現(xiàn)在是智能機(jī)械和智能系統(tǒng)的時(shí)代。據(jù)世界經(jīng)濟(jì)論壇等機(jī)構(gòu)研究，在2021-2030年，全球經(jīng)濟(jì)的主要增長(zhǎng)動(dòng)力來(lái)自于機(jī)器經(jīng)濟(jì)，即智能化、互聯(lián)化、自動(dòng)化的機(jī)械，以及由此帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)是這個(gè)世界目前主要的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

智能時(shí)代 企業(yè)如何應(yīng)對(duì)

從數(shù)據(jù)計(jì)算的角度而言，將有超過(guò)一半的數(shù)據(jù)將來(lái)是在邊緣側(cè)進(jìn)行處理。邊緣側(cè)指的是業(yè)務(wù)現(xiàn)場(chǎng)的智能設(shè)備，而非集中的服務(wù)器。在智能系統(tǒng)時(shí)代的背景之下，企業(yè)要如何面對(duì)？去年風(fēng)河聯(lián)合了知名的財(cái)經(jīng)媒體福布斯進(jìn)行了一個(gè)全球范圍，針對(duì)科技行業(yè)和智能設(shè)備行業(yè)的調(diào)研，得到了智能系統(tǒng)公司特征的研究報(bào)告（可以從風(fēng)河官網(wǎng)獲取）。

從研究報(bào)告中可以發(fā)現(xiàn)，智能系統(tǒng)時(shí)代企業(yè)需要變成一個(gè)軟件引領(lǐng)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型的公司，并且全生命周期的數(shù)字規(guī)模化將是一個(gè)成功關(guān)鍵。在國(guó)內(nèi)經(jīng)常會(huì)提到的說(shuō)法是，數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化。

這兩者之間如何打通，就是構(gòu)建數(shù)字閉環(huán)。正如知名的中國(guó)學(xué)者說(shuō)過(guò)，數(shù)據(jù)是未來(lái)世界的石油。談數(shù)字產(chǎn)業(yè)化也好，產(chǎn)業(yè)數(shù)字化也好，都是充分利用和挖掘數(shù)據(jù)的價(jià)值。將關(guān)于軟件定義汽車的所有討論串聯(lián)起來(lái)的主要線索也是數(shù)據(jù)。

這樣的背景之下，企業(yè)成功關(guān)鍵主要是在以下幾個(gè)維度。

第一個(gè)維度是開(kāi)發(fā)的速度。咨詢公司麥肯錫設(shè)計(jì)了一個(gè)企業(yè)開(kāi)發(fā)速度的指標(biāo)體系（DVI），衡量在軟件定義的世界里面，企業(yè)獲得成功的關(guān)鍵因素：開(kāi)發(fā)速度。當(dāng)然企業(yè)成功直接體現(xiàn)就是以企業(yè)營(yíng)收增長(zhǎng)來(lái)衡量。麥肯錫研究了幾百個(gè)公司的樣本，建立起一個(gè)數(shù)據(jù)模型，結(jié)論是開(kāi)發(fā)速度最快的前25%的企業(yè)，平均盈利的能力是排在末尾25%企業(yè)的8倍。這是企業(yè)開(kāi)發(fā)速度對(duì)盈利影響的一個(gè)直觀體現(xiàn)。

第二個(gè)維度需要思考流程怎么現(xiàn)代化。開(kāi)發(fā)速度不是憑空而來(lái)的，跟企業(yè)自身的研發(fā)流程，研發(fā)的體系，基礎(chǔ)設(shè)施的架構(gòu)和建設(shè)都是相關(guān)的。這兩個(gè)維度跟風(fēng)河系統(tǒng)今天討論的話題比較相關(guān)。

第三個(gè)維度是業(yè)務(wù)模型的轉(zhuǎn)變，比如軟件業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等等。這比較偏企業(yè)的業(yè)務(wù)管理層面，但是離不開(kāi)前面兩個(gè)維度的基礎(chǔ)能力準(zhǔn)備。

智能交通時(shí)代

回到汽車行業(yè)，我們討論的不僅僅是智能化的汽車，而是智能化的交通系通。基于公司、產(chǎn)品和客戶場(chǎng)景這幾個(gè)回路來(lái)看，在汽車行業(yè)里面是如何體現(xiàn)的，同樣以數(shù)據(jù)的視角來(lái)看交通行業(yè)。首先客戶怎么使用產(chǎn)品?，F(xiàn)在這些車輛，自動(dòng)駕駛以及各種各樣的智能化功能，離不開(kāi)本身在使用場(chǎng)景之下，與它環(huán)境的互動(dòng)，以及對(duì)周邊事件和環(huán)境的信息采集。這些當(dāng)然都是以數(shù)據(jù)的形式在車輛以及云端進(jìn)行處理。其次在車?yán)镞@樣的邊緣計(jì)算設(shè)備，考慮到智能駕駛這樣的應(yīng)用場(chǎng)景，離不開(kāi)人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等很大規(guī)模數(shù)據(jù)的分析和處理。最后在企業(yè)內(nèi)部維度，一個(gè)是研發(fā)怎么能夠根據(jù)你用戶的使用情況，及時(shí)提供更好的軟件和更好的服務(wù)，根據(jù)利用場(chǎng)景的實(shí)時(shí)變化實(shí)時(shí)交付你的新軟件；另一個(gè)是怎么根據(jù)收集起來(lái)的數(shù)據(jù)，不停地優(yōu)化軟件開(kāi)發(fā)。尤其是自動(dòng)駕駛這樣復(fù)雜的功能，如特斯拉有所謂影子模式，就是通過(guò)車上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)鏈來(lái)不停的訓(xùn)練、優(yōu)化自動(dòng)駕駛的模型。

現(xiàn)在軟件龐大復(fù)雜，持續(xù)集成/持續(xù)交付（CI/CD）方式從軟件快速迭代和復(fù)雜項(xiàng)目管理角度是更加合理的方式。

今天的開(kāi)發(fā)過(guò)程通常會(huì)用到一些數(shù)字孿生和基于模型的訓(xùn)練技術(shù)。CI/CD在正式交付之前必須要有一個(gè)環(huán)節(jié)，卻通常容易被忽略，就是持續(xù)測(cè)試（CT）。經(jīng)驗(yàn)告訴我們，持續(xù)測(cè)試往往是限制軟件交付效率的最大瓶頸。

然后是制品庫(kù)的管理。很多公司雖然在特定的開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)上已經(jīng)嘗試使用CI/CD，但在整個(gè)項(xiàng)目的周期管理上，仍然欠缺系統(tǒng)化的CI/CD。典型的特征就是缺少嚴(yán)格的體系化制品庫(kù)管理，或者說(shuō)版本的管理。當(dāng)然這同樣離不開(kāi)軟件架構(gòu)和敏捷項(xiàng)目管理的配合。 

如圖，在虛線的左側(cè)是開(kāi)發(fā)和部署，已經(jīng)有比較多的公司在一定程度上嘗試CI/CD開(kāi)發(fā)理念。而在運(yùn)維和服務(wù)這一側(cè)，行業(yè)的現(xiàn)狀是談的比較多，事實(shí)上真正有商業(yè)化應(yīng)用的仍然比較少。但這是一個(gè)必然的發(fā)展趨勢(shì)。

將來(lái)怎么更好的挖掘車輛在運(yùn)營(yíng)之后的商業(yè)價(jià)值，以及運(yùn)營(yíng)之后為客戶提供更好服務(wù)，是車企必須準(zhǔn)備的能力。當(dāng)前在商用車領(lǐng)域，已經(jīng)有較多的實(shí)踐；在乘用車領(lǐng)域，因?yàn)橛脩魣?chǎng)景太過(guò)于碎片化，因此應(yīng)用還不廣泛。

什么是極致邊緣計(jì)算設(shè)備(extreme edge)？

車輛今天不僅僅是一個(gè)機(jī)械設(shè)備，還是一個(gè)邊緣計(jì)算的設(shè)備。之所以稱之為極致邊緣設(shè)備是因?yàn)樗倪B接復(fù)雜性會(huì)非常高，決策速度要求非常高，同時(shí)功能復(fù)雜性也極其。這樣一個(gè)極致汽車邊緣的設(shè)計(jì)，有哪些特點(diǎn)？

第一是超級(jí)互聯(lián)。車輛有非常復(fù)雜的互聯(lián)系統(tǒng)，包括車內(nèi)的各種通信網(wǎng)絡(luò)以及車外無(wú)線的互聯(lián)通信。這是非常復(fù)雜的通信網(wǎng)絡(luò)，在其他行業(yè)里很少看到。尤其是在跨區(qū)域，動(dòng)態(tài)行駛過(guò)程中，維持無(wú)線互聯(lián)會(huì)對(duì)它的通信提供更高的要求?，F(xiàn)在純電動(dòng)車輛，相對(duì)來(lái)說(shuō)比較少受到車上功耗的限制；但傳統(tǒng)汽車，車載電池容量非常有限，功耗也是關(guān)注點(diǎn)。這是汽車行業(yè)獨(dú)有的一些特征。

第二是軟件定義汽車。這得益于汽車半導(dǎo)體的發(fā)展，計(jì)算能力極大豐富。尤其是自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域，人工智能算力已經(jīng)達(dá)到了上千TOPS。表面上的算力，不能充分體現(xiàn)出不同平臺(tái)之間的差異，軟件是更加重要的靈魂。軟件與硬件的結(jié)合必不可少，沒(méi)有彼此很好的結(jié)合，表面上的算力沒(méi)有太大價(jià)值。

從CPU的算力角度，在兩年前行業(yè)才剛開(kāi)始用復(fù)雜的多核異構(gòu)芯片，2核、4核剛剛才量產(chǎn)。當(dāng)前，據(jù)風(fēng)河公司了解到領(lǐng)先的芯片公司已經(jīng)在開(kāi)發(fā)多達(dá)32核、64核的強(qiáng)大芯片。芯片如此強(qiáng)大之后就可以把功能高度集成化。這造成了平臺(tái)到底實(shí)現(xiàn)什么功能，做什么事，是由運(yùn)行什么軟件決定的，不是由硬件本身決定的。因?yàn)橛布Y源足夠豐富，豐富到可以不考慮它的差異性。這和IT行業(yè)已經(jīng)發(fā)生的故事非常一致。

極致發(fā)揮數(shù)字化 需軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)

如何發(fā)揮數(shù)字化的價(jià)值，離不開(kāi)數(shù)字邊緣本身軟件架構(gòu)的設(shè)計(jì)?，F(xiàn)在在汽車行業(yè)已經(jīng)比較廣泛地使用多核處理器。典型的多核處理器包括若干個(gè)性能ARM A核，比如A53、A55、A76、A78等等。芯片架構(gòu)可能是雙核、四核，也有一些公司已經(jīng)開(kāi)始基于八核芯片做項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。在A核之外可能會(huì)有MCU核，常見(jiàn)的MCU核，比如說(shuō)R5F、R52、M7等。這類異構(gòu)的SOC的設(shè)計(jì)初衷是典型的實(shí)時(shí)性任務(wù)，仍然運(yùn)行在MCU核上，也仍然支持AUTOSAR CP。不排除有公司會(huì)有其他選擇，但行業(yè)主流仍然是AUTOSAR CP。

在A核之上，常見(jiàn)兩核或四核，目前比較常見(jiàn)是一個(gè)操作系統(tǒng)。這個(gè)操作系統(tǒng)可能是RTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，也可能是開(kāi)源的Linux操作系統(tǒng)。問(wèn)題是怎么選擇它們？以風(fēng)河在操作系統(tǒng)行業(yè)40年的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，進(jìn)入到軟件定義汽車時(shí)代是相對(duì)還是晚一點(diǎn)的。更早一點(diǎn)的行業(yè)，比如航空、通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，早已經(jīng)步入軟件定義的架構(gòu)（IMA），軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）的時(shí)代。風(fēng)河系統(tǒng)看到的各行業(yè)普遍趨勢(shì)是，軟件定義的世界一定是Linux優(yōu)先。因?yàn)長(zhǎng)inux的豐富生態(tài)和兼容性是任何私有化的操作系統(tǒng)都無(wú)與倫比的，發(fā)展速度更是一日千里。

在操作系統(tǒng)之上，在汽車行業(yè)現(xiàn)在談的是如何更靈活的提供用戶服務(wù)。行業(yè)通常會(huì)從SOA架構(gòu)上來(lái)討論。SOA本質(zhì)是一種設(shè)計(jì)理念，不一定是基于常說(shuō)的AUTOSAR AP架構(gòu)。當(dāng)然AUTOSAR AP是汽車行業(yè)去實(shí)現(xiàn)SOA架構(gòu)很好的參考平臺(tái)。與此同時(shí)風(fēng)河也看到了國(guó)內(nèi)外都有公司嘗試基于Linux構(gòu)建自己的SOA中間件架構(gòu)。這些公司當(dāng)然是對(duì)自己軟件架構(gòu)的開(kāi)發(fā)能力和開(kāi)發(fā)成果都有較高的期望。相對(duì)來(lái)說(shuō)直接使用商業(yè)化的產(chǎn)品是更加簡(jiǎn)單的選擇?；贏UTOSAR AP之上，客戶可以構(gòu)建自己各種各樣的車輛級(jí)別服務(wù)。

更多核的芯片不應(yīng)是只有一個(gè)操作系統(tǒng)。因?yàn)橐粋€(gè)操作系統(tǒng)跑多核SOC，由于并發(fā)計(jì)算限制，效率提升的邊際效應(yīng)會(huì)遞減。更好的做法是分多個(gè)虛擬機(jī)，提高并發(fā)，同時(shí)方便軟件模塊化開(kāi)發(fā)和管理。例如，把有生態(tài)依賴和計(jì)算性能需求的軟件部署在一個(gè)或多個(gè)Linux虛擬機(jī)上；把實(shí)時(shí)性任務(wù)的軟件放在RTOS操作系統(tǒng)虛擬機(jī)上?？缣摂M機(jī)通訊可通過(guò)SOME/IP、DDS等通信機(jī)制。不同操作系統(tǒng)通過(guò)虛擬機(jī)管理平臺(tái)（hypervisor）來(lái)協(xié)調(diào)。這是目前看來(lái)比較主流軟件架構(gòu)。

分享見(jiàn)解 提出風(fēng)河方案

風(fēng)河系統(tǒng)也在思考將來(lái)汽車軟件的集成架構(gòu)會(huì)朝什么方向發(fā)展？

云原生的發(fā)展方向應(yīng)該是汽車行業(yè)軟件發(fā)展未來(lái)的趨勢(shì)。這也是今天已經(jīng)在IT團(tuán)隊(duì)里普遍使用開(kāi)發(fā)的架構(gòu)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，隨著車載芯片計(jì)算資源的快速發(fā)展，車載軟件需要的是云操作系統(tǒng)。云操作系統(tǒng)本質(zhì)就是忽略硬件資源，假設(shè)計(jì)算資源可以無(wú)限擴(kuò)張，可以彈性伸縮。這是云計(jì)算的基本理念。 

為此，風(fēng)河系統(tǒng)有什么解決方案？風(fēng)河系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了Wind River Studio平臺(tái)，可以全程支持軟件開(kāi)發(fā)、部署、運(yùn)維和服務(wù)，打通企業(yè)后臺(tái)開(kāi)發(fā)，以及前臺(tái)運(yùn)維。Studio平臺(tái)本身基于云原生的概念開(kāi)發(fā)，所有環(huán)節(jié)都基于云端部署。

風(fēng)河的理念是把開(kāi)發(fā)的資源全部放在云端。即使在家辦公，只要有電腦、網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器登陸上IP服務(wù)接口，你就可以在云端完成所有的開(kāi)發(fā)、測(cè)試，甚至是遠(yuǎn)程的部署。代碼開(kāi)發(fā)、構(gòu)建、編譯等所有工作都是在云上完成，可以比本地工作站資源豐富的多，意味著開(kāi)發(fā)效率得到極大提高，跨團(tuán)隊(duì)、跨區(qū)域的協(xié)作也非常容易。

Wind River Studio包含開(kāi)發(fā)者（Developer）和運(yùn)營(yíng)者（Operator）兩個(gè)版本。Studio Developer已支持所有風(fēng)河系統(tǒng)操作系統(tǒng)產(chǎn)品的云端開(kāi)發(fā)、測(cè)試，包括實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks，風(fēng)河商業(yè)Linux。開(kāi)發(fā)者可以直接在云端開(kāi)發(fā)和生成直接可運(yùn)行在目標(biāo)板上的可執(zhí)行文件，并能在云端進(jìn)行基于數(shù)字孿生技術(shù)的仿真測(cè)試。

在運(yùn)維這一側(cè)Studio Operator則包含風(fēng)河邊緣云平臺(tái)和云管理工具，可以在運(yùn)維側(cè)為車輛提供車云互聯(lián)的能力和低時(shí)延的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理，也可為運(yùn)維人員提供可視化的車輛數(shù)據(jù)收集、分析和管理工具。

基于Wind River Studio，風(fēng)河可以為客戶開(kāi)發(fā)、定制滿足客戶自身業(yè)務(wù)需要的全流程CI/CD和DevOps環(huán)境，為汽車行業(yè)客戶有效應(yīng)對(duì)軟件定義汽車時(shí)代的開(kāi)發(fā)挑戰(zhàn)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供基礎(chǔ)設(shè)施能力。

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