11月11-13日,“2020世界智能網(wǎng)聯(lián)汽車大會(WICV2020)”在北京隆重召開,本次大會由北京市人民政府、工業(yè)和信息化部、公安部、交通運輸部、中國科學技術(shù)協(xié)會共同主辦。旨在打造全球智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域內(nèi)規(guī)模最大、級別最高、影響力最大的世界級平臺,持續(xù)引領(lǐng)全球汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢,全面開啟智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新征程。下面是東軟睿馳智能駕駛業(yè)務線總經(jīng)理劉威在本次論壇上的發(fā)言:
東軟睿馳智能駕駛業(yè)務線總經(jīng)理 劉威
大家好,我是來自東軟睿馳的劉威,負責東軟睿馳的自動駕駛業(yè)務線。演講之前感謝主辦方邀請東軟睿馳參加智能網(wǎng)聯(lián)汽車大會,東軟睿馳是一個面向智能汽車新四化的公司,主要的業(yè)務四個方向,電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化,東軟睿馳的logo有一條車道,一個車印,白色分別代表電動化、智能化和網(wǎng)聯(lián)化,意味著我們向未來新四化汽車努力的前行。
演講的主題是安全開放的自動駕駛平臺,在介紹平臺之前,我想簡單的分析一下我們現(xiàn)在新的汽車產(chǎn)業(yè)變革到底產(chǎn)生了哪些挑戰(zhàn)的問題,未來的趨勢怎樣進行演化的。這個圖大家非常熟悉,我們今天汽車產(chǎn)業(yè)整個面臨升級,從整個架構(gòu)看,汽車是從過去的單體式架構(gòu),向分布式架構(gòu)演化,過去整車有70多個ECU,甚至上百個ECU,現(xiàn)在演進到預控的時代,自駕,座艙。實際說過去很長的時間和硬件密切相關(guān),軟件和硬件相綁定,為特定的硬件,特定的ECU開發(fā)很多的軟件,我們叫作單體式的架構(gòu),面向過程的開發(fā)方式。
今天開始演進預控的時代,大家談自動駕駛預控制器,解決更多單點ECU運行的功能很好的運行。我們前行的功能是EREV,我們的泊車有一個單獨的APA,RPA的控制器,這是若干年輔助駕駛的方式。現(xiàn)在開始逐漸放到預控到,是分布式的架構(gòu)。未來我們也知道,演進到中央預算單元,有可能合成兩個中央單元,也可能是一個單元,集中化越來越高。
未來我們需要的是什么樣的建構(gòu)?整車需要的,特別是在自動駕駛上,需要面向服務的架構(gòu),也就是SOA的架構(gòu),為什么?我們可以看到,今天無論是自動駕駛也好,還是芯片也好,還是整個汽車在產(chǎn)業(yè)鏈上也好,面臨的挑戰(zhàn)和變革是飛速的,我們迭代速度越來越快,我們汽車升級換代速度越來越快,功能開發(fā)速度越來越快。過去的經(jīng)驗,功能,如何能夠很快速的遷移到未來新的硬件上,遷移到新的架構(gòu)上,這是今天汽車業(yè)面臨巨大的挑戰(zhàn)。很多嘉賓剛才討論了,自動駕駛面臨很多的挑戰(zhàn),很多系統(tǒng)不確定性,我們很難在短時間內(nèi),通過技術(shù)的演進就能解決所有的問題。我們面臨所有的挑戰(zhàn)是長期挑戰(zhàn)的課題。
我們過去所做的工作,最小代價,在未來能夠被重用,能夠滿足未來自動駕駛產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,能夠持續(xù)進化迭代升級的關(guān)鍵,我們看到未來整車架構(gòu),或者自動駕駛的架構(gòu)應該是自適用的。我們也看到,剛才很多嘉賓提到,我們自動駕駛的算力,芯片不斷演進,業(yè)界有很多說法,很多廠商比拼自己的算力,我們需要的感知、融合、定位、規(guī)劃、決策、控制所有的這些問題越來越復雜,一旦實現(xiàn)無人駕駛,實際上面臨的挑戰(zhàn)是非常之大的,需要能夠代替人,去感知整個周邊的世界,需要預算,需要巨大的算力。
我們看到今天L1,過去零點幾T的算力制成L1的開發(fā),L2的時候,只是一個EREV2.5T就夠了,我們看到算力還是往上持續(xù)的。L3,L4是數(shù)量級的增長,L5算力要求更多。算力激增,算法復雜度越來越高,這些復雜的算法,我們集成在中央計算單元上,這么多復雜的算法,原來都是運行在單獨的ECU上,每個供應商,每個廠家維護自己的算法,保持自己的迭代更新,未來走到預控,走到中央計算單元,這些的算法,這些復雜的需求在一個框架下,在一個硬件平臺上做,這個挑戰(zhàn)非常巨大。
也就是為什么大眾的ID3做集成的計算單元所面臨的挑戰(zhàn),整合是整個汽車產(chǎn)業(yè)鏈的上下游,整合是所有ECU上單獨運行的軟件,統(tǒng)一一個框架下運行,這是自動駕駛面臨的巨大挑戰(zhàn)。除了人工智能技術(shù)的發(fā)展,更重要的是如何在一個平臺上,一個架構(gòu)下保障有效的運行,解決很多技術(shù)上,工程上,系統(tǒng)上的問題,這是我們今天面臨的巨大挑戰(zhàn)。
除了算力上的提升,我們也看到車載通信網(wǎng)絡持續(xù)的升級,過去20幾年一直都是用的網(wǎng)絡,幾兆的帶寬,走到今天很多主機廠要求你的控制器上的有以太網(wǎng),從過去的一兆幾兆未來持續(xù)升級千兆,百兆的進化。輔助駕駛,我們做的簡單的感知,融合,我們所傳的目標數(shù)據(jù),感知的數(shù)據(jù),其實都是以字節(jié)為單位,幾兆的帶寬足夠用。今天自動駕駛需要傳雷達也好,毫米波雷達也好,我們做前融合,跟今天所做的前融合,后融合完全有本質(zhì)的區(qū)別,帶寬在持續(xù)的增長。
從整個扁平自動駕駛計算平臺,今天無論是在在做,第一個多核異構(gòu)的控制器,一個典型的芯片,有AI的加速,有可能是典型的圖像的預處理,這些都是通過布頭計算單元實現(xiàn),是一個典型的多核異構(gòu)平臺。算力L2到L3,同樣我們前講過去運行多個ECU上整合一個硬件平臺,實現(xiàn)軟硬分離,今天更多談的我們需要基礎(chǔ)軟件,把硬件軟件做分離,跨硬件和操作系統(tǒng),甚至跨車型,能夠最小代價做遷移,保證過去所有的工作能夠被重用。
網(wǎng)絡典型的OBV升級。我們也提出從我們的角度認識自動駕駛的技術(shù)標準,4S。我們知道,中國已經(jīng)開發(fā)的第五代,也有4S的標準,隱性,超因素,從我們角度看做好自動駕駛,同樣有4S的標準,包括感知,包括機動,真正想無人監(jiān)管,完全替代人,感知絕對不是一個今天我們看到的感知,我們對目標有預判,能清晰的預測意圖,這是一個好的高度增加,一個好的無人駕駛車必須具備的能力。
剩下所謂的目標感知,99.99%,還是100%是必須的。有一個和人思考比較接近的能力,如何思考周邊環(huán)境的變化,如何判斷周邊環(huán)境目標參與者的行為意圖,需要有一個很好的思考能力。機動能力,我們自動駕駛車輛最終服務的人,除了安全可靠前提下,還要保證舒適性,可控,機動性滿足舒適性的要求。另外,就是安全可靠,這是自動駕駛替代人,取代人必須具備的要素。
東軟睿馳做了自動駕駛的平臺,我們叫X-Box2.0,整個平臺看包含幾部分。第一,算力,做成L3自動駕駛以上的,至少要求30,我們最多要求64T的算力??刂乒δ艿臅r候,要求很強的實時性。除此之外,要有多傳感器的備份,除了攝像頭的接入,還有以太網(wǎng),可以支持V2X或者激光雷達的接入。這是一個硬件的特性。在軟件上,整個平臺架構(gòu)上,我們考慮整個系統(tǒng)的冗余備份,有兩個高算力的SOC,接入各種傳感器和輸出一些信號,除此之外,有一個高等級安全的AXU,支撐各種傳感器的接入。
這是我們的硬件平臺,各家都有自己的方案,其實更關(guān)鍵的是軟件架構(gòu)。剛才鋪墊了很多,未來集成一個控制單元里去,再一個架構(gòu)運行不同的功能,滿足4S的技術(shù)標準,怎么構(gòu)建框架,實現(xiàn)剛才我們講的軟硬分離,要面向服務,要能夠迭代升級,持續(xù)進化,在一個架構(gòu)上有效的運行,這是計算平臺面臨的巨大挑戰(zhàn),我們提出面向SOE的軟件架構(gòu)。
分成三個層次,硬件層,軟件平臺層和服務應用層,我們以服務的方式提供各種應用,比如說自動駕駛服務,視頻的服務和場景的服務。我們解決的是剛才提出的幾個挑戰(zhàn)。第一,做到不同傳感器的接入,未來傳感器的種類,數(shù)量,方式都可能發(fā)生變化。自動駕駛服務,自動駕駛有前行的功能,有泊車的功能,變道的功能,這些方式通過配置,好處是未來不是通過發(fā)布新的功能,不是升級所有的程序,而是組合服務的方式進行。
這樣用戶可以在你的車機上發(fā)現(xiàn)這樣的服務,訂閱這樣的服務,這是未來自動駕駛能夠持續(xù)迭代升級,快速升級的必要保證。另外,我們場景的服務。我們知道,今天的自動駕駛技術(shù)遠遠沒有達到大規(guī)模,可量產(chǎn)的階段,很多技術(shù)仍然局限在限定的場景運行。實際上未來的自動駕駛是要跨越進行,不斷升級,怎么解決這些問題。
有迭代的,有凈化的,我們需要大規(guī)模的車去升級數(shù)據(jù),實際上你的架構(gòu)應該支持這些工作,而不是重新做一套非量產(chǎn)的,專門收集數(shù)據(jù)的產(chǎn)品。所以這里應該是解決一種問題,這些都是通過場景的服務滿足要求的。我們可以提供主動安全的服務,也可以提供自動駕駛的服務,泊車的服務,包括其他的輔助服務,未來自動駕駛可能有交互,人機的交互。
很多不可能重新開發(fā),我們會跨域,和座艙域和動力域做交互,在不改變軟件框架的基礎(chǔ)上實現(xiàn)這些內(nèi)容,通過這樣的建構(gòu)來實現(xiàn)的。在軟件平臺層我們考慮安全的問題,也考慮安全的升級,有一個中間鍵,同樣在硬件和軟件平臺層之間,我們有一個軟件,來保證架構(gòu)是可以實現(xiàn)的軟硬件分離的,我們自己的軟件,已經(jīng)迭代到3.0,在很多主機廠產(chǎn)品里使用自己的技術(shù)軟件,也是純國產(chǎn)的技術(shù)軟件。
首先從技術(shù)軟件一層一層講技術(shù)架構(gòu),主要解決軟硬分離的問題,屏蔽掉硬件的無關(guān)性和硬件的差異性。我們知道,基礎(chǔ)軟件有AP,有CP,AP主要面向自動駕駛的,解決高算力,高帶寬,低延時的問題,我們采用最新版本,“1911”的版本,我們是開發(fā)者成員單位,在國內(nèi)是為數(shù)不多的成員單位,集成了SOA的協(xié)議站,可以支持面向自動駕駛的協(xié)議。
另外,主要解決的是安全,實時,可靠的問題。我們的技術(shù)軟件是國內(nèi)為數(shù)不多的,通過研發(fā)過程和產(chǎn)品的驗證,保證架構(gòu)實現(xiàn)軟硬分離,又可以保證安全性。來到中間件,Seruice,未來整個自動駕駛適配不同的車型,OS可能不同,采用硬件也有不同,整車通訊或者外界的通訊方式有不同,我們在這部分做了封裝,盡可能屏蔽影響,我們做了面向服務的封裝,將來做不同車型的適配,換操作系統(tǒng)的時候代價是最小的。
我們可以實現(xiàn)同步的實時通訊,做一些任務的監(jiān)督,包括健康管理,保證中間層的軟件是持續(xù)可靠的。Module有一些傳感器,都是以服務的方式進行提供的。這樣的好處在于未來我們想增加一個功能,比如說已經(jīng)實現(xiàn)了HWP,未來增加方式,不用改框架,不用改更細節(jié)的軟件模塊,通過訂閱服務的方式實現(xiàn),這是最小的代價做操作,我們加了故障的探測,坐標系的統(tǒng)一的工作。
剛才講自動駕駛解決安全的問題,它的核心本質(zhì)是把人貨從A地安全的運送到B地,保障這樣的東西從信息安全,預期安全幾個維度考慮,我們整個框架里面,無論是在技術(shù)軟件層,還是中間件層,我們考慮了這樣一些機制,包括在自己上層的應用層,我們也是按照功能安全的方式進行開發(fā)。
除了我們系統(tǒng)功能上做了這些東西,我們也講了硬件上可以支持傳感器的冗余,電源的冗余,在硬件功能上我們選用功能安全的芯片。整個系統(tǒng)開發(fā)的過程是按照這種方式功能安全的方式做,仿真測試,場地測試和道路測試也是同樣。我們采用架構(gòu),無論是AP還是CP,都能動能安全,我們AP和CP,也經(jīng)過了國際認證機構(gòu)的認證,達到一定的級別。
剛才講,整個軟件架構(gòu)里面我們有兩塊,一塊是提供信息安全的服務,我們把信息安全的各種服務,各種功能以服務的方式進行封裝,可以以服務的方式進行調(diào)用,我們封裝了防火墻,可以提供黑名單,白名單,我們可以提供安全的啟動,我們可以提供入侵檢測,商務這個論壇同樣有嘉賓講到,整車智能駕駛的時候遇到很多的挑戰(zhàn)問題,其中有一個信息安全的問題,有可能被遠程攻擊,有可能入侵檢測,這些東西如何解決,有IDS的套件,我們的數(shù)據(jù)自動駕駛涉及大量數(shù)據(jù)的傳輸,我們有安全的傳輸,安全的OTA,保證云端,車內(nèi)升級被安全的監(jiān)控的,保證不會被篡改。
另外,有一個安全的數(shù)據(jù)這樣的機制,保障信息安全。
剛才講了這么多,是我們自動駕駛安全平臺生態(tài)軟件包,無論是車規(guī)級的支持,還是功能安全,還是相關(guān)軟件,還是面向自動駕駛的框架,還是算法的軟件包,還是上面的應用服務,可以開放式的提供服務,我們知道,主機廠都在構(gòu)建自己的生態(tài),構(gòu)建自己的能力,未來持續(xù)的進化,離不開主機廠生態(tài)的,在這里我們也愿意提供不同層次的解決方案和軟件。
最后介紹一下東軟睿馳自動駕駛產(chǎn)業(yè)生態(tài),今年9月份在汽車工業(yè)協(xié)會的組織下,成立了一個組織,當時開了一個發(fā)布會,主要想解決的是自動駕駛里面的一些和軟件相關(guān)的一些標準,協(xié)議,接口。首先解決的是中國技術(shù)軟件架構(gòu)的標準和產(chǎn)業(yè)生態(tài),過去很多年中國是缺失技術(shù)軟件的,同樣的,大家都在開發(fā)自己自動駕駛產(chǎn)品,我們應該有一個軟件基礎(chǔ)上,有一個開放的自動駕駛軟件架構(gòu)和自動程序接口。過去若干年很難替換供應商,沒有軟硬分離,有強依賴。
未來軟件開始軟硬分離,做一些拆分,硬件和軟件開始無關(guān)性,隨之而來的是一些問題,有效解決明知道前面是那樣的問題,會面臨挑戰(zhàn),我們怎么解決這樣的問題,這是我們的宗旨。這個組織在這樣基礎(chǔ)上成立的,東軟睿馳是這個組織的一部分,目前也在推動開放的產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)建,幫助中國的汽車產(chǎn)業(yè),或者更好為中國的汽車產(chǎn)業(yè)像高等級的自動駕駛快速的演進,做一些自己的貢獻。
以上是我的介紹,謝謝。
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