禾多科技中間件HoloSAR加速自動駕駛量產(chǎn)落地

隨著汽車智能化迅速發(fā)展，現(xiàn)在各大廠商新車上市時，都會將智能駕駛能力作為重要賣點。但關(guān)于智駕系統(tǒng)的介紹，大家最耳熟能詳，要么是各種最新算法和上層軟件功能，要么是大算力芯片和激光雷達等先進硬件。自動駕駛中間件對于許多非行業(yè)人士來說，還是一個相對陌生的名詞。

與此同時，對于服務(wù)車企自動駕駛量產(chǎn)項目的科技創(chuàng)新企業(yè)來說，是否擁有全棧研發(fā)能力，是衡量企業(yè)競爭力與創(chuàng)新力的重要標(biāo)準(zhǔn)。

以禾多科技為例，如今已具備「域控制器硬件+操作系統(tǒng)+中間件+行泊功能軟件」自動駕駛?cè)珬Ｑ邪l(fā)能力——除了此前禾小多為大家介紹過的HoloPilot和HoloParking自動駕駛軟件系統(tǒng)、HoloArk域控制器硬件方案，禾多科技還自主研發(fā)了面向SOA架構(gòu)、滿足AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)的自動駕駛中間件HoloSAR，能以松耦合機制和可組合擴展特性，靈活、高效地服務(wù)于不同汽車廠商的自動駕駛開發(fā)流程，大大縮短量產(chǎn)開發(fā)周期。

那么，中間件是什么？在自動駕駛系統(tǒng)中起到什么樣的作用？HoloSAR又將如何推動禾多科技自動駕駛方案快速量產(chǎn)？本期的「有禾不可」就來為大家進行簡單介紹。

「軟件真正定義汽車」的操作系統(tǒng)

「軟件定義汽車」是一個經(jīng)常被大家所耳聞的概念。那么，我們把自動駕駛汽車比喻成一臺智能電腦，域控制器、傳感器和車輛平臺是硬件，部署在上面的各種感知、規(guī)劃、定位算法是應(yīng)用軟件，相信大家很容易理解，這中間還需要一個能夠銜接軟硬件的操作系統(tǒng)。

智能移動設(shè)備上的iOS、Android，車載系統(tǒng)中Linux、QNX屬于狹義操作系統(tǒng)，通常包括內(nèi)核、文件系統(tǒng)、驅(qū)動以及部分協(xié)議棧整合在這些底層系統(tǒng)軟件中。

但在自動駕駛領(lǐng)域中還并沒有發(fā)展出一個標(biāo)準(zhǔn)化、能覆蓋所有車型的「超級操作系統(tǒng)」。多種底層系統(tǒng)軟件并存的局面，導(dǎo)致自動駕駛研發(fā)復(fù)雜，開發(fā)成本劇增。

顧名思義，中間件就是介于底層系統(tǒng)和上層應(yīng)用之間的一層軟件框架。它對下可以適配不同的域控制器平臺、傳感器、系統(tǒng)內(nèi)核和架構(gòu)，讓底層軟件在不同的處理器架構(gòu)和芯片間共享數(shù)據(jù)；對上可以提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)接口，支持自動駕駛數(shù)據(jù)鏈路上需要的各項服務(wù)，并負(fù)責(zé)各類應(yīng)用軟件模塊之間的通信以及對底層系統(tǒng)資源的調(diào)度，是自動駕駛系統(tǒng)中不可或缺的一部分。

因此，中間件是整個自動駕駛軟件架構(gòu)的核心組成部分之一，與底層系統(tǒng)、硬件驅(qū)動層共同組成了廣義上的操作系統(tǒng)。在軟件定義汽車的時代，真正能全面掌握芯片、操作系統(tǒng)、中間件、算法和上層應(yīng)用的創(chuàng)新企業(yè)才能走在技術(shù)前沿。而HoloSAR正是禾多科技基于自身全棧自動駕駛研發(fā)能力，自主開發(fā)的智駕OS。

HoloSAR-禾多智駕OS

「軟硬解耦」的關(guān)鍵角色

類似「軟件定義汽車」，「軟硬解耦」是汽車智能化的另一個熱門概念，而中間件在其中正扮演著關(guān)鍵角色。

隨著近年來自動駕駛從低階到高階的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)開發(fā)流程模式，即功能定義-硬件選型-針對不同芯片平臺開發(fā)適配各自系統(tǒng)軟件，已難以滿足需求。自動駕駛軟件的復(fù)雜性和快速更新迭代要求智能計算平臺不僅要支持基礎(chǔ)OTA功能，還要進一步實現(xiàn)軟硬件解耦、區(qū)域分離、算法和應(yīng)用軟件模塊化、接口開放。

因此，自動駕駛軟件應(yīng)遵循SOA（Service-Oriented Architecture，面向服務(wù)的軟件架構(gòu)）設(shè)計理念，即分層化、模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化，使服務(wù)和應(yīng)用能夠在不同車型、硬件平臺、操作系統(tǒng)上復(fù)用，并且可以通過標(biāo)準(zhǔn)化接口對應(yīng)用功能進行快速迭代升級。

自動駕駛中間件就正是可以按需調(diào)整、滿足越來越復(fù)雜的底層硬件、傳感器及上層應(yīng)用靈活需求的平臺。通過對傳感器、計算平臺等資源進行抽象，對算法、子系統(tǒng)、功能采取模塊化的管理，中間件能通過統(tǒng)一接口，屏蔽基礎(chǔ)硬件、底層系統(tǒng)和通訊協(xié)議的差異性，提供統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的交互界面，從而降低上層應(yīng)用軟件的開發(fā)難度，使研發(fā)工程師可將注意力集中到功能算法的開發(fā)上。

HoloSAR Designer工具

作為連接上層應(yīng)用程序和底層基礎(chǔ)軟硬件的橋梁，自動駕駛中間件如果能做到足夠?qū)崟r、安全和開放，「軟硬解耦」的插拔式設(shè)計便成為可能，這使得各種自動駕駛上層應(yīng)用能夠靈活適配不同的傳感器、芯片、車輛平臺等硬件，在后續(xù)也可以進行高效地系統(tǒng)迭代，從而進一步提升自動駕駛系統(tǒng)的研發(fā)效率，降低開發(fā)門檻和綜合成本，加速產(chǎn)品量產(chǎn)。

加速自動駕駛量產(chǎn)落地

由此可見，中間件在自動駕駛系統(tǒng)中起到了承上啟下的作用，能夠充分發(fā)揮域控制器、傳感器硬件效能，便于駕駛上層應(yīng)用軟件更加快速、高效、靈活地研發(fā)。作為專注于自動駕駛量產(chǎn)應(yīng)用的科技創(chuàng)新公司，禾多科技基于自身優(yōu)勢，自主研發(fā)了HoloSAR自動駕駛中間件。

在實際運行過程中，自動駕駛系統(tǒng)需要處理大量的感知數(shù)據(jù)，且為了保證安全，所有數(shù)據(jù)都需要接近實時的速度處理。這既對智駕芯片算力提出了很高的要求，還需要高效率的數(shù)據(jù)通信，保證系統(tǒng)能夠?qū)Ω鞣N交通狀況進行相應(yīng)。

HoloSAR是為自動駕駛應(yīng)用場景量身打造的一款基礎(chǔ)軟件，包含三部分：AP、Frameworks、Adapter，完整構(gòu)建了松耦合、易擴展的軟件架構(gòu)，并引入DDS-TSN全域通信概念，即在SOC和MCU芯片內(nèi)部署DDS融合TSN的協(xié)議，設(shè)定Qos策略及配置參數(shù)，實現(xiàn)上層全功能節(jié)點的核間和片間確定性通信，從而讓通信組件在芯片的不同進程間通過零拷貝的方式進行數(shù)據(jù)傳輸，并通過優(yōu)化算法，將底層通信中DDS CPU的占有率控制在10%以內(nèi)。

HoloSAR滿足AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)和SOA架構(gòu)，支持全域DDS、SOMEIP、Zero-Copy、DoIP的通信和診斷協(xié)議，并能提供靈活的工程配置與代碼生成全套工具鏈，大大減少自動駕駛算法面向不同的硬件域控平臺時所需的移植部署工作量。

同時，HoloSAR完全滿足自動駕駛算法需要的三大確定性組件：確定性計算、確定性調(diào)度、確定性通信，開發(fā)的虛擬化運行時硬件平臺可以在無硬件的情況下，讓自動駕駛軟件算法功能在移植域控硬件前完成測試驗證工作。

為了應(yīng)對不同廠商車型硬件配置差異，HoloSAR還具備多域控適配能力，能靈活移植、部署不同芯片方案的域控制器硬件，使插拔式設(shè)計便成為可能，從而推動禾多行泊一體自動駕駛方案能夠面向不同廠商要求，高效完成量產(chǎn)部署。

目前，HoloSAR已獲得了多家國內(nèi)大型主機廠和芯片公司的青睞。此外，由禾多科技自主研發(fā)的自動駕駛域控制器HoloArk也已獲得奇瑞等多家頭部車企定點，將于今年量產(chǎn)裝車。面向未來，禾多科技將與更多大型汽車主機廠商緊密溝通，努力擴大自身“朋友圈”，以行泊一體、軟硬一體、SOA服務(wù)架構(gòu)和開發(fā)共贏的合作思路，推動旗下自動駕駛方案在更多主機廠車型上量產(chǎn)搭載，積極賦能中國乃至全球自動駕駛的落地普及。

審核編輯：湯梓紅