2022年11月8日-10日，由中国汽车工业协会主办的第12届中国汽车论坛在上海嘉定举办。作为党的“二十大”召开后的汽车行业首场盛会，本届论坛以“聚力行稳 蓄势新程”为主题，共设置“1场闭门峰会+1个大会论坛+16个主题论坛”，以汽车产业的高质量发展为主线，与行业精英一起贯彻新精神，研判新形势，共商新举措。其中，在11月10日下午举办的“主题论坛12：跨界融合，赋能自动驾驶落地”上，东软睿驰副总经理刘威通过视频发表精彩演讲。

　　感谢中汽协的邀请，有幸参加2022中国汽车论坛，我是来自东软睿驰汽车技术上海有限公司的刘威，很高兴有机会与各位同行、专家分享交流。
　　我今天演讲的题目是“基于开放SOA架构的自动驾驶域控制器”。
　　在介绍自动驾驶域控制器之前，我们先看一看自动驾驶行业的发展趋势。
　　从整车的E/E架构看，逐渐朝着域控化在发展。过去我们可以看到传统的汽车上有上百个ECU完成一些汽车的功能。现在开始逐渐转向三个域控，向自动驾驶，智能座舱、底盘动力进化，未来也会进化到舱驾一体，中央计算单元。
　　从软件架构的演进来看，由原来单体式架构、分布式架构逐渐向SOA和微服务架构演进。
　　单体式架构是传统汽车常见的一种架构，按照不同的硬件形态单独定制而成，有其专有的软件架构，更多是面向过程、满足单一的功能。随着汽车集中化的程度逐渐提升，单体式架构已经无法满足多功能集成开发以及灵活部署的需求，因此，过渡到面向对象的分布式架构，也称垂直式架构。未来，随着在中央计算单元的发展，为了满足车辆SOP后还能够灵活方便地提供更多的新功能服务，软件架构又开始向SOA架构以及微服务架构进行演变。
　　那么从整车智能化的需求来看，传感器在逐渐地升级，我们可以看到从自动驾驶的等级来看，包括自动驾驶的L1级别一直到L5级别，随着自动驾驶等级的不同，传感器的配置的数量、配置的方案也在发生变化，最多的到了L4、L5级之后，整车的传感器已经进化到30-40个之多。
　　从自动驾驶的技术需求来看，它仍然处在不断的变化当中，我们这里面可以看出几个重要的变化点。从传感器的变化来看，过去的行车和泊车的传感器是分离的，我们看到越来越多的高等级自动驾驶当中，行车和泊车的传感器的分工已经逐渐模糊化。在行车的时候，泊车的传感器也在发挥着作用。那么传感器功能泛化已经逐渐成为未来的发展趋势。
　　另外，从开发形态上来看，过去软硬一体的提供整体解决方案的产品，逐渐过渡到大域控、中央计算的软硬分离的开发方式。未来，软硬分离成为未来整个开发的发展趋势。从功能分布来看，正在向集中式进行整合，过去的这种分布式的功能单元已经逐渐被整合到域控、中央计算当中去。
　　从供应商和主机厂的合作模式来看，也存在着不断变化演进的趋势。尤其是从过去的黑盒、封闭式开发转向白盒或者灰盒开放式开发方式。由过去一个供应商、两个供应商合作完成的一个产品，逐渐变成一个由多个功能商协同提供不同功能的方式来进行开发。
　　从数据的方式来看，过去因为很少上传一些数据，最多就是一些触发数据，像EDR数据存到云端，为功能的使用提供一些辅助。实际上我们可以看到随着自动驾驶功能等级的提高，越来越多的数据驱动的开发方式逐渐演变成为一种新的开发方式。在这里面也凸显了一种新的需求，在这里面就是信息安全的需求以及功能安全的需求，包括数据脱敏，包括OTA这样一些新的安全的需求应运而生。
　　除此之外，我们可以看到自动驾驶的域控制器随着功能等级的提高，它的算力也在逐步地提高。从过去的几TOPS到几十TOPS，甚至现在的几百TOPS、上千TOPS，越来越多的域控制器需要通过多核异构的方式来提供这么大的算力、来支持这些复杂度越来越高的功能。因此，控制器的开发的难度也陡然而升。
　　从自动驾驶开发模式，我们可以看到越来越多的变革开始出现。OEM过去都是提供需求，由供应商来完成功能和产品的开发，现在可以看到越来越多的主机厂在自建软件的能力，来参与整个产品的前期设计，多方联合开发的方式正在改变整个汽车生态圈的面貌。
　　我们可以看到过去是属于典型的平面式开发，各个功能硬件都是独立开发的。基于信号的架构在设计之初已经锁定了，但是实际上我们可以看到今天越来越多的行泊一体，舱驾一体新的产品形态，越来越多地采用立体式的开发，分层次、横向打通软件架构。同时，面向服务来进行灵活的拓展和部署，过去的单一的ECU现在越来越多地被集成的ECU取代，从底层的软件到中间件，到上面的功能应用，分层的方式越来越明显。
　　尤其是面向中央计算的时候，越来越复杂的功能和应用解耦，多维立体式的开发也成为未来明显的发展趋势。
　　最近两年大家在谈软件定义汽车模式，实际上我们可以看到汽车消费市场的需求量不断推动软件定义汽车SDV转型，实现为消费者提供更多、更好的多元化的智能体验。智能化的体验的落地是需要一个开放持续迭代的SOA架构，这样一个架构在实施软硬分离的同时，也能够为前面讲的全新合作开发模式来提供一个实施基础。
　　一个典型的软件定义汽车的SOA架构可以看到，从下往上，硬件到适配厂实现软硬分离，来区隔不同硬件的差异化。在上面有一个标准化的AUTOSAR软件，在上面是一个通用的基础的中间件来支撑不同的功能域的开发，上面是功能域的中间件，来屏蔽不同功能应用的一些差异化的开发。在最上层可以支持服务和灵活迭代的业务层，这里面包括自动驾驶、车控、座舱的应用，这个也是主机厂来吸引终端用户很重要的个性化、差异化的应用开发层。
　　这里面我们也总结了一些开放的SOA架构的特性。包括SOA化，这里面我们提到不同的通信、共享设计、组件来实现软硬分离。这里有一个自进化，满足功能安全和信息安全要求的架构。同时，它应该是可实现端云联动，支持跨域，包括域内、跨域的集成式的架构，能够实现不同服务的发布与订阅。
　　从前面介绍的趋势和需求来看，一个好的自动驾驶域控制器的架构应该是安全、软硬分离、面向服务、开放的，应该是面向开发者的，能够实现自我进化，实现传感器多功能泛化的。
　　这里面介绍一下东软睿驰自动驾驶SOA软件架构。
　　整个架构分为三个层次，硬件层、软件平台层、服务应用层。
　　我们通过NeuSAR来实现软硬分离，通过服务应用层来提供服务APP，通过配置的方式来实现传感器服务、自动驾驶服务、视频的服务以及场景的服务。其中场景的服务是用于自我进化的，内嵌的一些corner case的模式自动驾驶数据收集机制来处理长尾问题。
　　在软件平台层我们采用面向服务的思想，封装各种组合服务，来实现跨平台操作系统，跨车型的操控。这里面我们可以看到典型的括Framework、Core、Module、EAL这样一些功能模块，同时我们也提供了信息安全的模块，包括安全的启动这样一些模块。
　　我们逐步介绍一下整个的平台层里面的自动驾驶的专用中间件。
　　像Framework主要是负责为service APP和module提供一些运行环境，负责实体间通信，包括一些服务的管理，module的管理，故障的管理，模式切换的管理等等。
　　EAL自动驾驶的专用中间件，这里面封装了一些底层的环境，包括底层的硬件，操作系统、整车的环境以及云端的互联，因为这些东西是有差异化的，不同的车型，不同的主机厂可能采用不同的操作系统、整车环境，通过我们EAL的封装来提供服务，从而保证更好地实现软硬分离。
　　在Core模块，我们实际上是来为一些通用的服务定义一些真正地为我们外部环境和部署的结构，同时提供自动驾驶系统通用的功能，通用的功能包括资源的管理、坐标的变换， AI和高性能的处理，包括一些ADAS的工程。在ADAS的工程里面同时包括数据记录的管理、诊断服务的一些管理等等。
　　除此之外，我们在module模块也提供了一些自动驾驶开发的基础模块，包括像感知、地图定位、规划、控制。我们提供了不同的开发工具、产品以及售后服务的一些套件，能够帮助我们开发者更集中精力去做一些应用层的开发。
　　同时我们还提供了两种不同的架构，一个是轻量级的，对于功能相对简单，成本敏感的用户，采用左边的轻量级的架构，我们在域控内部整合了通信方式，来形成以数据流为核心的软件架构。在域外去进行通信的时候，我们可以采用SOME/IP的方式，像我们跟座舱、BCM、T-BOX的通信都是可以走SOME/IP。
　　我们内部整合了多种通信方式，也能够实现数据和数据提供者的解耦，数据使用者不用关心数据是谁提供的，也不用关心是哪种通信方式来实现的，只要使用它的数据就可以了。我们封装了一些感知定位的算法，也做了一些服务，来便于升级和替换。整车域一体的架构，按照云端下发的规则，通过触发器来触发，按需来进行上传数据。
　　另外，我们针对一些功能复杂，自动驾驶等级更高的域控，我们可以采用右边可靠性更高的架构。对外，我们支持SOME/IP、DDS两种协议，可以根据整个的需要进行配置，对内，采用了DDS来提供更好的数据服务质量，来满足自动驾驶复杂的场景的需求。我们通过DataBank API的方式对处在不同位置上的数据进行统一的发布和订阅，来实现软件的灵活部署。
　　我们在软硬分离这一层次，东软睿驰提供了基础软件NeuSAR，来实现支撑自己的SOA的设计。NeuSAR也是最新推出的符合最新标准的2111的版本，我们可以为SOA通信使用协议栈，包括机器内部和机器之间的通信服务来提供支撑。像我们的典型ARA-COM，像协议栈、功能安全、网络安全，包括S2S这样一些服务，模块都可以标准化地进行提供。
　　我们面向功能安全也在不同的软件模块和算法里面都嵌入了功能安全的机制，除了硬件端，我们软件也是满足功能安全的。东软睿驰通过了ASIL-D流程的认证，像我们的基础软件产品是过了ASIL-D的认证，像智能化的产品，像智能前置摄像头，DMS，DMS是支持高等级自动驾驶的DMS，也是满足功能安全的ASIL-D。ASIL-D域控产品也增加了实施硬件当中。
　　在我们整个的SOA架构里面还提供了信息安全的模块，可以实现防火墙、安全的启动、IDS、安全的存储、安全的OTA、安全的数据通信信息安全的机制，同时东软睿驰也是国内首批通过ISO21434流程认证的企业，这些认证也是在我们产品当中被充分的实施。
　　我们SOA软件架构支撑不同产品的开发和应用，从L0-L2，甚至L3这样的产品都在应用这样一套软件构架，在不同的等级产品当中进行适当的裁减。
　　我们的产品还实现了一些标准化，我们L2+域控，L2++域控制器，除了能够支持不同的标准的传感器，同时我们还预置了标准的AutoSAR，以及控制器的接口都是标准的I/O接口，我们还预置了标准的系统底层软件来帮助我们的车企和开发者迅速上手，能够进行应用层的开发，专注个性化和创新功能的实现。
　　我们在自动驾驶开发模式上也是实现一种开放的生态合作。我们可以分层次提供不同的软件能力，最大限度地来满足移植性、易维护性及系统的健壮性，  可以提供不同的硬件平台的支持，TI、Renesas、NXP、英伟达以及地平线的标准化的芯片。我们可以预置OS相关的基础软件提供面向自动驾驶的实时处理框架，包括标准的I/O接口、算法软件包以及应用层的功能软件。我们在云端也实现了我们整个数据驱动闭环的云端的服务。
　　我们可以提供智驾云上面仿真的工具，轻量化的仿真工具，包括一些数据标注，数据采集，数据脱敏、数据转换，数据触发器动态配置下方案的一些机制。通过这些方式，我们可以实现达到开放的可迭代的SOA软件架构和整个产品的开发方式。
　　（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）