中国汽车基础软件发展白皮书2.0

指导单位：工业和信息化部装备工业一司 工业和信息化部装备工业发展中心发布单位：中国汽车工业协会 中国汽车基础软件生态委员会（AUTOSEMO） 2021.09 PREFACE 言 前 在智能汽车时代，新一代的电子电气架构形成和面向SOA的软件架构将是未来汽 车的大脑中枢。中国汽车产业面临百年未遇之大变局，整车企业和零部件企业与终端用户之间的关系将被重塑，汽车产业正在由传统的以整车企业为主体的“链式关系”向以生态主导型企业为核心的“网状生态”转变。 如今，智能汽车企业用软件定义汽车，强化协同创新，打造全新的电子电气架构、操作系统、高算力芯片等通用化的平台成大势所趋；汽车企业相继致力于构建数字座舱智慧生态系统，提升用户智享体验；提高自动驾驶过程中的场景体验，加快突破高性能传感器技术，加快关键元器件自主产业形成。 在过去20-30年汽车产业发展的进程中，软件开发通常用以解决工程耦合、功能实现问题为首要任务，未能与消费者的使用感受产生深入关联。而当软件以创新、以提升消费者的使用感受为目标并随着不断迭代和完善，源源不断的为消费者贡献更多体验和价值时，软件对于汽车产业模式本质的改变，成为了当今软件定义汽车(SDV:SoftwareDefineVehicles)生态能够快速发展的核心。汽车基础软件需要不断迭代，支持车企自身软件的开发和升级，汽车基础软件供应商需要与汽车企业、汽车电子转型企业、新兴汽车软件企业共同协作，共同推动汽车软件生态的繁荣和发展。 一、聚焦智能网联汽车发展的重点 2021年3月11日，工业和信息化部副部长辛国斌在智能网联汽车推进组（ICV- 2035）成立座谈会中指出智能网联汽车是未来产业发展的战略制高点，当前正处于技术快速演进、产业加速布局的关键阶段，为有效汇聚各方力量、推动解决重大问题、加快产业发展步伐至关重要。同时，智能网联汽车正在成为移动储能单元和数字空间，将会带动能源、交通、出行等领域巨大变革，产业生态全面重塑，发展速度日新月异，要以时不我待的自觉抢抓发展机遇、加强战略谋划。深入实施《新能源汽车产业发展规划 （2021-2035年）》，聚焦重点领域，加快推动新型电子电气架构、操作系统等关键核心 技术研发，研究制定急需技术标准和准入管理要求，持续优化政策环境，打造创新产业生态，加快推动智能网联汽车产业发展。 目前，国内主机厂在软件开发的投入逐渐的加大，能力不断提升。与汽车产品性能发展变化相适应，其内在的电子、电气、感知、判断、执行系统也有重大的技术进步。国内主机厂正在不断以电动化、智能网联化为核心发展方向，中国自主的软件平台系统研发正在与日俱进，这将是中国汽车产业赶超世界先进水平的重要赛道。因此，持续加快发展具有我国自主知识产权的汽车基础软件生态体系，构建完整的产业生态链条，加快汽车软件技术创新是推进中国汽车产业与中国智能网联汽车快速发展的关键因素。 二、中国汽车基础软件生态委员会（AUTOSEMO）的工作职责 中国科学院院士梅宏曾在2020年曾经指出：“软件正在对传统物理世界基础设施和社会经济基础设施进行重塑和重构，通过软件定义的方式赋予其新的能力和灵活性，成为促进生产方式升级、生产关系变革、产业升级、新兴产业和价值链的诞生与发展的重要引擎。” 中国汽车基础软件生态委员会（简称：AUTOSEMO）,自2020年7月22日成立以来，持续围绕着智能网联的应用构建软件的架构研究边界标准的规范，近期由AUTOSEMO组织的相关会员单位展开的关于SOA（ServiseOrientedArchitecture即面向服务的结构）软件框架的研究及实践，于2021年6月发布的《SOA架构标准技术规范1.0》是围绕SOA架构技术概述、面向服务计算的目的和价值、SOA架构特征及优缺点、SOA国内外技术应用现状作做概述分析。 同时，在产业生态建设发展的过程中，同内部成员单位共同探讨基础软件商业模式、基础软件人才培养等关键共性问题。旨在承担中国汽车产业变革中的生态发展任务，以汽车基础软件为核心，不断推进汽车基础软件走向通用标准化，提出标准的面向SOA的软件架构的同时中间件平台也将逐步清晰，加速汽车产业走向智能化，为将来具有多要素、多维度、多层次的更加错综复杂的汽车产业做出贡献。 三、中国汽车基础软件的重要角色 在全球汽车软件产业开启竞争后，智能汽车将跟软件琴瑟和鸣地展现在社会的视野中。汽车产业需要不断的跨界融合、构建横跨车内各域、纵跨车云的软件平台。这充分显示了基础软件的重要性，当通用化硬件不断涌现，“AUTOSARAdaptive+Classic+中间件”软件架构趋于稳定，并通过工程化服务完成适配工作后，应用软件开发将快速的繁荣，芯片的能力、属性以及需要满足的功能和框架可以被清晰的定义，芯片产业可以在更加明确的轨道上发展，“摩尔定律”会随着应用的拉动在汽车工业领域中出现。围绕汽车智能化，软件定义汽车的生态体系将迎来高速发展期，这是世界汽车产业百变大变革中，中国汽车产业走向崛起的重要时点。 四、《中国汽车基础软件发展白皮书2.0》主要内容 本次《中国汽车基础软件发展白皮书白皮书2.0》是继2020年在世界智能网联汽车大会上发布《中国汽车基础软件发展白皮书1.0》之后，在工业和信息化部装备工业一司和装备工业发展中心的指导下第二次发布中国基础软件白皮书。在1.0版本的基础之上，本次《中国汽车基础软件发展白皮书白皮书2.0》是联合中国汽车芯片产业创新战略联盟以及AUTOSEMO组织下的46家成员单位，通过在汽车智能化发展背景下，根据生态领域积累和总结的经验，结合目前汽车软件产业发展现状，围绕中国汽车基础软件领域中的关键技术和关键标准研究进展进行总结。内容涵盖市场发展情况，关键汽车软件技术趋势、关键标准研究情况、汽车软件产业生态发展建议等方面。鼓励行业内的技术交流学习，实现汽车基础软件的应用及传播，并在行业中形成共识，共同推动汽车产业向智能化加速迭代发展。 CONT目EN录TS 一、软件定义汽车发展情况概述01 1.1中国智能汽车发展现状�����������������������������01 1.1.1智能汽车的定义�����������������������������02 1.1.2中国传统车厂在智能汽车中的实践���������������������02 1.1.3产业环境与政策导向���������������������������05 1.1.4中国智能汽车的产业现状�������������������������07 1.2软件对智能汽车的影响�����������������������������07 1.2.1软件对自动驾驶的影响��������������������������07 1.2.2软件对智能交互的影响��������������������������09 1.2.3软件对智能服务的影响��������������������������10 1.2.4SOA软件平台框架的实践�������������������������11 1.2.5小结����������������������������������14 1.3未来E/E架构的发展情况����������������������������14 1.3.1软硬件及通讯发展影响E/E架构走向��������������������14 1.3.2E/E架构现在及未来趋势�������������������������15 二、SOA架构概述19 2.1Web服务SOA相关技术规范概述������������������������19 2.1.1技术标准组织������������������������������19 2.1.2技术标准的形成�����������������������������20 2.2AUTOSAR-AP平台SOA相关技术规范概述��������������������20 三、AUTOSEMOServiceFramework（ASF）23 3.1总体概述�����������������������������������23 3.1.1面向整车的服务�����������������������������23 3.1.2服务类型��������������������������������23 3.1.3服务实现方式������������������������������23 3.2服务框架�����������������������������������24 3.3基础型服务和功能型服务����������������������������25 3.3.1基础型服务�������������������������������25 3.3.2功能型服务�������������������������������25 3.4服务定义方式���������������������������������26 3.4.1静态服务定义������������������������������26 3.4.2动态服务定义������������������������������26 四、软件定义汽车下OEM的应用领域及对策27 4.1通用硬件的分类与定义（域控制器）�����������������������27 4.1.1通用硬件分类������������������������������27 4.1.2通用硬件定义������������������������������27 4.1.3动力域控制器������������������������������28 4.1.4底盘域控制器������������������������������28 4.1.5智能座舱域控制器����������������������������30 4.1.6自动驾驶域控制器����������������������������31 4.1.7车身域控制器������������������������������31 4.2自动驾驶领域的创新与实践（感知、决策、线控）�����������������32 4.2.1感知����������������������������������35 4.2.2决策����������������������������������38 4.2.3线控����������������������������������41 4.3车云一体是OEM个性化功能的创新焦点���������������������43 4.3.1车云一体的基本概念���������������������������43 4.3.2车云一体应用价值����������������������������43 4.3.3车云一体领域的业内应用实践案例���������������������45 4.4OTA应用场景���������������������������������47 4.4.1产品现状：�������������������������������47 4.4.2技术路线��������������������������������48 4.4.3发展趋势��������������������������������49 五、汽车芯片与基础软件52 5.1汽车芯片的发展概述������������������������������52 5.1.1功能芯片持续巩固汽车控制性能和安全�������������������52 5.1.2主控芯片成为汽车行业竞争制高点���������������������53 5.1.3车载SOC计算芯片典型架构������������������������55 5.2汽车基础软件的关键要素�����������������������