明日自动驾驶汽车内部：从概念验证到现实

汽车行业已经走过了漫长的道路。制造自动驾驶汽车和自动驾驶汽车的技术不再是科幻小说。我承认，将明天的世界想象成充满太空时代的交通工具肯定很诱人，所有交通工具都以精心策划的精确度优雅地穿越地球。我唯一希望不要发生的事情是，未来的人们都被迫穿着同样闪亮的银色连身衣，就像电影中一样。谁想出这个主意？

现实当然要多样化得多。这当然适用于未来自动驾驶汽车背后的技术环境——尤其是在概念验证阶段。除了独特且要求苛刻的开发环境之外，您还将被各种千变万化的自定义内部部署和云应用程序包围，所有这些应用程序都需要能够以某种方式无缝地相互通信。这确实是一个需要高度自治的工业物联网 (IIoT) 系统才能将概念变为现实的项目。 RTI 可以帮助您将项目推向高潮，并确保一切合而为一并如此可靠地运行。

先生们，启动你们的引擎

正如我在之前的博客中提到的，我已经在 RTI 工作了将近四年。就在这段时间里，我们目睹了一头扎进自动驾驶汽车制造过程的制造商数量大幅增加。我的职责是与我们的销售团队、合作伙伴和战略客户合作，帮助每个人取得成功，因为 RTI 可以在这个领域提供很多服务。

但是，何时是向我们寻求帮助的合适时机？当您通过概念验证阶段时，您必须在此过程中偶尔遇到障碍。首先，自动驾驶汽车系统必须能够做三件事：感知环境、处理有关该环境的数据，然后根据环境中的信息采取行动。这本质上是一个循环或一个循环，一遍又一遍地发生。但是，生成的数据量——以及需要处理的速度——很快就会变得不堪重负。

自动驾驶汽车系统方面的常见挑战

稍微分解一下，当我们看一辆自动驾驶汽车时，它必须有一个可以观察环境的传感器包，其范围可以从简单的驾驶员辅助级技术到更复杂的、高度或完全自主的汽车。这将决定您将从 LIDAR 传感器、雷达传感器、执行器和其他输入点收集的保真度级别和数据量。我们称之为传感器融合或数据融合，因为它只有在所有这些组件可以相互共享数据并就结论的准确性达成一致时才真正起作用。

然后是思考部分，系统必须使用 AI 来解决问题，例如：“好吧，我如何处理这些信息？我要左转吗？我要直行吗？我是“要右转？环境中发生了什么？”分析不同的瞬态因素，如人、自行车或汽车，然后做出决策和规划。当然，汽车随后会采取一些物理动作，进而改变环境，因此循环又会重新开始。

因此，挑战实际上是关于高级连接：您的系统的好坏取决于您捕获和处理数据的速度和质量。然后，当您添加诸如连接到云和连接到其他系统之类的内容时，现在您也有了外部连接，这也是您的连接解决方​​案的一部分。所以，它真的是一个非常复杂的分布式系统，有很多组件，都在一个非常紧凑的包中。但是什么是将它们绑定在一起呢？它需要建立在可大规模扩展的灵活 IIoT 框架上，以便您跟上竞争对手、行业标准和许多其他变量的步伐。

RTI 的用武之地：Connext DDS 和分层数据总线的概念

大规模可扩展性是每个高度自治系统的核心前提。这个道理尤其适用于自动驾驶汽车的世界，因为即使是最好的开发团队也可能被构建在受控测试条件下运行的系统的复杂性飞跃所蒙蔽，而不是真正准备好去的系统-市场。为了进入市场并在所有媒体审查和公众要求的新测试用例中发挥作用，通常会在系统上增加一层全新的关键任务要求，到目前为止还没有人考虑过这些要求。

我总是告诉人们的是，当你到达那个阶段时——你希望某些东西可靠地工作并将其投入生产——那就是我们可以提供帮助的地方。因为 RTI 可以为您构建软件提供非常可靠的基础。我们已经这样做了很多年，早在汽车行业流行语之前就为军队开发了自主系统。尝试自己做所有事情的好处很小，尤其是当您可以利用 RTI 的专业知识来应对一些困难的挑战时，例如软件基础架构和通信。

我们的 Connext DDS 软件是这种能力的一个很好的例子，因为它使用分层数据总线来管理通信。分层数据总线是由工业互联网联盟 (IIC) 开发的概念和术语，RTI 是该联盟的成员。我们帮助编写了一些文档和规范。在与其他公司合作时，这项工作产生的结果之一是创建分层数据总线，允许您识别系统内控制或信息的不同平面。除了完全控制环境之外，您还可以突然指定服务质量，以确定数据必须如何在不同用例的应用程序之间流动，包括可靠性、带宽和延迟。

这种分层的数据总线概念允许我们在整个生态系统中使用相同的标准。我们可以针对系统不同部分的数据管理方式设置不同的条件和不同的规则。这使我们能够以非常标准化的方式在不同系统之间进行通信，而无需添加新的协议和网关或其他桥接器。作为Connext DDS的一部分，分层的数据总线自然可以让您找到这些不同的数据使用条件，使其可靠和可重复。

归根结底，我们想要的是让您的开发团队腾出时间专注于制造明天的汽车。但是当谈到连接框架时，为什么要重新发明轮子呢？查看此数据表，详细了解 Connext DDS 及其在汽车行业的处理方式。