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自动驾驶中间件#xff1a;量产落地的关键技术通俗易懂的告诉你什么是中间件
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自动驾驶中间件量产落地的关键技术通俗易懂的告诉你什么是中间件
对于初入自动驾驶行业的人来说各色各样的新型传感器、线控系统、芯片域控制器、算法软件似乎是自动驾驶未来实现的重中之重对于中间件大多数人可能都不太熟悉有些甚至从未听说过其存在。但中间件却也是极为重要的一环它一定程度上决定了自动驾驶这件事能不能真正落地。尤其是随着自动驾驶产业化进程的深入量产纷纷被各家企业提上日程越来越多人意识到中间件的重要性和必要性。
1. 什么是中间件
维基百科这样定义中间件是一类提供系统软件和应用软件之间连接、便于软件各部件之间的沟通的软件应用软件可以借助中间件在不同的技术架构之间共享信息与资源、中间件位于客户机服务器的操作系统之上管理着计算资源和网络通信。
通过定义我们可以总结判断出
中间件是软件系统软件和应用软件之间、软件各部件之间管理客户机与系统软件之间的计算资源和网络通信中间件为应用软件服务、应用软件为最终用户服务最终用户并不直接使用中间件。 2. 中间件的分类
基于中间件的功能特点等中间件可以分为基础中间件、集成中间件和行业领域应用平台。
类型名称分类描述基础中间件包括交易中间件、消息中间件、应用服务器中间件等主要用于节点之间、应用于服务器之间的互联互通、交易请求的高效处理Web应用的构建等基础中间件产品是构建分布式应用的基础集成中间件主要用于异构系统如不同的数据库系统、业务应用系统等之间进行资源整合以实现互联互通、数据共享、业务流程系统统一等功能并构建灵活可扩展的分布式企业应用行业领域应用平台为了满足特定的行业、企业需求易于快速、方便地的构建应用而在原有基础中间件、集成中间等的基础之上所开发的中间件根据所提供的服务不同行业领域应用平台包括文件交换管理、数据共享交换、支持云计算和物联网的平台中间件等
3. 自动驾驶为什么需要中间件
中间件存在的最重要的功能便是通过对计算平台、传感器等资源进行抽象对算法、子系统、功能采取模块化的管理并提供统一接口让开发人员能够专注于各自业务层面的开发无需了解无关细节从而极大提升算法开发效率。
对于软件开发者来说智能驾驶中间件使开发者们无需考虑底层的 OS 内核是什么也无需考虑硬件环境是什么即不仅实现了应用软件与 OS 的解耦也实现了应用软件与硬件的解耦而后者则确保了数据能够安全实时地传输、资源进行合理的调度。
在自动驾驶领域中间件的功能涉及到通信、模块升级、任务调度、执行管理但其最主要的功能还是通信。通信中间件的引入整体上可以帮助开发人员提高工作效率接下来将聊聊通信中间件
(比如 ROS 在自动驾驶开发中属于中间件的层级本身具有完备的客户端并且提供了丰富的函数接口可以很好地适配上下层不同的应用和下层的通信。ROS 属于中间件但是中间件的概念很泛化ROS 属于中间件但是不属于通信中间件)
4. 通信中间件
通信中间件非常重要也是目前各家智能驾驶企业非常关注与重视的方向。目前通信中间件主要有 SOME/IPDDS 和 MQTT。现阶段SOME/IP 和 DDS 是自动驾驶上用得最多的两类通信中间件。二者都是面向服务的通信协议都采用了“以数据为中心”的发布-订阅模式。SOME/IP 在汽车领域深耕的时间比较长而 DDS 则是一个工业级别的强实时的通信标准。
应用在自动驾驶上DDS 具备了高度的灵活性和扩展性、实现软硬件解偶、多种 QoS(质量服务策略)、丰富的应用场景等特点也渐渐被行业人员所了解与接受。事实上DDS 和 SOME/IP 尽管存在竞争关系但也是可以共存的。有的主机厂既用了 DDS也用了 SOME/IP只是使用的场景不一样——有时候是在一个核上的进程之间进行通信有时候是核与核之间进行通信有的时候是域控制器和其他的车载娱乐系统进行通信等等。
目前在多数企业中由于 SOME/IP 本身就是为汽车行业制定的通信标准因此 SOME/IP 在之前的使用率会稍微高一些DDS 也是近两年才慢慢被多家的造车新势力和传统主机厂所采纳。但从趋势来看未来DDS 的市场占有率较于SOME/IP是具备明显优势的。
