

與此同時(shí)，對于服務(wù)車企自動(dòng)駕駛量產(chǎn)項(xiàng)目的科技創(chuàng)新企業(yè)來說，是否擁有全棧研發(fā)能力，是衡量企業(yè)競爭力與創(chuàng)新力的重要標(biāo)準(zhǔn)。

以禾多科技為例，如今已具備「域控制器硬件+操作系統(tǒng)+中間件+行泊功能軟件」自動(dòng)駕駛?cè)珬Ｑ邪l(fā)能力——除了此前禾小多為大家介紹過的HoloPilot和HoloParking自動(dòng)駕駛軟件系統(tǒng)、HoloArk域控制器硬件方案，禾多科技還自主研發(fā)了面向SOA架構(gòu)、滿足AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)駕駛中間件HoloSAR，能以松耦合機(jī)制和可組合擴(kuò)展特性，靈活、高效地服務(wù)于不同汽車廠商的自動(dòng)駕駛開發(fā)流程，大大縮短量產(chǎn)開發(fā)周期。

那么，中間件是什么？在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中起到什么樣的作用？HoloSAR又將如何推動(dòng)禾多科技自動(dòng)駕駛方案快速量產(chǎn)？本期的「有禾不可」就來為大家進(jìn)行簡單介紹。

「軟件真正定義汽車」的操作系統(tǒng)

「軟件定義汽車」是一個(gè)經(jīng)常被大家所耳聞的概念。那么，我們把自動(dòng)駕駛汽車比喻成一臺智能電腦，域控制器、傳感器和車輛平臺是硬件，部署在上面的各種感知、規(guī)劃、定位算法是應(yīng)用軟件，相信大家很容易理解，這中間還需要一個(gè)能夠銜接軟硬件的操作系統(tǒng)。

智能移動(dòng)設(shè)備上的iOS、Android，車載系統(tǒng)中Linux、QNX屬于狹義操作系統(tǒng)，通常包括內(nèi)核、文件系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)以及部分協(xié)議棧整合在這些底層系統(tǒng)軟件中。

但在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域中還并沒有發(fā)展出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化、能覆蓋所有車型的「超級操作系統(tǒng)」。多種底層系統(tǒng)軟件并存的局面，導(dǎo)致自動(dòng)駕駛研發(fā)復(fù)雜，開發(fā)成本劇增。

顧名思義，中間件就是介于底層系統(tǒng)和上層應(yīng)用之間的一層軟件框架。它對下可以適配不同的域控制器平臺、傳感器、系統(tǒng)內(nèi)核和架構(gòu)，讓底層軟件在不同的處理器架構(gòu)和芯片間共享數(shù)據(jù)；對上可以提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)接口，支持自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)鏈路上需要的各項(xiàng)服務(wù)，并負(fù)責(zé)各類應(yīng)用軟件模塊之間的通信以及對底層系統(tǒng)資源的調(diào)度，是自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中不可或缺的一部分。

因此，中間件是整個(gè)自動(dòng)駕駛軟件架構(gòu)的核心組成部分之一，與底層系統(tǒng)、硬件驅(qū)動(dòng)層共同組成了廣義上的操作系統(tǒng)。在軟件定義汽車的時(shí)代，真正能全面掌握芯片、操作系統(tǒng)、中間件、算法和上層應(yīng)用的創(chuàng)新企業(yè)才能走在技術(shù)前沿。而HoloSAR正是禾多科技基于自身全棧自動(dòng)駕駛研發(fā)能力，自主開發(fā)的智駕OS。

HoloSAR-禾多智駕OS

「軟硬解耦」的關(guān)鍵角色

類似「軟件定義汽車」，「軟硬解耦」是汽車智能化的另一個(gè)熱門概念，而中間件在其中正扮演著關(guān)鍵角色。

隨著近年來自動(dòng)駕駛從低階到高階的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)開發(fā)流程模式，即功能定義-硬件選型-針對不同芯片平臺開發(fā)適配各自系統(tǒng)軟件，已難以滿足需求。自動(dòng)駕駛軟件的復(fù)雜性和快速更新迭代要求智能計(jì)算平臺不僅要支持基礎(chǔ)OTA功能，還要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)軟硬件解耦、區(qū)域分離、算法和應(yīng)用軟件模塊化、接口開放。

因此，自動(dòng)駕駛軟件應(yīng)遵循SOA（Service-Oriented Architecture，面向服務(wù)的軟件架構(gòu)）設(shè)計(jì)理念，即分層化、模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化，使服務(wù)和應(yīng)用能夠在不同車型、硬件平臺、操作系統(tǒng)上復(fù)用，并且可以通過標(biāo)準(zhǔn)化接口對應(yīng)用功能進(jìn)行快速迭代升級。

自動(dòng)駕駛中間件就正是可以按需調(diào)整、滿足越來越復(fù)雜的底層硬件、傳感器及上層應(yīng)用靈活需求的平臺。通過對傳感器、計(jì)算平臺等資源進(jìn)行抽象，對算法、子系統(tǒng)、功能采取模塊化的管理，中間件能通過統(tǒng)一接口，屏蔽基礎(chǔ)硬件、底層系統(tǒng)和通訊協(xié)議的差異性，提供統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的交互界面，從而降低上層應(yīng)用軟件的開發(fā)難度，使研發(fā)工程師可將注意力集中到功能算法的開發(fā)上。

HoloSAR Designer工具

作為連接上層應(yīng)用程序和底層基礎(chǔ)軟硬件的橋梁，自動(dòng)駕駛中間件如果能做到足夠?qū)崟r(shí)、安全和開放，「軟硬解耦」的插拔式設(shè)計(jì)便成為可能，這使得各種自動(dòng)駕駛上層應(yīng)用能夠靈活適配不同的傳感器、芯片、車輛平臺等硬件，在后續(xù)也可以進(jìn)行高效地系統(tǒng)迭代，從而進(jìn)一步提升自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的研發(fā)效率，降低開發(fā)門檻和綜合成本，加速產(chǎn)品量產(chǎn)。

加速自動(dòng)駕駛量產(chǎn)落地

由此可見，中間件在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中起到了承上啟下的作用，能夠充分發(fā)揮域控制器、傳感器硬件效能，便于駕駛上層應(yīng)用軟件更加快速、高效、靈活地研發(fā)。作為專注于自動(dòng)駕駛量產(chǎn)應(yīng)用的科技創(chuàng)新公司，禾多科技基于自身優(yōu)勢，自主研發(fā)了HoloSAR自動(dòng)駕駛中間件。

在實(shí)際運(yùn)行過程中，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)需要處理大量的感知數(shù)據(jù)，且為了保證安全，所有數(shù)據(jù)都需要接近實(shí)時(shí)的速度處理。這既對智駕芯片算力提出了很高的要求，還需要高效率的數(shù)據(jù)通信，保證系統(tǒng)能夠?qū)Ω鞣N交通狀況進(jìn)行相應(yīng)。

HoloSAR是為自動(dòng)駕駛應(yīng)用場景量身打造的一款基礎(chǔ)軟件，包含三部分：AP、Frameworks、Adapter，完整構(gòu)建了松耦合、易擴(kuò)展的軟件架構(gòu)，并引入DDS-TSN全域通信概念，即在SOC和MCU芯片內(nèi)部署DDS融合TSN的協(xié)議，設(shè)定Qos策略及配置參數(shù)，實(shí)現(xiàn)上層全功能節(jié)點(diǎn)的核間和片間確定性通信，從而讓通信組件在芯片的不同進(jìn)程間通過零拷貝的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并通過優(yōu)化算法，將底層通信中DDS CPU的占有率控制在10%以內(nèi)。

HoloSAR滿足AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)和SOA架構(gòu)，支持全域DDS、SOMEIP、Zero-Copy、DoIP的通信和診斷協(xié)議，并能提供靈活的工程配置與代碼生成全套工具鏈，大大減少自動(dòng)駕駛算法面向不同的硬件域控平臺時(shí)所需的移植部署工作量。

同時(shí)，HoloSAR完全滿足自動(dòng)駕駛算法需要的三大確定性組件：確定性計(jì)算、確定性調(diào)度、確定性通信，開發(fā)的虛擬化運(yùn)行時(shí)硬件平臺可以在無硬件的情況下，讓自動(dòng)駕駛軟件算法功能在移植域控硬件前完成測試驗(yàn)證工作。

為了應(yīng)對不同廠商車型硬件配置差異，HoloSAR還具備多域控適配能力，能靈活移植、部署不同芯片方案的域控制器硬件，使插拔式設(shè)計(jì)便成為可能，從而推動(dòng)禾多行泊一體自動(dòng)駕駛方案能夠面向不同廠商要求，高效完成量產(chǎn)部署。

目前，HoloSAR已獲得了多家國內(nèi)大型主機(jī)廠和芯片公司的青睞。此外，由禾多科技自主研發(fā)的自動(dòng)駕駛域控制器HoloArk也已獲得奇瑞等多家頭部車企定點(diǎn)，將于今年量產(chǎn)裝車。面向未來，禾多科技將與更多大型汽車主機(jī)廠商緊密溝通，努力擴(kuò)大自身“朋友圈”，以行泊一體、軟硬一體、SOA服務(wù)架構(gòu)和開發(fā)共贏的合作思路，推動(dòng)旗下自動(dòng)駕駛方案在更多主機(jī)廠車型上量產(chǎn)搭載，積極賦能中國乃至全球自動(dòng)駕駛的落地普及。

審核編輯：湯梓紅