【原】黑莓QNX在智能汽车方面的应用

小明师兄 2022-03-23

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自动驾驶汽车具有汽车制造商所部署的最复杂的硬件和软件。软件必须实时处理来自摄像头、LiDAR和雷达等传感器的大量数据，以便在控制车辆的同时做出安全决策。这需要高效、安全的软件，能够利用特殊用途的硬件（加速器）进行视觉处理和基于深度神经网络的机器学习算法。

一辆现代汽车有超过1亿行的代码，在60-100多个电子控制单元（ECU）上运行。为了降低电子架构的成本，汽车制造商正在将多个ECU整合为域控制器。采用最多的ECU整合案例之一是驾驶舱域控制器，它将信息娱乐系统和仪表盘系统结合起来，在一个ECU上运行。驾驶舱域控制器所面临的挑战是，它结合了不同的关键性系统，其中仪表组被认为是安全关键性系统，而信息娱乐系统则是非安全关键性系统。QNX 管理程序是安全可靠的域控制器的基本要素。

因为它能使开发人员对混合关键性的环境进行分区、分离和隔离，以便在单个 ECU 上运行。因此，汽车制造商可以通过减少由沉重而昂贵的铜线互连的硬件盒，实现系统成本、尺寸、重量和功耗的降低。

管理程序是被称为 "虚拟化 "的广泛计算领域的一部分，这一概念已经存在了半个世纪。一个已经存在了半个世纪的概念。归根结底，管理程序的目标是允许共享硬件资源。像操作系统（OS）那样。在本白皮书中，我们将讨论管理程序和操作系统之间的显著区别。在本白皮书中，我们将讨论管理程序和操作系统之间的突出区别，并说明管理程序如何工作。

用于ADAS的QNX平台提供了一个软件基础，可以实现这些和其他自动驾驶应用。它建立在QNX安全操作系统的基础上，并通过了德国莱茵TÜV集团的ISO 26262 ASIL D认证。

现代汽车的软件架构中的关键技术。通过高水平的整合来节约成本，推动了对以下方面的需求:在同一个系统芯片（SoC）上安全可靠地共存多种操作环境的需求。系统芯片（SoC）上安全可靠地共存。这可以通过虚拟化来实现。QNX® 管理程序是一种实时的第一类管理程序，它提供的虚拟化技术能使在单一计算平台（如片上系统）上安全地分离和隔离多个作业系统。平台（如片上系统）上安全地分离和隔离多个操作系统。

通过一种解决方案，QNX ADAS 平台为构建 ADAS 和自动驾驶应用提供了基础。从多摄像头环视，到主动安全系统（如紧急制动），一直到完全自动驾驶系统。

自动驾驶汽车控制系统是一个分布式处理环境，管理从传感器到决策的数据流，最后到物理部件的执行，如转向、油门和制动。由于硬件种类繁多，设计成与传感器和处理器无关的模块化软件框架意味着应用程序可以一次性编写并在不同的硬件系统上重复使用。

黑莓QNX以其安全认证的操作系统（OS）和管理程序为基础，为下一代联网和自动驾驶汽车提供灵活的基础技术平台。黑莓QNX应用了中航工业的经验，并利用这些经验为汽车制造商、一级企业、中小企业、教育机构和研究机构提供了通往ISO 26262安全认证的生产系统的途径。

QNX 管理程序提供了广泛的设计灵活性。在一端，客户操作系统（OS）可以被固定在某些 CPU 内核上，并被赋予对硬件的专属访问权。在另一端，客体操作系统可利用基于优先级的调度和基于标准的 VirtIO 接口共享 CPU 内核和硬件设备--所有这些都经过全面的硬件优化。

管理程序运行环境的核心是使用经过实地验证的黑莓QNX操作系统技术构建的。这使开发人员能够使用值得信赖的黑莓QNX服务（如快速启动、闪屏显示、即时设备激活、安全启动），以及获奖的图形化QNX Momentics工具套件进行分析和调试。

与在本地环境中运行的相同程序相比，在 QNX 虚拟化环境中运行的程序的性能开销通常小于 2%。这种极小的开销说明了 QNX 管理程序的设计和硬件优化支持的高效性。客体的启动时间各不相同，但可减少到几十毫秒。

QNX 管理程序支持英特尔 x86_64 VT-x 和 ARMv8 AArch64 硬件上的硬件优化。

支持Hypervisor的板卡支持包适用于汽车开发板，如英特尔凌动TM C3000产品系列、英特尔凌动TM A3900、瑞萨R-Car H3、高通骁龙820A和恩智浦i.MX 8。

林肯MKZ配备了关键的自动驾驶传感器，如激光雷达、雷达、摄像头、全球定位系统（GPS）和惯性测量单元（IMU），并利用QNX®先进的传感器融合框架和中间件，以及复杂的传感器融合和控制算法。用于ADAS的QNX平台实时处理传感器产生的数据，并记录和离线回放数据，用于功能开发和测试。

汽车芯片系统（SoC）的速度越来越快，功能越来越强，可以处理图像处理、机器学习和数字控制算法的计算负荷。我们的软件与世界领先的ADAS芯片中的各种专业处理核心兼容。

用于ADAS的创新QNX平台具有众多先进功能，包括:

为四摄像头环视、单摄像头ADAS和多传感器输入提供参考实现。