随着技术不断演进发展,日益趋向软件定义化且愈发复杂,各行业纷纷面临特定的挑战。在汽车与交通运输行业,自动驾驶汽车(AV)的开发是一项复杂的工程难题,涉及部署、合规及维护等诸多重要考量。自动驾驶汽车涵盖数百个传感器、持续不断的数据流以及严苛的安全标准,因此需要一套既敏捷又安全的软件基础设施。
全球科技公司ZF是多个垂直领域中先进技术解决方案开发的领军企业。其战略布局中的关键一环,正是着力开发自动驾驶汽车的核心解决方案。然而,要跟上创新的步伐,就需要找到一种可扩展、安全且灵活的方式,来更新和管理其自动驾驶车队所运行的软件——它需要兼容不同的操作系统、硬件配置及运行环境。
通过与Mender合作,ZF加速了其自动驾驶开发进程、严格遵守法规要求,并在不牺牲管控力或增加风险的前提下,切实提升了软件质量。
挑战:自动驾驶开发中的分布式系统管理
开发和部署自动驾驶汽车,需要具备管理分布式、软件定义系统的能力,这些系统需要实时运行且处于任务关键型条件下。其要求远不止于开发出“智能”汽车并将其作为硬件销售,更在于它们必须像软件一样被维护和管理,因此存在无数相互影响的依赖关系和组件。管理自动驾驶汽车,需要能够持续迭代和排查软件组件,同时确保各组件协调一致,以维持车辆正常运行并保障消费者安全。
ZF需要对自动驾驶汽车内部的多个嵌入式系统进行频繁更新。每次更新都涉及激光雷达、雷达和车载计算平台等不同组件。这些更新必须在测试环境和生产环境中部署,且不能造成停机或系统故障风险,同时需要通过适当的编排确保每个组件始终保持运行且协调一致。与此同时,ZF还必须满足严格的行业规范,例如UNECE R156和ISO 24089,这些规范对道路车辆的软件更新流程作出了明确规定。
ZF原有的传统汽车OTA解决方案缺乏应对其自动驾驶车队复杂性所需的灵活性和开放性。原有OTA解决方案采用专有技术,导致供应商固定、更新路径不透明以及评估周期漫长。由于团队分布在多个国家,ZF还面临着物理基础设施访问受限的问题,这使得远程管理和故障排查变得至关重要。
筑牢设备管理根基,赋能自动驾驶开发升级
安全性与控制性是自动驾驶开发中不容妥协的底线。一旦系统遭到入侵,可能导致数据泄露、安全风险以及声誉损害。对于ZF而言,安全的设备管理是根本基石。
ZF需要确保每一次更新都经过加密、身份验证,且仅由授权人员部署。细粒度的访问控制、完善的审计日志以及故障安全机制(例如出错时支持回滚)都是必要条件。即便在大规模推送更新的情况下,保持高可用性对于ZF车队的管理也至关重要。
Mender提供了ZF所需的透明度和安全性——开源架构、基于角色的访问控制、加密的更新路径,以及支持故障排查的远程终端访问功能。
携手Mender:为自动驾驶开发提供安全、稳健的OTA更新
ZF以开放、敏捷和长期可控为核心策略,推进OTA更新。在评估了多个商业解决方案后,ZF最终选择Mender,原因在于其易于集成、安全性强且架构透明。至关重要的是,ZF能够将Mender部署在自身安全的本地环境中,既满足内部治理标准,也符合外部合规要求。借助增量更新和远程终端访问等功能,ZF降低了数据传输成本,实现了远程调试,并使其车队保持了近乎持续在线的可用状态。
更快的上市速度——在全球测试车队中快速、安全地推送更新
更优的质量保障——在更新到达生产环境之前,减少缺陷和运营风险
更强的合规能力——符合包括UNECE R156和ISO 24089在内的国际自动驾驶法规要求
更低的维护成本——借助增量更新和集中化管理等功能降低成本
更高的系统韧性——在更新路径的每一个环节都内置安全机制
提升的敏捷性——使团队能够快速适应不断变化的产品需求或监管调整
借助Mender,ZF将其软件更新流程转变为安全、稳健且无缝的运作体系,实现了通过空中升级(OTA)即时推送改进的能力。
为何安全的OTA更新能力对自动驾驶汽车至关重要
自动驾驶系统在不可预测的环境中运行,这意味着即便是微小的软件错误或更新延迟,都可能导致严重后果。自动驾驶汽车与普通乘用车一样,都属于安全攸关型产品。软件故障可能造成现实中的损害,甚至危及生命。正因风险如此之高,合规与维护方面的要求才显得代价高昂且不容妥协。如果没有稳健的设备管理机制,自动驾驶项目将面临以下风险:
安全漏洞——危及车辆安全并暴露敏感数据
运营停机——因更新失败或维护延迟导致运营停机
不合规——不符合关键行业法规要求
ZF通过将安全、可扩展的OTA基础设施置于其自动驾驶战略的核心,成功规避了这些风险,让工程师能够专注于创新与差异化,而不被基础设施所牵制。
自动驾驶开发的未来
随着自动驾驶技术的持续演进,支撑其运行的基础设施也必须同步发展。ZF与Mender的合作充分说明,当OTA更新被视作战略性资产(而非“锦上添花”或事后补救)时,其所能实现的成果令人瞩目。强大的OTA更新能力让整车厂能够专注于创新,加速产品上市进程,同时确保车辆在新功能推出时始终保持最新状态和良好运行。
借助Mender,ZF获得了更快创新的能力,保持了合规性,并对其系统维持全面掌控。而随着自动驾驶领域日趋复杂,这些能力将会变得更加不可或缺。
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