GnAT·嚴SEMO 發展報告5.0\序序言物互聯等個性化需求的快速增長，導致廠家車型迭開發成本居高不下。這里提出一個想法——如果行業內構建出開放性的軟件架構作為基礎，使得其他應用或擴展都能在這個基礎上柔性生長，是校科研院所，編制了《中國汽車基礎軟件發中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0 2.汽車行業垂直大模型1.開放式軟件架構的中間件 4.開放式軟件架構的生態建設 二、開放式軟件架構的應用層 GnAUT5SMO中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0 3.車輛基礎服務4.整車通信總線5.整車數據處理框架2.基于大模型的中間件 五、開放式軟件架構的工具鏈中國汽車基礎軟件發展白皮書5.03.車輛基礎服務的開發者工具4.整車通信總線的開發者工具1.高效開發框架的定義2.高效開發框架的功能3.高效開發框架的接口參考4.高效開發框架的開發方法0792.軟件需求開發3.軟件架構開發4.軟件代碼開發 2.通信協議的統一3.開發標準和流程的統一4.開源庫在汽車開發中的重要性2.破局之道的思考 1.算法、算料、算力與場景2.整車軟件開發方法的變革1.基于大模型的新型軟件工藝2.整車軟件技術的演進方向3.趨勢下的技術點GnAUT5SMO中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0 中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0近年來，人工智能技術的發展進入新階段，大模型在各行各業掀起了智能化變革浪潮。在汽車領域，為新一代智能終端，汽車的智能化發展目前有兩大趨勢：一是電子電氣架構的中央集中，艙駕控三域融亟需開放式的軟件架構支撐。二是AI大模型加速應用，一方面通過對軟件工程等輔助開發，提升研發效深度融入開放式架構并對其發展起到促進作用，從而形成面向AI大模型的開放式軟件架構這一持續迭代第三章開放式軟件架構的中間件層：主要介紹了開放式架構下的中間件，包含標準中間件、車輛基第五章開放式軟件架構的工具鏈：探討多域融合背景下，通用的汽車電子研發工具鏈以及用于解決如何更好地多方協同、提升開發效率和質量，同時支持AI擴展的高效開發框架。最后介紹應用于整個汽第六章開放式軟件架構的生態建設：從技術生態和產業生GnAUT5SMO中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0開放式軟件架構是指軟件系統或應用程序基于開放的標準和接口進行設計和開發，可以與其他系統以降低軟件的成本和風險。其本質是：基于規則的開放參與共建軟件架構，且規則本身對于全體參與者這幾年演進，已從基礎軟件平臺演化到2023年發布的整車軟件開發平臺（如圖1.1-1整車軟件開發平整車軟件開發平臺車端應用云端應用AIOT生態應用等）服務操作系統平臺平臺云端設備云端設備AIOTAIOT設備標準規范硬件車端平臺云端平臺AIOT端平臺發者更快地開發和部署應用程序和服務；車軟件領域帶來了革命性的變革。它不僅從根本上加速了軟件的迭代更新，還極大地豐富了功能擴展的可能性，并促進了跨領域的協同合作。在一個不斷生長的開放式架構模式下，擴展性、適應性、可靠性、中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0圖1.1-2AUTOSEMO開放式軟件架構詳細如圖1.1-2所示，AUTOSEMO的開放式軟件架構基礎軟件部分，除操作系統內核之外，還有用于以下簡稱SOA）框架下的中間件，基于標準基礎軟件向上擴展，解決域控制器異構芯片跨核融合問題，是保障系統有效開發和維護的關鍵。汽車電子電氣架構趨于復雜化，在多域融合的架構中，滿足開發者應用的工具顯得尤為重要。這些工具不僅要支持不同領域的開發需求，還要提供統一的接口和標準，以確保系統各部分的高效集成，從提升開發效率，到確保軟件質量，促進多域融合架構下軟件的快速迭代臺等途徑，促進開放式軟件架構的推廣應用和技術迭代。二是產業維度，通過構建分層解耦的生態系統，促進產業合理分工和投入，減少重復開發，提高資源利用率，推動整個產業的效率提升和技術創新。總GnAUT5SMO中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0討會等手段找到共同解決問題的思路，保持對新技術和發展趨勢的了解，以應對汽車產業每一個重要的人工智能在汽車行業內的應用領域和場景非常廣泛，從自動駕駛到車輛維護，從個性化用戶體驗到為了更好地理解大模型的應用背景和潛力，首先需要對大模型的分類有一個清晰的認識。根據處理l通用大模型：設計用于廣泛的應用場景，具有較高的靈活性和適應性，但可能在特定領域的專業l行業大模型：針對特定行業的需求定制，具備較強的通用性和適應性，能夠處理多種任務，相當l垂直大模型：專注于特定領域或細分市場，具備高專業性和針對性，通常在特定任務上表現如圖1.2-1中國主流大模型應用選型評估矩陣所示，目前通用的大模型百花齊放，如chatGPT、文中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0嚴格管控，互通性低，且還需要在實際車輛上進行測試和驗證，直接限制了可用于訓練垂直大模型的數汽車軟件的開發周期通常較長，且成本較高。這使得企業在投資垂直大模型時更為謹慎，因為需要GnAUT5SMO中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0為新的技術趨勢。從目前討論較多的智駕端到端方案再到座艙領域的智慧化交互以及整車的智能體（AI結合工程中的優秀實踐以及AI大模型的端側部署方案，我們對之前提出的整車軟件開發平臺作了完為車端應用和云端應用，將在第二章詳細展開。軟件架構基礎軟件部分自下而上，首先對整車服務框架中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0l對外的接口：給應用提供的API（應用程序編程接口需要支持本地，車內其他節點，云端l功能軟件：應用軟件加速器；l整車數據處理框架：多域融合趨勢下，提供整車數據處理單元，實現數據與邏輯的分離。支持不同物理總線、不同通信協議、不同操作系統、不同開發語言及開發體系的統一通信接口及開l車輛基礎服務：車輛基礎服務中間件在多域融合的架構下，可以將不同芯片、不同ECU甚至不同功能的資源進行協同處理和調用，并打通不同基礎系統間的l標準中間件的接口抽象層：對標準中間件（CPAUTOSAR和GnAUT5SMO中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0用需求。但當下尚未形成統一的技術路線，仍然是多種操作系統基于場景需求進行組合使用，可預見的l智能駕駛：存在多條技術路線。部分廠家完全基于開放式架構從根本上加速了軟件的迭代更新，并極大地豐富了功能擴展的可能性，促進了跨領域協這樣有利于產業鏈上下游合理分工，化整為零，協作開發，促進技術創新；產業生態則是致力于建立開中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0AI大模型顛覆了以往基于規則進行算法開發的模式，轉化為基于數據驅動的新范式。本章節結合應錄儀等。AI大模型在智能座艙中的應用，不僅能夠增強人機交互的自然性和便捷性，還能夠提供更加個AI大模型可以作為智能座艙中語音識別和自然語言處理的核心，使車輛能夠理解和響應駕駛員及乘客的語音指令。此外，它還可以結合情境感知，實時分析車外環境信息，比如天氣和交通狀況，為用戶利用AI大模型對用戶行為和偏好的學習，智能座艙可以提供個性化的服務和內容推薦。例如，根據用戶的駕駛習慣和常用路線，推薦最優的行車路線；或者根據用戶的音樂播放歷史，推薦用戶可能喜歡分析調整車內環境，以提升駕乘體驗。此外，可以識別駕駛員的情緒狀態，當檢測到緊張或焦慮時，系l環境感知l決策規劃l控制執行GnAUT5SMO中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0駛任務。相比于傳統的自動駕駛方案，端到端方案的訓練方式能夠實現系統的全局最優，使得系統能夠如圖2.1-2模塊化端到端所示，模塊化端到端方法是將自動駕駛任務分解成若干個子任務，如感知、定位、路徑規劃和控制等，并針對每個子任務開發專門的算法或模型。這些部署時連接起來作為完整系統運行。將傳統自動駕駛的多個模塊連接后進行端到端訓練，如Hydra-MDP餾三個部分進行端到端訓練。這種方法的優點在于每個模塊可以單獨優化和測試，使得系統整體穩定可靠。缺點則是模塊間的交互復雜，需要大量工程活動來確保模塊間的協調一致。中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0劃等思想，將所有的功能集成到一個深度神經網絡中，該網絡直接從傳感器輸入映射到車輛控制信號。這種方法不需要顯式的中間步驟，直接通過大量數據訓練得到一個能夠直接完成從感知到動作的模型。單一網絡端到端的優點在于其簡化系統結構，減少中間環節，使得系統更易于訓練和部署。缺點則是對端到端強調的是從輸入到輸出的端到端訓練方式，追求系統全局最優。大模型優勢在于模型的參數規模，以GPT為代表的大模型技術在自然語言處理方面表現出非常強大的泛化能力。端到端自動駕駛結通過端到端學習來解決實現類人駕駛。端到端與大模型結合目前主要有三種方式：使如圖2.1-4使用大模型直接開車方案所示，大模型被訓練成為能夠直接從輸入數據（如攝像頭圖像、雷達數據等）映射到輸出控制指令（如轉向角度、油門踏板位置等）的系統。大模型通常是具有強大泛化能力的預訓練深度學習模型。這樣不需要顯式的中間步驟，提高實時性能。VLA大模型(Vision-Lan-GnAUT5SMO中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0理解各類路牌、處理各類障礙物，需要海量的自動駕駛領域數據進行訓練，僅僅依靠自駕駛理解各類復雜場景，是目前最具性價比的降本方案。在感知階段，通過多模態大模型對齊視覺特征與文本特征，實現識別萬物；在駕駛決策階段，通過引入預訓練模型對駕駛場景做出解釋和建議，提升端到端自動駕駛訓練的多樣數據如果全部依賴實車采集，訓練成本高。如圖2.1-6大模型生成訓練是大模型生成訓練數據最有可能的方式之一。世界模型是能夠對環境或世界的狀態進行表征，并基于駕中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0駛動作預測未來世界的模型。世界模型首先將當前世界看到的視頻進行編碼，結合駕駛動作和其他信息，GnAUT5SMO中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0延長續航里程，電池健康狀態的監測與維護，延長電池使用壽命。通過大模型模擬不同工況下的熱管理效果，幫助工程師優化設計方案，減少實際測試次數；利用大模型根據不同車型和使用場景，定制化熱大模型通常具有龐大的參數量和復雜的計算結構，在車端部署大模型，同樣需要大量的計算資源。車輛的嵌入式系統往往計算能力有限，難以滿足大模型的運行要求。例如，進行實時的圖像識別和處理、為了解決這個問題，需要進行模型壓縮和優化，以降低計算需求。同時，也需要開發更高效的硬件車端應用需要處理大量的傳感器數據，包括攝像頭圖像、雷達數據、GPS信息等。AI大模型對數據可以采用邊緣計算和分布式存儲等技術，在車端進行部分數據處理，減少對云端的依賴，提高數據車輛運行環境復雜多變，對AI大模型的可靠性和穩定性要求極高。在不同的天氣條件、路況和駕駛例如，在惡劣的天氣下，傳感器數據可能會受到干擾，影響模型的判斷。此外，模型還需要具備一可以通過大量的實際測試和驗證，不斷優化模型的性能和魯棒性。同時，建立備份和冗余機制，確AI大模型在車端的應用直接關系到車輛的行駛安全。如果模型出現錯誤判斷或決策失誤，可能會導智能化和網聯化程度的提高，讓車端正面臨著越來越多的網絡安全威脅。黑客可能會通過網絡攻擊中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0同時，建立實時的網絡安全監測和響應機制，及時發現和應對網絡安全事件。例如，對車輛的通信系統當前的IDPS基本還是依賴于基于規則的檢測方法，這導致其在面對未知威自動識別正常與異常的網絡行為模式。當新的威脅出現時，系統可以通過持續學習和模型更新，逐步適然而機器學習也面臨著一些挑戰，首先是訓練數據的質量和數量問題，機器學習模型的性能高度依賴于訓練數據。數據集的多樣性和質量決定了模型的檢測效果。如果訓練數據不足或偏向，可能會導致模型更新和維護：隨著時間的推移，網絡攻擊手段不斷演變，機器學習模型需要定期更新以保持其隨著模型壓縮技術的發展，大型AI模型將能夠在車端更小的硬件上運行，減少對存儲和計算資源的GnAUT5SMO中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0事件響應、增強的數據分析和預測能力，AI可以使VSOC系統更加高效和精確地應對現代汽車網絡安全結合車端深度學習小模型提供的事件數據和云端大數據及威脅情報資源作為安全運營訓練數據跟AI大模型的整合，可以顯著提升汽車網絡安全運營管理的效率。車端的小模型在車輛中實時運行，處理傳測能力，并且在計算資源有限的車載系統中表現優越。當車輛檢測到異常時，車端會生成事件和告警，云端則利用強大的計算能力和豐富的威脅情報資源和專業的安全運營分析處置人員，對車端上傳的事件和告警數據進行深入分析。云端的大數據平臺結合大模型可以處理海量數據，結合全球范圍的威脅情報，識別復雜的攻擊模式和系統漏洞。通過這種方式，云端能夠提供精準的威脅識別和深度分析，提事件處理過程分為自動化和半自動化兩個階段。云端系統可以根據分析結果自動化執行響應措施，適應性等顯著優勢。車端的小模型負責初步的異常檢測，減少對云端計算資源的依賴；云端則處理復雜的分析任務，提供全球范圍的安全態勢感知和應對能力。通過結合車端和云端的優勢，這一方案大大提AI大模型可以根據輸入的汽車設計參數和性能目標，預測汽車的各項性能指標，通過對大量汽車工中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0程數據的學習，大模型可以建立起汽車結構參數與性能指標之間的復雜關系模型，充分利用云端的強大如圖2.2-2所示，云端能量管理算法搭建了端到端的算法模型，首先將最影響能耗和續駛里程的駕駛員行為和行駛工況識別出來，通過構建駕駛員風格庫與行駛工況庫對不同的駕駛行為和行駛工況進行通過分析能耗和續駛里程，推薦相應駕駛模式并對加速踏板與制動能量回收強度實時更新，續駛里程不如圖2.2-3故障檢測與預測所示，利用先進的數據處理技術和AI大模型，實現對車輛健康狀況的實時監控和預測性故障診斷。該系統通過實車采集的數據，結合云端的強大計算能力，對車輛的關鍵部件進行深入分析，從而提前發現潛在的故障和性能退化問題。及時發現潛在的故障隱患，并給出具體的故此外，大模型還可以通過對歷史故障數據的學習，預測未來可能出現的故障，提前采取預防措施，降低汽車的故障率和維修成本。這不僅提高了汽車的可靠性，也減少了因故障導致的工程開發時間和成GnAUT5SMO中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0傳統的物理測試需要耗費大量的時間和成本。而AI大模型可以通過虛擬測試技術，對汽車的各項性這種模擬測試在汽車設計的早期階段就識別出潛在的問題和性能瓶頸，顯著縮短了工程開發周期，智能網聯的發展，讓汽車的數據量激增，如何在云端安全地存儲和處理這些數據成為一大挑戰。數云端AI大模型需要具備良好的可擴展性，以適應不斷增長的數據和用戶需求。同時，模型的持續維云端AI大模型需要快速響應車輛的請求，以支持實時應用，如自動駕駛決策支持和遠程監控。這要汽車行業涉及多種硬件和軟件平臺，云端AI大模型需要在這些不同的平臺之間實現兼容，以提供統中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0隨著邊緣計算技術的發展，未來AI大模型將更多地在車輛端進行預處理，減少對云端的依賴，同時汽車行業將與其他行業如IT、通信、能源等更緊密地融合，云端AI大模型將成為跨行業數據和應用為了促進行業的健康發展，未來將有更多的AI大模型標準化工作和開源項目，以支持技術的共享和GnAUT5SMO中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0縱觀軟件產業的發展歷史，智能手機是一個極為成功的案例。作為軟件規模最龐大的單一設備之一，智能手機具有獨特特點：只有一個核心計算單元，傳感器和執行器充分解耦和軟件化。這種架構使得開發者在設計創新應用時無需深入了解底層操作，如訪問攝像頭或確保通信安全性和可靠性等問題，只需調用接口獲取所需功能。這種體系和產業標準的支持，讓應用開發者能專注于創新，各領域成熟組件能輕松協同運行，通過靈活編排和組合，創造出創新應用。在汽車產業方面，近十年來，各整車制造廠的（一）開放式軟件架構的中間件已經成為了行業的共識。在這樣的技術路線上發展，產業要解決核心架構體系和框架問題，希望通過構建這樣的體系和框架，讓汽車軟件的開發也可以像手機應用開發一樣，為未來所有軟件運行在同一顆芯如圖3.1-1ASF中間件所示，ASF中間件是在各個域控制器上都可以使用的、與業務無關的軟件組件，是開發平臺最基礎、最核心的部分。ASF中間件是面向下一代電子電氣架構的開發平臺，基于符合車輛基礎服務中間件：基于中國汽車基礎軟件生態委員會AUTOSEMO服務框架ASF技術規范整車數據處理框架：統一的數據處理單元，作為管理域控平臺的數據中心，用于解耦業務邏輯與中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0面向MCU的標準基礎軟件平臺是一套專為MCU設計的嵌入式操作系統和開發環境，以Classicl可與上層應用軟件和操作系統無縫集成，提供完整的解決方案。l模塊化：支持軟件組件的模塊化設計和復用，降低開發成本；l高效性：采用實時操作系統和高效的任務調度機制，確保系統迅速響應；l可靠性：內置故障診斷和自恢復機制，提高系統穩定性和安全性。GnAUT5SMO中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0l故障診斷：內置故障診斷和上報機制，便于故障排查和修復。）：l通信協議棧：支持多種汽車電子通信協議，確保數據交換的實時性和可靠性；l故障診斷和上報：采用先進的故障診斷算法和上報機制，提高故障排查效率。特性描述：針對AUTOSAR平臺中服務實例的發現與廣告場景，定義一套基于DDS（DataDistri-意義：通過標準化的服務發現協議，實現了AUTOSAR平臺內及跨平臺的服務互操作性，簡化了服意義：通過SENT驅動的標準化，實現傳感器應用程序與基礎軟件層的獨立開發，提高軟件的可重特性描述：定義了一種用于在ECU之間分發數據采集任務的協議，支持動態配置數據采集點、異步意義：VDP協議為車輛數據的高效采集和處理提供了一種標準化的解決方案，支持按需和循環采樣意義：使得I2C驅動更加符合AUTOSAR標準的要求，提高驅動的穩定性，同時也增強驅動的可配特性描述：增加了對內存標準函數庫的標準化要求，提供一中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0l可與上層應用軟件和操作系統無縫集成，提供完整的解決方案。l高性能：支持多任務并發處理和高速數據處理，適用于實時應用場景，如自動駕駛和車載信息l高帶寬：提供支持高帶寬需求的通信協議棧和基礎服務，確保流媒體和大數據傳輸的流暢性；l安全性：內置安全保護機制，防止惡意攻擊和數據泄露，保障用戶隱私和系統穩定性；l可擴展性：支持軟件組件的模塊化設計和動態加載，便于功能擴展和升級。l高帶寬通信：提供高效的通信協議棧，支持大量數據傳輸和快速同步；l故障診斷：內置故障診斷和上報機制，便于故障排查和修復；l安全可靠的操作系統：提供高效的任務調度機制和可靠的資源管理機制。性。其意義在于適應現代車輛中可能存在的多種不同類型系統的環境，促進汽車與其他領域技術的融合，GnAUT5SMO中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0中的訪問和展示，并支持不同格式數據的映射和連接。其好處是確保車輛數據得到合理處理和利用，發問控制和傳輸協議要求。其意義在于滿足不同用戶和應用對車輛數據的訪問需求，提高車輛數據服務質汽車API可以配置和管理網關功能，可以為網關提供ARXML，將VSS派生服務接口作為RPor評估虛擬化對AUTOSARAP的影響，包括虛擬化對處理器技術發展的益處和全面評估，包括對AP定義支持的虛擬系統配置和相關用例，包括兩種系統配置：一是單機無虛擬化的配置，用于討論和制定虛擬化影響評估的方法和步驟，以“虛擬化將影響自適應平臺”為前提，制定評估準則，包括的影響，架構組件部分包括在AUTOSAR分層軟件架構中的集成、接口以及使用方法的定義，這些部分將在后續更新和完善。其意義在于明確功能元素和架構組件在虛擬化中的作用和影響，為虛擬化的設計的基礎功能與服務。通過標準化的接口和協議，實現了各域控制器之間的無縫連接和數據交換，為上層l跨核協同服務：針對異構多核處理器環境，提供高效的核間通信和任務調度機制，確保實時性中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0l信息安全服務：為整車提供系統級的信息安全策略，構建信息安全機制；l健康管理服務：監控各域控制器的運行狀態，及時發現并處理故障，保障整車系統的穩定性和l診斷管理服務：支持遠程和本地診斷，提高故障診斷和修復的效率和準確性；平臺上進行開發，再進行交互設計和集成。在這樣的開發過程下，往往需要系統和軟件的重新設計，以車輛基礎服務中間件可以有效解決上述問題。車輛基礎服務中間件在多域融合的架構下，可以將不同芯片、不同ECU甚至不同功能的資源進行協同處理和調用，并打通不同基礎系統間的通信。車輛基礎服務中間件在AUTOSAR基礎軟件規范的基礎上進行接口封裝、特性增強和場景擴展，解決快速創新的1.滿足異構芯片與異構核的場景：在新的電子電氣架構下，域控制器成為了最核心的硬件，域控制括域控制內異構核之間協同，以及多個域控制器芯片之間協同）的需求越來越多，成為了支撐創新的主要動力和重要基礎。車輛基礎服務中間件可以提供跨域協同需要的基礎能力，例如整車OTA、整車級健多域融合的場景，打通域間資源協調、管理域間通信、對應用開發提供完整ECU級別乃至整車級別開發視角的軟件組件層平臺；借此實現中間層軟硬解耦，應用層軟軟解耦，將整車功能原子化后抽象成可調用的SOA服務，并制定清晰標準的交互接口，開發方法學方面有一定程度的割裂，當前的工具鏈實踐也往往是各自開發。而在域控制器架構下，很多功能需要MCU與SoC進行協同，這就要使用兩套工具鏈分別開發，導致開發難度增加，后續的調試效率也受到很大影響。車輛基礎服務中間件工具鏈可以為用戶提供統一的開發視圖，它集成了跨域服務開發所需的各組件，提供整車跨域跨核應用層所需要的基礎服務，例如健康管理中間件、診斷管理中間件、GnAUT5SMO中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0如圖3.1-2車輛基礎服務中間件所示，車輛基礎服務中間件是基于AUTOSAR基礎軟件之上的開發現有AUTOSAR標準基礎軟件平臺在使用門檻高、新應用功能場景定義不足，以及針對大算力多核異構平臺的跨域應用局限性等問題。針對創新車載應用和新一代電子電氣架構，車輛基礎服務中間件將為汽1）核間通信（Inter-CoreComCAN信號進行設定，MCU側借助SWC使用RTE接口即可完成對SoC服務的操作。這樣可中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0和接口封裝，使應用開發者能夠對應用數據的存儲進行系統層面的統一設計和配置，而無需深入了解底層AP和CP的接口細節，配合內部的存儲管理策略，可以實現數據和文件的跨核訪問和共享策略管理，（5）壓縮解壓：支持應用目錄下的文件和目錄壓縮，支持將應用目錄下的壓縮文件解壓到應用目錄對自適應平臺應用的健康監控機制，缺乏面向域控場景的系統健康管理定義；健康管理中間件基于AU-TOSAR進行了特性增強和擴展，為域控應用提供跨核、跨域的健康和信息收集，以及對操作系統的健康但在域控平臺的使用場景下，需要對車輛的多個時鐘源進行選擇，并對整車各ECU的時鐘進行同步。時（4）時鐘源管理策略：用戶可以設置各時鐘源的優先級，自動根據運行時各時鐘源的可用狀態選擇（1）電源管理：負責管理域控制器的電源狀GnAUT5SMO中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0Partition中運行電源管理的Slave程序；電源管理主控程序負責維護域控制器整體電源狀態，執行上下管理機制，但域控制器通常包含多個MCU/SoC，因此不得不針對每一個MCU/SOC進行獨立的日志管理部署；日志中間件對AUTOSAR規范進行特性擴展和接口封裝，提供了面向域控平臺跨芯片乃至跨整（1）日志收集：支持跨核、跨域收集，支持以太網、CAN總線日志收集，支持內核、網卡、Corechine場景下的診斷服務，而面向域控架構的場景下，需要滿足更多更復雜的診斷場景，如）；l支持各域控制器的升級；l支持升級軟件的檢查更新；）；中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0l支持分組升級管理，同組ECU同升同降；l支持升級版本管理；l支持ECU配電管理；l支持下載軟件包時的安全通信和軟件包的解密/驗簽；l支持以太網診斷儀刷寫ECU時的安全認證。車輛基礎服務中間件作為面向SOA架構的域控級乃至整車級的基礎服務平臺，是通過服務定義來體現對標準基礎軟件和操作系統的擴展和封裝能力的，因此服務的定義/設計需要遵循一定的規范性要求，b.服務具有原子性：即設計的服務不可再拆分，作為服務的最小單位和執行實體，為上層功能提供d.整車級系統服務具有全局性：即該類服務的設計更多關注是整車層面對整車內所有系統能力進行協同和管控，該層服務是對系統基礎服務在整車層面的抽象和封裝，即通過該層服務可以配置和控制系.同時，中間件需要處理來自不同系統的并發請求并快速響應，這對中間件的并發處理能力和擴展性GnAUT5SMO中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0.維護和升級也是一大挑戰，需要開發團隊具備專業的技能和經驗以確保中間件的穩定運行和持續.隨著數據保護法規的日益嚴格，中間件需要如圖3.1-3車輛基礎服務API所示，車輛基礎服務中間件通過封裝下層的基礎軟件和操作系統，對上層提供基礎的跨域協同服務組件和功能接口，為上層平臺和應用提供了更多面向服務開發所需要的服車輛基礎服務中間件為上層應用提供的接口以及對下層組件的接口依賴參考表3.1-1車輛基礎服務作為客戶端，為MCU側應用提供SOC側發送的作為服務端，向SOC側無中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0設置與查詢應用存儲容量功MCU與SOC跨核共享存儲MCU本地回讀與存儲服依賴PER、LT、PHM、系統健康監控、存儲管理等組件向本組件（健康管理組件）發送故障信息件）發送硬重置（HardRe-PHM，系統健康監控向本組件（健康管理組件）發送實依賴PER、LT、依賴網絡連依賴數據獲獲取絕對時間、相對時間對時間、相對時間預約喚查詢預約的絕對時間、相依賴獲取、依賴獲取時無依賴LT和SM模塊無GnAUT5SMO中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0和STBM模塊所提供0x10/0x11/0x14/0x-19/0x22/0x27/0x28/0x-29/0x2E/0x31/0x34/0x-35/0x36/0x37/0x38/0x-3e/0x85服務接口;ETHTP、CANTP和軟件包下載階段管理接口，軟件包處理階段接口，包括軟件包安裝階段接口，包括升級環境檢查與恢復、升級升級階段狀態管理接口，包括升級狀態、進度上報，升版本管理接口，包括版本巡升級包處理接口，包括升級車云車機交互接口，包括車升級包同步、回滾、刪除A-B分區同步接口;無在軟件的發展史上，對于分布式系統，為了實現軟件復用，開發平臺需要提供一套針對異構節點的統一接口抽象與方法論支撐的通信框架，以實現應用可以一致性的開發和動態部署；從而讓軟件解耦更中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0發為主，為了實現針對應用的復用與動態部署，AUTOSARClassic標準提供了VFB（VirtualFunction如今的新電子電氣架構下，域控制器的出現，改變了汽車軟件的底層形態，從分布式同構系統變成了分布式異構系統。雖然“集中式”趨勢越來越明顯，但從整車上看，未來很長一段時間內，汽車內仍處理器；同時用于車內/車外通信的物理總線也越來越多，網絡拓撲越來越復雜，通信協議體量越來越大。因此，AUTOSAR試圖建立統一的通信框架，使用了基于SOA的通信方式，但這部分主要以規范Service但使用限制較多，使用方法復雜。與此同時，由于各行業的開發者進入汽車軟件領域，其背適應。因此目前汽車軟件領域急需一種可以滿足靈活部署、動態適應、快速調試、高效協同的開發體系，同時還必須滿足清晰的邊界定義和嚴格的過程要求，因此目前主流的自動駕駛開發者傾向于使用比較靈整車通信總線作為汽車內部信息交互的基礎設施，其適用場景隨著技術的發展而不斷擴展，為智能汽車的多樣化功能提供了堅實的通信基礎，同時也為汽車產業的創新和發展開辟了新的道路。隨著汽車向更高級別的智能化和自動化發展，整車通信總線的重要性將愈發凸顯。車輛內外部需求不斷增加，需要支持車輛與外部網絡間以及內部不同的系統組件間的通信，故不能再局限于單一的通信技術和協議棧，不同域控制器可能運行者不同的硬件平臺和操作系統，且采用不同的通信協議。整車通信總線可以提供一個封裝層軟件，屏蔽上述差異，實現統一的通信語義。這不僅簡化了系統集成，也大大提高了系一個車載娛樂系統中，不同的控制模塊之間可能需要快速交換大量的多媒體數據。這種情況下，整車通隨著新供應商和新技術加入汽車軟件領域，汽車軟件架構需要兼容適配不同的開發語言和技術框架。整車通信總線通過提供多語言編程接口和兼容的開發體系，確保不同團隊開發的模塊可以快速集成，這在跨平臺、跨團隊開發時尤為重要，特別是在需要集成第三方系統（如ROS）時，整車通信總線可以提自動駕駛汽車需要處理大量傳感器數據，并實時做出決策。這要求整車通信總線不僅能夠高效地傳GnAUT5SMO中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0自動駕駛系統中的多個傳感器和控制器之間的數據同步和信息融合，也是整車通信總線的一個重要應用隨著車聯網技術的普及，車輛與云端之間的通信需求也在不斷增加。整車通信總線通過支持多種網整車通信總線是為了簡化復雜車載系統的設計和開發提出的一種面向服務架構(SOA)的中間件解決方案。它將業務邏輯實現與特定目標平臺的通信層細節隔離開來，使用與編程語言無關的接口模型定義來生成完整的服務API和底層傳輸層和序列化層，支持跨域以及域內通信，為分布式異構網絡實現高效、絡提供一個抽象且統一的通信語義平臺。該框架通過高度抽象的通信模型和協議轉換機制，實現對整車這種抽象讓開發人員擺脫項目環境特定的通信機制，并允許他們專注于業務代碼的開發，而不受特定于協議和開發語言的界限，為整車通信提供了一種標準化的交互接口。該框架不僅整合了車內復雜的通信需求，還通過抽象化的通信語義，使得上層應用開發能夠忽略底層硬件和協議的差異，從而大大簡化了信層等多個層次，每個層次針對特定的通信場景提供專業的解決方案。通過這種方式，整車通信總線不中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0l支持面向服務（SOA）的軟件架構，可以支持跨域的服務調用。l基于接口模型自動生成的API接口，并自動生成序列化和傳輸層，手動編碼僅剩業務邏輯，顯l業務代碼與平臺的底層通信層細節分離，平臺的任何更改都不會影響業務邏輯代碼。l使用與平臺無關的接口定義語言來定義接口，應用程序需要在車輛內的不同平臺之間移動時無l提供完善的通信機制和遠程調用機制，無論服務或客戶端應用程序在何處運行（本地或遠程）為了促進整車系統中各組件之間的通信和協作，提高異構場景中整車通信的互操作性和可擴展性，就需要實現具有統一通信界面的整車通信總線。統一通信框架可提供整車標準化統一接口，簡化整車系整車通信總線為應用層提供了豐富的通信語義支持，包括數據驅動的Topic模型和方法調用的Method模型。這使得開發者能夠以更靈活的方式進行應用開發，類似于SOME/IP和DDS等協議，滿在多核架構的車載系統中，整車通信總線確保了MCU與SO整車通信總線提供靈活的序列化支持，通過自動配置，優化數據傳輸的序列化方式，確保不同部署場景下的通信效率。應用層與底層序列化實現完全解耦，框架能夠根據部署環境自動推導出最優的序列整車通信總線通過端到端的質量服務保障，支持多Topic數據的緩存融合與同步，確保數據在傳輸過程中的及時性和完整性。無論是實時性要求高的應用場景，還是對數據可靠性有嚴苛要求的場景，框GnAUT5SMO中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0整車通信總線內置CMBridge功能，實現域內消息與整車SOME/IP協議的映射，確保不同域控制整車通信總線具備動態任務編排和智能調度能力，能夠根據系統的運行狀態和負載情況，靈活調整整車通信總線支持全面的數據監控與仿真功能，為開發者提供了實時的數據流監控和仿真測試支持。整車通信總線的設計與實現需要在多個層面上進行創新與突破，從統一語義的接口設計到安全穩定的通信機制，每一個環節都涉及復雜的技術挑戰。解決這些挑戰不僅需要在技術上提供創新的解決方案，其次，中央計算平臺的引入為整車通信帶來了新的技術挑戰。高算力的異構芯片需要在不同芯片上再次，開放式平臺的構建也是整車通信總線的一個重要方面。它要求硬件系統具備靈活的可擴展性，自動泊車等場景要求端到端的時延達到毫秒級，甚至是微秒級，可最后，自動駕駛汽車的通信力和抗干擾能力也是整車通信總線需要重點關注的領域。自動駕駛汽車需要在動態多變的道路環境中進行感知和決策，這就需要強大的通信能力和抗干擾技術來保證車輛能夠l分布式系統的集中式開發視圖：在面對不同物理總線、網絡協議和開發語言的分布式異構系統時，統一語義接口的設計是關鍵。需要提供一種能夠在不同系統和平臺之間保持中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0l統一的服務接口語義：通過標準化的服務接口語義（例如，SOME/IP和DDS協議的封裝l跨域協同的復雜性：由于不同域（如動力域、智駕域等）有不同的實時性和安全性要求，如何l工具鏈兼容性與開發便捷性：現有的AUTOSAR工具鏈在便利性方面還有提升空間，特別是l面向服務的通信架構：通過采用SOME/IP、DDS等面向服務的通信協議，實現跨不同開發場l開源中間件的集成：例如，將ROS2等開源中間件整合進整車架構中，利用其成熟的生態系l開源框架的量產適應性：ROS2等開源框架雖然具備強大的生態，但其龐大的代碼量和開源性質可能在量產階段帶來風險。如何保證這些開l分布式協同開發：為了支持多方異地、分時開發，需要通信框架能夠靈活適應不同開發周期和l模塊化集成與擴展性：隨著架構層次的細化，需要具備強大的模塊集成能力，將不同開發周期l接口穩定性與版本管理：在多方開發的情況下，如何有效管理接口的變更和影響，是一個重要l成熟模塊的適配性：將已有的成熟模塊與新的架構無縫對接，同時保持開發和測試的效率，是l邊界節點的動態適應性：實現邊界節點的動態配置和適應能力，確保在多種通信協議下能夠保GnAUT5SMO中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0l統一管理與控制：在實現多網絡協議兼容的同時，如何保證系統的整體管理與控制能力不被削l安全通信協議的集成：需要在通信框架中集成安全協議，確保數據在傳輸過程中的機密性、完l穩定的實時通信：確保通信的實時性和高可用性，特別是在涉及安全關鍵應用（如自動駕駛）l安全與性能的平衡：在確保通信安全的同時，如何不影響系統的性能和實時性，是一個關鍵的l量產階段的穩定性驗證：如何在量產之前充分驗證通信框架的穩定性，特別是在大規模并發通整車通信總線針對不同的數據來源提供了統一的接口，屏蔽不同的物理總線與通信協議層，對不同的Channel做封裝，向上層應用提供統一操作語義的接口，通過同一套語義的API及配置方式，實現整定義使用內存原始拷貝方式格式化的通信消息定義消息的其它元數據，如發送時間、接收時執行器，提供基礎的執行線程環境，用于執行中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0CacheFusionSynchro-整車通信總線向上層應用提供了一套和諧一致的API，其內部對底層通信協議進行了封裝，包括為一種重要的資源，數據成為未來軟件能力的重要創新源泉，數據相關的特性也成為創新業務的新賽道，整車數據處理框架致力于數據與業務邏輯的分離，需要通過統一的視圖將數據處理封裝起來，從而使得業務邏輯簡單化，提高開發效率；因此，整車數據處理框架需要提供高性能的數據存取和簡單易用的API接口，支持數據快照功能和多種序列化策略，實現數據的同步與共享。其核心在于數據變化條件通過與整車通信總線的無縫銜接，該框架實現了數據的分布式共享，進一步增強了系統的靈活性和可擴l決策數據：包括駕駛員操作數據、遠程操作數據和系統決策數據，這些數據對車輛的行駛和操l運行數據：涉及整車狀態數據、系統及部件狀態數據、安全日志數據等，這些數據反映了車輛在現代汽車的快速發展背景下，整車數據處理框架的適用場景日益廣泛，支持以下應用場景，包括GnAUT5SMO中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0l智能輔助系統：通過分析駕駛員的行為數據，車輛可以提供更加智能的輔助駕駛功能，如自動l預測性維護：通過車輛的運行數據，預測車輛的維護需求，減少意外故障，提高車輛的可靠性l能源管理：利用車輛的行駛數據和環境數據，優化能源消耗，提高電動汽車的續航里程。整車數據處理框架的適用場景涵蓋了從分布式系統的數據同步到大數據應用的基礎支撐，從簡化應用開發到促進數據融合的多個層面。它不僅為現代汽車電子系統提供了強大的數據管理能力，還為汽車行業的技術創新和業務發展開辟了新的道路。通過整車數據處理框架的應用，汽車制造商能夠更好地應隨著汽車新業務的發展和新技術的介入，汽車軟件的復雜度大幅增加，業務邏輯越來越復雜，數據理分割開進行處理，標準化數據定義和使用方法，成為汽車軟件的下一個解耦關鍵點。整車數據處理框如圖3.1-5整車數據處理框架所示，在整車數據處理框架中，數據被視為獨立的實體，與具體的業它允許應用專注于數據本身，而無需關心數據的接收與發送細節。隨著汽車通信技術的發展，整車數據l數據中心：負責整車數據的存儲、管理和優化，支持快速篩選和服務管理，支持數據快照，實中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0l數據采集：提供與不同系統應用通信的接口，支持多種網絡協議和數據類型，使得數據能夠在l數據服務：允許用戶配置數據更新、超時和定時觸發等通知方式，通過內置的調度引擎和觸發時效性和穩定性。數據分級則基于數據的危害性和重要性進行評估，以確定數據的敏感度和保護級別。l高性能：采用讀寫分塊、零拷貝、共享內存等關鍵技術，實現低時延l兼容性與擴展性：能夠與不同的消息框架和數據類型定義無縫銜接，支持分布式系統的數據共總體而言，整車數據處理框架可以為汽車軟件開發提供一個強大的基礎設施，它通過優化數據管理l數據采集：整車數據處理框架能夠從車輛的各個傳感器和控制器中獲取數據，并可以進行降頻l數據存儲：管理數據的物理存儲和邏輯組織，提供數據存儲訪問接口。l數據快照：整車數據處理框架具備實時數據快照的能力，這意味著它能夠將內存中的數據狀態它確保了即使在系統發生故障的情況下，也能夠通過快照恢復到故障前的狀態，保障了車輛數l統一的數據處理單元：作為整車數據的統一處理模塊，是整車數據處理框架的核心組件。它不l高性能存取：整車數據處理框架采用了先進的讀寫分塊、零拷貝和共享內存技術，大幅數據存取的性能。這些技術的應用，使得數據存取具有低時延和高吞吐的特點，同時減少了資GnAUT5SMO中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0l數據調度引擎：整車數據處理框架的數據調度引擎為用戶提供了靈活的配置選項，支持數據更新、數據超時和定時觸發等多種通知方式。用戶可以利用謂詞系統配置l數據安全與合規性：實施數據保護措施，確保合規性，并處理數據訪問請求和審計，提供數據l支持分布式系統的數據同步與共享：隨著汽車電子系統的復雜性日益增加，分布式異構系統的數據同步與共享成為了一個亟待解決的問題。整車數據處理框架通過提供數據快照功能，實現了內存數據到非易失存儲的映射，保證了數據的一致性和可靠性，確保不同系統間的數據實時l支持數據與邏輯分離的開發模式：整車數據處理框架推動了數據與邏輯分離的開發模式，這種整車數據處理框架能夠有效處理動態分配的通信資源它能夠根據數據的使用需求，提供多種觸發策略，實現數據的高效利用。在自動駕駛、ADASl支持面向大數據應用的基礎組件：整車數據處理框架作為高性能Cache系統，為大數據應用提供了堅實的基礎。它不僅支持高性能的數據中心，還提供了高性能的謂詞系統，為整車數據服務提供了強大的支持。在車輛健康管理、遠程信息處理等大數據應用場l支持多網絡協議和數據類型的兼容性：整車數據處理框架具備良好的兼容性，能夠支持多種網絡協議和數據類型。這使得它能夠無縫對接不同的車輛系統，無論是在CAN網絡、以太網總l促進跨平臺和跨系統的數據融合：在整車數據處理框架的支持下，不同平臺和系統之間的數據融合變得更加容易。它為開發者提供了一個統一的接口和數據處理機制，使得跨平臺的數據集整車數據處理框架作為汽車智能化發展的關鍵技術，通過其高性能的數據處理和服務能力，為車輛詢和更新，以維護數據的一致性和完整性。具體接口信息如表3.中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0表示從過去的指定時間范圍內獲表示從未來的指定時間范圍內獲確保在動態市場中保持領先，助力汽車行業的持續創新與發展。在探討整車數據處理框架技術與挑戰時，l軟件架構升級：隨著汽車行業向軟件定義汽車轉變，軟件架構的升級成為必然。面向服務的架了系統的靈活性和可擴展性。通過SOA標準化的接口設計，整車數據處理框架能夠實現不同l標準化接口：在整車數據處理框架中，接口標準化是實現跨車型、跨零部件供應商數據共享的l數據快照能力：數據快照功能為整車數據處理框架提供了內存數據到非易失存儲的映射能力，這對于故障診斷、系統恢復以及數據記錄至關重要。通過快照功能，可l高性能存取技術：通過采用讀寫分塊、零拷貝、共享內存等先進技術，l可配置的采集精度：車端數據庫應具有高采集精度，支持采集原始頻率的信號數據，以確保獲取到的數據準確度滿足項目需求。支持采集原始數據最小周期10ms；支持云端可配l數據管理策略：車端數據庫應支持數據降頻功能，在支持原始頻率信號存儲和上傳的基礎上，為了應對這一挑戰，整車數據處理框架需要具備高度的靈活性和可擴展性，以適應不斷變化的GnAUT5SMO中國汽車基礎軟件發展白皮書5.0l安全和隱私保護挑戰：汽車行業的快速發展也帶來了安全和隱私保護的挑戰。測試時間長、代價高，安全漏洞可能導致品牌和用戶粘性受損。整車數據處理框架需要采取有效的安全措施，l組織流程挑戰：整車廠需要建立適應新架構的組織流程，以支持敏捷開發和接口測試。這意味著需要對現有的開發流程進行重構，以適應快速變化的軟件需求。此外，組織內部需要建立跨l生態協同挑戰：軟件定義汽車的發展需要上下游企業的協同合作，包括軟件公司、硬件供應商l數據孤島問題：因車端數據來源廣泛，不同數據源之間可能存在信息孤島