如果軟件正在吞噬世界，這在很大程度上要?dú)w功于 Linux。自 1980 年代末和 1990 年代初被開(kāi)發(fā)為桌面操作系統(tǒng) （OS） 以來(lái)，Linux 內(nèi)核的變體已經(jīng)擴(kuò)散到從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和移動(dòng)電話到飛行計(jì)算機(jī)和工業(yè)控制系統(tǒng)等嵌入式設(shè)備的所有領(lǐng)域。Linux 在這些領(lǐng)域的成功很大程度上歸功于開(kāi)源分發(fā)模型、可配置性、其廣泛使用的自我實(shí)現(xiàn)預(yù)言，以及通過(guò)代碼重用在平臺(tái)上快速迭代的能力，以及最初對(duì)安全性的擔(dān)憂內(nèi)核的確定性使其無(wú)法部署在安全關(guān)鍵系統(tǒng)中，這些都已得到緩解。

現(xiàn)在，隨著汽車(chē)級(jí) Linux （AGL）的出現(xiàn)，Linux 正在另一個(gè)關(guān)鍵的嵌入式領(lǐng)域站穩(wěn)腳跟。

汽車(chē)級(jí) Linux 的出現(xiàn)和智能手機(jī)體驗(yàn)

與許多其他垂直領(lǐng)域一樣，要了解 AGL 的出現(xiàn)，首先必須了解智能手機(jī)對(duì)相鄰市場(chǎng)的影響。與大多數(shù) IT 風(fēng)格的部署一樣，智能手機(jī)通過(guò)無(wú)線軟件更新進(jìn)行快速、持續(xù)的迭代，可以遠(yuǎn)程修復(fù)錯(cuò)誤、擴(kuò)展應(yīng)用程序的功能和性能并改善用戶(hù)體驗(yàn)——這一現(xiàn)象迅速提高了消費(fèi)者對(duì)其他設(shè)備。

相比之下，傳統(tǒng)上汽車(chē)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)，大約為 5 到 7 年。這意味著當(dāng)車(chē)輛到達(dá)經(jīng)銷(xiāo)商處時(shí)，當(dāng)前車(chē)型年發(fā)布的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序通常已經(jīng)過(guò)時(shí)，導(dǎo)致移動(dòng)設(shè)備上的消費(fèi)者體驗(yàn)與車(chē)載用戶(hù)界面功能之間的差距越來(lái)越大。

隨后，智能手機(jī)開(kāi)發(fā)商開(kāi)始通過(guò)Apple CarPlay和Android Auto等舉措來(lái)滿足市場(chǎng)需求，這些舉措基本上反映了智能手機(jī)在車(chē)載用戶(hù)顯示屏上的體驗(yàn)。雖然這些為車(chē)主提供了特別的改進(jìn)，但它們并不是車(chē)輛設(shè)計(jì)所固有的，并且削弱了汽車(chē)制造商的品牌和價(jià)值主張。智能手機(jī)對(duì)汽車(chē)生態(tài)系統(tǒng)的滲透也成為了乘客行為和偏好數(shù)據(jù)市場(chǎng)的晴雨表，現(xiàn)在包括新的競(jìng)爭(zhēng)。

為了競(jìng)爭(zhēng)，汽車(chē)制造商及其供應(yīng)商必須改進(jìn)他們的軟件開(kāi)發(fā)和交付實(shí)踐，尤其是車(chē)載信息娛樂(lè) （IVI） 平臺(tái)。這包括從在現(xiàn)代車(chē)輛中產(chǎn)生 1 億行代碼 （MLOC） 的附加編碼實(shí)踐遷移到促進(jìn)軟件重用和更快上市時(shí)間的開(kāi)發(fā)方法。這是AGL的核心原則。

“我堅(jiān)信，汽車(chē)制造商在過(guò)去兩年中已經(jīng)意識(shí)到他們從事的是軟件業(yè)務(wù)，這意味著他們的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手不是其他汽車(chē)公司，而是智能手機(jī)，” Linux汽車(chē)業(yè)務(wù)總經(jīng)理 Dan Cauchy 說(shuō)AGL基金會(huì)和執(zhí)行董事?！拔覀冎澜裉斓南M(fèi)者正在根據(jù) IVI 做出購(gòu)買(mǎi)決定。

“汽車(chē)行業(yè)的錯(cuò)誤在于他們無(wú)法重用軟件，”Cauchy 解釋道。“汽車(chē)制造商有向供應(yīng)商提供規(guī)格的心態(tài)，但只要符合規(guī)格，汽車(chē)制造商就不會(huì)在意。該規(guī)范只有三到四年的壽命，直到發(fā)布新的規(guī)范或模型。他們現(xiàn)在意識(shí)到他們必須使用開(kāi)源開(kāi)發(fā)方法和重用平臺(tái)多年才能進(jìn)入入門(mén)級(jí)與豪華車(chē)。

“這并不意味著他們不需要供應(yīng)商，”他繼續(xù)說(shuō)道。“他們希望供應(yīng)商在同一個(gè)平臺(tái)上不斷發(fā)展，不斷添加新功能，而不是每三年重新發(fā)明輪子。他們?cè)?AGL 構(gòu)建了 80%，另外 20% 是他們自己的語(yǔ)音識(shí)別、外觀和感覺(jué)等。AGL 應(yīng)該年復(fù)一年地提供汽車(chē)級(jí) Linux。

將 Linux 從 IVI 遷移到任務(wù)關(guān)鍵型車(chē)輛應(yīng)用程序

2015 年，AGL 發(fā)布了其規(guī)范的 1.0 版，它建立了一個(gè)同質(zhì)的軟件架構(gòu)，用于以可擴(kuò)展的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā) IVI 功能和應(yīng)用程序，可以擴(kuò)展到數(shù)字駕駛艙的其他領(lǐng)域，例如儀表板和平視顯示器 （HUD）。由于這些系統(tǒng)中的每一個(gè)都需要相同的基本構(gòu)建塊，因此基線 AGL 架構(gòu)已被利用，例如，在儀表組設(shè)計(jì)中提供圖形驅(qū)動(dòng)程序和 3D 加速引擎資源，以及與其他車(chē)輛系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn) API 和通信鏈接。圖1）?，F(xiàn)在在統(tǒng)一代碼庫(kù) （UCB） 的 3.0 版上， AGL 已經(jīng)整合了一個(gè)應(yīng)用程序框架/啟動(dòng)器、軟件開(kāi)發(fā)工具包 （SDK） 和基于 Yocto Project Linux 2.1 版的參考應(yīng)用程序，以縮短各種信息娛樂(lè)、導(dǎo)航、通信、安全、安保和連接系統(tǒng)的上市時(shí)間（圖 2）。

【圖1 | 汽車(chē)級(jí) Linux 規(guī)范為數(shù)字駕駛艙應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)提供了一個(gè)同質(zhì)的基線架構(gòu)。］

【圖2 | AGL 統(tǒng)一代碼庫(kù) （UCB） 第 3 版包含完整的應(yīng)用程序框架、軟件開(kāi)發(fā)工具包 （SDK） 和參考實(shí)現(xiàn)，以加快汽車(chē)軟件的上市時(shí)間。］

AGL 項(xiàng)目現(xiàn)在由來(lái)自汽車(chē)（10 家汽車(chē)制造商）、半導(dǎo)體和通信行業(yè)的 94 家成員公司組成，應(yīng)用程序框架現(xiàn)已穩(wěn)定到位，體現(xiàn)了 Linux 的“一次移植，隨處運(yùn)行”的精神AGL 生態(tài)系統(tǒng)。

但除了信息娛樂(lè)之外，對(duì)于 AGL 來(lái)說(shuō)，深入駕駛艙是一個(gè)有趣的位置，因?yàn)檫@些系統(tǒng)將在向自動(dòng)駕駛平臺(tái)過(guò)渡期間形成車(chē)載指揮中心。因此，AGL 已與開(kāi)源自動(dòng)化開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室 （OSADL） 開(kāi)始了 ISO 26262 功能安全認(rèn)證流程，這允許架構(gòu)擴(kuò)展到安全關(guān)鍵、汽車(chē)安全完整性等級(jí) （ASIL-rated） 控制和遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)在不久的將來(lái)。

不過(guò)，AGL 意識(shí)到有機(jī)會(huì)為整車(chē)操作系統(tǒng)提供基準(zhǔn)架構(gòu)，還通過(guò)目前包含虛擬化和自動(dòng)駕駛平臺(tái)參考硬件的工作組擴(kuò)大了其范圍。今天，AGL 虛擬化專(zhuān)家組 （VEG） 正在研究如何將 IVI、集群和 HUD 應(yīng)用程序整合到單個(gè)多核處理器上，以便在未來(lái)將需要嚴(yán)格隔離的高級(jí)駕駛輔助 （ADAS） 和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)應(yīng)用到在共享處理平臺(tái)上運(yùn)行時(shí)的容器化。在這些努力的同時(shí)，AGL 參考系統(tǒng)硬件架構(gòu)專(zhuān)家組正在努力定義自動(dòng)駕駛汽車(chē)平臺(tái)安全系統(tǒng)所需的傳感器、協(xié)議和分辨率，

“由馬自達(dá)、豐田等 OEM 領(lǐng)導(dǎo)的參考硬件系統(tǒng)架構(gòu)專(zhuān)家組正在發(fā)布一份需求文檔，其中列出了傳感器、攝像頭、激光雷達(dá)、它們?nèi)绾位ミB、處理能力以及所需的分辨率，”Cauchy 說(shuō)。“這將推動(dòng)硬件和軟件開(kāi)始構(gòu)建自動(dòng)駕駛。該計(jì)劃是能夠驅(qū)動(dòng)這些傳感器、收集數(shù)據(jù)并將其提供給一個(gè)共享的開(kāi)放數(shù)據(jù)庫(kù)，在該數(shù)據(jù)庫(kù)中可以進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，以便自動(dòng)駕駛利益相關(guān)者能夠在 99.9% 的時(shí)間內(nèi)知道會(huì)發(fā)生什么?！?/p>

由于 Linux 已廣泛用于數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，汽車(chē)制造商能夠在其后端云中實(shí)施從端點(diǎn)（車(chē)輛）到業(yè)務(wù)或機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)的兼容操作系統(tǒng)架構(gòu)是 Linux 持續(xù)擴(kuò)展的有力論據(jù)在嵌入式汽車(chē)中。

審核編輯：郭婷