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普华成立于2008年,是中国电子科技集团基础软件开发的平台公司。普华的主要业务规划集中在两个方面,一是通用操作系统,二是专用操作系统。是国内首家能够提供从实时嵌入式操作系统到通用桌面、服务器、云操作系统的产品,以及相应服务和解决方案的基础软件企业。

评论:0 发布时间: 2023-04-29 浏览: 106
     在专用操作系统上,普华主要以汽车电子为主。经过十余年的发展,普华于2009年成为AUTOSAR的普通会员,经过十余年的产品研发、推广、量产,于2018年成为AUTOSAR的***会员。   普华汽车的基础软件产品也在2020年获得了ASIL-D产品级功能安全认证,是国内***早通过ASPICE三级汽车电子开发流程认证的企业。2021年,普华基于AUTOSAR R20-11版本开发了AUTOSAR自适应基础软件平台,满足了智能网联时代的需求。   对于一个行业的发展来说,技术的传承非常重要。任何行业的技术发展都必须是渐进的、持续的,不能像猴子掰玉米一样。   在智能网联汽车产业的发展过程中,除了基础技术和产品开发,任何花哨的概念或产品定义都必然是空中楼阁,水中浮萍。汽车工业的发展从机械到电子,再到智能化、网联化、电气化。其电子架构从分布式向域集中、跨域集中和未来集中式趋势转变,从***初的CAN总线、LIN总线、Flexray总线等,基于工业行业相对成熟的以太网在汽车行业的发展,发展为车载以太网和TSN技术。   相应的,在智能驾驶和智能网联汽车中,越来越多的传感器和执行器,以及各种相应的智能驾驶和人工智能数据处理,也推动了汽车电子行业相应的芯片和硬件,其功能、性能和计算能力不断提高,资源不断完善。   在这个越来越复杂、高安全性的系统中,涉及到驾乘人员的生命安全,普华和行业一样,也在不断思考在软件定义汽车时代,自己将面临怎样的挑战。这在业内也形成了五个方面的共识:1)系统越来越复杂;2)不同的汽车品牌要发展自己的品牌,树立自己的品牌形象,为自己的产品提供差异化的亮点,那么从这个角度来说,如何在融合软硬件的基础上满足差异化的软件需求;3)第三,与传统汽车模式相比,在软件定义汽车的智能网联汽车时代,汽车***终量产后,由于未来不断的动态发展变化,实现千车千面将涉及量产后整个系统的长期维护, 这就相当于汽车卖出去之后,是终点,但在软件定义汽车时代,却是起点。   行业复杂标准的迭代   4)由于行业的复杂性,很多应用标准,尤其是智能网联相对较新的跨领域、跨学科的复杂系统行业,还比较模糊甚***缺失。5)当软件定义汽车量产后需要进行动态升级和定制时,如何保证汽车系统仍然是一个安全的系统,相应的,引入了更多结合功能安全、信息安全和软件定义汽车的挑战。   面对这些挑战,业界也在不断思考和总结哪些方面可以支持软件定义汽车。总的来说,整个行业有三大方向。一是标准硬件的大规模使用,二是硬件计算能力的大规模运维,三是标准软件的大规模应用。   作为一家拥有基础软件平台的软件企业,普华也像业界一样做出了相应的思考。从标准软件的角度来看,从下到上大致可以分为四个部分。***底层是操作系统,有广义和狭义之分。有中间件,中间件行业经常混淆概念;从普华的角度来看,中间件可以分为两种。一种是所有软硬件平台上***底层的通信和资源管理,无论什么样的场景和应用产品,都有相应的国内外标准进行统一标准化。普华称为标准化的基础中间件,如SOME/IP、DDS等,基于国际和行业协议标准经常被提及;另一种中间件被称为功能中间件或应用中间件, 这是许多行业的许多友好企业经常介绍的。它类似于基于特定的硬件功能特性总结抽象出来的原子化功能或原子化服务,为顶层应用进行封装开发,形成相应的基础场景或基础中间件。这被普华称为功能或应用中间件。   基于***低的操作系统、标准化中间件和功能中间件,实现相应的感知、控制、决策处理、算法和应用,实现相应的人工智能、自动驾驶和智能驾驶算法。   这三个方面都是车端的。   未来,它将面向车云的中央计算、集中化甚***一体化。此外,数据处理和云处理的标准化也非常重要。在服务器领域,普华有相应的容器技术,虚拟化技术等等,涉及到对这些方面的支持。   透过场景看本质,直面软件定义汽车时代,无论是宏观专注还是微观专注。   为了电子电气架构的融合,从原来的分布到域内集中、跨域集中、未来的中心集中,我们认为这是一个宏观的集中。   另一种微集中,即在整个电子电气架构发展的大背景下,处理器从原来的MCU到MCU加SOC的多处理器结构,转变为异构多核单芯片结构,即在芯片层面采取了持续发展的集中。   无论是在宏观集中还是微观集中,我们都可以从功能逻辑领域看到三个部分。一部分是安全实时系统,已经形成了业界事实上的标准,即以AUTOSAR CP平台为基础技术。它是在安全实时系统的基础上逐步发展起来的。通过增加系统的灵活性和动态性,汽车智能网联的开发相应增加了ADAS智能驾驶、智能驾驶舱等领域。从逻辑上来说,分为这三个区域。无论是智能驾驶还是智能驾驶舱,都需要对整车进行控制,包括静态和动态。因此,在智能驾驶舱领域,在智能驾驶领域,仍然会有一些处理安全的实时车辆控制系统。   智能网联汽车的AUTOSAR仍然是趋势。   在智能驾驶领域,从AUTOSAR技术路线来看,从2017年开始推出AUTOSAR AP,直到去年R21-11版本的开发,AUTOSAR AP本身的标准也越来越成熟,功能覆盖和架构的成熟度都有了很大的提升。目前,以欧洲为主的国内外车企和零部件供应商都在推进基于AP的智能驾驶相关的量产或应用,这种趋势正在逐渐加强。   在智能座舱领域,除了处理车辆控制系统(基于CP)之外,其他功能,如人机交互、车云互联等,需要更多的处理能力和连接能力。方面,我们知道应用生态很强的Linux和Android是主要系统。   因此,普华认为,在软件定义汽车时代,AUTOSAR技术路线仍是重要趋势,而在未来智能和无人驾驶汽车的应用场景中,AUTOSAR的AP和CP相辅相成,共同为智能网联汽车提供核心基石。普华十多年来一直致力于汽车电子基础软件产品的研发和量产,并继续以AUTOSAR为基础技术路线。在面向未来的软件定义汽车智能网联时代,普华普华持续赋能这一行业的发展。   对于面向未来的智能网联汽车,大家都说面向未来的汽车的软件架构的动态特性是相对强调的。看这种现象背后的本质,从技术的角度,我们认为汽车作为一个高安全性的产品,应该是动静结合,而不是***的动。从软件结构本身来说,我们认为汽车首先必须是一个静态的部分,一个高安全性和高实时性的部分。   虽然SOA的面向服务的软件架构为汽车行业的软件定义汽车提供了更多的支持,带来了动态支持。无论从目前的域集中、跨域集中还是未来的中心集中来看,所有的汽车首先必须是安全产品。汽车的电子电气架构平台确定后,整车的机械电子相关物理特性基本确定,相应的智能传感器、智能执行器、制动器、底盘控制、油门踏板等物理控制也相对确定。这些都是静态的。从汽车建筑的本质来看,发现它有动态和静态之分。   普华提供的AUTOSAR CP和AP的集成解决方案不是简单的机械集成,而是两种场景对应的集成解决方案。普华称之为紧密与非紧密的融合或相对松散的融合。   在未来的域控制器上,甚***在未来的集中式中央处理器上,在同一中央处理器的多处理器集中上,也可以是基于同一芯片的异构多核的集中。在这种场景下,同一个控制器,即使在同一个芯片上,也需要相应的安全域和高性能计算域,这就需要整合CP+AP,形成一体化的解决方案。   CP+AP集成解决方案   刚才也提到了,从整车系统的角度来看,其背后的功能逻辑必然包括安全实时、软实时,以及一些非实时(包括智能驾驶舱应用)的领域和划分。对于实时性和高安全性的系统,比如采用AUTOSAR作为技术路线,采用AUTOSAR的CP。经过十几年的发展,AUTOSAR的基础软件已经覆盖了从***初的3.1.5、4.2到现在的R21-11的所有版本。这些标准涵盖的版本才是真正的量产版普华。***早,普华在2009年就开始了基于2.0版本的研发。   通过这些量产的验证,与我们的客户和国内外汽车厂商的深入合作,通过量产的应用和合作,普华也在相应的工具链上形成了完整的覆盖,包括上层SWC应用软件框架的设计,底层基础软件的配置和代码生成,RTE集成的配置和生成。   经过十余年的发展,普华AUTOSAR CP基础软件从2014年开始投入量产。截***目前,已有超过1000万辆汽车运行普华AUTOSAR CP基础软件产品。   在高性能计算的动态领域,普华还开发了基于AUTOSAR R20-11版本标准的智能驾驶基础软件平台。通过实现一些/IP、DDS等国际协议,实现了面向服务的软件架构。同时,在我们的CP产品中,也实现了对车载以太网的支持,以及基于车载以太网的面向服务的服务发现机制。通过这种结合,在功能上,基础软件平台本身实现了AP和CP之间的互通互联。无论是否紧密集成,都可以从基础软件平台开始实现AP和CP的集成。***后,安全和实时车辆控制的功能将通过一些标准服务提供给上层功能中间件和相应的应用软件,实现统一的面向服务的软件架构。   OTA是业内众所周知且讨论较多的功能,基于高性能计算平台,比如在系统上升级相应的算法和一些独立的应用。FOTA是固件的在线升级,更面向高实时性、高安全性的控制功能软件的升级。从普华普华的产品布局来看,***于服务器后台,之前提到基于普华的服务器操作系统和云操作系统,以及相应的云管理平台产品,可以为OTA、FOTA等软件升级系统提供由后台云系统的基础设施和基础产品组成的基础平台。   在车辆端,基于普华的AUTOSAR产品,普华可以实现相应的智能驾驶和域控制器的软件升级管理。同时,在域控制器后面的高实时高安全性ECU控制单元中,可以实现基于普华的AP,包括FOTA Master的功能,类似于OTA的客户端,可以通过基于UDS的协议升级域控制器下面对应的高实时高安全性控制单元的软件功能和数据。   提出创新:针对车辆差异化软件需求   为了实现差异化的软件需求和产品创新,汽车工厂需要一个完整统一的方法论和模型来设计整个系统功能。   随着AUTOSAR CP和AP的不断完善、发展和集成,在R20-11中***提出了抽象平台设计。即在AUTOSAR VFB原有概念的基础上,增加了一个抽象层,叫做VFB++,也就是在虚拟功能总线之上,AUTOSAR增加了一个系统设计层,叫做抽象平台设计。在设计抽象平台时,系统设计者不必关心***终功能是运行在安全性和实时性高的ECU控制器上,还是运行在高性能计算的域控制器上。对应顶层的抽象设计完成后,根据***终电子电气架构平台的选择和软硬件的选择,***终细分为不同的基础软件平台。也就是说之前很多人提到的,无论是各种场景还是自动驾驶设计, 前期设计功能时不需要考虑很多细节。   但***终,空中楼阁要想成为建筑,还是需要实现和落地,需要相应的基础软件和基础产品的支撑。   因此,AUTOSAR新一代软件架构可以用统一的模型和方法论支持整个软件定义汽车时代的软件系统设计,这是整个软件定义汽车基础的基础。   上面说的AUTOSAR的AP和CP主要涵盖了车辆实时控制和相应的智能驾驶领域。***早提到,在未来的智能网联汽车时代,一个完整的车辆系统在逻辑上分为三大区域:安全实时车辆控制、智能驾驶和智能驾驶舱。普华立足于通用操作系统和专用操作系统两大方向的操作系统基础软件平台研发,积累了相应的产品和研发能力。在汽车领域,基于普华强大的基因传承,也是面向下一代未来汽车的基础软件产品平台。   除了目前已经量产或研发的AUTOSAR CP和AP,在面向智能座舱的相关领域,基于相应的Linux操作系统内核开发能力和虚拟化能力,普华为智能座舱开发相应的操作系统内核和相应的标准化中间件,为功能软件中间件和顶层应用软件提供相应的、统一的、全覆盖的基础软件平台。

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