为什么汽车设计重心从硬件转向软件?

在汽车行业将近30年是很长的时间。我曾有机会直接指导众多Tier2、Tier1和OEM公司的电子战略设计,我不得不说,无论是作为参与者还是作为观察员,这都不是一件容易的事。从过去的传奇保时捷和法拉利,到如今由不断发展的电动和自动技术驱动的惊人的新设计,汽车市场的创新之路永无止境。

除了我对行业的参与外,我想说,身为德国人也能给我带来独特的见解。在那里,大约有一半的高速公路没有正式的速度限制,因此当地的汽车制造商一直承受着不断改进其汽车的压力,以满足要求苛刻的德国驾驶员的需求,他们往往希望获得顶级的性能,否则他们可能不愿意买单。当然,安全性也非常重要。毕竟,乘用车要达到的安全性通常是每小时超过100英里。

不断突破卓越设计界限的想法现在已经成为OEM和Tier1的一种技术代名词。我正处于我通常所说的汽车行业的第二次电子革命之中。当然,第一步是将计算机系统安装在乘用车中,以电子方式控制和监视发动机性能、组件和配件。然而,第二次革命涉及比这复杂得多的设计原理,这些原理依赖于传输惊人数量的数据以安全、正确和有效地工作。

创新的速度

由于OEM有时不确定如何解决软件的复杂性以及软件带来的创新速度,汽车行业不得不进行各种快速的路线校正,而硬件并没有那么复杂。尽管OEM商仍然以硬件为中心来创建许多重要功能,但如果不转向软件,就不可能制造出明天的汽车。而且这种转变需要在原型阶段进行,并提前考虑所有需求。

为什么?因为这些车辆必须能够预见并防止发生事故,所以这要求无缺陷地传输大量数据。例如,考虑以下事实:自动驾驶汽车或半自动驾驶汽车周围的环境是一个不断变化的全景图——所有数据都是至关重要的,不仅需要从传感器正确捕获,而且还需要快速处理并正确采取行动,软件的实时性可以做到这一点,而硬件则不能。本质上,我们的目标是将汽车与世界连接起来,这意味着我们必须面对大量的数据。

众所周知,L5级别的自动驾驶系统需要Tier 1来帮助他们在开发过程中尽早解决传感器融合和安全认证。明天的自动驾驶汽车需要高级支持和更高级别的安全性,即100%可靠并符合特定的行业安全标准。因此,没有制定关键的安全策略就进入市场对于任何汽车制造商来说都是不可接受的风险水平。此外,在竞争激烈的市场中推出新产品时,第一印象和最初的媒体报道可能会对客户的购买决策产生巨大影响。

为什么DDS能让人安心

在设计未来的自动驾驶汽车时,在设计阶段确定正确的架构至关重要,这是为了降低上车风险。我认为,分布式体系结构是关键。最好的方法是在Data Distribution Service™(DDS)框架上构建该框架,该框架为高弹性和响应快速的分布式控制系统提供了可靠的基础。在这种环境中,自治功能和安全认证系统全部由软件启用,并能够为所有数据流指定详细的服务质量(QoS)参数,以确保高性能和超低延迟。

RTI Connext DDS和Connext Drive之类的产品给我印象深刻的是,它们通过使用以数据为中心的设计(中间件层中的DDS数据总线)解决了运行分布式系统的挑战,该设计能够对所有组件进行精细的控制和快速处理。这项创新为为自动驾驶汽车设计的各个方面构建量产打开了大门,并充分利用了DDS带来的优势。更为重要的是,DDS是唯一可以提供微秒级延迟的技术,也可通过ISO 26262安全认证,可达到最高安全级别。

使用Connext DDS来实现高性能连接以测试和增强其设计的汽车制造商之一,例如奥迪和大众汽车。

结论

最后,让我向阅读本文的人提出一个问题:如果您想组建一支自动驾驶开发团队,有一种方法可以节省成本数百万美元,同时降低风险并加快产品上市时间,这应该是您的最佳选择吧!

我们永远不会忘记过去汽车行业的各种创新,但在系统层开发重心从硬件转移到软件将是未来自动驾驶汽车设计的重要趋势。

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