智能汽车车用基础软件平台关联技术

车云计算将同时放大边缘计算与云计算的应用价值。边缘计算既靠近执行单元，更是云端所需高价 值特征场景数据的采集和初步处理单元，可以更好地支撑云端应用。反之，云计算通过大数据分析优化 输出的业务规则或模型可以下发到车载边缘侧，边缘计算基于优化更新的业务规则或模型运行。采用云 上智能模型训练、边缘模型感知、预测执行的模式，既满足了实时性的要求，同时大幅降低无效数据上云， 高效实现车辆的智能化。

(2) IT 技术理念：Severless、Codeless、Middleware

① Codeless- 低代码

1980 年，IBM 的快速应用程序开发工具（RAD）被冠以新的名称：低代码，完整定义是：利用很少或几乎不需要写代码就可以快速开发应用，并可以快速配置和部署的一种技术和工具。

在汽车行业，工程师在桌面级的系统上处理数据，用 Datalogger 记录数据，在电脑里通过 MATLAB 加 VECTOR 的 CANoe 来分析数据，当数据规模增大，只能存到数据中心里的时候，业务人员往往需要依赖 IT 人员通过 Spark、Java、Scala、Python 等语言处理数据，导致人力和沟通成本高、而效率极低。

对于汽车行业的数据处理而言，可将常用的计算封装成一个个的微服务，具备信号滤波、窗口函数、机器学习、深度学习等模块，使得业务人员可以通过低代码建模，提升数据驱动业务的效率。

② Severless

2012 年 Serverless 出现，微软、谷歌、IBM 都先后推出各自的 Serverless 产品，2019 年 Server- less 被 Gartner 称为最有潜力的云计算技术发展方向，并被认定是必然的发展趋势。

Serverless 不是不需要服务器，而是将服务器全权托管给平台，用户专注于业务和开发，整个编译、构建、打包、部署都可以交给 Serverless 平台来自动完成。Serverless 还可实现按需配置计算资源，既保证业务的正常进行，又保证了高性价比，全面赋能数据驱动业务。

在汽车行业，云端用高级语言开发完成的模型要部署到车端嵌入式环境时，面对异构环境的算法迁移、依赖库迁移和实现、通信矩阵的调整等重重困难，使得完成一次算法模型的车端成功部署，周期往往是以月甚至年来计算，效率极低，所以需要应用 Serverless。

③ Middleware

中间件是基础软件的一大类，处于操作系统与应用程序的中间，作用是屏蔽底层操作系统的复杂性， 对各种硬件平台、操作系统、网络数据库产品以及 Client 端实现了兼容和开放，大幅提升了开发效率。在汽车行业，SOA 和 AUTOSAR 的目标之一是将软硬件解耦、将底层功能进行原子化封装，用于上层服务的调用。因此，车端的数据管理，如何更灵活地实现支持各个功能和服务对数据的调用，如何支持云端 与车端的协同，需要借用中间件技术。

Codeless + Severless + Middleware，不仅可封装车型异构，同时还可以封装车云异构，并有效的降低了算法开发及部署的门槛，有助于更好地打造统一的数据智能生态，是汽车数据管理系统的核心设计理念。

4.3.2  基于边缘计算的嵌入式车端数据管理系统

1.  车端数据管理系统的核心功能

车端数据有其特殊性，且车载嵌入式环境与常规云端或者物联网嵌入式环境都有不同，要在车端管理相关数据，需要具备以下功能：

(1) 功能 1：车端边缘计算功能

① 具备车云一体的计算架构，将云端与车端结合起来

② 车端运行环境处理实现简单的逻辑和规则算法模型的运行，还包括机器学习计算引擎和深度学习计算引擎，支持各类算法模型的灵活运行

③ 结构化数据方面支持数千个毫秒级信号的并行计算

④ 支持多种算法并行运行

(2) 功能 2：车端数据压缩、存储与管理

① 能够针对车端的上万个高频率信号数据进行高性能存储，并实现信号的时序管理

② 多客户端同时并行访问

③ 具备对结构化数据的高倍率无损压缩能力，对非结构化数据根据场景进行有差别的压缩

④ 支持多种数据存储策略的设置，延长存储设备的寿命

⑤ 支持数据文件安全加密

⑥ 支持数据优先级设置，支持数据预处理，支持数据按照单列、多列、时间范围、计算特征值范围等查询

⑦ 支持按照重采样频率进行累计聚合运算、聚合计算结果的自动存储

⑧ 可按需配置多种数据保障模式：黑匣子模式、数采设备模式、T-Box 模式

(3) 功能 3：可适配于不同软、硬件环境

① 支持 Linux、QNX、Android 等主流操作系统

② 支持 Arm32 位、64 位芯片 / 指令集与 X86 架构等

③ 支持对多种芯片的支持，包括自动驾驶芯片、座舱芯片、中央网关芯片等 SOC

④ 支持多种信号协议（CAN、CANFD、LIN、SOME/IP、DDS 及 OEM 自主开发的协议）同时接入与上传

⑤ CPU 消耗平稳，以保证整个系统的安全运行

⑥ 高容错性

(4) 功能 4：全面 / 灵活获取车端数据

① 支持在 SOA 架构下车端对数据按需高效率查询获取

② 支持灵活设置数据采集策略

③ 支持对结构化数据和非结构化数据的融合采集、压缩、存储、上传