2018年12月08日 | 2018 QNX研讨会：软件如何定义汽车？

日前，黑莓QNX在中国举办了一年一度的技术论坛，在此次论坛上，来自QNX及其合作伙伴的嘉宾围绕智能驾驶座舱，无人驾驶，汽车安全等议题展开了热烈讨论。

汽车将由软件来定义

BlackBerry技术解决方案部销售与营销高级副总裁Kaivan Karimi发表了主题演讲。在演讲中，Karimi指出，QNX进入汽车市场长达22年之久，已广泛部署在1亿量汽车中，涵盖45个车厂和250个平台，整个QNX生态系统则拥有40家分销商、集成商、半导体厂商、软件和系统供应商合作伙伴。

Karimi表示，未来随着自动驾驶、网联化、共享化以及电气化的重要演进趋势来看，软件所占份额越来越大，而未来的发展也都将由软件所主导。预计到2020年，自动驾驶汽车软件市场将从当前的5亿美元迅速增长至100亿美元，到2030年这一数字将增长至250亿美元。

BlackBerry技术解决方案部销售与营销高级副总裁Kaivan Karimi

实际上，现在一辆豪华车中的软件代码量就已超过了一亿行，比Facebook等还要高。

Karimi指出，随着代码量的增多，系统受到的攻击也越来越多。除了代码量的增加，ECU也呈现爆发式增长趋势，不过ECU的增加势必会带来成本、重量以及复杂度的增加，也会增加安全风险。所以目前大部分芯片供应商都开始采用域控制器的方法简化ECU设计，比如现在火热的数字座舱概念，率先采用了域控制器概念。

Karimi认为，目前每辆车中有6-8个操作系统，但随着系统简化的设计要求，未来每辆汽车中的操作系统将会整合，也许未来只有2-3家操作系统公司。

Karimi援引Irdeto的一组调查数据显示，85%的消费者更关注汽车安全问题，同时，如今随着汽车电子系统的复杂化，安全事故层出不穷。Karimi说道：“比如IVI和仪表盘对于安全等级的要求不用，所以如果在同一个域下面，需要进行安全隔离，以确保整体的安全性。”

ISO26262的重要意义

QNX产品经理Zheng Yi介绍了ISO26262的意义，其表示，ISO26262认证虽然不是政府要求的，但是如果出现事故，如果能够证明汽车满足先进功能安全考量，那么整车厂不用担负全责，为了降低风险，车厂已越来越多的关注这一领域。

QNX产品经理Zheng Yi

目前仪表盘需要ASIL-B标准，而符合辅助驾驶则需要ASIL-D的标准。目前ASIL-D标准相比工控领域的最高等级标准难得多，这是因为流水线操作机器人的员工都是受过培训的，但驾车的车主是谁并不知道。

目前ASIL标准主要由ECS三大部分定义，E是指遇到风险的措施，C是驾驶员可控性，S是事故严重性。目前最适合认证的就是整车厂，供应商或者Tier1很难拿到车厂的定义，所以只能根据自身情况进行预估。

值得强调的是，QNX被定位成ASIL-D安全标准。

Zheng Yi表示，功能安全与信息安全是相辅相成的，但是目前信息安全在汽车行业中并没有收到足够重视。目前功能安全有ISO-26262标准监督，随着软件变得越来越复杂，ISO26262开始重视软件标准，所以标准更新的频率也开始加快，同时对软件部分有一些修改。

Zheng Yi说道，ISO-26262的认证非常困难，QNX从认证到拿到证书花了两年时间，而根据Martin Lloyd与Paul Reeve基于16家公司ISO-26262的认证观察，其成功率只有25%。

Zheng Yi强调，QNX的安全认证涵盖了整个生命周期，包括了售后、维护等一系列时段。“以前QNX负责安全相关的只有4个人，而现在全公司都接受了安全培训。”Zheng Yi说。

最后，Zheng Yi推荐了一本由Chris Hobbs撰写的Embedded Software Development for Safety-Critical Systems一书，有助于工程师和安规人员了解认证相关知识。[page]

关于信息安全的话题

QNX软件工程服务副总裁Victor Marques介绍了信息安全的话题，Marques提到，目前信息安全并没有得到产业链的相关重视，随着软件、配置的不断复杂，ECU数量的不断增加，软件的风险越来越高。

QNX软件工程服务副总裁Victor Marques

同时，Marques谈到，如今大多数Tier1不会把源代码给原厂，这就让原厂检测软件质量问题变得困难，去年，有33起车辆召回是因为软件失效造成的。

对于车联网来说，5G等技术尽管有安全网关接口，但是像无线传感器等并没有内置安全，很容易被黑客利用。

尽管现在Linux或安卓相比QNX有大量漏洞，车企也开始注重信息安全问题，但目前还没有正式颁布统一标准。

容易暴露风险的地方包括无线、软件控制、OTA、以及机器学习时会对软件造成改变等风险，都需要解决。

Marques表示，软件生命周期管理的时间应该长达7-15年。

为了解决安全问题，黑莓推出了《汽车网络安全——BlackBerry 的七大关键标准建议》，从供应链、组件、隔离、现场监控、报警、OTA以及安全文化等角度，对安全开发与认证给予了详细指导意见。具体可参考：https://www.eeworld.com.cn/qrs/article_2017120741969.html

“黑莓拥有30余年的信息安全专家经验，我们一直在开发新技术、产品、工具及服务，以帮助顾客降低信息安全和网络安全方面的风险。”Marques总结道。

联发科解读自动驾驶平台

来自联发科汽车业务部GM Simon Teng介绍了为汽车电子所提供的半导体芯片平台。首先Simon介绍了L0-L5不同辅助驾驶等级下的需求。Simon表示，L0到L5的技术是累进的，其实L1有的功能L5也是包括的。与此同时到了L3之后技术平台会有很大区别就是将有汽车本身进行处理，所以需要处理的信息更加复杂。

联发科汽车业务部GM Simon Teng

Simon根据Gartner所发布的汽车技术生命周期显示，自动驾驶相关的技术很多，除了硬件之外还有非常多的软件，所以并不是一两家公司就可以搞定的，需要产业界人才和各家公司的通力合作。

Simon表示，不同传感器的功能不同，特点也不同，所以针对自动驾驶会有各种传感器的融合，但最重要的问题就是生成的数据量巨大，以太网都没办法传输如此众多的数据，需要算力不断提高，但这也意味着功耗大幅增加，所以分布式计算越来越变得重要。

除了传感器融合，未来通信技术的融合也是大趋势，包括5G和802.11p两种标准，目前各国态度不一。

同时，在高精度地图领域，不同卫星技术也会融合。

谈到算法层面，Simon表示，机器学习算法需要和传统视觉处理相结合，才会更有效率，然而这也会带来软硬件系统的复杂度提高。

同时，目前机器学习的框架软件很多，但是硬件又不是标准的加速器，所以工具链、开发环境等都需要进行革新。

Simon总结道，自动驾驶未来的几大问题包括：安全、连接、高精度地图、成本以及法律道德等问题。

数字座舱的未来

随着数字座舱的到来，通过整合ECU实现成本及线束的节约，但包括导航、抬头显示、仪表、Infortaiment等整合在一起对于整体安全性带来了很大挑战。

仪表盘正在从机械向数字转变，数字仪表盘内容丰富，但软件的复杂度大大增强，GPU就有百万行代码驱动，而且不开源，所以通过安全认证非常困难。

QNX的图像监视方案可实时监测屏幕内容，与想显示的内容进行实时比较，这并不依赖GPU，而是在CPU上运行，同时利用Arm TrustZone等技术，实现了GPU和CPU地址空间隔离，从而互不干预，满足ASIL-B功能安全等级要求。

对于IVI来说，没有功能安全要求，其最大的挑战是应用越来越多，从导航娱乐、APP、互联、浏览器等，IVI占据了大量代码和计算资源。

QNX在IVI上有悠久的开发历史及最大的市场份额，其CAR平台可以将自己的方案和第三方中间件整合在一起，通过模块化设计，实现更多个性化内容。

数字座舱很多优点，IVI和仪表共享资源，可以降低硬件成本，但其实不同特性的功能，仪表需要中等规模复杂度和处理能力，但是有功能安全和实时性要求；IVI则相反，代码庞大集成度高，没有安全需求。

目前由于对第三方应用需求增加，车厂对安卓的兴趣越来越高，但是把安卓放到车里有很多挑战，目前车载安卓的做法就是用标准安卓增加车载接口和服务，相当于把智能手机移植到车里，但是车载硬件层要OEM自行开发，也就是软件安全需要车厂负责。

QNX利用Hypervisor虚拟化方案，实现了两全其美的办法。用到安卓生态，同时又回避安全稳定性问题。和其他type2的两层操作系统虚拟化方案不同，QNX是type1的虚拟化，可以直接在硬件上执行，效率更高。同时QNX的微内核架构，可以直接和Linux兼容，非常容易扩张或减少功能。

由于具有良好的一致性，用户在Car平台中操作安卓，非常顺滑的无缝操作感，完全意识不到其中有虚拟机。

2017年底，黑莓宣布与日本Tier 1供应商电装(DENSO)合作开发号称世界上首款整合汽车人机接口（HMI）的平台，希望能够降低汽车设备集群及信息娱乐系统的成本。

全新平台采用的是黑莓的QNX Hypervisor管理程序及英特尔凌动处理器A3900系列，仅在一个电子控制单元下进行工作。Hypervisor扮演的像是一种计算机化的交通警察，指挥着车内电子系统的运行。[page]

华阳电子：谈谈与QNX的合作

华阳电子创新与发展部经理张海军从汽车电子未来趋势开始谈起，目前，汽车电子呈现三大特点，第一是增长潜力大，第二是车联网，第三则是产品迭代速度加快。

但是其也强调了目前系统适配组合面临的困难，供应端来说芯片厂商和车联网系统厂商太多，需求端也是有着太多品牌，所以适配组合非常多，人力物力都难以匹配。

张海军介绍了华阳智能座舱四步走发展战略，第一步是IVI、仪表、空调、车联网、ADAS等单一产品；第二步是分布式智能座舱，包括IVI和仪表，IVI和空调以及后台娱乐；第三步是人机交互的一体化，将语音识别、手势识别、车联网等功能结合进数字座舱；第四步则是集成式智能座舱，通过一颗SoC实现了一芯多屏的控制器，从而优化成本和空间，也使得产品更易于复用。

在软件层面，华阳也是分为了四个工作领域，首先是硬件的抽象和封装，主要是驱动的封装；第二是数据规格和通信标准的封装；第三是安全及FOTA升级；第四是定制和开发等。张海军强调，上层应用主要是联合合作伙伴一起攻克，而底层是需要确保质量把控的，因为真正到了用户端，上层问题不一定会投诉但是底层出现问题一定是大问题。

谈到与QNX的合作，张海军表示，华阳与QNX在2013年正式合作，2015年基于QNX的IVI产品正式上线量产，同年，数字仪表及ADAS系统开始使用QNX平台，未来双方还将继续在hypervisor等领域合作。

QNX Jarvis介绍

BlackBerry Jarvis是一款功能强大的二进制静态分析软件，采用软件即服务（SaaS）的实现方式，可帮助汽车制造商保护其软件供应链。 BlackBerry Jarvis以简单，快速，可扩展且经济高效的方式检查二进制文件，并深入洞察软件组件的质量和安全性。

QNX William Dong强调了QNX在安全领域的强大布局，William表示黑莓的两个部门一个是企业信息安全事业部，一个是技术方案事业部，这两大部门就是安全行业的航母编队，公司自2005年起开始收购各种安全服务公司，并积极开发各类安全软件，目前拥有40000项专利，其中仅安全领域就拥有37000余项专利。

William表示，在钢铁侠中，史塔克的智能系统就是叫做Jarvis，QNX的Jarvis同样如此，虽然没有具体形态，但是可以为你的安全保驾护航。尤其是在供应链管理过程中，由于供应商众多，一个点的突破可能就会造成面的崩溃，而Jarvis可以确保供应商的软件产品质量。

Jarvis在黑莓内部运行了超过15年，今年把他拿出来，背后的原因主要由以下几点：软件价值越来越高，代码量越来越高；供应链管理中Tier2的源代码不会给Tier1，Tier1的也不会给主机厂，但是对于主机厂来说，不能检验代码质量，而Jarvis可以。

正如捷豹路虎CEO所说，Jarvis能够让代码审核所需要的时间从30天减少到7分钟。

William表示，Jarvis可以进行二进制代码扫描而且不需要符号表，同时由于其采用SaaS模式，所以用户不需要电脑安装程序，便可实现最全面的软件代码质量遍历。完全不用人工进行任何干预，只需要设定相应的KPI，就可以获得最完整的图形化报告结果。

中国汽车市场观察

马瑞利中国区汽车电子业务部研发经理Daniel Olieira介绍了从马瑞利观察到的中国市场情况，Daniel表示，OEM如今重点关注两大方向，一个是新技术的引入，第二个就是技术推向市场的时间，对于中国市场来说，尽管汽车电子系统复杂性增加，但开发时间还要进一步减少。

所以对于马瑞利或其他Tier1而言，一方面是主动创新，随时保持挑战性，另外一种则是由OEM提出的被动创新。

自动驾驶软件的决策

Zheng Yi介绍了自动驾驶软件未来的挑战。

首先是集成化的挑战，随着ECU的整合，传统汽车一个供应商负责一个ECU，而现在车厂需要协调多家供应商，没有足够的物力财力和资源从零做ECU，所以大量集成工作是第一个挑战。

第二是挑战是系统优化，需要适当的工具和足够的经验优化整个集成系统。第三个和第四个挑战则是功能安全与信息安全，

Zheng Yi表示，面对未来自动驾驶，可能会需要做一下几个改变：

ECU的集成化对厂商来说是个全新概念，系统架构开发人员对于车内模块不熟悉，ECU开发人员的思维还较为传统，需要转变思想，以系统层面考量和对芯片性能全面驾驭。第二，则是自动驾驶未来加入大量的环境模型、传感器等数据，需要进行海量数据处理。

Zheng Yi表示，如今自动驾驶系统很多用linux开发，其原因主要是目前的开发尚处于原型验证阶段，而不是量产阶段，原型开发不会过多考虑成本、软件安全性及认证等因素。

实际上，目前有一些优秀的自驾算法平台，正在和QNX合作，希望可以把以前的软件转到QNX上。具体而言，QNX利用几点帮助客户简化工作，主要是QNX和Linux完全兼容，因此把Linux软件移植到QNX的困难不大，同时具有完备的开发工具和调试工具等。

Zheng Yi介绍了QNX对于软件随机故障的处理，随着半导体制程越来越小，硬件随机故障在所难免，这也容易导致软件随机故障。对于QNX来说，提供了松散耦合型同步中间件，通过软件中间件制造冗余，从而防范随机故障造成的失误。因为是中间件，所以可无缝支持多类型芯片、多核芯片以及多操作系统等，运行时处理器不知道彼此，只和API合作，最终判断结果交给客户端处理。

QNX的声音解决方案

QNX声学经理Yoonseon Yoo介绍了QNX在声学方面的解决方案。目前QNX的声音系统包括降噪，电动汽车警示音系统以及车内通信三大领域。

QNX的特点是最重要的技术都采用软件实现控制，不需要DSP，从而降低整体开销，另外由于是软件实现，因此调试起来非常容易。

比如以前扬声器调音每个点都需要测试，然而现在通过自动测试方案，可能只需要不到两天时间就可以完成整体扬声器调音。

又或者电动汽车警示音系统可以自定义各种声音，甚至是修改成轰鸣引擎声，让您有飙车的感觉也可以。

目前，QNX在声学领域交付了超过8000万方案，拥有110项专利，对全球客户都给与了支持。[page]

合作伙伴对于QNX生态系统的建设

此次技术研讨会，除了演讲的QNX和合作伙伴之外，在会议现场，QNX还邀请合作伙伴搭建各类展台，演示Demo，由于与会者对于Demo太过热情，以至于主办方不得不催促大家前去听会。

出席大会的艾拉比总裁芮亚楠就表示，作为QNX的重要合作伙伴，能来到技术大会现场，与广大汽车电子工程师交流，这也是QNX对于艾拉比的认可。

艾拉比总裁芮亚楠同与会者互动

我们盘点一下出席Demo演示的企业名录

芯片厂商：

索喜、NXP、Intel、TI、瑞萨、高通、Microchip、全志

TI方案

瑞萨方案

模块及服务商

马瑞利、艾拉比、mcloudware、iAuto、延锋伟世通、Rightware、诚迈科技、ThunderSoft、远特科技等。

可以说QNX邀请得都是汽车界的重要技术领导厂商，因为正如QNX所说，未来技术愈发复杂，只有齐心协力，才能加快技术及商业化的落地。