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重走計算機之路:對智能汽車軟體發展趨勢的思考

重走計算機之路:對智能汽車軟體發展趨勢的思考

智能汽車正在掀起一波新的浪潮,汽車從代步的機械裝置變成了軟體定義的智能移動空間,屬性的改變帶來了競争核心的改變,從産品性能、功能的競争,變成産品全生命周期的場景化、個性化體驗和服務競争,智能汽車融入了更多的IT技術和網際網路理念。

這一刻,機械背景的汽車人難免會對汽車的未來産生迷茫,而參與過PC網際網路和移動網際網路變革的IT人員對智能汽車這一波變革充滿了熟悉感。站在IT的視角,我們結合智能手機的演變來判斷智能汽車的發展趨勢。

第一部分:類比智能手機,智能汽車大勢趨同,但過程撲朔迷離

智能手機的發展曆程:

Step1:互動的變革鍵盤+小螢幕多點觸控+高清大螢幕,開啟了全新互動模式

Step2:架構的更新面向硬體的功能開發軟硬分離軟體定義,奠定生态應用的基礎

Step3:生态的演變基于新的互動方式+OS+架構,生态應用開始爆發,産生多個百億級、千億級的應用

對于智能汽車,相似的變革正在發生中:

Step1:互動的變革儀表+按鍵語音+大屏多模态互動

Step2:架構的更新分布式E/E架構域集中式EEA+SOA+SOC軟體定義+資料驅動

Step3:生态的演變基于空間互動技術和空間OS,汽車應用生态開始爆發

相比于智能手機,智能汽車不僅軟體、硬體、動力系統更加複雜,而且多了空間屬性,先有智能汽車的空間互動技術和空間作業系統的發展,才會有生态的繁榮。Tesla正在開發智能汽車的APP商店,或許将會推動智能汽車應用生态的快速發展。

對智能汽車的大趨勢我們可以進行比較清晰的判斷,但立足當下卻充滿了“不确定性”,空間互動技術和空間OS的最終形态是什麼?誰又會成為智能汽車時代的IOS和Android?應用生态會在何時爆發?現在我們都不得而知。

第二部分:智能汽車演進的“确定”趨勢

智能汽車的演進過程充滿着撲朔迷離,但追求更高的效率和更低的成本是必然趨勢。智能汽車正在快速演進的今天,存在幾大挑戰:

挑戰一:大量資料存在資料中心後,在雲端需要用到Java、Spark、Python等語言方能實作模組化分析,對汽車工程師來說門檻高;

挑戰二:在車端嵌入式環境實作功能部署和功能疊代難度大、效率低;

挑戰三:雲端(分布式)與車端(嵌入式)異構,以及不同車型之間的異構,導緻車聯網的碎片化,使得OEM和Tier1業務開發、産品疊代的成本高、效率低。

面對這樣的挑戰,IT領域通過Codeless,Serverless和Middleware重新定義了效率與成本,加速了時代變革,而這也同樣适用于今天的汽車行業。

1、低代碼 Codeless:技術民主化

1980年,IBM的快速應用程式開發工具(RAD)被冠以新的名稱:低代碼,由此,低代碼的概念首次面向大衆。它的完整定義是“利用很少或幾乎不需要寫代碼就可以快速開發應用,并可以快速配置和部署的一種技術和工具”。

如今,在計算機行業,低代碼以其“賦能業務人員自主開發”的特性,已經形成完整的生态體系。

在汽車行業,最早的工程師在桌面級的系統上處理資料,用Datalogger記錄資料,拷到電腦裡,通過MATLAB加VECTOR的CANoe來分析資料,當資料規模增大,隻能存到資料中心裡的時候,業務人員往往需要依賴IT人員通過Spark、Java、Scala、Python等處理資料,導緻人力和溝通成本高、而效率極低。

重走計算機之路:對智能汽車軟體發展趨勢的思考

智協慧同vStudio是專為汽車行業開發的圖形化、低代碼模組化分析工具,幾乎涵蓋了汽車開發用到的所有算子,同時具備信号濾波、視窗函數、機器學習等專有子產品,有KNOW-HOW的業務人員可以通過拖拉拽的方式實作算法模組化、資料分析等,零基礎的汽車工程師可以1-2周掌握。

采用ExceedData車運一體的解決方案,vStudio設計的算法可一鍵部署到雲端和車端運作。

2、虛拟化&微服務:Serverless

2012年,Serverless 這個單詞第一次出現,之後微軟、谷歌、IBM都先後推出了自己的Serverless産品,2019 年,Serverless 被 Gartner 稱為最有潛力的雲計算技術發展方向,并被認定是必然的發展趨勢。

Serverless本質并不是不需要伺服器,而是将伺服器全權托管給平台,使用者專注于業務和開發,整個編譯、建構、打包、部署都可以交給Serverless平台來自動完成。Serverless還可實作按需配置計算資源,既保證業務的正常進行,又保證了高成本效益,全面賦能資料驅動業務。

重走計算機之路:對智能汽車軟體發展趨勢的思考

在汽車行業,雲端是高維世界,使用的是Java,Python,SPARK等進階語言和工具,其開發完成的模型要部署到車端嵌入式環境時,面對異構環境的算法遷移、依賴庫遷移和實作、通信矩陣的調整等重重困難,使得完成一次算法模型的車端成功部署,周期往往是以月甚至年來計算,效率極低。

對于智能汽車而言,車雲資料閉環能力是核心,是以,Serverless的核心挑戰是車雲一體計算架構,雲端開發的算法模型能夠在車端秒級部署。智協慧同曆經多年研發,攻克車雲全鍊100餘個技術難關,行業内首個實作了真正意義上的車雲一體計算架構,業務人員可聚焦在業務邏輯,而不用關心底層實作過程,通過vStudio開發的算法模型秒級下發即可在車端運作,更可進行高效的實時計算,以低成本的方式實作了資料秒級到桌面,較傳統方法,綜合資料成本節省85%以上,效率提升了百倍。

重走計算機之路:對智能汽車軟體發展趨勢的思考

3、複雜度封裝:Middleware

我們前面介紹了Codeless和Serverless,最終的實作載體還是跨邊緣端和雲端的中間件軟體(Middleware)。中間件是基礎軟體的一大類,處于作業系統與應用程式的中間,作用是屏蔽底層作業系統的複雜性,對各種硬體平台、作業系統、網絡資料庫産品以及Client端實作了相容和開放,大幅提升開發效率。

在汽車行業,SOA和AUTOSAR的目标之一是軟硬體解耦、将底層功能進行原子化封裝,用于上層服務的調用,部分主機廠和頭部供應商甚至嘗試全部重寫AUTOSAR AP,這也從另外一個角度說明汽車行業目前缺乏有效的中間件來屏蔽系統、平台的複雜和異構。

智協慧同的車端中間件包括:邊緣計算引擎vCompute和時序信号資料庫vData,作為專為汽車研發的中間件,能夠:

屏蔽車雲異構(雲端分布式、車端嵌入式)

屏蔽車端複雜性(通信矩陣、C++程式設計、依賴庫)

屏蔽車車異構(硬體、軟體、通信等)

EXD車雲一體計算架構支援雲端算法模型秒級下發至車端,賦能車企高效實作功能疊代、性能疊代和資料采集規則配置,實作高效靈活的資料閉環能力,滿足智能汽車的進化需求。由于EXD屏蔽了車型異構,供應商開發的算法模型可以跨車型,跨OEM進行高效部署,不再需要對不同的車型重複做底層的開發和适配工作。

Codeless、Serverless、Middleware是IT行業發展曆程中産生的成功經驗,重新定義了效率和成本,推動了網際網路時代和移動網際網路時代的快速發展,尤其是智能手機對功能手機的快速颠覆。

如今,進入到以智能汽車為載體的新一代物聯網時代,OEM開始主導更多的軟體開發,上億行新代碼在汽車上出現,智能汽車軟體複雜度大幅上升的同時,整車研發周期卻在大幅縮短,智能汽車上市後還需要基于資料實作快速疊代等等,面臨這些挑戰,汽車行業急需新的技術和開發方法,Codeless、Serverless、Middleware又将爆發新的能量。

智協慧同憑借核心底層能力和先發優勢,基于Codeless、Serverless和Middleware理念開發的EXD車雲一體計算解決方案,已經與多個開發SOA車型的頭部車企産生深度合作,包括華人運通高合(HiphiX和HiphiZ)、上汽乘用車(R和榮威)、上汽零束(智己)、一汽集團(紅旗)、東風岚圖等。ExceedData車雲一體計算解決方案已經成為SOA車型的标配,為軟體定義的智能汽車時代奠基!

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