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构建全新软硬件生态 打造中国方案下自动驾驶操作系统

2022-08-10 11:32:22    来源:中国汽车报    

随着汽车电动化、智能化进程加速,对自动驾驶方案的探索也有了更细分的赛道,有提供底层硬件支持的企业,有专攻软件算法的科技新势力,也有提供一体化解决方案的供应商,而斑马智行作为一家专注于自动驾驶操作系统的企业,始终坚持做中国方案架构下的自动驾驶系统。

今天,《中国汽车报》对话斑马智行副总裁、新汽车云栖实验室主任王恺,走近斑马,与其共同探讨,什么是斑马想做的中国方案下的自动驾驶操作系统。

《中国汽车报》:有不少人认为,相较于国外自动驾驶系统,中国的自动驾驶有着更复杂、更综合的特点,在整个智能网联汽车操作系统方面也有着不同的发展理念,那么什么是智能网联中国方案的自动驾驶操作系统?

王恺:关于智能网联中国方案,这里我试着引用中国工程院院士、清华大学车辆与运载学院李克强教授提出的的理念解读“根据智能网联汽车的两大特点——多技术交叉和跨产业融合、区域属性和社会属性增加,中国进行了路线创新,打造出一套智能网联汽车创新发展的中国方案。中国化的方案更具有本地属性,能够实现统一的安全管理,符合中国基础设施标准、符合中国联网运营、符合中国新体系结构,允许打造“车路云”一体化系统。”。智能网联汽车时代,软件的作用在持续加强,并成为差异化的关键,而操作系统是产业新生态的核心。中国方案自动驾驶操作系统具备统一架构,分层双解藕,跨域共用,支持车路云一体的特点,基于异构分布的计算硬件平台,包含系统软件和功能软件。

要发展智能网联中国方案就需要打破“烟囱”,致力互联,建立“分层解耦,跨域共用”的基础软件技术。斑马智行所做的,就是在中国方案大的架构和生态之内,贡献自己的力量。

AliOS Drive实现OS与硬件、应用的分层双解耦,提升跨平台效率,降低AI算法、芯片适配与跨平台移植成本并面向合作伙伴开放合作,也是业内率先符合“智能网联汽车中国方案”要求的自动驾驶操作系统。所以说,我们为中国方案自动驾驶操作系统贡献“斑马力量”。

《中国汽车报》:当前汽车操作系统的主要需求在哪里?应用层、中间层与基础层不同层面的软件,是应遵循全栈自研,还是协同合作?

王恺:针对不同的应用场景,当前汽车车用操作系统分为车载操作系统和车控操作系统,而车控操作系统中又分为安全车控操作系统和自动驾驶操作系统。我这里重点谈一下自动驾驶操作系统。自动驾驶操作系统内涵丰富,从架构和标准化角度来说,包括系统软件和功能软件,而从自动驾驶场景需求角度来说,自动驾驶操作系统要能够针对高功能安全,实时计算与高性能计算进行综合优化统一,要能够应对高通量的数据流转和处理,要能够针对自动驾驶应用场景提供更全面的信息安全保障,要能够在兼容已有自动驾驶应用生态基础上持续迭代

目前斑马在自动驾驶操作系统的的系统软件方面,包括虚拟化、内核和中间件等几个层面都有所投入,具体来说:第一层面是虚拟化的支撑和支持,对未来可能会发展成中央计算机平台的底层硬件系统基础上,通过虚拟化来更好地分配我们的计算资源,加强在异构系统资源分配和动态调度。第二个在内核层面,斑马打造了一个双核、异构互补的系统,兼具功能安全与性能优势,其中功能安全域为AliOS RTOS,是斑马自研的高功能安全实时微内核,已经达到汽车功能安全最高等级“ASIL-D”要求;性能域为AliOS SafetyLinux,是基于Linux进行了实时安全增强。第三个层面,斑马根据自动驾驶的要求和需求,研发了多个包括平台型、服务型在内的自动驾驶中间件:在AutoSAR AP及车规级基础上,面向自动驾驶的应用,拓展了更多面向自动驾驶更加友好的相关编程模型、框架支撑等;在AI计算的加速方面,提供了很多相关中间件支持;在高速安全数据传输方面, 提供了DDS等通信框架;在支持更确定的自动驾驶任务执行规划方面,提供了任务确定性调度框架。

在自动驾驶操作系统的研发策略上,斑马根据自身的特点和行业生态态势,进行相对应的选择;在行业协同上,斑马始终秉持开放态度,积极贡献和参与自动驾驶操作系统生态的开放和标准化,也期待和行业伙伴进行协同合作。

斑马在功能安全域的硬件的虚拟化、微内核等方面采取的是自研策略。其中斑马自研的高功能安全实时微内核,已经通过了ISO26262汽车功能安全标准的产品认证;斑马在面向自动驾驶高性能计算的性能域基于已有的Linux内核,针对自动驾驶在功能安全方面与日俱增的需求进行了扩展和增强,充分利用已有的成熟技术和生态。

对于上层中间件而言,斑马采取自研方式,因为这部分需求存在更多差异性竞争,软件实现方案也更加丰富,通过自研可以实现更好的产品差异特性。

无论是自研还是基于已有技术进行增强和拓展,斑马始终遵循中国方案的分层双解耦原则,基于开放的系统架构,标准的接口,使能我们的客户构建灵活的实施方案。同时斑马也深入参与到行业标准的制定过程中去,积极为开放和标准化提供支持。

《中国汽车报》:国产自动驾驶可以说是迎来商业化元年,自动驾驶技术已经逐步落地商用,包括商用车和乘用车,斑马OS支撑了哪些自动驾驶实践?下一步的研发方向大致有哪些?

王恺: AliOS Drive正在参与支持多种自动驾驶应用场景,包括无人驾驶晓车和乘用车,,值得指出的是,我们已经在操作系统层面展开与相关客户关于L3级别自动驾驶在乘用车量产方面的合作。

斑马自动操作驾驶系统对从L2+辅助驾驶,到面向未来更高阶的L3、L4自动驾驶,都具有很强的支撑力,但这些功能都离不开底层相关硬件平台的支持。

斑马在自动驾驶操作系统的的下一步重要工作,就是在软硬解耦的基础上,加强软硬结合。一方面,这是为了更好地发挥硬件资源优势。操作系统在单独的硬件平台落地的时候,要实现软件与硬件更好的结合,充分发挥硬件的性能潜能;同时,操作系统深层次内核的优化、IPC优化,虚拟化的优化,异核调度的优化等,也都需要底层硬件提供更好的支撑,甚至是软硬融合的共同创新,更好为上层自动驾驶应用提供更强的支撑作用。

另一方面,软硬结合不能仅靠一家公司单独来做,我们要借助于中国方案构建下的生态,通过标准化开放,开源合作等各种方式。斑马未来也会在中国方案发展生态之内探索,通过各种方式拓展软硬件生态结合,更好地服务上层。同时在上层面向自动驾驶应用软件和功能软件层面,我们也会通过更加深入的协同来更好地支撑、满足自动驾驶应用开发越来越多的新需求。

《中国汽车报》:目前,科技公司和主机厂都在积极探索自动驾驶道路,但有的主机厂坚持自研,有的主机厂则开放采纳供应商方案,如何看待发展自动驾驶科技公司与主机厂之间的竞合关系?中国本身在智能网联汽车领域就有很好的发展土壤,放眼到国际视野当中,在操作系统领域斑马会扮演一个什么角色,目前的竞争态势是不一样的?

王恺:斑马其实从2010年开始做操作系统,至今也有12年了,至于汽车操作系统,也有7年时间。在汽车操作系统方面,我们的操作系统可以分为三部曲,分别是智能车载操作系统、智能座舱操作系统和整车操作系统。

2016年的一个标志,是斑马和上汽合作的荣威RX5面市,那是全球第一辆量产互联网汽车,搭载了斑马的智能车载操作系统;在今年,我们同合作伙伴再度发布了重量级的体验型产品——智己L7,搭载了智能座舱操作系统,它所能提供的各种体验已经到了全新阶段。

操作系统,尤其是系统软件,其实是一个平台型的技术软件,斑马秉持着自己的理念和认知,我们认为,这个行业其实不需要每个主机厂都有自己的操作系统,因为操作系统仅仅是一个平台,需要软件和硬件结合非常紧密,并且要形成良好的软硬件生态,还要经过大规模的验证和打磨。

在这样的前提背景下,这个市场不足以支撑每一个玩家都能成功开发自己的操作系统,从整个汽车行业角度来看,这并不是一个高效的方式和方法,对整个行业来说,我们需要有少量的“通用”的操作系统平台,提升系统通用性,遵循标准化的分层解耦,同时做好软硬结合,为上层自动驾驶功能软件、应用软件提供稳定强大的支撑,这样会更加利于提升行业效率。 在中国方案分层双解耦的架构下,操作系统企业可以专注底层的操作系统系统研究和研发,为行业提供通用和高效稳定的操作系统平台,车企则可以更聚焦于面向用户的自动驾驶体验提升,提高差异化的核心竞争力。

最后,在新能源汽车进入下半场智能网联时代时,我们要抓住机遇,深度参与,这也与斑马发展的第三部曲是重合的。从整车操作系统角度来讲,斑马从2019、2020年开始布局研发,下半场核心最关键的就是自动驾驶操作系统,正与智能网联汽车发展主题相吻合。未来,我们会与合作伙伴一起,进一步发力,取得更多进展。

虽然斑马现在主战场在国内,但我们也秉持开放的眼光看待国际上的相关动态和可能发展,第一在技术上,第二从产品上,第三从机会上。

所以,斑马首先会立足于国内,立足智能网联中国方案生态,为智能汽车的下半场发展发挥重要作用;第二,我们也会在技术产品和机会上,积极寻求发展,睁开眼睛看世界,为中国智能网联汽车立足世界贡献斑马力量,实现斑马价值。(记者:张雅慧)

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