时间: 2024-05-28 13:42:40 | 作者: 各种类桶系列
前言：在汽车智能化的道路上，除了一些比较大的赛道，如激光雷达、智能座舱等，一些基础软硬件也发挥着及其重要的作用。今天来聊聊汽车软件的桥梁——中间件，本篇主要梳理一下细分赛道，在《汽车中间件系列二》中再补充介绍一下其他内容。
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6月21日晚间，理想L9正式对外发布并开启同步预订，在理想L9亮相发布会当晚，相关负责人还释放了一则重磅消息,即公司将开源全自研的AEB系统代码。能够正常的看到随着汽车智能化程度的逐步的提升，汽车软件的需求也一直增长，中间件作为衔接不同应用的重要环节，在汽车智能化进程中起着重要的作用，下面就来聊聊汽车中间件行业。
中间件其实是计算机行业的用语，是指介于应用系统和系统软件之间的一类软件，它使用系统软件所提供的基础服务（功能），衔接网络上应用系统的每个部分或不同的应用，能达到资源共享、功能共享的目的。
中间件位于操作系统内核与具体的应用之间，向下适配不同的操作系统内核；向上提供统一的标准接口，负责各类应用软件模块之间的通信以及对底层系统资源的调度。当前汽车以分布式的架构步入智能化阶段，对于中间件的需求应运而生。
汽车中间件的主要框架包括AutoSAR和ROS2，其中 AutoSAR是由 AutoSAR 组织制定的汽车开放式系统架构标准，包括AutoSAR CP、 AutoSAR AP；ROS2 则是一个机器人编程框架，被运用于智能汽车中。
2003 年， 9 家汽车企业（宝马、博世、大陆、戴姆勒、福特、通用、PSA、丰田、大众）建立 AutoSAR 组织。该组织共同制定了汽车开放式系统架构标准 AUTOSAR，AUTOSAR标准定义了基本软件（BSW）的内部结构和外部接口的定义，软件供应商根据 AUTOSAR标准提供实现。
AUTOSAR AP 与 与 CP 应用领域的不同，应用领域从车控到智控软件 。CP一般应用在传统车身控制领域，如引擎控制、制动系统等， AP一般应用在无人驾驶、高级辅助驾驶、车载信息娱乐系统领域。
POSIX操作系统赋予了 AP 高计算能力、高度灵活性与可编程性，C++编程语言为构造复杂系统提供了更好的支持，面向服务的通信方式提供了低网络负载，高通讯效率等诸多优势，FOTA 提供 AP 固件升级的能力，凭借这样一些方面的改变，AP相比于 CP 更能胜任对算力要求更高的场景以及追求较高自由度的场景中。
2）AutoSAR 产业链参与者包括芯片厂商、中间件供应商、Tier1、OEM 及服务外包商等
在典型的模式下，OEM 厂商提供整车设计，芯片厂商提供芯片及驱动软件，ECU 供应商则进一步针对每个子系统进行ECU 的设计，软件供应商则据此进行软件组件的设计。中间件供应商则起到了提供相应工具的作用，为汽车软件开发的重要角色。
3）AutoSAR 架构中， 软件服务、芯片厂商、OEM 及 Tier1 侧重分工不同
在 AutoSAR 架构下，偏底层的微控制器抽象层包含各类驱动，作为上层软件与 MCU 寄存器的过渡层，由 MCU 厂商提供；
ECU 抽象层和 ECU 硬件相关，复杂驱动让应用直接访问特殊设备，涉及严格的时序问题，抽象难度大，RTE 用于抽象 ECU 之间的通信，此部分主要由 OEM或 Tier1 提供；
服务层软件通常由第三方软件服务商提供，但部分 OEM 及 Tier1 同样进行了服务层模块的自研开发。
ROS2 是一个 机器人编程框架 ，在机器人应用和计算机 OS 之间提供了通用的中间层框架和常用软件模块。ROS 1 于 2007 年起源于斯坦福大学的人工智能项目，ROS 2 是在 ROS1 不完善并且发现了较多已知不可修复的问题而从底层重新开发的新一代机器人操作系统。
ROS 和 AutoSAR AP 理论上都属于中间件，为无人驾驶软件提供服务。ROS 2 目前有较多优秀特性，例如对更多系统生态和编程语言的支持、DDS 稳定高效的通信支持等，但仍缺乏量产所需要的安全支持和技术成熟度，以及在实时域方面的欠缺。若能补齐相应的功能，ROS 2 将能用来无人驾驶量产车。
Cyber RT 是百度 Apollo 开发的中间件，在Apollo 3.5 中正式对外发布。CyberRT 具有轻量级、平台无关等特点。从底层组件看，其底层使用了开源版本的 DDS，并在此基础上进行改良。Cyber RT 专为无人驾驶设计，基于无人驾驶业务现状深度定制，目前百度已将 Cyber RT 开源供无人驾驶团队使用。
小结：在车载以太网和 5G 技术的运用逐步增多、车内通信方式日益丰富的背景下，中间件的通信功能有望进一步凸显，未来的应用空间有望进一步打开。
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