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灵通式软件架构的生态系统包含时代生态和产业生态。时代生态主要包括接口斡旋、时代阶梯共鸣，这么故意于产业链高卑劣合理单干，化整为零，互助开发。产业生态，则是建立开源灵通、多层解耦的生态体系，故意于软件架构的演进和时代阶梯的聚焦发展，促进产业协同突出。本章节将主要先容时代生态和产业生态的构建责任。

（一） 时代生态

1. 灵通式接口的斡旋

API 接口的作用是将软件系统抽象出来，简化了不同应用法子之间的交互过程。API 接口的使用，使得软件开发变得愈加速速、高效，并增强了软件的可膨大性和可转变性。

面前各大主机厂以 SOA 的花样商议为盘算推算，建议分层解耦开发盘算推算。从底层的内核与基础中间件，到框架复古层的功能软件，再到表层应用软件，明确了各层之间的向下依赖关系，各层之间通过步调化的 API 进行交互，完了了不同档次间的分手与解耦。汽车软件 API 的斡旋化和圭臬化关于智能汽车发展至关迫切。API 圭臬的制定和罢免是为了确保 API 在不同的开发场景中简略正常运作，况且具备一致的步履和接口。当多个开发者或多个团队同期开发不同的模块或工作时，API 圭臬不错提供一种共同的编码商定和步调，使得各个模块或工作之间简略无缝地互助和集成。在 API 圭臬发展过程中，夙昔行业中出现的 API 圭臬还是初步礼貌代码的定名步调、定名商定和语法例则。通过斡旋的定名和语法步调，提高代码的可读性和可转变性。

API 步调圭臬化的三大要津要素如下：

（1）齐全性；即 API 步调必须包含 API 的通盘必要信息，包括 API 的接口、条约和安全措施等。

（2）准确性；即 API 步调必须准确地刻画 API 的功能和步履，不得包含任何诞妄或歧义。

（3）精真金不怕火性；即 API 步调必须精真金不怕火明了，易于贯串和使用，不得包含任何冗余或无须要的信息。

API 步调圭臬化责任需要建立灵通、透明和包容的参与机制，饱读舞来自不同业业、领域和职能的利益联系者共同参与 API 步调圭臬化责任。界说了了的参与功令和法子，确保行业参与者有对等的契机参与圭臬化过程，使其意见和不雅点得到充分的磋议和尊重。按期组织研讨会、论坛等行径，促进时代生态参与者之间的相似，共同探讨和处理 API 步调圭臬化过程中的问题和挑战。

1.1 POSIX

跟着汽车行业马上发展产生了从传统机械和硬件为中心的工程到以软件为中心的开发的转化。在这一行变中，两个要津成分披败露来：罢免可移植操作系统接口（POSIX）圭臬的兼容性，以及集成开源第三方库。

POSIX 圭臬，即可移植操作系统接口（Portable Operating System Interface），界说了一组操作系统接口，旨在跨多个访佛 Unix 系统保捏兼容性。POSIX 兼容性确保了为一个 POSIX 兼容系统编写的软件不错凡俗移植到另一个系统上，减少了软件移植的兼容性问题。关于汽车行业而言，这一圭臬变得越来越迫切，原因包括：

（1）安全要津应用中的及时操作系统（RTOS）

汽车系统，如 ADAS、能源总成戒指和制动系统，要务及时操作以确保安全性和性能。及时操作系统（RTOS）在这些应用中起着至关迫切的作用，许多 RTOS 处理决议都是 POSIX 兼容的。POSIX 兼容性确保了开发东说念主员不错诈欺圭臬化的系统调用，使得在不同平台上开发和转变及时应用变得愈加容易。

举例，制动系统可能需要在事件发生后几微秒内履行敕令。POSIX 兼容的 RTOS 确保了软件简略在多样硬件平台上永恒如一地处理这些要津时候任务。此外，这种圭臬化有助于简化安全要津系统的认证过程，举例恰当 ISO26262 圭臬，该圭臬管制汽车系统的功能安全性。

（2）高等驾驶支持系统（ADAS）和自动驾驶

ADAS 和自动驾驶系统依赖于复杂的算法，这些算法必须及时处理多量数据。这些系统频繁波及组件，如传感器会通、机器学习和筹商机视觉，这些组件需要复杂的软件架构。POSIX 兼容性不错通过提供一组一致的 API（如内存管制、线程和程度间通讯的系统级操作）来简化这些架构的开发。

通过罢免 POSIX 圭臬，开发东说念主员不错构建模块化系统，其中不同组件（举例感知、决策和履行）不错寂寥开发，但仍然简略无缝协同责任。此外，POSIX 兼容系统还不错简化多样第三方软件组件的集成，使得更容易将外部供应商或开源社区的革命纳入系统中。

（3）车载信息文娱系统（IVI）

车载信息文娱系统（IVI）是另一个 POSIX 兼容性发扬迫切作用的领域。IVI 系统管制文娱、导航和连合功能，它们必须与多样硬件组件（如炫耀屏、触摸屏和蚁集接口）交互。POSIX 兼容性使得 IVI 软件更容易跨不同硬件平台移植，从而裁汰了开发时候和老本。

此外，POSIX 兼容的 IVI 系统不错诈欺闲居的开源软件，如多媒体框架和蚁集条约栈。通过确保与圭臬 Unix 类操作系统的兼容性，POSIX 兼容的 IVI 系统不错更凡俗地集成第三方应用法子和工作，从而提供更丰富的用户体验。

（4）电动汽车（EV）管制系统

电动汽车（EV）管制系统，包括电板管制系统（BMS）和充电戒指，要求可靠的软件在多样条款下动手。POSIX 兼容的操作系统频繁用于这些应用中，以确保软件简略在从镶嵌式戒指器到中央处理器的不同硬件平台上高效动手。

举例，BMS 必须监控和戒指车辆电板的充放电，在性能与安全之间取得均衡。通过使用 POSIX 兼容的软件，开发东说念主员不错诈欺圭臬化器具和库来完成及时数据处理、与外部传感器通讯以及诞妄处理等任务。

1.2 AUTOSAR

AUTOSAR（Automotive Open System Architecture）是一个灵通且圭臬化的汽车电子软件架构，其盘算推算是通过圭臬化接口和模块化联想，提高汽车软件开发的效用、质料和可转变性。其成立的自身盘算推算在于圭臬化接口，具备如下本性：

（1）提高互操作性：通过界说圭臬接口，使得不同供应商提供的软件组件简略无缝集成。

（2）简化集成与测试：减少系统集成和测试过程中的兼容性问题，裁汰开发复杂度。

（3）促进模块重用：使不同样式之间简略分享和复用既有的软件模块，简约资源。

AUTOSAR 部分的实质在本书第三章有细心先容，本末大致过。

2. 通讯条约的斡旋

在互联网领域中 SOA（面向工作的架构）还是被应用和推行了一段时候，但在汽车行业中，依然是相对较新的见解。在 Adaptive Platform AUTOSAR 框架中，通讯管制模块包括程度间通讯和蚁集条约栈。

鉴于整车应用场景和通讯需求的本性，SOME/IP、DDS、AMQP、REST 、MQTT、和 CoAP 等条约已被闲居应用，况且每种条约都至少有 10 种不同的代码完了。汽车通讯条约的主要方针是完了车辆各部分之间的协同责任，提高安全性、可靠性和效用。

汽车软件通讯条约的斡旋关于汽车行业的发展至关迫切，主要基于以下原因：

圭臬化和兼容性：斡旋的通讯条约简略确保汽车不同组件、系统之间以及车辆和外部蚁集之间的数据交换愈加高效、踏实和安全。通过斡旋圭臬的商定，汽车通讯条约不错提高汽车各个部件之间的协同责任的智商，从而提高安全性、可靠性和效用。

时代突出和革命的推动：汽车通讯条约的礼聘需要字据具体的应用场景和要求来进行，斡旋的通讯条约有助于时代的突出和革命。

SOA 架构主要盘算推算是在域内工作和跨域工作买通车云的通讯链路，但是咫尺 SOA 接口并莫得澈底斡旋的圭臬，莫得斡旋圭臬就无法达成行业内的可通用性，行业需要一个时代生态共同处理通用性的问题。

AUTOSEMO 已于 2021 年头步研讨《汽车 SOA 架构联想与软件平台框架》团体圭臬，该团标形成了系统的 SOA 架构，冉冉鼓吹各软件架构层的汽车通讯条约斡旋。

3. 开发圭臬和经由的斡旋

灵通式软件架构的生态成立需要以圭臬引颈为盘算推算，斡旋加强圭臬体系成立及步调圭臬的开发经由。故意于：

确保安全性和可靠性：斡旋的开发圭臬与经由有助于确保软件的质料和性能，减少安全问题带来的风险。

提高开发效用：幸免因圭臬不斡旋导致的开发脱落和重叠性的责任。

卤莽时代挑战：汽车软件开发靠近着时代复杂性高、迭代快、安全要求高等挑战。开发圭臬与经由的斡旋，有助于工程师更好地聚焦这些挑战，卤莽时代问题。

要而论之，灵通的软件架构需要一个斡旋的开发圭臬与经由，以确保软件的质料、安全、效用并推动时代的捏续革命和突出。

4. 开源库在汽车开发中的迫切性

使用开源第三方库已成为汽车软件开发中的一个迫切磋议成分。开源软件（OSS）提供了许多上风，包括老本简约、得回前沿时代，以及诈欺大家开发者社区的智商。然则，将开源库集成到汽车系统中也带来了挑战，尤其是在确保恰当行业圭臬和安全要求方面。

（1）传感器数据处理

当代车辆配备了一系传记感器，包括录像头、LiDAR、雷达和超声波传感器。处理这些传感器的数据需要复杂的算法，如对象检测、追踪和分类。这些算法中的许多行为开源库提供，举例用于 3D 数据处理的点云库（PCL）或用于筹商机视觉的 OpenCV。

通过使用开源库，汽车开发者不错加速传感器处理活水线的开发，并诈欺最新的商议效果。然则，将这些库集成到安全要津系统中需要仔细的考证和测试，以确保它们恰当汽车行业的严格可靠性和性能要求。

（2）自动驾驶系统中的机器学习和 AI

机器学习（ML）和东说念主工智能（AI）在自动驾驶系统中起着至关迫切的作用，使车辆简略从数据中学习并在复杂环境中作念出决策。像 TensorFlow、PyTorch 和 scikit-learn 等开源机器学习框架已成为开发汽车领域 AI 模子的热门器具。

尽管这些框架提供了雄壮的功能，但在汽车应用中使用它们时需要处理一些挑战，包括确保模子的可讲明性、可考证性和安全性。此外，开发东说念主员还必须确保这些框架与底层 POSIX 兼容操作系统的集成不会引入性能瓶颈或安全风险。

（3）蚁集与连合性

跟着车辆的日益互联，蚁集和通讯条约已成为汽车系统的迫切构成部分。开源蚁集库和条约（如用于音问队伍和通讯的 MQTT 条约或用于安全通讯的 OpenSSL 库）频频用于联网车辆应用中。

举例，车辆到一切（V2X）通讯使车辆简略与其他车辆、基础设施和其他说念路使用者进行通讯。开源蚁集条约栈不错促进 V2X 处理决议的快速开发，但开发东说念主员必须确保这些库的安全性、可靠性，并恰当ISO/SAE 21434 等汽车圭臬，该圭臬针对说念路车辆的蚁集安全性。

（4）IVI 和用户界面开发

在 IVI（车载信息文娱系统）领域，开源库在构建用户界面（UI）和多媒体功能中起着迫切作用。像Qt 和镶嵌式 Chromium 框架（CEF）这么的框架常用于开发当代化、响应马上的 UI，这些 UI 提供了高质料的用户体验。这些库允许快速原型联想和开发，使汽车制造商简略跟上破钞者对高等信息文娱功能的需求。

然则，将这些开源库集成到 IVI 系统中需要仔细磋议性能、兼容性和安全性。举例，在 IVI 系统中使用开源 Web 浏览器引入了潜在的安全间隙，必须通过严格的测试和更新来缓解这些间隙。

（二） 产业生态

1. 面前的问题与挑战

在中国汽车基础软件发展白皮书 4.0 中，咱们提到存在的问题有以下四个。

l 国产基础软件装车量有待提高

l 硬件、应用、开发者生态构建有差距

l 部分圭臬奉陪海外，不成骄傲中国应用场景

l 国产基础软件造血智商低

夙昔一段时候的发展，部分问题还是有了一定的改善，比如咫尺国产基础软件装车率已从四年前的8% 到咫尺占据了近三成以上。智能化圭臬这一块，也有 AUTOSEMO 建议的 ASF、车云一体等圭臬步调。

但在产业链生态成立和国产软件造血智商上，一直莫得大的打破。这反应在当下主要有三个方面的问题：

低水平重叠成立：当下中国汽车圈的热门词汇一定是 “卷” 。主机厂卷价钱、卷树立、卷上市时候，这种氛围还是波及到通盘产业链的高卑劣。在汽车产业新四化发展进入到智能化阶段，咱们看到不仅有传统的主机厂、供应商在积极进行智能化转型，新势力基本沿着全栈自研的阶梯在作念联系领域研发，科技公司和许多外部力量也纷繁下场。一时候商场红海一派，低水平重叠成立比比齐是。这不仅导致行业举座议价水平低下，无法形成捏续进入捏续革命的研发与营业闭环，更是挤占时代革命所需要的东说念主才、资金、开发等多方资源，严重影响行业的良性轮回发展。

软件价值不被招供：传统不雅念中汽车行业历久以来青睐硬件的价值，对软件的迫切性意志不及。订价机制即怎样合理地为软件订价是一个挑战，突出是在软件成为汽车各异化的迫切成分之后。软件的价值时常体咫尺用户体验上，但若是用户对此不够敏锐，则可能不会抖擞为此付费。这导致软件天然是资金密集型投资领域，但无法让商场告成买单，进而影响后续的时代研发与革命。

AI 大模子的试验重叠进入多量资源：AI 大模子的试验依赖算法、算料、算力和场景，不可偏废。咫尺国内商场上，险些每家都在针对 AI 大模子作念联系进入。一方面同质化严重，算力联系的硬件开发价钱不菲且购买渠说念受限，另外一方面针对大模子试验需要的算料和场景，以一家厂商去复古掩盖不及。

2. 破局之说念的念念考

针对上述问题，咱们给出的处理决议是构建开源、灵通、分层解耦的立体生态体系：

建立评估和遴择体系：建立评估和遴择体系，幸免业内扎堆重叠进入单一领域，酿成行业低水平内卷。

行业圭臬的捏续成立与推行：针对共性、平台性部分，建立斡旋圭臬和接口。营造出圭臬斡旋，各家针对完了作念竞争的商场场面。

行业定约或其他合作状貌：推动形成行业定约或其他组织，进行资源整合和优化树立，幸免资源挤占，影响时代革命。

分层解耦，垂直单干：术业有专攻，聚焦每一领域的时代点，单点打破，训导举座研发效用和时代水平。

坚捏科学发展不雅：汽车产业行为最复杂最详尽的载体，怎样发展，路在何方，需要尊重客不雅发展规矩，有耐性，捏续进入。

但愿通过灵通的平台，简略聚势、聚力，集聚全行业力量，带领行业会通时代阶梯、鼓吹圭臬共建，建立起拆除内卷、互助发展、分层解耦的立体生态体系。

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