诚迈科技邹晓冬:基于Hypervisor智能驾驶舱的软件核心技术

  • 邹晓冬
  • 发表于: 2017/09/19 07:42:00 来源:车云网

下一代智能座舱将在底层芯片、操作系统、用户人机界面上都会有大突破,而能否推出受用户亲睐的产品是关键。

车云按:2017 第二届中国(武汉)智能汽车创新发展论坛在武汉落下帷幕。本次论坛由武汉市经济技术开发区管委会(汉南区政府)与车云网联合主办,会议吸引了500余名观众报名参加,30位来自地方政府、整车厂、供应商、创业公司、科研院所、行业协会、投资机构的重磅嘉宾发表了演讲。

诚迈科技(南京)股份有限公司高级技术副总裁邹晓冬在现场分享了基于Hypervisor智能驾驶舱的软件核心技术。下面是车云菌整理的演讲实录:

诚迈科技(南京)股份有限公司高级技术副总裁邹晓冬诚迈科技(南京)股份有限公司高级技术副总裁邹晓冬

大家好,非常高兴在这里做技术分享。首先自我介绍一下,我来自诚迈科技,诚迈科技主要提供的是操作系统的软件方案,是一家以软件开发服务为主的公司。

我今天演讲的主题会偏重从操作系统的软件层面来讲一下我们对汽车电子技术发展趋势的展望,包括在这种趋势下可能遇到哪些技术问题,应该做哪些技术准备。

我自己把智能汽车这个时代定义为「革命的时代」。为什么这么说?它其实有两方面的含义:

  • 第一、它是一个技术升级,革命就代表一种升级,所以我们体验上完全不一样;

  • 第二、赶不上技术发展趋势的公司就会被淘汰,同时新类型的公司会起来,所以大家同时有很多机会。

简单讲PPT之前先回顾一个历史。十年前发布了一个很重要的东西——苹果的第一代iPhone。在此之前大家使用的手机就是功能手机,打电话、发短信、听音乐而已。但是iPhone的出现首先改变了用户体验的行为方式,交互方式改变了,是一种触摸的交互方式。而iPhone经历了10年发展到现在又完全不一样了,马上iPhone 8、iPhone X就要上市了,双摄像头的设计,最简单的就是拍照,可以即时进行特效处理,这个功能可以实现一些井喷的效果。有了这种技术之后可以把应用场景扩大化,甚至可以做成AR手机,当成一种生产工具来使用了。这种变化是相当革命化的,大家应该能够感受到这当中飞速的变化。

智能汽车也是在这个趋势下应运而生的。今天中午跟一位嘉宾聊天,他提到说目前在做芯片,计划把深度学习的功能加进去。我对这一点感触特别深,如果不加这个功能,可能ADAS算法支持效果就不好,进而我们谈论的自动驾驶也是实现不了的。如果你的芯片不支持这种功能,很可能你的产品两年后就会被淘汰,而如果你要增加这种功能,就需要有技术积累,否则是做不出来的,而做不出来的后果也可能导致被淘汰,压力很大,相信在座的各位大家都能感受到来自业界的这种压力。

我们现在从智能手机回到智能汽车的议题上。我们讲到智能汽车的一些发展趋势,首先以上汽荣威RX5的车载娱乐信息系统为例,它跟我们之前看到的同类型产品不太一样。例如屏幕很大,而大屏输出首先展示的信息量会很大,以前简单的只是导航地图,播放音乐等等,它现在是把整个系统大屏化,往往现在很多厂商其实是没有这方面技术能力的,这就是一个技术升级。

第二个是操作界面,我们会看到很多第三方应用,比如说语音的功能,这种功能也是需要在底层从芯片上开始处理,这就使得系统对CPU的要求变得越来越高,要有强大的计算能力做支撑。还有很关键的一个应用是车联网。我们的用户都是被智能手机锻炼过的用户,已经非常习惯使用各种APP和服务。因此,对现在的车机来说,只是能提供导航和播放音乐的功能根本无法满足消费者的需求。

上午一位嘉宾展示了智能停车缴费系统的应用,但这种情况下对网络功能的要求会特别高。因为这样的网络构建涉及以下几个方面:一、网络的建设;二、终端系统的网络支持要求越来越高。以智能手机为例,智能手机百分之四五十的问题出在哪儿,不是你本身终端的问题,是通讯问题。而通讯问题出现在哪儿,可能出现在各种路侧设备,各种场合不同信号的处理问题上。所以,今后智能网联汽车遇到的问题会越来越多,这就要求相关的软硬件方案商、Tier 1供应商要在通讯方面具备功能,但目前来看,很多方案商还不具备这种技术能力,或者这方面的技术实力还比较有限。

第三个是生态系统。现在显然不是造一辆简单车就能够满足消费者的需求了,你还需要配套各种TSP服务,这种趋势在几年后会变得越来越明显。所以说,大家在选择车机方案时要特别注意,需要考虑到软件生态的搭建。为什么现在很多厂商都找到我们说希望开发基于Android O(安卓8.0)的车机系统,因为安卓生态系统已经有了很成熟的配套服务供应商提供相应的内容,这迫使厂商不得不支持这套系统,这也是目前业内的一个变化趋势。

我们着重看下目前现金的仪表系统发展动向。以前的仪表系统非常简单,一个MCU的处理器上面运行着大小只有几十KB的系统,基本只要支持一些警示灯功能就可以了。但基本上从明年往后大家看到的可能都是液晶仪表盘了,除了传统的一些功能之外,可能有的厂商会把地图、ADAS、音乐等功能放上去,这就要求仪表系统除了可能需要有单独的CPU处理器之外,还必须有独立的操作系统。因为只有操作系统才能有序地调动这些功能的实现,所以说这个发展趋势对传统的仪表行业又形成挑战了。

以特斯拉为例。首先特斯拉的销售和服务模式对传统车企的冲击很大;其次特斯拉最新发布的Model 3车型甚至将仪表系统去掉了,取而代之的是利用AR技术在风挡上实现有关信息的显示。从技术角度来说,AR等新技术对传统主机厂有冲击,同时各种新材料的使用也或多或少增加了成本支出。所以技术升级不可避免,否则就可能面临被淘汰出局的后果。

在这种需求之下会产生那些变化呢?

  • 第一、处理器的计算能力越来越强大。可能需要至少四核或者八核的CPU;

  • 第二、虚拟化技术。其实虚拟化技术在汽车电子领域应用刚刚开始,在传统行业里面已经应用好多,最大用处是来解决资源的过剩问题。处理器能力很强,怎么充分把处理器硬件系统能力发挥出来,这就是虚拟化系统要解决的问题。而且要做到一个平衡,这个平衡包括资源利用平衡和价值平衡,因为这个时候大家不需要买更多硬件,就在一个硬件上面可以跑几个系统;

  • 第三、操作系统的复杂度和稳定度会有极大提升。现在光安卓编译出来的镜像就将近七八百兆,会产生几十个G的代码,以前做机械仪表系统可能几个人就可以搞定,现在没有几十个人专业的队伍你开发不出来这样一个产品。

  • 第四、用户体验的设计很关键。这个车厂可能更关心一点,抓住用户,提升用户黏度,就必须要做用户喜欢的各种产品;

  • 第五、后面几个也包括刚才我讲过的,大屏的输出,新的交互模式以及互联通信这样重要的环节等。这些都是现在大家在开发下一代智能驾驶舱平台中遇到的问题,每家厂商目前都面临着被革命的压力中,或多或少都存在开发周期紧凑、系统庞大、维护周期延长的问题。

那么针对汽车软件环境平台的架构,因为时间有限,我简单做下说明。黄色的部分就是一些新的领域,从这个图里面看出来90%都是比较新,这就是我们所有厂商或者说合作伙伴要解决的。从底层的硬件设计,因为采用了新的芯片架构,Hypervisor是以前没有的环节,从仪表系统到ADAS,可能未来都是需要带操作系统的界面,这其中70%~80%都是新的,甚至90%全都是新的领域。

下面简单介绍一下Hypervisor(运行其他操作系统的操作系统)。这个技术刚才讲了是一个很成熟的技术,现在有两种类型的Hypervisor:Type1和Type2。两者的区别,简单来说,Type1是直接硬件抽象层,可以直接模拟成几个OS;Type 2相当于在软件层再模拟一个系统,类似我们在PC上使用的VMware。汽车电子领域Type1的Hypervisor技术应用比较多,未来厂商必须要有这种Hypervisor的集成经验,会涉及到虚拟的驱动开发和资源配置,包括对各种虚拟机(Guest OS)的支持,其他就是对全新CPU的适配。

下面这个表是我对「Hypervisor+CPU」技术应用的简单归纳,是和现在的合作伙伴一起在做的。不过这个表可能参考作用不大,因为每家公司的产品都是完全是不一样的,Hypervisor主要是解决资源冲突以及虚拟机的选择问题。没有所谓固定的模式,要根据你的产品类型、你的系统标准等等来选择最合适的解决方案。

还有就是安卓,虽然概念比较新,但是在汽车上的发展是比较落后的。我看到大部分合作伙伴的安卓系统还都是很老的版本,但是安卓已经发布了最新的8.0操作系统——Android  O,技术已经完全升级了好多。首先就是架构上面已经开始了对汽车的支持,提供了一套单独的跟车相关的服务和API接口。以前我们大家用安卓系统来做车机,每家公司的方案都不一样,都是完全自己来定义的,但是谷歌发布了新的架构之后,方便上下游的合作伙伴,从软件公司到产品公司到方案公司,可以沿着一套框架来做,这就是一个标准化的东西,有利于大家更和谐地进行集成工作。

当然这其中涉及的问题有很多,但很关键的一点就是,之前谷歌会针对安卓系统开发有一个标准认证叫CTS,但现在针对汽车领域专门提出一个新的标准叫VTS。这意味着你要做一套车机系统设计,从一开始就要知道如何达到VTS的认证标准,而专业的公司,从最开始设计的时候就知道如何遵循谷歌的规范,可以让厂商把系统软件功能发挥出来。

对诚迈科技而言,我们会来解决整个系统打造的基础工作。做这个东西的目的是为了方便我们客户,帮助解决客户之前遇到的问题。你不熟悉芯片,你不熟悉操作系统,不知道怎么过认证,我们可以帮你设计整套的方案,让我们的客户专注在解决用户体验、吸引客户产品的那个部分,把底层系统的部分交给我们来完成。

上面就是诚迈基于Hypervisor技术打造的下一代智能座舱解决方案。我们和主流芯片供应商英特尔、高通、瑞萨以及德州仪器都有良好的合作,我们都在集成他们的方案,包括车载娱乐系统、数字仪表,支持像QNX、安卓、YunOS等主流操作系统。目前我们有两千人的团队专门做这些方面的研发工作和服务,希望我们在芯片及操作系统上面的一些技术积累和优势,能够帮助客户解决最后一公里的问题,使其能够专注在设计出符合消费者需求产品的核心领域。

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