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  隨著智能汽車的發(fā)展和汽車電子電氣結構的不斷發(fā)展，智能駕駛對軟件能力的需求大大提高，開發(fā)難度也相應增加。在“軟件定義汽車”模式下，中間件的必要性越來越突出，不僅有專門開發(fā)中間件產品的供應商，還有一些自動駕駛公司和原始設備制造商表示，他們將開發(fā)自己的研究。

  這就有了三個問題：

  -中間件，特別是智能駕駛通信中間件到底是什么?-通信中間件能夠解決什么問題，又能帶來哪些價值?-第三方供應商切入「通信中間件」這個細分賽道的市場前景如何?

  帶著問題我們采訪到了華玉通軟聯合創(chuàng)始人兼 CEO 鐘紹宸、華玉通軟聯合創(chuàng)始人兼研發(fā)副總裁畢曉鵬，來解答智能駕駛通信中間件的國產自研之路。

  從智能駕駛談起：“軟件定義汽車”需要中間件的支撐

  「中間件」一詞對于大多數人聽起來會比較陌生，而近兩年隨著中國智能駕駛的發(fā)展，特別是ADAS方案的陸續(xù)落地，操作系統(tǒng)、中間件等基礎軟件也隨之受到更多的重視，并衍生出了各個細分賽道的創(chuàng)業(yè)公司。

  華玉通軟(下文簡稱“華玉”)就是其中之一，他們瞄準的是以DDS為代表的智能駕駛「中間件」。

  此前有觀點認為，目前智能駕駛的發(fā)展不及預期，從特斯拉在國內推送 NOA 之后，在兩年多的時間里其實功能層面并沒有更大的進步。

  對此鐘紹宸認為，不像電腦或手機，汽車產業(yè)涉及更深的技術難度和更復雜的供應鏈體系及產業(yè)分工，因此發(fā)展不可能一蹴而就。目前智能駕駛技術始終是在不斷發(fā)展的，但智能駕駛的發(fā)展要從技術和社會兩個維度進行考量，其中核心的一點就是確保智能駕駛的安全性。在中國汽車產業(yè)“新四化”浪潮下，“軟件定義汽車”正在變?yōu)楝F實。特別是隨著整車E/E架構的由過去的分布式向集中式演進，智能駕駛等級向高階推進，更是對軟件的開發(fā)提出了新的要求。

  圖 |華玉通軟聯合創(chuàng)始人兼CEO 鐘紹宸

  鐘紹宸解釋說，在傳統(tǒng)E/E架構中，軟件開發(fā)是面向信號的模式，軟件和ECU是緊密綁定在一起的，每個ECU實現獨立的功能。隨著智能駕駛的發(fā)展，功能的復雜度遠遠高于傳統(tǒng)汽車分布式架構所能承載。如果每一個功能仍然通過增加ECU去實現，從復雜度、成本、架構、效率等角度考慮，都是得不償失的。

  所以，汽車E/E架構需要從分布式向集中式演進，底層ECU只作為執(zhí)行單元或傳感單元，域控制器或中心大腦進行信息的處理計算，ECU功能實現中心化。在這個過程中，軟件將成為決定未來智能汽車差異化的主要因素，智能汽車的應用也將以面向服務(SOA)的模式進行開發(fā)，應用軟件與硬件實現解耦，同時可通過OTA進行升級和迭代。

  在智能駕駛時代，軟件代碼量和復雜程度都呈指數級提升，上層應用通常采用模塊化方式進行開發(fā)，每個工程師負責不同的應用，最后形成一個完整的解決方案。這個過程中，需要將各個模塊進行集成，這里面包括信息的交互、模塊的調度、進程的隔離以及安全性、擴展性和效率的考量。

  中間件的價值正在于此，它位于上層應用和下層操作系統(tǒng)的中間，是實現“軟件與硬件解耦”、“軟件與軟件解耦”、“軟件與OS解耦”的關鍵，更是“軟件定義汽車”的關鍵支撐。上層應用軟件的開發(fā)者可直接調用中間件的標準接口，去調用中間件提供的服務，從而最大限度地提高軟件開發(fā)流程效率。

  面對變革，主機廠和Tier 1對DDS需求強烈

  畢曉鵬認為，作為上層應用和操作系統(tǒng)之間架起的一座橋梁，中間件的概念很大，而整個中間件中最重要的是通信中間件。

  為什么DDS受到青睞?

  據畢曉鵬介紹，DDS(Data Distribution Service 數據分發(fā)服務)是當前智能駕駛通信中間件主流方案之一，由對象管理組織(OMG)進行定義，強調以數據為中心。

  簡而言之，和其他非DDS通信中間件相比，DDS能夠更加簡化工程師在應用層邏輯的開發(fā)與集成，實現即插-即用。同時在工程化部署和未來架構擴展時，使用DDS可以大幅降低整體工作量和系統(tǒng)復雜度，提供更好的便捷性。在通信安全方面，工程師也可通過配置的方式靈活地加入身份認證、讀寫權限、信息加密等模塊屬性。相比于傳統(tǒng)的開發(fā)模式，DDS可以幫助主機廠節(jié)省超過70%的軟件開發(fā)費用。

  2021年，華玉發(fā)布了國內首個基于OMG DDS標準完全自主研發(fā)的高性能通信中間件——“雨燕”通信中間件(SWIFT DDS)。此外，針對資源有限的計算單元，華玉還提供包含了完整功能的“雨燕”實時版本(SWIFT DDS-RT)。

  那么，SWIFT DDS的目標客戶是Tier 1還是主機廠呢?

  針對這一點，鐘紹宸回答說：「主機廠也好，Tier1也好，都對DDS有著強烈的需求，他們都是我們的客戶」

  大家一定沒有想到，5到10年的時間，智能駕駛的發(fā)展如此之快。單車ECU數量增加到上百個甚至幾百個的規(guī)模，傳感器數量越來越多，代碼量也從之前的2000萬行增加到數億行。汽車高度智能化發(fā)展越來越快，主機廠和Tier 1遇到的挑戰(zhàn)也就越來越多，例如復雜嚴苛場景下多源異構數據的通信、軟硬件緊耦合、通信安全等等。

  理論而言，主機廠和Tier 1對華玉所做的事情都有需求。Tier 1可以將華玉的DDS集成到一個更廣泛的解決方案中，主機廠也可以根據自己具體的場景需求直接在開發(fā)中使用DDS。鐘紹宸認為，華玉做的事情對產業(yè)和市場都有意義，也能夠靈活的匹配客戶熟悉的開發(fā)模式。

  「曾經很多人質疑華玉做的東西不一定能量產，不一定有人用。但今年以來，我們已經拿到了國內外多個頭部主機廠和Tier 1的定點項目，很多疑問在事實面前不攻自破?！圭娊B宸說。

  如何衡量DDS的“好”與“不好”?

  怎樣定義一款DDS好與不好，從技術角度如何去評判?

  鐘紹宸圍繞華玉目前與主機廠和Tier 1的合作實踐，總結出有4個方面：

  一、性能優(yōu)秀。簡言之就是比較通信中間件定量性能，例如在相同環(huán)境和相同數據分發(fā)模式、頻率、CPU占用率下，延遲更低、數據吞吐量更大，多節(jié)點運行時CPU等資源占有率更加穩(wěn)定。

  二、安全性。在通信過程中是否能夠保證數據不被篡改，實現數據安全送達。SWIFT DDS安全模塊可以幫助客戶實現身份認證、信息加密、讀寫權限控制等多重安全機制，并允許進行細顆粒度的配置。

  三、適配性。是否支持不同操作系統(tǒng)、芯片和底層通信方式。華玉的優(yōu)勢在于SWIFT DDS對多種底層通信方式提供支持，包括UDP/IP, TCP/IP, 共享內存，零拷貝以及核間通信，同時實現SWIFT DDS和TSN的結合,并分別在AUTOSAR CP，AUTOSAR AP等車載OS和主流常用大算力芯片上進行適配，供客戶更靈活地進行選擇。

  四、落地應用經驗。鐘紹宸強調，工程化落地的能力非常重要?；A軟件，尤其是中國的基礎軟件發(fā)展面臨的一大挑戰(zhàn)就是在長期高難度研發(fā)和落地過程中會遇到不同的問題，需要不斷進行驗證、迭代、完善。特別是DDS是近幾年才從工業(yè)互聯網、航天航空、軍工等領域引入到智能駕駛領域，這樣一個新技術需要的不是概念炒作，而是腳踏實地在不同的車型和不同的場景中進行大量的落地應用，最終才能真正上車量產。

  未來，國產自研DDS大有可為

  隨著近期多地L3相關法規(guī)預期落地，智能網聯汽車的占有率將進一步提升。“軟件定義汽車”的趨勢下，軟件成為汽車產業(yè)最受關注的賽道之一，軟件價值也越發(fā)受到重視。

  鐘紹宸認為：「早期產業(yè)鏈還沒有成熟時，軟件不像硬件那么容易定價。隨著汽車智能化的發(fā)展和產業(yè)鏈的成熟，軟件的價值慢慢回歸到常態(tài)，大家更尊重知識產權了。」

  高盛的報告預計到2030年，包含中間件在內的中國汽車軟件市場將達到280億美元。同時單車軟件占整車價值的比重也在不斷提升。

  鐘紹宸表示：「這是一個潛力巨大的市場。中國在新能源汽車的賽道上已經逐步建立起優(yōu)勢，也在不斷摸索新的競爭力，所以一些價值更高的汽車軟件技術公司一定會應運而生，當然它必須要建立在擁有核心技術以及強大的研發(fā)能力基礎之上?！?/span>

  合作共贏是主機廠和Tier 1更合理的選擇

  那么對于DDS，主機廠和頭部Tier 1是尋求自研，還是尋求外供?

  鐘紹宸認為：「對于主機廠和Tier 1而言，第三方自主可控的DDS或許是更合理的選擇?！?/span>

  「中間件是一個大概念，包含很多子模塊;主機廠會做一些中間件，但主機廠不會涉獵華玉所做的系統(tǒng)級中間件，因為我們做的是解決操作系統(tǒng)功能不全面的問題。」

  首先他提到，和汽車操作系統(tǒng)一樣，包括DDS在內的基礎軟件研發(fā)難度大、周期長，主機廠如果輕易涉足的話，在技術研發(fā)、人員投入、組織架構轉變都將投入大量的金錢和時間。而DDS這些偏底層的技術，消費者無法直接感知。主機廠應該把更多的精力聚焦在那些可以向消費者展示他們的競爭力的事項上——如應用軟件的差異化，因為這些事消費者實打實可以看到、摸到、感受到的。

  第二，DDS需要大量不同場景的應用落地，單一主機廠、單一Tier 1的規(guī)模都不足以覆蓋所有的場景、解決不同的問題，而華玉作為國產基礎軟件供應商的優(yōu)勢在于可以與主機廠、Tier 1，甚至其他的汽車電子、軟件供應商一起合作。「通過我們積攢的不同場景的案例和來自不同客戶的反饋，我們解決落地應用時所遇到的問題更加高效?！圭娊B宸表示。

  第三，鐘紹宸提到，智能駕駛是一個龐大的行業(yè)，最高效的一個途徑就是“專業(yè)的人做專業(yè)的事”。主機廠的優(yōu)勢在于面向終端消費者去定義產品和場景，繼而對產業(yè)鏈進行高度整合，華玉則可以基于這樣的需求，來給主機廠提供定制化的服務，最終大家一起向消費者提供從底層到上層的高質量的產品和服務。

  獨立自主的核心技術是關鍵

  在智能網聯時代，汽車將從一個單獨個體成為數字網絡生態(tài)的一部分，車路協同、車車通信等不同的場景都涉及到通信安全層面的問題，使用開源產品或者海外產品都會存在一定安全隱患。特別是在當前國際形勢之下，我國汽車行業(yè)等核心產業(yè)急切需要擺脫“卡脖子”的困境時，DDS實現自主研發(fā)顯得尤為重要。

  畢曉鵬表示：「SWIFT DDS從架構到源代碼都是我們完全自主研發(fā)。這樣的能力保證華玉能夠在多種硬件平臺和復雜的應用場景下進行SWIFT DDS和工具鏈的實踐驗證，并根據需求為客戶提供定制化的解決方案?！?/span>

  鐘紹宸認為，以DDS為代表的基礎軟件作為智能汽車發(fā)展的關鍵底層技術，研發(fā)門檻極高，既需要經歷長期多學科交叉融合的研發(fā)創(chuàng)新，以及技術層面的長期沉淀和積累，同時還需要大量實際應用案例輔助迭代?！高@是一個非常高的技術壁壘。事實證明，擁有獨立自主可控核心技術的第三方DDS產品更受到主機廠和Tier 1的青睞。2022年以來，華玉已經與多個國內外頭部主機廠和Tier 1達成定點合作?！?/span>

  「基礎軟件需要實現自主可控，華玉希望成為智能駕駛基礎軟件研發(fā)與創(chuàng)新的引領者。這是我們創(chuàng)業(yè)的初衷和最大的愿景。我們堅信，國產自研DDS將大有可為，為中國智能駕駛的發(fā)展貢獻力量?！?/span>