多厂商车载SoC通用应用的扩展Arene
日本丰田汽车在其欧洲子公司丰田汽车欧洲（TME）举办的投资者技术说明会上宣布，成立了新组织“丰田机器人”，并计划引入约40万台搭载物理AI的机器人。丰田还透露，将从2028年起每年投资1万亿日元，用于这批机器人及60个工厂的升级改造。
丰田汽车副总裁兼CTO中嶋裕树在说明会上指出，丰田物理AI机器人的核心优势包括：1. 丰田生产模式，2. 基础模型，3. 硬件，4. 工厂控制平台，5. Arene，6. 现场管理。本文重点介绍其中的“扩展Arene”。
扩展Arene最初被定位为支撑未来丰田车辆的软件定义车辆（SDV）车载操作系统（OS）。但随着开发进展，丰田将其定位调整为一个更全面的软件开发平台，而非单纯的操作系统。
传统OS主要负责硬件资源管理，而丰田将Arene定义为连接操作系统与应用程序的中间件，兼具软件开发平台的功能。Arene由开发工具包（Arene SDK）、数据收集与分析平台（Arene Data）以及软件验证评估工具（Arene Tools）组成，支持统一的数据格式和通信方式，涵盖文件系统管理等操作系统功能。
目前，扩展Arene已搭载于新款RAV4，作为实现交通事故零死亡的SDV功能，主要应用于高级驾驶辅助系统（ADAS）和车载信息娱乐系统（IVI）。其中ADAS对实时性要求极高，扩展Arene也针对低层控制和延迟优化进行了设计。
因此，虽然Arene具备中间件特性，但其功能已深入传统车载操作系统领域，丰田因此称其为“软件开发平台”。
配备硬件抽象层的扩展Arene
中嶋裕树副总裁表示，扩展Arene支持同一应用程序在多家厂商的车载SoC（片上系统）上运行。目前丰田采用多家厂商的车载SoC，针对不同半导体开发专用程序，工作量巨大。
半导体技术快速迭代，功能多样化导致程序需频繁重写，尤其更换厂商时更需全面改写，成本高昂。
扩展Arene通过在平台层面吸收不同厂商SoC差异，实现应用程序跨平台兼容。这在车载中间件及操作系统领域是一项创新。
类似做法在PC领域已有先例，如Windows NT 3.1引入硬件抽象层（HAL），支持多种CPU架构。现今Windows 11也支持Intel x64及ARM架构，保证应用兼容性。苹果Mac通过Rosetta实现不同CPU架构间应用兼容。
中嶋副总裁希望将此理念引入车载软件领域，使导航等应用能在不同厂商SoC上无缝运行，减少开发工时，提高软件可靠性，降低成本。
但引入HAL会带来一定的性能损耗，执行速度略有下降。丰田预计在设计阶段已考虑并克服此问题，确保关键应用性能。
扩展Arene应用拓展至物理AI机器人与智能家居
扩展Arene不仅应用于车辆，还将推广至丰田物理AI机器人及智能家居领域。
丰田计划引入约40万台物理AI机器人，部分已采用供应商NVIDIA的SoC及机器人操作系统“NVIDIA Isaac”。但考虑到机器人种类多样，所需SoC也将多样化。
扩展Arene支持多厂商SoC，灵活匹配不同需求，避免频繁修改机器人应用。通过Arene Data平台，机器人AI模型LBM（大规模行为模型）将持续优化。
丰田强调，物理AI机器人将助力持续改进丰田生产方式，提升制造效率。
此外，丰田还计划将扩展Arene引入智能家居领域。现有的家庭能源管理系统（HEMS）可管理太阳能发电、用电量及电动车充电。
通过扩展Arene，丰田将实现电动车电池与家庭能源的高度协同，优化生活方式。
中嶋副总裁提到，丰田集团旗下的丰田家居也将参与HEMS的扩展Arene应用，未来实现汽车、机器人与家庭的互联互通。
微软通过Windows API建立了庞大的生态系统，苹果iOS和谷歌Android同样如此。NVIDIA的CUDA推动了AI大规模训练的发展。AI领域面临能源和高速内存资源瓶颈，推动了相关技术和市场的变革。
扩展Arene能否在丰田集团外广泛普及，取决于丰田能否吸引大量开发者参与，构建生态系统。丰田能否借此革新全球制造业，值得关注。
同时，扩展Arene过度流行可能催生兼容系统，影响丰田收益和生态稳定。丰田需妥善保护知识产权，合理扩展生态，这将是其首次重大挑战。
