风河开物：容器技术与 DevOps 平台助力汽车SDV

2025年3月19日，在第六届软件定义汽车论坛暨AUTOSAR中国日上，风河开物科技（上海）有限公司资深解决方案架构师鲁侃谈到，当前汽车软件开发领域正面临着一个显著挑战：由于不同SoC（系统级芯片）所带来的SDK（软件开发工具包）分裂问题，软件版本的维护变得异常复杂。

为了有效应对这一难题，风河提出了采用统一的Linux平台策略，来实现跨多种硬件（包括预控、雷达等）的统一软件版本管理。这一举措旨在通过架构的统一化，简化开发流程，降低维护成本。然而，仅仅实现软硬解耦并不足以满足汽车软件开发的全部需求。风河在上层应用之间实现软软的解耦，以确保系统的灵活性和可扩展性。鲁侃重点围绕汽车OS平台的挑战与现状、基于容器的汽车OS平台架构、智能边缘的DevOps平台如何提高SDV进行了分享。

鲁侃 | 风河开物科技（上海）有限公司资深解决方案架构师

以下为演讲内容整理：

汽车OS平台的现状与挑战

在汽车行业快速发展的当下，汽车架构正经历着深刻的变革。从传统的硬件定义汽车逐步向软件定义汽车（SDV）转型，软件在汽车领域的重要性日益凸显，这也对汽车OS平台提出了更高的要求。

汽车OS平台的现状复杂多样，面临诸多挑战。不同的硬件平台，如高通、英伟达、恩智浦等厂商的系统级芯片（SoC），各自具备独特的特性和规格，这导致在适配过程中需要针对不同的硬件进行定制化开发。同时，Linux版本众多，不同版本在功能、性能和兼容性上存在差异，使得软件包和组件的重复现象严重。在软件移植和集成方面，由于硬件与软件之间紧密耦合，不同硬件平台上的软件难以通用，增加了开发和维护的难度。例如，一款基于特定SoC开发的汽车软件，在更换硬件平台时，往往需要对软件进行大量修改和重新测试，这不仅耗费时间和成本，还容易出现兼容性问题。

图源：风河开物

从软件定义汽车的发展趋势来看，未来的汽车需要具备快速迭代、缩短上市时间、高度复用组件以及易于移植和集成的能力。汽车行业期望通过技术创新，降低开发成本，提高软件质量和可靠性，以满足不断变化的市场需求和日益严格的安全标准。为了实现这些目标，汽车OS平台需要进行变革，其中容器技术和DevOps平台成为关键的解决方案。

基于容器的汽车OS平台架构

容器作为一种轻量级的、独立的可执行软件包，在汽车OS平台中具有重要的应用价值。它将运行应用程序所需的代码、运行时环境、系统工具、系统库和配置等进行封装，确保软件在不同的计算环境中能够可靠运行。

图源：风河开物

在嵌入式系统中，容器的优势尤为明显。它占用空间小，能够有效节省硬件资源，特别适合资源有限的汽车电子设备。其可移植性使得软件可以在不同的硬件平台上轻松部署，减少了因硬件差异带来的适配问题。可扩展性则允许根据需求灵活添加或更新应用程序，提高系统的适应性。同时，容器的高效性和安全性保证了应用程序的稳定运行，降低了安全风险。

在汽车OS平台中，容器技术实现了软件的模块化和容器化部署。通过将单体软件应用程序分解成更小的、独立的模块，并使用标准化接口，提高了软件的可维护性和可重用性。以汽车的自动驾驶功能为例，不同的功能模块，如车道偏离预警、自动紧急制动等，可以分别封装成容器，独立进行开发、测试和更新，互不干扰。当某个功能模块需要升级时，只需更新相应的容器，而不会影响整个系统的其他部分。

我们在容器技术的应用上具有领先优势。风河Linux作为容器主机，为容器的运行提供了稳定的环境。通过在风河Linux上部署容器，实现了不同应用程序在同一硬件平台上的隔离运行。同时，风河的VxWorks实时操作系统（RTOS）也支持容器技术，并且是首个支持通过容器部署应用程序的实时操作系统，能够满足汽车行业对实时性和安全性的严格要求。

在汽车座舱系统中，容器技术的应用可以有效整合多种功能。例如，将音频管理、窗口管理、应用程序等分别封装成容器，通过容器管理器进行统一调度和管理。这样，不同的功能模块可以独立运行，提高了系统的整体性能和稳定性。同时，通过OTA进行容器化软件部署，实现了软件的远程更新和升级，极大地提升了用户体验。

对于混合关键性的应用场景，容器与虚拟机（Hypervisor）相互配合。Hypervisor可以提供一个安全的隔离环境，运行一个安全的实时操作系统，如VxWorks，然后在其上运行容器。这样，既可以满足安全关键应用对实时性和安全性的要求，又能利用容器的灵活性和可扩展性，整合多种非关键应用。例如，在自动驾驶系统中，安全关键的控制功能可以在Hypervisor上的VxWorks系统中运行，而一些娱乐和信息服务功能则可以通过容器运行，实现了不同关键级别应用的共存。

DevOps平台加速SDV开发

在软件定义汽车的背景下，DevOps平台对于加速开发过程、提高开发效率和质量具有至关重要的作用。风河的DevOps平台——Wind River Studio，专为优化嵌入式软件生命周期而设计，集成了一系列先进的工具和工作流程。

Wind River Studio提供了全面的功能，涵盖软件开发的各个环节。在开发阶段，它支持云上开发，集成了Android以及VxWorks、WR Linux的在线编译功能，为开发者提供了便捷的开发环境。图形化项目配置工具环境使得项目配置更加直观、高效，开发者可以轻松管理项目的各种参数和设置。同时，统一的登录界面和权限管理体系，实现了平台开发、应用程序开发、测试的统一接口，通过基于角色的权限管理（RBAC），确保了系统的安全性和用户操作的规范性。

图源：风河开物

在部署和管理方面，Wind River Studio实现了全面云化部署，提供SaaS服务。这使得资源可以根据客户需求灵活伸缩，支持跨部门、跨区域的协同开发。通过图形化流水线生成功能，开发者可以使用图形化界面编辑Pipeline，自动化生成脚本，无缝衔接开发的各个环节。这种结构化设计易于规模化或差异化定制，并且可兼容客户自定义Jenkins模块，提高了开发的灵活性和可扩展性。 

测试是软件开发过程中的重要环节，Wind River Studio集成了强大的测试功能。它提供了自动化测试框架，集成了风河积累的大量测试用例，支持多种测试框架的自动化调用，帮助客户验证稳定、可靠的操作系统运行环境。通过与第三方工具集成，实现了测试结果到需求的自动追踪，加速了合规进程。同时，借助仪表板汇总测试结果和质量指标，提高了质量的可视性，方便开发者及时发现和解决问题。

数字孪生技术也是Wind River Studio的一大特色。它支持QEMU开源方案和SIMICS系统级模拟，提供虚拟板卡管理，使得开发者可以在虚拟环境中对硬件和软件进行模拟测试，提前发现潜在问题，减少硬件依赖，降低开发成本。物理测试环境链接功能则联接了实验室管理系统，实现了远程单板管理和远程测试支持，提高了测试的便捷性和效率。

此外，Wind River Studio还具备安全灵活的使用方式。它拥有完善的信息安全设计，支持VSCode、外部API调用、CLI、web等多种使用方式，方便用户根据自身需求灵活接入。

在实际应用中，Wind River Studio的各个组件协同工作，为汽车SDV开发提供了高效的解决方案。例如，通过Studio Workspace，开发者可以在云端获得一个完全可自定义的开发环境，根据项目需求添加或缩减资源。这个基于浏览器的工作空间，团队成员可以随时随地访问，通过单一界面统一管理用户、项目、角色和访问控制等，极大地提升了团队内部、跨团队及整个企业的协作效率。

Studio Pipelines实现了自动化构建、扫描、组装、测试和部署嵌入式软件。通过灵活的流水线配置与执行，开发者可以轻松访问流水线状态、工具输出、结果以及执行历史。预构建的任务模块，适用于Wind River技术，如VxWorks和Wind River Linux，使得开发过程更加高效、规范。

Studio Virtual Lab通过预订目标板确保了可预测的访问，开发者可以通过日历、程序化或临时的方式预留资源，确保虚拟和物理目标的可用性。测试完成后，目标可以手动或通过程序返回到可用池中，或者在预留到期时自动返回，提高了资源的利用率。

Wind River的DevOps平台通过整合各种先进技术和工具，为汽车SDV开发提供了一站式解决方案，加速了软件开发的进程，提高了软件质量和可靠性，满足了汽车行业快速发展的需求。随着汽车技术的不断进步，这些技术将在软件定义汽车的进程中发挥更加重要的作用，推动汽车行业向智能化、高效化方向发展。

（以上内容来自风河开物科技（上海）有限公司资深解决方案架构师鲁侃于2025年3月18-19日在第六届软件定义汽车论坛暨AUTOSAR中国日发表的《容器技术与 DevOps 平台助力汽车SDV》主题演讲。）