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怒放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长入、时代阶梯共鸣，这么有意于产业链落魄游合理单干，化整为零，协调开发。产业生态，则是建立开源怒放、多层解耦的生态体系，有意于软件架构的演进和时代阶梯的聚焦发展，促进产业协同跨越。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. 怒放式接口的长入

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胀性和可珍惜性。

现时各大主机厂以 SOA 的形态商榷为盘算，提议分层解耦开发盘算。从底层的内核与基础中间件，到框架撑抓层的功能软件，再到表层应用软件，明确了各层之间的向下依赖干系，各层之间通过轨范化的 API 进行交互，已毕了不同档次间的远离与解耦。汽车软件 API 的长入化和方法化关于智能汽车发展至关迫切。API 方法的制定和除名是为了确保 API 在不同的开发场景中简略平淡运作，何况具备一致的行动和接口。当多个开发者或多个团队同期开发不同的模块或就业时，API 方法不错提供一种共同的编码商定和轨范，使得各个模块或就业之间简略无缝地协协调集成。在 API 方法发展过程中，当年行业中出现的 API 方法仍是初步规矩代码的定名轨范、定名商定和语法例则。通过长入的定名和语法例范，提高代码的可读性和可珍惜性。

API 轨范方法化的三大要害要素如下：

（1）竣工性；即 API 轨范必须包含 API 的所有必要信息，包括 API 的接口、公约和安全措施等。

（2）准确性；即 API 轨范必须准确地描写 API 的功能和行动，不得包含任何乖张或歧义。

（3）爽快性；即 API 轨范必须爽快明了，易于剖析和使用，不得包含任何冗余或毋庸要的信息。

API 轨范方法化责任需要建立怒放、透明和包容的参与机制，饱读吹来自不同业业、限制和职能的利益揣度者共同参与 API 轨范方法化责任。界说显然的参与法律解说和法子，确保行业参与者有对等的契机参与方法化过程，使其意见和不雅点得到充分的计划和尊重。按期组织研讨会、论坛等步履，促进时代生态参与者之间的交流，共同探讨和处治 API 轨范方法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改动。在这一行变中，两个要害身分流流露来：除名可移植操作系统接口（POSIX）方法的兼容性，以及集成开源第三方库。

POSIX 方法，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，旨在跨多个一样 Unix 系统保抓兼容性。POSIX 兼容性确保了为一个 POSIX 兼容系统编写的软件不错轻易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，这一方法变得越来越迫切，原因包括：

（1）安全要害应用中的及时操作系统（RTOS）

汽车系统，如 ADAS、能源总成甘休和制动系统，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 处治决策都是 POSIX 兼容的。POSIX 兼容性确保了开发东说念主员不错运用方法化的系统调用，使得在不同平台上开发和珍惜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实践敕令。POSIX 兼容的 RTOS 确保了软件简略在各式硬件平台上历久如一地处理这些要害时分任务。此外，这种方法化有助于简化安全要害系统的认证过程，举例适合 ISO26262 方法，该方法料理汽车系统的功能安全性。

（2）高档驾驶扶助系统（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半数据。这些系统时常触及组件，如传感器和会、机器学习和经营机视觉，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（如内存料理、线程和进度间通讯的系统级操作）来简化这些架构的开发。

通过除名 POSIX 方法，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、决策和实践）不错孤苦开发，但仍然简略无缝协同责任。此外，POSIX 兼容系统还不错简化各式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改革纳入系统中。

（3）车载信息文娱系统（IVI）

车载信息文娱系统（IVI）是另一个 POSIX 兼容性推崇迫切作用的限制。IVI 系统料理文娱、导航和纠合功能，它们必须与各式硬件组件（如夸耀屏、触摸屏和网罗接口）交互。POSIX 兼容性使得 IVI 软件更容易跨不同硬件平台移植，从而缩短了开发时分和资本。

此外，POSIX 兼容的 IVI 系统不错运用世俗的开源软件，如多媒体框架和网罗公约栈。通过确保与方法 Unix 类操作系统的兼容性，POSIX 兼容的 IVI 系统不错更轻易地集成第三方应用法子和就业，从而提供更丰富的用户体验。

（4）电动汽车（EV）料理系统

电动汽车（EV）料理系统，包括电板料理系统（BMS）和充电甘休，要求可靠的软件在各式条款下脱手。POSIX 兼容的操作系统时常用于这些应用中，以确保软件简略在从镶嵌式甘休器到中央处理器的不同硬件平台上高效脱手。

举例，BMS 必须监控和甘休车辆电板的充放电，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运用方法化器具和库来完成及时数据处理、与外部传感器通讯以及乖张处理等任务。

1.2 AUTOSAR

AUTOSAR（Automotive Open System Architecture）是一个怒放且方法化的汽车电子软件架构，其盘算是通过方法化接口和模块化假想，提高汽车软件开发的服从、质料和可珍惜性。其成立的本人盘算在于方法化接口，具备如下特色：

（1）提高互操作性：通过界说方法接口，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，缩短开发复杂度。

（3）促进模块重用：使不同步地之间简略分享和复用既有的软件模块，量入为出资源。

AUTOSAR 部分的现真是本书第三章有提神先容，本末粗疏过。

2. 通讯公约的长入

在互联网限制中 SOA（面向就业的架构）仍是被应用和实践了一段时分，但在汽车行业中，依然是相对较新的看法。在 Adaptive Platform AUTOSAR 框架中，通讯料理模块包括进度间通讯和网罗公约栈。

鉴于整车应用场景和通讯需求的特色，SOME/IP、DDS、AMQP、REST 、MQTT、和 CoAP 等公约已被世俗应用，何况每种公约都至少有 10 种不同的代码已毕。汽车通讯公约的主要主义是已毕车辆各部分之间的协同责任，提高安全性、可靠性和服从。

汽车软件通讯公约的长入关于汽车行业的发展至关迫切，主要基于以下原因：

方法化和兼容性：长入的通讯公约简略确保汽车不同组件、系统之间以及车辆和外部网罗之间的数据交换愈加高效、褂讪和安全。通过长入方法的商定，汽车通讯公约不错提高汽车各个部件之间的协同责任的才智，从而提高安全性、可靠性和服从。

时代跨越和改革的推动：汽车通讯公约的摄取需要凭据具体的应用场景和要求来进行，长入的通讯公约有助于时代的跨越和改革。

SOA 架构主要盘算是在域内就业和跨域就业买通车云的通讯链路，但是目下 SOA 接口并莫得十足长入的方法，莫得长入方法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治通用性的问题。

AUTOSEMO 已于 2021 年头步研讨《汽车 SOA 架构假想与软件平台框架》团体方法，该团标形成了系统的 SOA 架构，缓缓鼓励各软件架构层的汽车通讯公约长入。

3. 开发方法和历程的长入

怒放式软件架构的生态竖立需要以方法引颈为盘算，长入加强方法体系竖立及轨范方法的开发历程。有意于：

确保安全性和可靠性：长入的开发方法与历程有助于确保软件的质料和性能，减少安全问题带来的风险。

提高开发服从：幸免因方法不长入导致的开发脱落和重迭性的责任。

搪塞时代挑战：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。开发方法与历程的长入，有助于工程师更好地聚焦这些挑战，搪塞时代问题。

总而言之，怒放的软件架构需要一个长入的开发方法与历程，以确保软件的质料、安全、服从并推动时代的抓续改革和跨越。

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计划身分。开源软件（OSS）提供了许多上风，包括资本量入为出、得回前沿时代，以及运用世界开发者社区的才智。可是，将开源库集成到汽车系统中也带来了挑战，尤其是在确保适合行业方法和安全要求方面。

（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。这些算法中的许多动作开源库提供，举例用于 3D 数据处理的点云库（PCL）或用于经营机视觉的 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，并运用最新的商榷恶果。可是，将这些库集成到安全要害系统中需要仔细的考据和测试，以确保它们适合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限制 AI 模子的热门器具。

尽管这些框架提供了高大的功能，但在汽车应用中使用它们时需要处治一些挑战，包括确保模子的可解说性、可考据性和安全性。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）网罗与纠合性

跟着车辆的日益互联，网罗和通讯公约已成为汽车系统的迫切构成部分。开源网罗库和公约（如用于讯息部队和通讯的 MQTT 公约或用于安全通讯的 OpenSSL 库）常常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。开源网罗公约栈不错促进 V2X 处治决策的快速开发，但开发东说念主员必须确保这些库的安全性、可靠性，并适合ISO/SAE 21434 等汽车方法，该方法针对说念路车辆的网罗安全性。

（4）IVI 和用户界面开发

在 IVI（车载信息文娱系统）限制，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假想和开发，使汽车制造商简略跟上破钞者对高档信息文娱功能的需求。

可是，将这些开源库集成到 IVI 系统中需要仔细计划性能、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谬误，必须通过严格的测试和更新来缓解这些谬误。

（二） 产业生态

1. 现时的问题与挑战

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 部分方法跟班外洋，不可恬逸中国应用场景

l 国产基础软件造血才智低

当年一段时分的发展，部分问题仍是有了一定的改善，比如目下国产基础软件装车率已从四年前的8% 到目下占据了近三成以上。智能化方法这一块，也有 AUTOSEMO 提议的 ASF、车云一体等方法轨范。

但在产业链生态竖立和国产软件造血才智上，一直莫得大的冲破。这反应在当下主要有三个方面的问题：

低水平重迭竖立：当下中国汽车圈的热门词汇一定是 “卷” 。主机厂卷价钱、卷建立、卷上市时分，这种氛围仍是波及到通盘产业链的落魄游。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揣度限制研发，科技公司和许多外部力量也纷纷下场。一时分市集红海一派，低水平重迭竖立比比齐是。这不仅导致行业全体议价水平低下，无法形成抓续参加抓续改革的研发与买卖闭环，更是挤占时代改革所需要的东说念主才、资金、开荒等多方资源，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疼爱硬件的价值，对软件的迫切性意志不及。订价机制即如何合理地为软件订价是一个挑战，终点是在软件成为汽车各别化的迫切身分之后。软件的价值常常体目下用户体验上，但要是用户对此不够明锐，则可能不会快活为此付费。这导致软件天然是资金密集型投资限制，但无法让市集平直买单，进而影响后续的时代研发与改革。

AI 大模子的训练重迭参增加半资源：AI 大模子的训练依赖算法、算料、算力和场景，不可偏废。目下国内市集上，险些每家都在针对 AI 大模子作念揣度参加。一方面同质化严重，算力揣度的硬件开荒价钱端淑且购买渠说念受限，另外一方面针对大模子训练需要的算料和场景，以一家厂商去撑抓遮盖不及。

2. 破局之说念的想考

针对上述问题，咱们给出的处治决策是构建开源、怒放、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，幸免业内扎堆重迭参加单一限制，酿成行业低水平内卷。

行业方法的抓续竖立与推论：针对共性、平台性部分，建立长入方法和接口。营造出方法长入，各家针对已毕作念竞争的市集阵势。

行业定约或其他合作神气：推动形成行业定约或其他组织，进行资源整合和优化建立，幸免资源挤占，影响时代改革。

分层解耦，垂直单干：术业有专攻，聚焦每一限制的时代点，单点冲破，进步全体研发服从和时代水平。

坚抓科学发展不雅：汽车产业动作最复杂最详细的载体，如何发展，路在何方，需要尊重客不雅发展轨则，有耐性，抓续参加。

但愿通过怒放的平台，简略聚势、聚力，积累全行业力量，沟通行业和会时代阶梯、鼓励方法共建，建立起肃除内卷、协调发展、分层解耦的立体生态体系。

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