《智能網聯(lián)整車綜合測試》課件-車載智能計算基礎平臺SOA架構

車載智能計算基礎平臺SOA架構主講教師：01SOA的設計思想02基于SOA的計算平臺底層系統(tǒng)和基礎軟件設計要求03OEM自動駕駛應用軟件SOA開發(fā)SDKPART01SOA的設計思想一、SOA的設計思想SOA的設計思想是將應用程序分解為特定的功能組件或服務，并且獨立于硬件、操作系統(tǒng)，通過標準化協(xié)議和應用程序接口（API）進行訪問。這些服務設計應該可以被共享而不是受限于特定的硬件和車型。與云相關的某些組件或服務在設計時應考慮可以運行在本地計算機（計算平臺）或分布式聯(lián)網計算機群（邊緣云或中心云服務器）上，在應用和服務組件的設計中可遠程訪問并獨立更新。計算平臺底層系統(tǒng)和基礎軟件設計需要為上層服務和應用提供友好而且穩(wěn)定的SOA基礎架構。PART02基于SOA的計算平臺底層系統(tǒng)和基礎軟件設計要求二、基于SOA的計算平臺底層系統(tǒng)和基礎軟件設計要求解耦操作系統(tǒng)解耦硬件平臺，底層軟件獨立于車型、操作系統(tǒng)以及編程語言。內核/POSIX/中間件獨立于業(yè)務邏輯，數(shù)據(jù)源解耦傳感器硬件設計。分層整個系統(tǒng)應該進行分層架構設計，對系統(tǒng)不同層次和各個基礎服務組件間界定清晰的界面，盡量采工業(yè)界認同的接口和標準，兼容車輛傳統(tǒng)的控制器和操作系統(tǒng)和協(xié)議。二、基于SOA的計算平臺底層系統(tǒng)和基礎軟件設計要求模塊化將基礎服務軟件功能分解成不同類型的一個或多個獨立功能，功能間相互獨立，方便構建上層應用，如數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)回傳、OTA、信息安全、網聯(lián)云控。智駕功能的基礎服務也可以進行分解，如狀態(tài)機、模式管理器、算法模塊、環(huán)境模型。抽象對不同的感知硬件實現(xiàn)共性數(shù)據(jù)抽象，既隔離上次算法模塊又可以實現(xiàn)快捷硬件匹配。標準化接口和數(shù)據(jù)標準化。二、基于SOA的計算平臺底層系統(tǒng)和基礎軟件設計要求（一）軟硬件解耦定義軟硬件解耦是在軟件系統(tǒng)和應用設計上獨立于硬件設計，通過構建一個通用的軟件架構對硬設備接口進行抽象化處理，來兼容不同的硬件設備。硬件適配快速適配硬件平臺快速適配車輛平臺內核中間件AI安全域傳感器抽象執(zhí)行器抽象HMI數(shù)據(jù)接口二、基于SOA的計算平臺底層系統(tǒng)和基礎軟件設計要求（二）智駕功能的基礎服務分解定義在SOA架構設計中，對復雜應用和服務提取共性功能，分解成不同基礎服務功能，目的是最大限度的重用現(xiàn)有模塊和服務，提高開發(fā)效率。功能分解應遵循的準則基礎服務內高內聚，服務之間低耦合；低耦合服務間盡可能使用標準化的服務化界面；如果某個功能模塊復雜度還是很高，通過共性提取，需要繼續(xù)拆分。二、基于SOA的計算平臺底層系統(tǒng)和基礎軟件設計要求（二）智駕功能的基礎服務分解應用通過對復雜的自動駕駛功能、算法分解，形成基礎模塊，狀態(tài)機/模式管理器、算法、環(huán)境模型，提供通用的L0~L4級自駕功能應用開發(fā)的組件化解決方案，支持基于組件的快速開發(fā)和驗證。主機廠基于自身策略，在設計和開發(fā)功能軟件時可以選擇不同的功能模塊和算法組件，實現(xiàn)拼插式功能組合，靈活構建智能駕駛系統(tǒng)級解決方案。二、基于SOA的計算平臺底層系統(tǒng)和基礎軟件設計要求（三）網聯(lián)云控服務能力提供標準的、抽象的信息服務如紅綠燈信息、交通提醒信息、安全預警信息、路側感知信息、周邊車輛行駛信息提供可插擴算法的能力可以新增、轉換、適配不同的云控算法和應用。工作原理網聯(lián)云控模塊是車內外信息通信的橋梁，車輛平臺可把自車狀態(tài)、行駛意圖廣播到周圍環(huán)境中或上傳到云平臺，同時也可從周圍環(huán)境或邊緣云獲得感知信息（如障礙物信息），決策規(guī)劃建議，甚至運行軌跡信息。作用和目標網聯(lián)云控模塊可以通過對基于SOA架構設計思想的應用設計，無縫對接現(xiàn)有V2X場景，支持云控應用和云車協(xié)同應用。通過5G低延時、高速率的通訊技術支持數(shù)字孿生，實現(xiàn)車內計算、應用向云邊浮動和擴展。二、基于SOA的計算平臺底層系統(tǒng)和基礎軟件設計要求（四）信息安全服務基于信息安全技術，可以建立多種遵循SOA架構設計的信息安全服務：網絡入侵檢測信息安全監(jiān)控和預警數(shù)據(jù)安全主機安全監(jiān)測在設計信息安全服務時，應該考慮用SOA的方法。比如信息安全監(jiān)控可能運行在平臺上，也可能運行在云端。基于SOA設計信息安全服務不依賴平臺和操作系統(tǒng)，可以和云端的安全應用共享或無縫對接，也可以快速引入第三方信息安全服務。二、基于SOA的計算平臺底層系統(tǒng)和基礎軟件設計要求（五）系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是針對汽車場景定制的復雜大規(guī)模嵌入式系統(tǒng)運行環(huán)境。包含操作系統(tǒng)內核虛擬化管理HypervisorPOSIX系統(tǒng)中間件及服務等通過系統(tǒng)軟件平臺集成虛擬化管理、系統(tǒng)內核、中間件等組件，可為上層功能軟件提供一個穩(wěn)定、高效、安全的SOA服務運行環(huán)境，以及與硬件無關的應用開發(fā)接口。PART03OEM自動駕駛應用軟件SOA開發(fā)SDK三、OEM自動駕駛應用軟件SOA開發(fā)SDK自動駕駛開發(fā)SDK通過一系列的軟件組件和工具使OEM能夠自由選擇不同的硬件與軟件、算法，自行組裝出自己的自動駕駛系統(tǒng)。OEM專注于構建他們的特定應用程序應用開發(fā)者對不同應用分類提供共性的算法集和模型（包括環(huán)境模型、規(guī)劃模型、控制模型），通過應用軟件接口（SDK/API）支撐實現(xiàn)高效低成本應用開發(fā)。三、OEM自動駕駛應用軟件SOA開發(fā)SDK自動駕駛開發(fā)SDK通過一系列的軟件組件和工具使OEM能夠自由選擇不同的硬件與軟件、算法，自行組裝出自己的自動駕駛系統(tǒng)。第三方算法供應商通過標準化的算法框架兼容多家第三方算法，通過不斷豐富的算法生態(tài)為OEM廠商提供多種選擇。軟件開發(fā)工具包具備完整的仿真測試流程和豐富的場景庫，能夠支持基于