汽車行業的多個部門一直在采用開源軟件，尤其是在過去十年中基于 Linux 的代碼。

在這里，我們專注于一個稱為機器人操作系統（ROS）的開放框架。Apex.AI 正在利用 ROS，添加下面討論的新汽車功能。

ROS 已經存在了十多年，并且越來越多地被自動駕駛汽車 (AV) 開發人員使用。Apex.AI 極大地改進了汽車應用的 ROS。

我總結了 ROS 的重要性，然后介紹了 Apex.AI。該公司專注于汽車行業和軟件定義車輛，正在獲得支持，使其成為未來自動駕駛汽車開發的參與者和可能的收購目標。

ROS 是一個軟件框架，專注于為機器人產品開發系統和應用程序。機器人技術包括大多數類型的自主系統——陸地、空中和海上。下表提供了 ROS 的概述。來源包括Open Robotics 網站。

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ROS 定義

ROS 不是操作系統，因為它不控制和管理硬件資源——操作系統的關鍵功能。相反，ROS 與操作系統一起工作，最好是實時操作系統。

ROS 包含許多包含在中間件中的功能。ROS 中間件專注于為自主和機器人設備構建軟件生態系統。這種以開發為中心的方法利用了開源開發的傳統優勢。

ROS 生態系統中的軟件分為三類：

用于開發和分發基于 ROS 的軟件的獨立于語言和平臺的工具。

針對關鍵語言（如 Python、C++ 和 Lisp）的 ROS 客戶端庫實現。

包含使用一個或多個 ROS 客戶端庫的應用程序相關代碼的軟件包。

獨立于語言的工具和主要的客戶端庫（C++、Python、Lisp）都是在許可下發布的，并且可以免費用于商業用途和研究。

ROS 1 的最終版本于 2020 年 5 月發布。ROS 2 得到了極大的改進，利用軟件庫和開發工具的大型生態系統來構建機器人應用程序。

第二代版本包含一個新的 API，支持實時編程和更廣泛的計算環境。

ROS Ignition包括機器人工具，例如仿真庫和云服務。五個點火版本已經發布。另一個模擬開發工具Gazebo專注于使用機器人設備、障礙物和其他場景進行 3D 模擬。Gazebo 是第十一版。

ROS 還提供諸如低級設備控制、硬件抽象、進程間消息傳遞、包管理等服務。軟件開發過程也可以表示為圖形架構。

ROS歷史

開源機器人基金會 (OSRF) 成立于 2012 年，是一家加利福尼亞公司。OSRF 是美國國稅局第 501c 條規定的非營利、公益實體和免稅慈善機構。新加坡的一家子公司專注于區域發展社區。2017 年，該基金會更名為 Open Robotics。從那時起，它已經發展到50多名員工。

Open Robotics 由一個由 19 名成員組成的指導委員會指導，其中包括來自亞馬遜、博世、英特爾、LG 電子、微軟、三星、索尼、豐田研究所、Ubuntu 和風河的代表。Apex.AI 也是指導委員會成員。

早期版本的 ROS 是由斯坦福大學的學生開發的，其中一些學生后來推出了 Willow Garage 以繼續 ROS 開發。

Willow Garage 于 2010 年 3 月發布了其第一個 ROS 版本，吸引了美國和其他地方的大量大學開發人員。

2013 年 2 月，OSRF 接手 ROS 開發。此后，Open Robotics 擴展了 ROS 生態系統并更新了軟件技術。

Open Robotics 目前專注于五個行業領域：航空航天、汽車、醫療保健、物流和海事。

Apex.AI

Apex.AI 于 2017 年在帕洛阿爾托成立，在柏林、慕尼黑和德國斯圖加特設有辦事處。據該公司網站稱，它已獲得超過 7000 萬美元的資金，其中包括來自空中客車風險投資公司、大陸集團、海拉、捷豹路虎、豐田、沃爾沃集團和采埃孚的投資。

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首席執行官 Jan Becker 擁有 20 多年的 AV 經驗。Becker 是參加 2007 年 DARPA 城市挑戰賽的斯坦福團隊的成員。后來，他負責博世北美的自動駕駛開發。他還是 SAE 自治級別定義的合著者。

Becker 在斯坦福大學任教超過 15 年，專注于 AV 和 ADAS 技術。

在 Apex.AI 協調開發活動的首席技術官 Dejan Pangercic 在機器人和軟件框架（包括基于 ROS 的軟件開發）方面擁有十多年的經驗。

該公司的戰略重點是通過重寫 ROS 2 代碼并強調汽車功能，將 ROS 2 框架提升到一個新的水平。升級版 Apex.OS 是一個實時汽車開發套件和平臺。Apex.AI 增加了硬件抽象，這意味著 Apex.OS 代碼可以在多個微處理器架構上運行。該戰略還專注于軟件定義車輛，尤其是安全關鍵系統。

Apex.AI 已獲得德國領先測試公司 TüV Nord 的 ISO 26262 ASIL D 認證。該產品 Apex.OS Cert. 定位為用于 AV 和軟件定義車輛的操作系統框架和開發套件。

Apex.AI 使用 C++ 開發其軟件，提供 C、C++、Python 和 Rust 語言的中間件庫。該策略使 Apex.AI 能夠為其生產 ADAS 和 AV 的技術做好準備。

Apex.AI 產品

Apex.OS 是作為一個軟件平臺引入的，它可以集成到所有車載域，同時擴展到云功能。作為 ROS 2 的一個分支，Apex.OS 被稱為實時、可靠和確定性，可用于安全應用程序。

機器人操作系統針對兩個主要客戶： OEM 開發人員實施與多個 ECU 集成的復雜 AI 軟件；和 AV 開發人員實施安全關鍵型應用程序。Apex.OS 還可以與其他開發框架一起使用，包括 AUTOSAR Adaptive。

Apex.OS 1.3 和 Apex 中間件可以一起使用。后者被設計為 Eclipse Cyclone DDS 和Eclipse iceoryx的集成，支持實時數據傳輸和所謂的零拷貝通信。零拷貝是開發具有嚴格實時要求的軟件的關鍵特性。

下圖展示了 Apex.OS 如何與 Apex.Middleware 等產品集成。請注意，在 ECU 硬件之上需要一個實時操作系統。

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Apex.Autonomy 是一組經過認證的構建塊，用于開發自治功能。它包括一個基于激光雷達的 L4 自動駕駛堆棧，用于構建安全關鍵型應用程序。

合作伙伴、客戶

Apex.AI 已披露了有關其合作伙伴和客戶的一些信息，其他關系可能已建立但未公布。

自 2020 年以來，大陸集團和 Apex.AI 一直在合作，在車輛電子系統中使用 Apex.OS。作為一級供應商，Continental 需要更好的軟件能力，Apex.AI 提供安全關鍵的軟件工具。

Green Hills Integrity RTOS 內核已獲得 ISO 26262 ASIL D 認證，并已采用 ISO 21434 汽車網絡安全標準。誠信是許多 Apex.AI 客戶的好伙伴。

Apex.AI 還與日本 AV 軟件初創公司 Tier IV 合作。Tier IV 開發了一個名為 Autoware 的開源自主軟件平臺。合作伙伴將結合他們的軟件并將其提供給他們的客戶。

豐田的 Woven Planet 也將 Apex.OS 用于 AV 軟件等安全應用。Woven Planet 正在其 Arene 平臺中實施 Apex.OS。豐田的軟件開發平臺包括先進的工具、API 和安全構建模塊，以縮短新的移動和自動化應用程序的軟件開發周期。

另一個客戶 Voyage 正在使用 Apex.OS 開發其固定路線貨車。Voyage 最近被 Cruise 收購。

ZF 既是擁有 5% 股權的投資者，也是 Apex.AI 的客戶。它正在開發基于 Apex.OS 的安全關鍵軟件。

底線

ROS 是一個成熟的、流行的開源軟件開發框架和平臺，用于創建機器人系統和應用程序。在 Open Robotics 的管理下，它吸引了強大的技術行業參與。

Apex.AI 利用 ROS 生態系統開發滿足汽車行業需求的產品。Apex.OS 已獲得安全關鍵軟件的最高評級：ISO 26262 ASIL D 認證。其配套產品 Apex.Middleware 和 Apex.Autonomy 可能會獲得類似的安全評級。

這是一個絕妙的策略。Apex.AI 的技術應該證明對汽車 OEM、一級供應商、AV 軟件開發商和那些設計安全關鍵系統的人有用。

Apex.AI 也有可能成為收購候選人。

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審核編輯 黃昊宇