风河:智能汽车软件定义的基石

2025-04-24 14:24 刘明春
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在全球汽车产业向智能化、电动化和数字化加速迈进的浪潮中,软件定义汽车成为不可阻挡的趋势。风河(Wind River)作为全球领先的智能系统软件提供商,凭借其深厚的技术积累、创新的解决方案,在这场变革中发挥着至关重要的作用,为汽车行业的转型发展注入强大动力。在第二十一届上海国际汽车工业展览会,风河带来了众多解决方案,展会前一天,风河开物高级工程总监段鲲向记者讲述了风河中国本土化的软件定义汽车解决方案。


众所周知,风河在关键任务智能系统软件领域处于全球领军地位,业务广泛覆盖航空、航天、国防、工业自动化以及汽车等关键领域。其核心竞争力在于提供高可靠性、高安全性的实时操作系统(RTOS)与虚拟化平台解决方案。段鲲介绍,风河的实时操作系统 VxWorks 历经 40 余年的市场考验,具备硬实时响应能力,确定性延迟小于 1 微秒,这在自动驾驶场景中意义重大。例如在高速行驶时遇到突发状况,车辆需在极短时间内做出决策,VxWorks 的快速响应能保障行车安全。同时,它通过了 ISO 26262 ASIL - D 最高功能安全认证,支持多重冗余架构,部分硬件或软件故障时,系统仍能维持安全状态。在技术融合方面,VxWorks 兼容 POSIX 标准,原生支持多种现代开发语言,能快速适配 Linux 生态,为开发者提供便利。此外,风河与本土芯片厂商合作,首发支持多款国产 SoC 平台,构建了从芯片到应用的完整生态链。



风河推出的虚拟化平台解决方案,通过硬件级分区实现座舱、智驾、车身等不同功能域的物理隔离,满足 ASIL - D 安全要求。采用直接中断转发、无滴答时钟等技术,降低 CPU 负载 30% 以上,提升系统性能。支持毫秒级域间切换,满足 L3 + 自动驾驶场景的快速响应需求。风河还与国内头部芯片厂商联合开发,提供预集成解决方案,加速产品研发和上市进程。


软件定义汽车的端到端布局

软件定义汽车(SDV)是行业发展核心方向,风河提供全面的端到端解决方案。段鲲说,在边缘端,依托传统操作系统、实时内核和嵌入式 Linux 打造坚实底层基础,集成和开发中间件与高性能通信协议栈,实现 IT 技术的高效集成,支持敏捷开发、持续集成和快速响应。例如在车辆传感器数据传输与处理中,保障数据快速准确传递,为实时控制提供支撑。


在云端,风河提供开发工具和工具链,助力汽车制造商实现产品快速迭代和持续部署。支持从无代码到低代码的快速构建和交付模式,缩短软件开发周期,降低成本。制造商可借助云端工具开发部署智能导航、远程监控等车载应用,提升用户体验。


在运维端,风河的在线数据技术和数据回环技术形成开发到运维的闭环。在线数据技术实时采集车辆运行数据,数据回环技术将分析结果反馈到开发环节,优化软件算法和功能,促进产品快速落地并持续优化。


智能座舱的创新架构与功能实现

智能座舱是汽车智能化重要展示窗口,风河基于 SDV 数字基座的开放式软件架构解决方案带来创新突破。该方案支持多款 SOC,集成跨域融合、数字反馈回路技术及先进 AI 功能,全面覆盖车载场景。


SDV 数字基座集成实时操作系统、虚拟化系统和跨域融合中间件等核心技术。从云端到边缘的系统集成和灵活配置能力,满足高实时性场景的安全调度和算力动态分配需求。例如在智能座舱中,多个应用程序同时运行时,SDV 数字基座可按需分配算力,确保各程序流畅运行,保障系统安全稳定。


风河基于国产 SOC 成果显著,推出融合高阶自动驾驶、智能座舱和车身一控的 all in one 融合系统,整合多项功能于同一 SOC,提高系统集成度,降低硬件成本,提升协同性和可靠性。


在功能域融合方面,SDV 数字基座遵循 SOA 标准,实现容器和服务的融合,提供灵活配置选项和完整使用体验。在车云融合层面,复用云端技术,缩短开发周期,实现远程软件更新、实时交通信息获取等功能。在算力融合方面,通过服务化架构设计,实现算力在车端和云端的实时动态分配。此外,SDV 数字基座结合虚拟化技术实现系统部署,为车端大模型部署提供操作系统级支持,提升人机交互体验,保障数据隐私。


数字机制的 48V 系统革新

随着汽车功能增多和用电设备增加,传统 12V 电子电器架构难以满足需求。风河推出的端到端 48V 系统解决方案为行业提供新选择。


48V 系统能满足高功率需求,降低电流,减少线损、压降、线缆成本和整车质量。风河的 48V 系统根据 OEM 应用阶段分为四个阶段,逐步实现区域配电功能全面接入。


风河的 48V 系统提供新型架构和开环架构两种拓扑形式。新型架构灵活性高、成本可控;开环架构主配件备份冗余,安全等级高。风河可根据客户需求提供定制化架构解决方案。


在 48V 系统实际应用中,风河打通技术壁垒实现区域控制,简化线性架构,节约线缆,降低系统成本。其解决方案涵盖从配电端到执行端的全方位支持,可根据客户要求提供最优架构设计,实现成本和性能的平衡。


在汽车行业的应用成果与实践案例

据悉,风河与安波福联合开发的国产化智驾方案,实现从高速 NOA 到城市领航的全场景覆盖。在高速场景下,智驾系统借助高精度地图和传感器技术,实现自动变道、跟车行驶、超车等智能驾驶功能;在城市复杂路况中,能精准识别交通标志、信号灯和行人,实现自主导航和安全驾驶。这一成果得益于风河的实时操作系统和虚拟化平台,实时操作系统保障智驾系统及时处理数据和指令,虚拟化平台实现功能模块的安全隔离和高效协作。


借助风河的 Hypervisor 虚拟化技术,智能座舱实现仪表、中控、HUD 的多屏联动。驾驶员可在不同屏幕获取丰富便捷的信息,如导航信息在中控屏详细展示,在 HUD 显示关键指示,仪表屏实时显示车辆状态参数。此外,风河的虚拟化技术支持 Android/Linux 双系统并行,为用户提供丰富的应用生态,满足多样化需求。


基于风河云原生的 OTA 平台,汽车制造商可实现高效可靠的 OTA 升级,升级成功率达 99.9%,升级时间缩短 40%。OTA 平台的多层次加密防护体系确保数据安全完整,防止黑客攻击和数据篡改。通过云端协同和数据闭环技术,可远程更新优化车辆软件,增加新功能,为用户带来便利。


践行 “在中国,为中国” 战略

风河在中国市场构建多层次本土化生态体系。在芯片生态方面,与华为昇腾、地平线征程、黑芝麻智能等国产芯片厂商深度适配,促进国产芯片在汽车领域的应用和推广。


在行业联盟层面,风河加入中国汽车工业协会智能网联分会,参与制定行业标准,提升行业影响力,推动行业规范化发展。在开源社区方面,风河向 ROS2、AUTOSAR 等开源项目贡献核心代码,促进技术交流与进步。在服务网络建设上,风河在北京、上海、重庆等地设立研发中心,提供 7x24 小时本地化技术支持,增强客户信任和满意度。


风河践行 “在中国,为中国” 战略,构建 100% 本土化研发体系,产品不含受美国出口管制组件,确保知识产权自主可控。本土化研发使风河更好地了解中国市场需求,开发适合中国市场的产品和解决方案,培养本土人才,提升自身竞争力。


风河的未来技术演进方向

随着汽车智能化发展,对计算能力需求增长,风河开发支持 CPU+GPU+NPU 的混合架构调度算法。这种异构计算架构发挥不同处理器优势,通过优化调度算法提升系统整体计算能力,满足自动驾驶、智能座舱等场景对算力的需求。


与此同时,风河构建车载系统数字孪生平台,实现虚拟验证与物理系统实时同步。通过对虚拟模型测试验证,提前发现问题优化系统性能,同时实时监测车辆状态,进行预测性维护,提高车辆可靠性和安全性,降低维护成本。


另一方面,随着量子计算技术发展,传统加密技术面临风险,风河探索抗量子加密技术在车联网中的应用。通过与科研机构和高校合作,开发新算法并应用到汽车电子系统中,保障车联网数据安全。


风河凭借其在技术研发、解决方案提供、生态合作以及未来技术布局等方面的优势,在汽车智能化与数字化转型中扮演着不可或缺的角色。随着技术的持续进步和市场的不断发展,风河有望继续引领行业创新变革,为全球汽车产业的智能化发展注入源源不断的动力,推动汽车行业迈向更加美好的未来。


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