虹科带您展望智能汽车车载信息服务

车载信息服务（Telematics），也就是T-Box中的那个T——汽车行业的“黑匣子”

1 什么是车载信息服务呢？

“车联网”这个功能或许不会出现在车型的功能特点上，但它又是汽车进一步发展的关键因数。而在汽车行业中，车联网的连通性还会受到信息安全和油耗（功率）的限制，所以如何在这些限制下尽量提高连通性，是车企想努力突破的。汽车制造业正从硬件驱动向软件驱动系统发展。车载信息服务是数据采集和网络通信的结合，它正推动着汽车向软件驱动的方向发展。网联汽车模式的转变需要我们重新思考车载软件的设计、编写和部署方式。软件部署完后，程序就没有了复用的价值、信号触发完动作后，没有变成数据被保存下来，显然是不能满足汽车日益发展的需求的，另外，为了满足最基本的安全需求，也要求软件能自动更新。

车载信息服务数据是汽车行业未来发展的基础，那些具有收集、发送汽车信息的设备技术是目前车联网最前沿的、最优秀的解决方案之一，这也使信息服务这一IT分支在2030年的价值将达到7500亿［[1]］。

信息服务（Telematics）这个术语融合了远距离通信的电信（Telecommunications）与信息科学（Informatics），出现于1978年［[2]］。其伴随着互联网技术的发展而逐渐成熟，并一直是许多融合数据和通信行业中的流行语，目前主要是用在汽车领域。简单来说就是通过无线网络将车辆接入互联网，为汽车用户提供驾驶、生活所必须的各种信息。今天，它正重新定义车企和汽车用户之间的关系。

2 信息服务如何应用在汽车行业的？

随着GPS工具、服务向公众开放，车载信息服务开始慢慢受到重视。GPS、与互联网连接，再加上用于记录或监测、不断改进的车内、外传感器，打开了汽车新功能的大门。今天，它已经能影响车企的生存了。消费者、监管部门对精细的连接性、高级驾驶辅助系统（ADAS）和车载信息娱乐系统（IVI）的需求，都在推动车企向“车用无线通信技术（V2X）”发展。

车载信息服务重构了车载电子系统：导航系统、安全系统（紧急避让）、电控系统（取代了传统机械油门和转向），如下图所示。分析数据的能力为效率带来了一场空前的革命。信息服务融合了IT（信息技术）和OT（运营技术），以提高效率、优化维护计划、诊断、驾驶员行为、能源管理等。

车载信息服务的功能和服务

数据管理可以更好地规定任务的优先级，以实现最大程度的安全、性价比更高的解决方案。预测性维护是其重要的应用领域之一，另外还有紧急救援、辅助驾驶技术和软件远程更新。

3 信息服务对汽车行业有什么影响？

20世纪90年代，汽车上大约只有10个ECU（电子控制单元），而今天，80到100个ECU间传递着2500多个信号［[3]］。车联网设备上收集到了大量的数据，随着安全和自动驾驶功能的增加，这些数据的重要性也逐渐提升。车载信息服务将整个系统结合起来，以对车队和多个车辆网络的数据进行精确评估。

作为车上的网桥或网关，车联网设备监控着数据的传输。这对导航、数据采集的作用是显而易见的，而且，这也有利于软件管理，如对所有车载嵌入式设备的固件进行升级。越来越多基于不同ECU，用于控制、监测和服务的车载应用，能从车载信息服务中获益。车载信息服务不仅能提供这些应用的数据，以方便研发人员进行分析，还能用来对软件进行更新。

车载设备从资源有限的简单控制器到功能强大的特定用途设备，车载信息服务网关将这些设备都融合到了一起，通过对这些设备与云之间的数据进行收集、筛选、预处理并传输。随着人们对安全越发地重视、自动驾驶功能的发展，车上的传感器、执行器和计算平台数量、种类也不断增加，其功能也不断增强。未来，车上的ECU只会更少、更强，但这就会导致数据冗杂，软件环境灵活而又复杂。

想让软件保持更新也不是一个简单的事，另外，车载信息服务的潜力还有待挖掘。固件空中升级（FOTA）的方法无法在同一时间可靠地更新所有ECU，而一个ECU的更新可能就需要半小时到几天的时间。一个模块化程度更高的架构以及能对组件版本进行记录、验证是更加理想的。基于对采集到的数据和服务进行分析，模块空中升级（MOTA）的出现，让系统的行为得到了优化。只有这样，汽车才能通过“智慧城市”等举措更高效地融入未来的数字经济中。

借助MOTA，车企可以在生命周期的任意时间访问汽车，推送、修复、升级，以及引入新功能或者新服务。和以往最大的区别是：汽车卖出去只是一个里程碑，盈利也才刚刚开始。

在提升车载软件系统更新能力的同时，也需要确保系统不会被恶意入侵。通过OTA实现车辆数据共享的每一个阶段都需要一个维护安全的权衡措施。设备之间更迅速的实时通信，以及车与车之间及时的数据交换，这些都会有赖于5G等连接技术［[4]］。随着信息服务为汽车功能提供了更多的可能性，保护汽车（信息）安全的更新变得至关重要。

4 未来的车载信息服务会是怎么样的呢？

幸运的是，利用现有的标准，我们就能让MOTA被广泛应用了。OSGi（开放服务网关协议，Open Service Gateway Initiative）是一个Java的框架，这个框架实现了一个优雅、完整和动态的模型。这个技术提供允许应用程序使用精炼、可重用和可协作的组件构建的标准化源于，这些组件能够组装进一个应用和部署中。其在远距离通信的电信领域应用广泛，主要用于管理远程设备。并且其提供一种面向服务的架构，不管网络通信制定了什么标准，都会很容易适应，而且不会影响到系统的其他部分。

有鉴于此，AICAS团队在其实时Java虚拟机的基础上，为OSGi添加了资源执行和实时功能，并将这个标准应用到虚拟机以外的软件管理中。实时Java技术简化了软件的开发，而高效的软件管理则简化了SoC设备的管理。这使得基于成熟行业标准的AICAS软件解决方案能胜任管理汽车中所有ECU的工作。

实时Java虚拟机以及其配套工具

这种模块化的方法可以实现的灵活性、可靠性和安全性都能达到一个新的高度。总结下，OSGi提供的是一种面向服务的架构，因此能让网络通信轻松适应任何标准，而不影响系统的其他部分。当发现了新的攻击向量，只需要将系统中脆弱部分更换掉。新功能可以随时通过OTA部署到汽车上。收集什么数据、如何进行收集并且如何进行传输都可以根据情况来进行调整。甚至可以根据数据分析的结果来改变系统行为，以保持汽车在一个最佳的状态运行。

带有版本记录和资源管理的模块化是提供最理想车载信息服务的关键，在保持安全性和增加功能的同时，降低生产和维护的成本。基于提高软件重用率和更低成本的软件更新，这种灵活性让产品更快地上市。

5 拓展阅读

转眼间，虹科云课堂第四期——汽车专题直播月已经开播两周了。上一周我们的课程有：1.基于模型的自动驾驶汽车整体开发测试解决方案；2.以ansible为中心的自动化运维；3.优化开发、部署和管理汽车软件的软件解决方案基于MEMS的激光雷达技术；4.Red Hat OpenShift 4 - 构建基于PaaS的DevOps平台；5.端云协同的智能诊断和网络安全技术；6.汽车行业高性能计算和存储平台；7.边缘计算与自动驾驶。课程回放链接：https://gdh.h5.xeknow.com/s/4mwJdF

直播间好评如潮！感谢各位讲师的辛勤付出！欢迎新老朋友们继续锁定我们的直播间，精彩课程不停！

本周直播，我们汇聚了汽车行业的专家大牛，有CiA、艾拉比、AWS、MSC、51WORLD、集和诚、泽尔的7位讲师参与直播课程，为您带来精彩内容。关注我们的公众号，获取每日直播链接。云课堂直播间：

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星期一：CAN FD目前发展与未来展望

课程简介：

1.CiA简介

2.CAN 发展历史

3.CAN FD的需求

4.CAN FD数据帧格式及字段介绍

5.CAN FD网络的类型及可兼容性

6.CAN FD网络开发发展趋势

讲师简介：

Reiner Zitzmann，CAN in Automation GmbH 总经理。生于1976 年，2003 年在德国埃尔兰根⼤学获得电子工程研究生工程师学位。⾃ 2004 年 7 ⽉起，他开始在 CiA 国际⽤户和制造商协会工作。作为技术经理，Reiner Zitzmann 参加了 CiA 的技术⼯作组，并参与了国际标准化工作，是若干国际工作⼩组 IEC，CEN 的专家。此外，他还负责 CiA 的 CANopen ⼀致性测试以及 CiA 的培训服务，代表 CiA 协会参加世界各地的展会和会议。2017 年 4 ⽉， Reiner Zitzmann 被任命为 CAN in Automation GmbH 的总经理。

星期二：软件定义汽车背景下OTA发展趋势

课程简介：

1.软件定义汽车的背景介绍

- 软件定义汽车背景

- OTA发展历程

2.传统的OTA解决方案介绍

- OTA解决方案

- 解决方案的关键点

3.SDV背景下的OTA解决方案介绍

- 从案例看传统OTA解决方案的不足

- SDV背景下OTA云端方案介绍

- SDV背景下OTA车端方案介绍

讲师简介：

陈欢响，上海艾拉比智能科技有限公司车联网产品总监，西北工业大学通信与信息系统硕士。2019年加入艾拉比，协同团队推动OTA解决方案从整车级OTA向集团级OTA、生态级OTA转型。2008年，在ICT行业从事系统设计、及解决方案设计，参与中国移动TDSCDMA网络建设，泰国、印尼、巴基斯坦、肯尼亚等国家LTE集群通信网络建设项目。

星期三：51Sim-One场景标准OpenSCENARIO的应用实践

课程简介：

1.OpenSCENARIO简介

2.51Sim-One OpenSCENARIO实践

3.OpenSCENARIO案例详解

讲师简介：

毛祖秋，51WORLD仿真平台高级研发经理。51Sim-One动态交通流和场景仿真研发负责人。ASAM OpenSCENARIO1.x标准项目组成员。拥有浙江大学计算机专业硕士学位，超过10年丰富的Autodesk 3ds Max/Maya图形研发经验。

星期四：集和诚V2X边缘计算产品-实现与创新

课程简介：

1.市场需求分析

2.产品方案

3.车联网历史项目

讲师简介：

曾平，深圳市集和诚科技开发有限公司，智慧交通行业总监，智慧交通资深硬件解决方案专家。工业计算机产品10年从业经验，涉及交通领域V2X车路协同、无人驾驶车载、电子警察/鸣笛抓拍、ETC收费项目经验。主导公司行业产品硬件应用解决方案。

星期五：基于rFpro的自动驾驶感知仿真解决方案

课程简介：

自动驾驶仿真对于自动驾驶的开发而言至关重要，目前基于海量道路实采的难度和成本都居高不下，且周期漫长，尤其对于人工标注而言，目前都无法达到100%的准确度，而仿真测试技术的发展，却给了算法开发带来了无限的想象空间。本次演讲主要针对自动驾驶中的感知模块开发提供了一种闭环训练的解决方案。

讲师简介：

尹诚，广州泽尔测试技术有限公司仿真测试业务总经理，近十年测试及控制从业经验，致力于自动驾驶感知算法的仿真数据集生成及测试评价。团队目前聚焦在围绕基于高精度数字孪生技术的应用，主要基于自动驾驶仿真测试引擎rFpro的平台化应用开发。

星期六：AWS汽车行业应用方案介绍

课程简介：

1.AWS 简介

2.汽车行业转型对云的需求

3.AWS在四个方面的助力：

- 产品创新

- 车联网和移动出行（车队管理demo演示）

- 数字化客户体验

- 制造和供应链

讲师简介：

曹菱欣，AWS大中华区CTO办公室汽车行业方案架构师。有超过20年的IT方案设计和实施经验，曾经担任车联网和大数据分析总架构师职位；目前曹菱欣专注云端的汽车行业解决方案助力包括车联网和移动出行、自动驾驶开发和制造研发等的场景；涉及到IOT，数据湖和机器学习等方面的知识。

星期日：MSC自动驾驶

公司简介：MSC 软件是全球多学科仿真的厂商。创建于1963年，总部设在美国洛杉矶，全球拥有1200多名员工，分布在23个国家和地区，作为虚拟产品开发（Virtual Product Development 简称VPD）技术提供商。50年来，MSC软件公司的VPD软件和服务帮助企业界在产品开发过程中改善产品的设计、测试、制造和服务流程。

［[1]］ https://www.mckinsey.com/industries/automotive-and-assembly/our-insights/telematics-poised-for-strong-global-growth

［[2]］ https://www.wired.com/beyond-the-beyond/2017/06/minitel-cyberspace-sovereignty-decades-ago/

［[3]］ https://www.intechopen.com/books/new-advances-in-vehicular-technology-and-automotive-engineering/automotive-networks-based-intra-vehicular-communication-applications

［[4]］ https://www.zdnet.com/article/why-5g-is-a-crucial-technology-for-autonomous-vehicles/