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绽开式软件架构的生态系统包含技艺生态和产业生态。技艺生态主要包括接口和洽、技艺路子共鸣，这么成心于产业链高卑劣合理单干，化整为零，合作开发。产业生态，则是建立开源绽开、多层解耦的生态体系，成心于软件架构的演进和技艺路子的聚焦发展，促进产业协同逾越。本章节将主要先容技艺生态和产业生态的构建使命。

（一） 技艺生态

1. 绽开式接口的和洽

API 接口的作用是将软件系统抽象出来，简化了不同应用门径之间的交互过程。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贵性。

刻下各大主机厂以 SOA 的形态商议为指标，建议分层解耦开发指标。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关系，各层之间通过表率化的 API 进行交互，终知晓不同线索间的分裂与解耦。汽车软件 API 的和洽化和圭表化关于智能汽车发展至关蹙迫。API 圭表的制定柔顺从是为了确保 API 在不同的开发场景中有时平时运作，而况具备一致的行为和接口。当多个开发者或多个团队同期开发不同的模块或管事时，API 圭表不错提供一种共同的编码商定和表率，使得各个模块或管事之间有时无缝地合作和集成。在 API 圭表发展过程中，往常行业中出现的 API 圭表仍是初步国法代码的定名表率、定名商定和语律例则。通过和洽的定名和语律例范，提高代码的可读性和可珍贵性。

API 表率圭表化的三大要津要素如下：

（1）好意思满性；即 API 表率必须包含 API 的统共必要信息，包括 API 的接口、契约和安全设施等。

（2）准确性；即 API 表率必须准确地模式 API 的功能和行为，不得包含任何失实或歧义。

（3）轻松性；即 API 表率必须轻松明了，易于瓦解和使用，不得包含任何冗余或无用要的信息。

API 表率圭表化使命需要建立绽开、透明和包容的参与机制，荧惑来自不同业业、限度和职能的利益规划者共同参与 API 表率圭表化使命。界说知晓的参与国法和门径，确保行业参与者有对等的契机参与圭表化过程，使其意见和不雅点得到充分的沟通和尊重。依期组织研讨会、论坛等行为，促进技艺生态参与者之间的疏导，共同探讨和科罚 API 表率圭表化过程中的问题和挑战。

1.1 POSIX

跟着汽车行业飞快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滚动。在这一排变中，两个要津要素显露出来：顺从可移植操作系统接口（POSIX）圭表的兼容性，以及集成开源第三方库。

POSIX 圭表，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，旨在跨多个雷同 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孤高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，这一圭表变得越来越蹙迫，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、能源总成限定和制动系统，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蹙迫的作用，许多 RTOS 科罚决策都是 POSIX 兼容的。POSIX 兼容性确保了开发东谈主员不错哄骗圭表化的系统调用，使得在不同平台上开发和珍贵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扩充号召。POSIX 兼容的 RTOS 确保了软件有时在多样硬件平台上持久如一地处理这些要津时期任务。此外，这种圭表化有助于简化安全要津系统的认证过程，举例安妥 ISO26262 圭表，该圭表照拂汽车系统的功能安全性。

（2）高档驾驶提拔系统（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遍及数据。这些系统常常触及组件，如传感器交融、机器学习和计较机视觉，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（如内存照拂、线程和程度间通讯的系统级操作）来简化这些架构的开发。

通过顺从 POSIX 圭表，开发东谈主员不错构建模块化系统，其中不同组件（举例感知、决策和扩充）不错零丁开发，但仍然有时无缝协同使命。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蜕变纳入系统中。

（3）车载信息文娱系统（IVI）

车载信息文娱系统（IVI）是另一个 POSIX 兼容性推崇蹙迫作用的限度。IVI 系统照拂文娱、导航和招引功能，它们必须与多样硬件组件（如娇傲屏、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，从而镌汰了开发时期和老本。

此外，POSIX 兼容的 IVI 系统不错哄骗等闲的开源软件，如多媒体框架和网罗契约栈。通过确保与圭表 Unix 类操作系统的兼容性，POSIX 兼容的 IVI 系统不错更孤高地集成第三方应用门径和管事，从而提供更丰富的用户体验。

（4）电动汽车（EV）照拂系统

电动汽车（EV）照拂系统，包括电板照拂系统（BMS）和充电限定，要求可靠的软件在多样条款下驱动。POSIX 兼容的操作系统常常用于这些应用中，以确保软件有时在从镶嵌式限定器到中央处理器的不同硬件平台上高效驱动。

举例，BMS 必须监控和限定车辆电板的充放电，在性能与安全之间取得均衡。通过使用 POSIX 兼容的软件，开发东谈主员不错哄骗圭表化用具和库来完成及时数据处理、与外部传感器通讯以及失实处理等任务。

1.2 AUTOSAR

AUTOSAR（Automotive Open System Architecture）是一个绽开且圭表化的汽车电子软件架构，其指标是通过圭表化接口和模块化缠绵，提高汽车软件开发的服从、质地和可珍贵性。其确立的自身指标在于圭表化接口，具备如下脾气：

（1）提高互操作性：通过界说圭表接口，使得不同供应商提供的软件组件有时无缝集成。

（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，镌汰开发复杂度。

（3）促进模块重用：使不相似式之间有时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详备先容，本末约莫过。

2. 通讯契约的和洽

在互联网限度中 SOA（面向管事的架构）仍是被应用和实验了一段时期，但在汽车行业中，依然是相对较新的见解。在 Adaptive Platform AUTOSAR 框架中，通讯照拂模块包括程度间通讯和网罗契约栈。

鉴于整车应用场景和通讯需求的脾气，SOME/IP、DDS、AMQP、REST 、MQTT、和 CoAP 等契约已被等闲应用，而况每种契约都至少有 10 种不同的代码终了。汽车通讯契约的主要办法是终了车辆各部分之间的协同使命，提高安全性、可靠性和服从。

汽车软件通讯契约的和洽关于汽车行业的发展至关蹙迫，主要基于以下原因：

圭表化和兼容性：和洽的通讯契约有时确保汽车不同组件、系统之间以及车辆和外部网罗之间的数据交换愈加高效、幽闲和安全。通过和洽圭表的商定，汽车通讯契约不错提高汽车各个部件之间的协同使命的智力，从而提高安全性、可靠性和服从。

技艺逾越和蜕变的推动：汽车通讯契约的遴荐需要凭证具体的应用场景和要求来进行，和洽的通讯契约有助于技艺的逾越和蜕变。

SOA 架构主要指标是在域内管事和跨域管事买通车云的通讯链路，但是面前 SOA 接口并莫得足够和洽的圭表，莫得和洽圭表就无法达成行业内的可通用性，行业需要一个技艺生态共同科罚通用性的问题。

AUTOSEMO 已于 2021 岁首步研讨《汽车 SOA 架构缠绵与软件平台框架》团体圭表，该团标形成了系统的 SOA 架构，逐步鞭策各软件架构层的汽车通讯契约和洽。

3. 开发圭表和历程的和洽

绽开式软件架构的生态建立需要以圭表引颈为指标，和洽加强圭表体系建立及表率圭表的开发历程。成心于：

确保安全性和可靠性：和洽的开发圭表与历程有助于确保软件的质地和性能，减少安全问题带来的风险。

提高开发服从：幸免因圭表不和洽导致的开发交集和叠加性的使命。

应酬技艺挑战：汽车软件开发濒临着技艺复杂性高、迭代快、安全要求高等挑战。开发圭表与历程的和洽，有助于工程师更好地聚焦这些挑战，应酬技艺问题。

要而论之，绽开的软件架构需要一个和洽的开发圭表与历程，以确保软件的质地、安全、服从并推动技艺的抓续蜕变和逾越。

4. 开源库在汽车开发中的蹙迫性

使用开源第三方库已成为汽车软件开发中的一个蹙迫沟通要素。开源软件（OSS）提供了许多上风，包括老本简约、得回前沿技艺，以及哄骗人人开发者社区的智力。可是，将开源库集成到汽车系统中也带来了挑战，尤其是在确保安妥行业圭表和安全要求方面。

（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）或用于计较机视觉的 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，并哄骗最新的商议后果。可是，将这些库集成到安全要津系统中需要仔细的考证和测试，以确保它们安妥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）和东谈主工智能（AI）在自动驾驶系统中起着至关蹙迫的作用，使车辆有时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度 AI 模子的热门用具。

尽管这些框架提供了巨大的功能，但在汽车应用中使用它们时需要科罚一些挑战，包括确保模子的可评释性、可考证性和安全性。此外，开发东谈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）网罗与招引性

跟着车辆的日益互联，网罗和通讯契约已成为汽车系统的蹙迫构成部分。开源网罗库和契约（如用于音书队伍和通讯的 MQTT 契约或用于安全通讯的 OpenSSL 库）络续用于联网车辆应用中。

举例，车辆到一切（V2X）通讯使车辆有时与其他车辆、基础设施和其他谈路使用者进行通讯。开源网罗契约栈不错促进 V2X 科罚决策的快速开发，但开发东谈主员必须确保这些库的安全性、可靠性，并安妥ISO/SAE 21434 等汽车圭表，该圭表针对谈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）限度，开源库在构建用户界面（UI）和多媒体功能中起着蹙迫作用。像Qt 和镶嵌式 Chromium 框架（CEF）这么的框架常用于开发当代化、响应飞快的 UI，这些 UI 提供了高质地的用户体验。这些库允许快速原型缠绵和开发，使汽车制造商有时跟上蹧跶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 系统中需要仔细沟通性能、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. 刻下的问题与挑战

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 部分圭表作陪海外，不成称心中国应用场景

l 国产基础软件造血智力低

往常一段时期的发展，部分问题仍是有了一定的改善，比如面前国产基础软件装车率已从四年前的8% 到当今占据了近三成以上。智能化圭表这一块，也有 AUTOSEMO 建议的 ASF、车云一体等圭表表率。

但在产业链生态建立和国产软件造血智力上，一直莫得大的随和。这反馈在当下主要有三个方面的问题：

低水平叠加建立：当下中国汽车圈的热门词汇一定是 “卷” 。主机厂卷价钱、卷配置、卷上市时期，这种氛围仍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路子在作念规划限度研发，科技公司和许多外部力量也纷繁下场。一时期市集红海一派，低水平叠加建立比比齐是。这不仅导致行业合座议价水平低下，无法形成抓续插足抓续蜕变的研发与交易闭环，更是挤占技艺蜕变所需要的东谈主才、资金、诱导等多方资源，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持久以来青睐硬件的价值，对软件的蹙迫性意识不及。订价机制即如何合理地为软件订价是一个挑战，十分是在软件成为汽车相反化的蹙迫要素之后。软件的价值往往体当今用户体验上，但要是用户对此不够敏锐，则可能不会幽闲为此付费。这导致软件天然是资金密集型投资限度，但无法让市集径直买单，进而影响后续的技艺研发与蜕变。

AI 大模子的闇练叠加插足遍及资源：AI 大模子的闇练依赖算法、算料、算力和场景，统筹兼顾。面前国内市集上，果然每家都在针对 AI 大模子作念规划插足。一方面同质化严重，算力规划的硬件诱导价钱腾贵且购买渠谈受限，另外一方面针对大模子闇练需要的算料和场景，以一家厂商去撑抓清除不及。

2. 破局之谈的想考

针对上述问题，咱们给出的科罚决策是构建开源、绽开、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，幸免业内扎堆叠加插足单一限度，变成行业低水平内卷。

行业圭表的抓续建立与扩充：针对共性、平台性部分，建立和洽圭表和接口。营造出圭表和洽，各家针对终了作念竞争的市集场面。

行业定约或其他合作体式：推动形成行业定约或其他组织，进行资源整合和优化配置，幸免资源挤占，影响技艺蜕变。

分层解耦，垂直单干：术业有专攻，聚焦每一限度的技艺点，单点随和，莳植合座研发服从和技艺水平。

坚抓科学发展不雅：汽车产业行为最复杂最轮廓的载体，如何发展，路在何方，需要尊重客不雅发展规矩，有耐性，抓续插足。

但愿通过绽开的平台，有时聚势、聚力，积贮全行业力量，指挥行业交融技艺路子、鞭策圭表共建，建立起取销内卷、合作发展、分层解耦的立体生态体系。

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