Apex.AI exploite ROS pour la conduite autonome

Plusieurs segments de l’industrie automobile ont adopté les logiciels open source, en particulier le code basé sur Linux, au cours de la dernière décennie. Ici, nous nous concentrons sur un cadre ouvert appelé le système d’exploitation robotique (ROS). Apex.AI tire parti de ROS, en ajoutant de nouvelles fonctionnalités automobiles.

ROS existe depuis plus d’une décennie et est de plus en plus utilisé par les développeurs de véhicules autonomes (AV). Apex.AI a considérablement amélioré le ROS pour les applications automobiles. En se concentrant sur l’industrie automobile et les véhicules définis par logiciel, la société gagne en popularité, ce qui en fait un futur acteur du développement audiovisuel et une cible d’acquisition probable.

ROS est un cadre logiciel axé sur le développement de systèmes et d’applications pour les produits robotiques, y compris la plupart des types de systèmes autonomes – terrestres, aéroportés et maritimes. Le tableau ci-dessous donne un aperçu du ROS. Les sources comprennent le Ouvrir le site Web de la robotique.

ROS défini

ROS n’est pas un système d’exploitation, car il ne contrôle ni ne gère les ressources matérielles – la fonction clé d’un système d’exploitation. Au lieu de cela, ROS fonctionne avec un système d’exploitation, de préférence un système d’exploitation en temps réel.

ROS englobe de nombreuses fonctions qui sont incluses dans le middleware. L’intergiciel ROS se concentre sur la création d’un écosystème logiciel pour les appareils autonomes et robotiques. Cette approche centrée sur le développement exploite les atouts traditionnels du développement open source.

Les logiciels de l’écosystème ROS se répartissent en trois catégories :

1. Outils indépendants du langage et de la plate-forme pour le développement et la distribution de logiciels basés sur ROS
2. Implémentations de la bibliothèque cliente ROS pour les langages clés tels que Python, C++ et Lisp
3. Packages avec du code lié à l’application qui utilise une ou plusieurs bibliothèques clientes ROS
   Les outils indépendants du langage et les principales bibliothèques clientes (C++, Python, Lisp) sont publiés sous licence et sont gratuits à la fois pour une utilisation commerciale et pour la recherche.

La version finale de ROS 1 a été publiée en mai 2020. ROS 2 est grandement amélioré, tirant parti d’un vaste écosystème de bibliothèques de logiciels et d’outils de développement pour créer des applications robotiques.

La version de deuxième génération intègre une nouvelle API qui prend en charge la programmation en temps réel et une plus grande variété d’environnements informatiques.

ROS Ignition comprend des outils robotiques tels que des bibliothèques de simulation et des services cloud. Cinq versions d’allumage ont été publiées. Un autre outil de développement de simulation, Gazebo, est axé sur les simulations 3D avec des dispositifs robotiques, des obstacles et d’autres scénarios. Gazebo est sur son 11^e version.

ROS fournit également des services tels que le contrôle de périphérique de bas niveau, l’abstraction matérielle, la transmission de messages entre processus et la gestion de packages. Les processus de développement logiciel peuvent être représentés sous la forme d’une architecture graphique.

Historique du ROS

L’Open Source Robotics Foundation (OSRF) a été créée en 2012 en tant que société californienne. L’OSRF est une entité à but non lucratif d’utilité publique et une organisation caritative exonérée d’impôt en vertu de la section 501c de l’IRS. Une filiale à Singapour se concentre sur la communauté du développement régional. En 2017, la fondation a changé son nom en Open Robotics. Depuis, elle compte plus de 50 employés.

Open Robotics est guidé par un comité directeur de 19 membres qui comprend des représentants d’Amazon, Bosch, Intel, LG Electronics, Microsoft, Samsung, Sony, Toyota Research Institute, Ubuntu et Wind River. Apex.AI est également membre du comité de pilotage.

Une première version de ROS a été développée par des étudiants de l’Université de Stanford, dont certains ont ensuite lancé Willow Garage pour poursuivre le développement de ROS. Willow Garage a sorti sa première version ROS en mars 2010, attirant un grand nombre de développeurs universitaires aux États-Unis et ailleurs.

En février 2013, OSRF a repris le développement de ROS. Depuis lors, Open Robotics a élargi l’écosystème ROS et mis à jour la technologie logicielle.

Open Robotics se concentre actuellement sur cinq secteurs industriels : l’aérospatiale, l’automobile, les soins de santé, la logistique et le maritime.

Apex.AI

Apex.AI a été fondée en 2017 à Palo Alto, en Californie, avec des bureaux à Berlin, Munich et Stuttgart, en Allemagne. Il a reçu plus de 70 millions de dollars de financement, y compris des investissements d’Airbus Ventures, Continental, Hella, Jaguar Land Rover, Toyota, Volvo Group et ZF, selon le site web de l’entreprise.

Le PDG Jan Becker a plus de 20 ans d’expérience audiovisuelle. Becker était membre de l’équipe de Stanford participant au Darpa Urban Challenge 2007. Plus tard, il a dirigé le développement de la conduite autonome chez Bosch North America. Il a également été co-auteur des définitions du niveau d’autonomie SAE.

Becker a enseigné à l’Université de Stanford pendant plus de 15 ans, se concentrant sur les technologies AV et ADAS.

Le CTO Dejan Pangercic, qui coordonne les activités de développement chez Apex.AI, a plus d’une décennie d’expérience dans la robotique et les frameworks logiciels, y compris le développement de logiciels basés sur ROS.

La stratégie de la société se concentre sur l’avancement du cadre ROS 2 au niveau supérieur en réécrivant le code ROS 2 en mettant l’accent sur les fonctionnalités automobiles. La version améliorée, appelée Apex.OS, est un kit et une plate-forme de développement automobile en temps réel.

Apex.AI a ajouté une abstraction matérielle, ce qui signifie que le code Apex.OS peut s’exécuter sur plusieurs architectures de microprocesseurs. La stratégie est également axée sur les véhicules définis par logiciel et en particulier sur les systèmes critiques pour la sécurité.

Apex.AI a reçu la certification ISO 26262 ASIL-D de la principale société de test allemande TÜV Nord. Le produit, Apex.OS Cert., se positionne comme un cadre de système d’exploitation et un kit de développement pour les véhicules autonomes et les véhicules définis par logiciel.

Apex.AI utilise C++ pour développer son logiciel, offrant des bibliothèques middleware en C, C++, Python et Rust. Cette stratégie permet à Apex.AI de préparer sa technologie pour la production ADAS et AV.

Produits Apex.AI

Apex.OS a été présenté comme une plate-forme logicielle pouvant être intégrée dans tous les domaines embarqués tout en s’étendant aux fonctionnalités du cloud. En tant que fork de ROS 2, Apex.OS est présenté comme temps réel, fiable et déterministe pour une utilisation dans les applications de sécurité.

Le système d’exploitation robotique s’adresse à deux clients principaux : les développeurs OEM implémentant un logiciel d’IA complexe intégré à plusieurs ECU, et les développeurs audiovisuels implémentant des applications critiques pour la sécurité. Apex.OS peut également être utilisé avec d’autres frameworks de développement, notamment AUTOSAR Adaptive.

Apex.OS 1.3 et le middleware Apex peuvent être utilisés ensemble. Ce dernier est conçu comme une intégration d’Eclipse Cyclone DDS et d’Eclipse iceoryx, permettant un transfert de données en temps réel et une communication dite sans copie. Le zéro copie est une fonctionnalité cruciale pour le développement de logiciels avec des exigences strictes en temps réel.

La figure ci-dessus montre comment Apex.OS s’intègre à Apex.Middleware et à d’autres produits. Notez qu’un système d’exploitation en temps réel est nécessaire sur le dessus du matériel ECU.

Apex.Autonomy sert d’ensemble de blocs de construction certifiés pour développer des fonctions d’autonomie. Il comprend une pile de conduite autonome L4 basée sur LiDAR pour la création d’applications critiques pour la sécurité.

Partenaires, clients

Apex.AI a divulgué certaines informations sur ses partenaires et clients, avec d’autres relations probablement nouées mais non annoncées.

Continental et Apex.AI collaborent depuis 2020, en utilisant Apex.OS dans les systèmes électroniques des véhicules.

En tant que fournisseur de niveau 1, Continental a besoin de meilleures capacités logicielles, et Apex.AI fournit des outils logiciels critiques pour la sécurité.

Le noyau Green Hills Integrity RTOS a obtenu la certification ISO 26262 ASIL-D et a adopté la norme de cybersécurité automobile ISO 21434. Integrity est un bon compagnon pour de nombreux clients Apex.AI.

Apex.AI s’est également associé à Tier IV, une startup japonaise de logiciels audiovisuels. Tier IV a développé une plate-forme logicielle autonome open-source appelée Autoware. Les partenaires regrouperont leurs logiciels et les proposeront à leurs clients.

Woven Planet de Toyota utilise Apex.OS pour les applications de sécurité telles que les logiciels audiovisuels. Woven Planet implémente Apex.OS dans sa plate-forme Arene. La plate-forme de développement de logiciels de Toyota comprend des outils avancés, des API et des blocs de construction de sécurité pour raccourcir les cycles de développement de logiciels pour les nouvelles applications de mobilité et d’automatisation.

Un autre client, Voyage, utilise Apex.OS pour développer ses vans à itinéraire fixe.

Voyage a été récemment acquis par Cruise.

ZF est à la fois un investisseur, avec une participation de 5 %, et un client d’Apex.AI. Il développe un logiciel critique basé sur Apex.OS.

En bout de ligne

ROS est un cadre et une plate-forme de développement de logiciels open source bien établis et populaires pour la création de systèmes et d’applications robotiques. Il a attiré une forte participation de l’industrie technologique sous la direction d’Open Robotics.

Apex.AI a tiré parti de l’écosystème ROS pour développer des produits qui répondent aux besoins de l’industrie automobile. Apex.OS a reçu la note la plus élevée pour les logiciels critiques pour la sécurité : la certification ISO 26262 ASIL-D. Ses produits compagnons, Apex.Middleware et Apex.Autonomy, sont susceptibles d’obtenir des cotes de sécurité similaires.

C’est une excellente stratégie. La technologie d’Apex.AI devrait s’avérer utile pour les équipementiers automobiles, les fournisseurs de niveau 1, les développeurs de logiciels audiovisuels et ceux qui conçoivent des systèmes critiques pour la sécurité.

Il est également probable qu’Apex.AI devienne un candidat à l’acquisition.

Cet article a été initialement publié le Temps EE.

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