這是汽車行業(yè)的黃金時(shí)代。開源軟件(OSS)、“萬物互聯(lián)”,以及無數(shù)用來支持主動(dòng)安全系統(tǒng)、駕駛員信息顯示和車載電子產(chǎn)品等技術(shù)的硬件的涌現(xiàn)聚集讓即使是最普通的汽車也具備了成為真正超級(jí)巨星的潛力。
Mentor Automotive憑借在系統(tǒng)工程方面的深厚專長(zhǎng),打造出先進(jìn)的汽車設(shè)計(jì)工具和軟件系列產(chǎn)品,幫助客戶解決了行業(yè)所面臨的最復(fù)雜的設(shè)計(jì)難題。
這不只是關(guān)于汽車數(shù)字基礎(chǔ)架構(gòu)內(nèi)部元件的連接,而是關(guān)于汽車與外界的連接 -- 比如和其它汽車、互聯(lián)網(wǎng)以及云的連接。雖然硬件廠商不斷做出重大貢獻(xiàn),但重點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)向了推動(dòng)互聯(lián)汽車的軟件。事實(shí)上,用于嵌入式系統(tǒng)的軟件的開發(fā),包括原型設(shè)計(jì)、調(diào)試、測(cè)試和驗(yàn)證,現(xiàn)在占據(jù)了汽車制造的大部分時(shí)間。
現(xiàn)在制造的汽車在不久的將來可能會(huì)有大約2000萬行代碼(已經(jīng)超過一架美國F-35噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)),預(yù)計(jì)豪華高端汽車的代碼還有可能超過1億行。汽車軟件的開發(fā)是件嚴(yán)肅的事。
遇見新的Linux,不同于舊的Linux
雖然還算不上家喻戶曉,但可能會(huì)在你身邊的某輛車上看到,Linux操作系統(tǒng)是很多頂級(jí)汽車制造商首選的汽車開源軟件平臺(tái)。它已經(jīng)取代無數(shù)專有或封閉的操作系統(tǒng)。許多全球領(lǐng)先的汽車制造商將Linux作為操作系統(tǒng),不僅用來運(yùn)行汽車的音響主機(jī)或信息娛樂中心,還用來運(yùn)行遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)、儀表板,等等。當(dāng)然,Linux已經(jīng)存在了幾十年,已經(jīng)證明自己是高性能計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)。如今,Linux更多的是一種網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),對(duì)互聯(lián)汽車來說是個(gè)好兆頭�?赡艽蠹叶贾�,Linux幫助推動(dòng)了智能手機(jī)行業(yè)的發(fā)展。許多在手機(jī)行業(yè)得到完善的進(jìn)步技術(shù)正在被開發(fā)應(yīng)用于汽車Linux。除了其廣泛的網(wǎng)絡(luò)功能,Linux平臺(tái)還具有可觀的成本節(jié)約潛力。在一個(gè)世界性的開源開發(fā)人員團(tuán)體的支持下,Linux內(nèi)核會(huì)不斷完善和更新。老實(shí)說,“開放”并不一定意味著所有人都可以免費(fèi)使用該操作系統(tǒng),而是說軟件開發(fā)人員可以開放獲取Linux內(nèi)核。當(dāng)然,關(guān)于“免費(fèi)使用”聲明也有一些規(guī)定,但事實(shí)仍然是Linux的軟件授權(quán)方法更簡(jiǎn)化,這對(duì)于必須考慮利潤(rùn)的汽車制造商來說非常具有吸引力。
升級(jí)汽車軟件就像智能手機(jī)一樣?
一個(gè)眾所周知的事實(shí)是,當(dāng)Linux首次引入汽車電子系統(tǒng)時(shí),汽車制造商和一級(jí)供應(yīng)商是持懷疑態(tài)度的。一輛車的平均壽命大概是十年。智能手機(jī)的壽命遠(yuǎn)不到十年。隨著汽車的老化,怎么向客戶承諾最新的電子創(chuàng)新?怎樣把一款新的車載信息娛樂系統(tǒng)引入一個(gè)已經(jīng)使用了五年的硬件架構(gòu)?
首先,Linux是一個(gè)協(xié)同設(shè)計(jì)環(huán)境的一部分。有成千上萬的軟件開發(fā)人員一直在為L(zhǎng)inux內(nèi)核和中間件層工作。世界上沒有其它操作系統(tǒng)投入這么多人力(或工時(shí))來主動(dòng)解決汽車行業(yè)正在發(fā)生的需求和挑戰(zhàn)。汽車制造商能夠利用這種協(xié)作式的開源工作來加快新技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用,并節(jié)省這個(gè)過程中的成本。
此外,眾多組織和非盈利聯(lián)盟已經(jīng)建立,來協(xié)助汽車制造商保持軟件和中間件的更新,以及滿足汽車行業(yè)和管理機(jī)構(gòu)制定的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。其中有兩個(gè)這樣的聯(lián)盟,他們是GENIVI Alliance以及Linux基金會(huì)的Automotive Grade Linux (AGL)。
去年,福特汽車公司通過GENIVI Alliance推出了其AppLink專有源代碼和平臺(tái)。GENIVI是一個(gè)由建立和共享基于Linux的車載信息娛樂平臺(tái)的汽車制造商和一級(jí)供應(yīng)商組成的非營(yíng)利組織。GENIVI主要推動(dòng)開源中間件兼容,旨在為所有成員建立一個(gè)更通用的系統(tǒng)平臺(tái)。雖然中間件是共享的,但成員仍然可以在應(yīng)用層面添加他們自己的差異化特點(diǎn),從而建立獨(dú)一無二的品牌和產(chǎn)品。隨著福特的加入,GENIVI及其成員能夠用一個(gè)久經(jīng)考驗(yàn)的框架補(bǔ)充這個(gè)開源車載信息娛樂系統(tǒng)平臺(tái),從而與智能手機(jī)和平板電腦應(yīng)用互動(dòng)。福特成功了,是因?yàn)樵撏狡脚_(tái)在這一方面現(xiàn)在已經(jīng)具備了成為開源汽車標(biāo)準(zhǔn)的潛力。
今天確實(shí)有了無線軟件更新技術(shù),并被用來更新車載遠(yuǎn)程信息處理和信息娛樂系統(tǒng)。關(guān)注點(diǎn)仍然圍繞車載通信網(wǎng)絡(luò)上其它模塊的編程(比如控制器局域網(wǎng)),尤其是安全和內(nèi)存要求。但是這樣的技術(shù)確實(shí)存在,來保持信息娛樂系統(tǒng)和其它電子模塊貫穿車輛整個(gè)生命周期的更新。
互聯(lián)汽車
看看當(dāng)今汽車的內(nèi)部,你會(huì)發(fā)現(xiàn)有很多電子系統(tǒng)在工作�,F(xiàn)在的汽車可能包含軍用式夜視功能來幫助分辨路口的行人;先進(jìn)的安全程序來確保安全氣囊在一微秒內(nèi)啟用;電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)和防抱死剎車幫助在惡劣天氣引導(dǎo)車輛;或者是備用攝像頭(傳感器)來幫助駕駛員在不良駕駛環(huán)境下看得更清楚。所有這些電子系統(tǒng)都需要電子控制單元來保持正常運(yùn)行。一旦車輛增加了車載信息娛樂系統(tǒng),開發(fā)人員也就一下子面臨了一輛車上很多復(fù)雜的連接性挑戰(zhàn)。顯然,一輛車的多媒體功能要被分類,并與安全關(guān)鍵性功能區(qū)分出不同的優(yōu)先順序。
互聯(lián)汽車也意味著使用了空前多的電子控制單元。最近有研究顯示,當(dāng)今的高端豪華車上可看到近100個(gè)電子控制單元。還發(fā)現(xiàn)了從8位和16位應(yīng)用處理器向低端32位微控制器的轉(zhuǎn)移。這只有在硬件成本不斷下降而硬件性能和功能提升時(shí)才適用�;ヂ�(lián)汽車中的這些活動(dòng)需要處理復(fù)雜的活動(dòng)。這就是全功能汽車操作系統(tǒng)能夠發(fā)揮作用的地方。Linux作為一個(gè)操作系統(tǒng)顯示出了很廣闊的發(fā)展前景,它能夠?qū)⒈姸喙δ芗谒闹虚g件。
目前正在努力確保在達(dá)到基本活動(dòng)要求的同時(shí),將汽車關(guān)鍵活動(dòng)獨(dú)立出來,確保安全性和數(shù)據(jù)完整性,這通常會(huì)使用一套虛擬層和虛擬化技術(shù)。在虛擬層技術(shù)中將Linux與經(jīng)過安全驗(yàn)證的RTOS相結(jié)合提供了一種絕佳的選擇,既能夠在單芯片平臺(tái)上整合各種關(guān)鍵應(yīng)用,又可以通過模塊的整合降低整體汽車成本。
除了為安全關(guān)鍵應(yīng)用提供支持外,安全也正成為互聯(lián)汽車領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注的問題。安全增強(qiáng)Linux (SELinux)是Linux的一個(gè)成熟組件,目前正被研究用于安全至上的互聯(lián)汽車的內(nèi)部功能。這也是Linux遠(yuǎn)超專有操作系統(tǒng)的一個(gè)方面。