如果軟件正在吞噬世界，這在很大程度上要歸功于 Linux。自 1980 年代末和 1990 年代初被開發(fā)為桌面操作系統(tǒng) （OS） 以來，Linux 內(nèi)核的變體已經(jīng)擴散到從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和移動電話到飛行計算機和工業(yè)控制系統(tǒng)等嵌入式設(shè)備的所有領(lǐng)域。Linux 在這些領(lǐng)域的成功很大程度上歸功于開源分發(fā)模型、可配置性、其廣泛使用的自我實現(xiàn)預(yù)言，以及通過代碼重用在平臺上快速迭代的能力，以及最初對安全性的擔(dān)憂內(nèi)核的確定性使其無法部署在安全關(guān)鍵系統(tǒng)中，這些都已得到緩解。

現(xiàn)在，隨著汽車級 Linux （AGL）的出現(xiàn)，Linux 正在另一個關(guān)鍵的嵌入式領(lǐng)域站穩(wěn)腳跟。

汽車級 Linux 的出現(xiàn)和智能手機體驗

與許多其他垂直領(lǐng)域一樣，要了解 AGL 的出現(xiàn)，首先必須了解智能手機對相鄰市場的影響。與大多數(shù) IT 風(fēng)格的部署一樣，智能手機通過無線軟件更新進(jìn)行快速、持續(xù)的迭代，可以遠(yuǎn)程修復(fù)錯誤、擴展應(yīng)用程序的功能和性能并改善用戶體驗——這一現(xiàn)象迅速提高了消費者對其他設(shè)備。

相比之下，傳統(tǒng)上汽車系統(tǒng)開發(fā)的開發(fā)周期較長，大約為 5 到 7 年。這意味著當(dāng)車輛到達(dá)經(jīng)銷商處時，當(dāng)前車型年發(fā)布的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序通常已經(jīng)過時，導(dǎo)致移動設(shè)備上的消費者體驗與車載用戶界面功能之間的差距越來越大。

隨后，智能手機開發(fā)商開始通過Apple CarPlay和Android Auto等舉措來滿足市場需求，這些舉措基本上反映了智能手機在車載用戶顯示屏上的體驗。雖然這些為車主提供了特別的改進(jìn)，但它們并不是車輛設(shè)計所固有的，并且削弱了汽車制造商的品牌和價值主張。智能手機對汽車生態(tài)系統(tǒng)的滲透也成為了乘客行為和偏好數(shù)據(jù)市場的晴雨表，現(xiàn)在包括新的競爭。

為了競爭，汽車制造商及其供應(yīng)商必須改進(jìn)他們的軟件開發(fā)和交付實踐，尤其是車載信息娛樂 （IVI） 平臺。這包括從在現(xiàn)代車輛中產(chǎn)生 1 億行代碼 （MLOC） 的附加編碼實踐遷移到促進(jìn)軟件重用和更快上市時間的開發(fā)方法。這是AGL的核心原則。

“我堅信，汽車制造商在過去兩年中已經(jīng)意識到他們在從事軟件業(yè)務(wù)，這意味著他們的競爭對手不是其他汽車公司，而是智能手機，” Linux汽車業(yè)務(wù)總經(jīng)理 Dan Cauchy 說AGL基金會和執(zhí)行董事?！拔覀冎澜裉斓南M者正在根據(jù) IVI 做出購買決定。

“汽車行業(yè)的錯誤在于他們無法重用軟件，”Cauchy 解釋道?！捌囍圃焐逃邢蚬?yīng)商提供規(guī)格的心態(tài)，但只要符合規(guī)格，汽車制造商就不會在意。該規(guī)范只有三到四年的壽命，直到發(fā)布新的規(guī)范或模型。他們現(xiàn)在意識到他們必須使用開源開發(fā)方法和重用平臺多年才能進(jìn)入入門級與豪華車。

“這并不意味著他們不需要供應(yīng)商，”他繼續(xù)說道?！八麄兿Ｍ?yīng)商在同一個平臺上不斷發(fā)展，不斷添加新功能，而不是每三年重新發(fā)明輪子。他們在 AGL 構(gòu)建了 80%，另外 20% 是他們自己的語音識別、外觀和感覺等。AGL 應(yīng)該年復(fù)一年地提供汽車級 Linux。

將 Linux 從 IVI 遷移到任務(wù)關(guān)鍵型車輛應(yīng)用程序

2015 年，AGL 發(fā)布了其規(guī)范的 1.0 版，該版本建立了一個同質(zhì)的軟件架構(gòu)，用于以可擴展的設(shè)計開發(fā) IVI 功能和應(yīng)用程序，可以擴展到數(shù)字駕駛艙的其他領(lǐng)域，例如儀表板和平視顯示器 （HUD）。由于這些系統(tǒng)中的每一個都需要相同的基本構(gòu)建塊，因此基線 AGL 架構(gòu)已被利用，例如，在儀表組設(shè)計中提供圖形驅(qū)動程序和 3D 加速引擎資源，以及與其他車輛系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn) API 和通信鏈接。圖1）?，F(xiàn)在在統(tǒng)一代碼庫 （UCB） 的 3.0 版上， AGL 已經(jīng)整合了一個應(yīng)用程序框架/啟動器、軟件開發(fā)工具包 （SDK） 和基于 Yocto Project Linux 2.1 版的參考應(yīng)用程序，以縮短各種信息娛樂、導(dǎo)航、通信、安全、安保和連接系統(tǒng)的上市時間（圖 2）。

【圖1 | 汽車級 Linux 規(guī)范為數(shù)字駕駛艙應(yīng)用程序的開發(fā)提供了一個同質(zhì)的基線架構(gòu)。］

【圖2 | AGL 統(tǒng)一代碼庫 （UCB） 第 3 版包含完整的應(yīng)用程序框架、軟件開發(fā)工具包 （SDK） 和參考實現(xiàn)，以加快汽車軟件的上市時間。］

AGL 項目現(xiàn)在由來自汽車（10 家汽車制造商）、半導(dǎo)體和通信行業(yè)的 94 家成員公司組成，應(yīng)用程序框架現(xiàn)已穩(wěn)定到位，體現(xiàn)了 Linux 開發(fā)人員“一次移植，隨處運行”的精神。 AGL 生態(tài)系統(tǒng)。

但除了信息娛樂之外，對于 AGL 來說，深入駕駛艙是一個有趣的位置，因為這些系統(tǒng)將在向自動駕駛平臺過渡期間形成車載指揮中心。因此，AGL 已與開源自動化開發(fā)實驗室 （OSADL） 開始了 ISO 26262 功能安全認(rèn)證流程，這允許架構(gòu)擴展到安全關(guān)鍵、汽車安全完整性等級 （ASIL 等級） 控制和遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)在不久的將來。

不過，AGL 意識到有機會為整車操作系統(tǒng)提供基準(zhǔn)架構(gòu)，還通過目前包含虛擬化和自動駕駛平臺參考硬件的工作組擴大了其范圍。今天，AGL 虛擬化專家組 （VEG） 正在研究如何將 IVI、集群和 HUD 應(yīng)用程序整合到單個多核處理器上，以便在未來應(yīng)用于需要嚴(yán)格隔離和安全的高級駕駛輔助 （ADAS） 和自動駕駛系統(tǒng)。在共享處理平臺上運行時的容器化。在這些努力的同時，AGL 參考系統(tǒng)硬件架構(gòu)專家組正在努力定義自動駕駛汽車平臺安全系統(tǒng)所需的傳感器、協(xié)議和分辨率，

“由馬自達(dá)、豐田等 OEM 領(lǐng)導(dǎo)的參考硬件系統(tǒng)架構(gòu)專家組正在發(fā)布一份需求文檔，其中列出了傳感器、攝像頭、激光雷達(dá)、它們?nèi)绾位ミB、處理能力以及所需的分辨率，”Cauchy 說。“這將推動硬件和軟件開始構(gòu)建自動駕駛。該計劃是能夠驅(qū)動這些傳感器、收集數(shù)據(jù)并將其提供給一個共享的開放數(shù)據(jù)庫，在該數(shù)據(jù)庫中可以進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，以便自動駕駛利益相關(guān)者能夠在 99.9% 的時間內(nèi)知道會發(fā)生什么。”

由于 Linux 已廣泛用于數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，汽車制造商在其后端云中實施從端點（車輛）到業(yè)務(wù)或機器學(xué)習(xí)系統(tǒng)的兼容操作系統(tǒng)架構(gòu)的能力是 Linux 持續(xù)擴展的有力論據(jù)在嵌入式汽車中。

審核編輯：郭婷