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特斯拉操作系统成“标杆”,大众、现代等车企争相效仿

2021-03-16 Junko Yoshida 阅读:
特斯拉操作系统成“标杆”,大众、现代等车企争相效仿
当意识到软件是汽车行业面临的最大挑战时,包括大众和现代在内的汽车制造商都开始学习特斯拉,努力开发属于自己的操作系统平台。但是,想和特斯拉竞争,需要的不只是为数字化驾驶舱进行“软件空中升级(OTA)”,或是提供独特的用户界面,而是成熟的汽车操作系统。

特斯拉在传统原始设备制造商(OEM) 和一级供应商中的排名一路飙升。当意识到软件是汽车行业面临的最大挑战时,包括大众和现代在内的汽车制造商都开始学习特斯拉,努力开发属于自己的操作系统平台。7I9ednc

想实现这个目标无疑非常困难,甚至有些异想天开。这些汽车公司要想和特斯拉竞争,需要的不只是为数字化驾驶舱进行“软件空中升级(OTA)”,或是提供独特的用户界面,他们需要的是一个成熟的汽车操作系统。7I9ednc

汽车制造商需要的软件平台应能解决日益增长的汽车功能和安全问题,这正是在硅谷创立并成长起来的特斯拉所擅长的。7I9ednc

2020年11月底,位于德国Erlangen的Elektrobit发布了业内首个软件平台,EB xelor。与此同时,位于奥地利维也纳的TTTechAuto也为汽车制造商推出了一个软件平台,MotionWise。TTTechAuto 将其描述为“一个可以保障自动驾驶安全性的软件平台”。TTTechAuto还发布了“Car.OS”作为MotionWise 的扩展,目的是帮助汽车OEM独立开发汽车操作系统。7I9ednc

尽管EB xelor 和MotionWise有所不同,但他们都推动了汽车制造商安全、高效地开发下一代软件和汽车架构。7I9ednc

Elektrobit是为汽车产业提供嵌入式软件的龙头供应商,他们透露,EB xelor除了包含源代码开放软件和第三方软件,还包含经过Elektrobit生产验证的软件。7I9ednc

TTTech Auto称他们的软件平台为“自动驾驶汽车的安全大脑”。他们解释称,MotionWise实现了平台和软件在各种车辆产品线和型号中的重复使用。7I9ednc

各种软件协同工作

经验丰富的汽车行业分析师Egil Juliussen告诉笔者,TTTech Auto和Elektrobit 都在朝着相似的方向努力。他们意识到OEM非常缺乏软件资源,并且急需这方面的帮助。7I9ednc

Juliussen注意到在智能手机或任何计算机系统中,大多只有一个中央处理器(CPU)用来控制整个系统。然而,控制汽车系统却复杂得多,因为每种型号的汽车中都包含非常多的电子控制单元(ECU),分别控制这辆车的不同部分,每个ECU上又运行着不同的软件。不过,就整车而言,在不同CPU上运行的各种软件必须协同工作。图1显示了汽车内ECU数量的演变。7I9ednc

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图1:随着汽车中ECU数量的逐渐减少,相应地需要“面向服务且可保证实时性的架构”。(图片来源:TTTech Auto)7I9ednc

TTTech Auto认为,在一个系统中,不同软件的“协同工作”是“必要”的。7I9ednc

笔者与TTTech Auto的首席技术官Stefan Poledna通过电子邮件进行了交流。Poledna表示:“目前,我们看到朝着软件定义的汽车发展这一趋势十分明朗。”他补充说:“此外,随着软件复杂性的快速增加,开发复杂软件的能力不足,行业需求却极大。”7I9ednc

Poledna认为,只有重复使用软件,并采用诸如MotionWise之类的汽车软件平台,才能弥补这种差距。7I9ednc

Elektrobit 和TTTech Auto 都坚信,汽车制造商应该把基础软件的探索和研发交给他们这样的嵌入式软件平台专家。Poledna 预测,OEM厂商未来会因为给客户提供不同的功能而产生差异化。这些功能的开发会占用大量资源,因为它们必须以越来越快的迭代周期进行部署,并且需要从研发一开始就保证安全性。7I9ednc

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图2: 具有时间感知的MotionWise架构。(图片来源:TTTech Auto)7I9ednc

特斯拉的操作系统

特斯拉尚未在细节上透露其自研的汽车操作系统,但Frost & Sullivan的分析小组最近对这个操作系统进行了分析。他们发现特斯拉的操作系统是从零开始构建并发展起来的,因此在软件开发中更加灵活。Frost & Sullivan的执行合伙人Sarwant Singh表示,特斯拉可以提供更好的性能和电源功能,并减少了访问网关的次数,从而更好地保护其车辆免受网络安全的威胁。7I9ednc

最近,Singh在《福布斯》的投稿文章中写道,所有分区实际上都是基于同一个操作系统建立起来的,这是一种截然不同的设计方法。只有非常精通软件的科技公司才能做到这一点。这使特斯拉相较其头号竞争对手拥有巨大的优势,在技术上领先六到七年。7I9ednc

Singh总结道:“展望未来,每家汽车公司都会尝试研发操作系统平台,比如 Volkswagen就正在尝试(虽然进行得不太顺利)。”7I9ednc

车载RTOS如何?

TTTech Auto并不希望在汽车中放弃使用QNX这样的传统实时操作系统(RTOS),然而,只使用RTOS却不能满足当今汽车对综合性软件的需求。Poledna指出:“我们已经看到汽车需要许多附加服务,而这些服务都需要在可重复使用的中间件的基础上提供。”7I9ednc

TTTech Auto新成立了Car.OS 部门,其任务是为汽车制造商开发“业内一流的汽车操作系统”。7I9ednc

Poledna解释说:“TTTech Auto即将推出的Car.OS系统可以在QNX或者其他任何实时操作系统上运行,同时,我们将继续与业内的生态系统及伙伴合作”。他指出,TTTech Auto已准备好提供编程业务,这将为OEM带来诸多好处。7I9ednc

现代汽车也宣称与英伟达合作推出自主研发的“汽车连接操作系统”ccOS。7I9ednc

被问及现代汽车时,Poledna拒绝置评,称自己不能讨论还处于开发中的OEM汽车操作系统。但是,他强调说:“ TTTech Auto作为一个中立的软件公司,推出Car.OS解决方案的主要优势在于,它是对所有OEM和一级供应商都是开放的。”7I9ednc

Poledna补充道,TTTech Auto认为这不只是为汽车制造商提供了新的操作系统,还提供了一种可重复利用及协同工作的解决方案,以及一个足够灵活的平台来为OEM定制专门功能。7I9ednc

比如说,TTTech Auto的系统平台可以在云端对车辆的相应行为进行100%的测试。Poledna指出:“哪怕在超实时情况下,我们也可以为软件在环(software-in-the-loop)仿真进行完全真实的测试。”7I9ednc

也许更有意义的是,该公司正在使此类程序能够在“复杂的多处理器片上系统和多处理器片上ECU”上运行。7I9ednc

实时保证

MotionWise是TTTech Auto 为自动驾驶设计的旗舰软件平台,它的最大优点是提供实时保证。该公司解释说,MotionWise“在全球范围内提供有保证的低延迟服务,而不必考虑系统负载”。其主要功能包括:“时间感知(time-aware)”平台架构(图2),多种环境下的端对端保证,系统安全,系统自动执行,以及采用特定流程进行实时处理。7I9ednc

MotionWise推出了与汽车开放系统架构(AUTOSAR)兼容的multi-SoC平台,提取出硬件和操作系统,从而为他们的应用程序提供了标准化的用户接口。7I9ednc

“设计安全”是另一个方面。该公司称,MotionWise平台能够保证其关键功能持续有效且保持最高性能,并使任何符合最高安全标准的系统免受干扰。7I9ednc

无论是Elektrobit 还是TTTech Auto,这些软件平台供应商都希望OEM能够开发自己的软件定义汽车。7I9ednc

(本文授权编译自EDN姐妹网站EETimes,原文参考链接:Every Carmaker Wants Its Own OS: True or False?,由Jenny Liao编译)7I9ednc

本文为《电子技术设计》2021年3月刊杂志文章“汽车制造商都想开发自己的操作系统?”,版权所有,禁止转载。免费杂志订阅申请点击这里7I9ednc

本文为EDN电子技术设计 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
Junko Yoshida
ASPENCORE全球联席总编辑,首席国际特派记者。曾任把口记者(beat reporter)和EE Times主编的Junko Yoshida现在把更多时间用来报道全球电子行业,尤其关注中国。 她的关注重点一直是新兴技术和商业模式,新一代消费电子产品往往诞生于此。 她现在正在增加对中国半导体制造商的报道,撰写关于晶圆厂和无晶圆厂制造商的规划。 此外,她还为EE Times的Designlines栏目提供汽车、物联网和无线/网络服务相关内容。 自1990年以来,她一直在为EE Times提供内容。
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