[汽車之家 深評(píng)]  車載操作系統(tǒng)已經(jīng)成為兵家必爭(zhēng)之地�！�缺芯少魂’一直是中國(guó)制造之痛，如今一些中國(guó)品牌在基礎(chǔ)型操作系統(tǒng)下進(jìn)行自主研發(fā)，比如基于Linux的AliOS，以及基于Android的比亞迪DiLink、蔚來NIO OS、小鵬Xmart OS等。還有阿里AliOS、華為鴻蒙等系統(tǒng)正在起步。本文試圖從多角度分析國(guó)內(nèi)車用操作系統(tǒng)的格局，機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)。

一、向智能座艙和智能駕駛系統(tǒng)演變

　　車載OS是從傳統(tǒng)汽車電子不斷演變而來。汽車電子化程度的提升，使得車輛本身的功能控制也逐漸成為復(fù)雜的一項(xiàng)系統(tǒng)決策和操作管理，演變?yōu)檎�體協(xié)作的系統(tǒng)。汽車EE架構(gòu)，當(dāng)前已經(jīng)開始從分布式演變到域控制器式，下一代將是中央控制架構(gòu)，車輛EE架構(gòu)對(duì)于車載系統(tǒng)發(fā)展形態(tài)的影響是巨大的。

　　傳統(tǒng)汽車電子產(chǎn)品可分為兩類：一類是汽車電子控制裝置，通過直接向執(zhí)行機(jī)構(gòu)（如電子閥門、繼電器開關(guān)、執(zhí)行馬達(dá)）發(fā)送指令，以控制車輛關(guān)鍵部件（如發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、動(dòng)力電池）協(xié)同工作，這類系統(tǒng)一般統(tǒng)稱為電子控制單元（ECU）；另一類是車載電子設(shè)備，如儀表、娛樂音響、導(dǎo)航系統(tǒng)、HUD等，這類系統(tǒng)不直接參與汽車行駛的控制決策，不會(huì)對(duì)車輛行駛性能和安全產(chǎn)生影響，通常統(tǒng)稱為車載娛樂信息系統(tǒng)（IVI）。

『小度車載OS』

　　汽車電子控制裝置逐漸向智能駕駛系統(tǒng)演變，車載信息娛樂系統(tǒng)（IVI）逐步向智能座艙系統(tǒng)演變，分別產(chǎn)生了智能汽車操作系統(tǒng)的兩大雛形：智能駕駛OS和智能座艙OS。智能駕駛OS對(duì)安全性、實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性要求非常高，智能座艙OS更加重視開放性、兼容性。目前，大部分智能汽車OS架構(gòu)里，兩大OS獨(dú)立運(yùn)行，OS內(nèi)核及嵌套軟件、中間件、功能軟件等都不相同并且進(jìn)行了深度的功能化定制。

二、主流車載OS分類

　　車載OS的分類與電腦、手機(jī)等終端的操作系統(tǒng)類似，但鑒于汽車產(chǎn)品復(fù)雜程度、駕駛能力要求及安全性要求，車載OS的要求及標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)苛，演變形態(tài)也更為豐富。根據(jù)不同分類將車載OS進(jìn)行如下分析。

1、基礎(chǔ)型系統(tǒng)：

●Blackberry QNX

　　QNX成立于1980年，世界第一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)公司，2010年被黑莓全資收購(gòu)。QNX以安全性和實(shí)時(shí)性著稱，是第一個(gè)符合ISO26262 ASIL D規(guī)范的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。QNX公司為汽車開發(fā)了完整的車載信息娛樂系統(tǒng)、數(shù)字座艙系統(tǒng)和駕駛輔助系統(tǒng)平臺(tái)，為開發(fā)人員提供了靈活的工具選擇，適用于車載環(huán)境的人機(jī)交互界面，并支持Android應(yīng)用程序。目前，QNX已和幾乎所有主流OEM進(jìn)行合作，超過1.95億輛汽車使用了QNX系統(tǒng)，在汽車嵌入式操作系統(tǒng)的市場(chǎng)占有率位居第一。

●WinCE

　　WinCE是微軟1996年微軟發(fā)布的嵌入式操作系統(tǒng)產(chǎn)品，2002年，WinCE4.1的發(fā)布，取得了一定的市場(chǎng)成功，目前WinCE已經(jīng)發(fā)展到7.0。但是隨著Linux和Android的沖擊，微軟已經(jīng)準(zhǔn)備放棄對(duì)WinCE的維護(hù)，WinCE可能將很快會(huì)成為歷史，在早期汽車儀表系統(tǒng)領(lǐng)域，其起到了一定的價(jià)值及作用。

●VxWorks

　　VxWorks操作系統(tǒng)是美國(guó)WindRiver公司于1983年設(shè)計(jì)開發(fā)的一種嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。它以其良好的可靠性和卓越的實(shí)時(shí)性被廣泛地應(yīng)用在通信、軍事、航空、航天等高精尖技術(shù)及實(shí)時(shí)性要求極高的領(lǐng)域中，但其售價(jià)及維護(hù)價(jià)格昂貴，同時(shí)在汽車產(chǎn)業(yè)投入較少，當(dāng)前在汽車產(chǎn)業(yè)并沒有明顯的擴(kuò)展趨勢(shì)。

●Linux/AGL

　　Linux是一套免費(fèi)使用和自由傳播的類Unix操作系統(tǒng)，并以其的高效性和靈活性著稱，是一個(gè)基于POSIX和UNIX的多用戶、多任務(wù)、支持多線程和多CPU的操作系統(tǒng)。它能運(yùn)行主要的UNIX工具軟件、應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。Linux繼承了Unix以網(wǎng)絡(luò)為核心的設(shè)計(jì)思想，是一個(gè)性能穩(wěn)定的多用戶網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)偏重于可靠性和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，所以在后臺(tái)操作系統(tǒng)中占據(jù)著領(lǐng)先地位。但是Linux的普及范圍小和開發(fā)難度大，限制了它在車載OS上的發(fā)展。

　　2014年，Linux發(fā)布了開源 AGL（Automotive Grade Linux）規(guī)范1.0版本，它是首個(gè)開放式車載信息娛樂（IVI）軟件規(guī)范，是一個(gè)協(xié)作開源項(xiàng)目，由Linux 基金會(huì)管理，它將汽車制造商、供應(yīng)商和科技公司聚集在一起，以加速開發(fā)和使用完全開放的智能網(wǎng)聯(lián)汽車軟件堆棧。目前AGL的功能范圍逐步擴(kuò)容，目前已經(jīng)融合儀表盤、艙內(nèi)控制的功能，未來將覆蓋智能駕駛的相關(guān)功能。當(dāng)前國(guó)際主流汽車巨頭及供應(yīng)商巨頭也大多數(shù)加入該聯(lián)盟，國(guó)內(nèi)已有上汽、新特、中國(guó)移動(dòng)、德賽西威、中科創(chuàng)達(dá)等加入該聯(lián)盟。

●Android

　　Android是基于Linux Kernel開發(fā)的最成功的產(chǎn)品。2009年，谷歌和一些硬件廠商組成的開放手機(jī)聯(lián)盟發(fā)布了 Android。它現(xiàn)在已經(jīng)成為了最流行的終端用戶操作系統(tǒng)。2019年5月，谷歌正式開放運(yùn)行開源前裝車機(jī)系統(tǒng)Android Automotive OS，便于開發(fā)者開發(fā)應(yīng)用程序。

『主流車載OS』

2、定制型系統(tǒng)：

　　定制型操作系統(tǒng)，指在底層操作系統(tǒng)之上進(jìn)行深度定制化開發(fā)，包括系統(tǒng)內(nèi)核修改，最終由Tier1和OEM一起實(shí)現(xiàn)智能座艙系統(tǒng)平臺(tái)或智能駕駛系統(tǒng)平臺(tái)。鴻蒙OS、AliOS奔馳的MB.OS、大眾VW.OS屬于此類。

●鴻蒙OS

　　2019年8月，華為推出 Harmony OS 鴻蒙，這是一款基于微內(nèi)核的全場(chǎng)景分布式OS，可應(yīng)用在手表、大屏、車機(jī)與PC，并計(jì)劃從 2020年發(fā)布的鴻蒙OS2.0版本開始正式支持車機(jī)。目前華為將車載系統(tǒng)分為三類：鴻蒙座艙操作系統(tǒng)HOS、智能駕駛操作系統(tǒng)AOS、智能車控操作系統(tǒng)VOS。

●AliOS

　　2015年，阿里基于Linux Kernel LTS開發(fā)出YunOS， 2017年更名為AliOS，并宣布開源。2018年，發(fā)布AliOS 2.0系統(tǒng)。通過先進(jìn)的交互方式對(duì)座艙內(nèi)部件的操控以及獲取娛樂導(dǎo)航等信息服務(wù)，通過環(huán)境場(chǎng)景的感知來為用戶提供駕駛輔助和服務(wù)推薦，可以實(shí)現(xiàn)車輛近遠(yuǎn)程控制和車輛狀態(tài)查詢。AliOS添加了云服務(wù)相關(guān)的模塊以接入阿里巴巴的生態(tài)環(huán)境。

●ROM型系統(tǒng)

　　ROM型操作系統(tǒng)，一般基于Android或Linux定制化開發(fā)，不涉及系統(tǒng)內(nèi)核更改，國(guó)外主機(jī)廠多選用Linux作為底層操作系統(tǒng)，由于國(guó)內(nèi)Android應(yīng)用生態(tài)更好，國(guó)內(nèi)自主品牌和造車新勢(shì)力大多基于Android定制汽車操作系統(tǒng)，例如特斯拉Version、比亞迪DiLink、奇瑞GKUI、蔚來NIO OS、小鵬Xmart OS等。

車載OS市場(chǎng)格局及現(xiàn)狀

　　在智能駕駛OS方面，QNX由于其典型的實(shí)時(shí)性、低延時(shí)、高穩(wěn)定等特征，是當(dāng)前智能駕駛OS市占率最高的操作系統(tǒng)；WinCE則已經(jīng)呈現(xiàn)快速下滑態(tài)勢(shì)，未來可能將逐步在市場(chǎng)消失；VxWorks同時(shí)具備實(shí)時(shí)性及開源特點(diǎn)，但其業(yè)務(wù)重點(diǎn)一直在復(fù)雜工業(yè)領(lǐng)域，對(duì)于汽車產(chǎn)業(yè)投入較少，售價(jià)及維修費(fèi)用極其昂貴，目前僅在部分高端品牌車型上有所嘗試；Linux版本豐富，經(jīng)過改造Linux內(nèi)核也將具備實(shí)時(shí)性功能，可適用于智能駕駛OS。華為則基于鴻蒙OS針對(duì)智能駕駛功能開發(fā)了AOS，在通信、調(diào)動(dòng)、運(yùn)行環(huán)境方面都做了優(yōu)化；AliOS是國(guó)內(nèi)最早基于Linux內(nèi)核開發(fā)的車載OS，當(dāng)前主要綁定上汽榮威、智己汽車。

『OEM車載OS現(xiàn)狀』

　　智能座艙OS主打座艙娛樂、座艙體驗(yàn)、座艙感知及人車交互等功能，因此對(duì)于車載應(yīng)用生態(tài)的多樣性、豐富性以及用戶體驗(yàn)的需求更為注重。以QNX為代表的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在應(yīng)用生態(tài)上較為薄弱，因此當(dāng)前座艙OS使用QNX、VxWorks及WinCE的OEM較少，主流則是Android以及基于Linux系統(tǒng)的定制型及ROM型系統(tǒng)。

　　當(dāng)前車載OS市場(chǎng)大概分為三類玩家：系統(tǒng)廠商、供應(yīng)商（包括互聯(lián)網(wǎng)巨頭）及OEM自身。同時(shí)也對(duì)應(yīng)著三種產(chǎn)品形式：一是系統(tǒng)廠商原有的基礎(chǔ)型車載OS；二是深度修改內(nèi)核的定制型車載OS；三是OEM基于供應(yīng)商及自身定制化ROM型車載OS。

　　對(duì)于這三種形式的選擇，是由各個(gè)OEM的戰(zhàn)略定位和自身能力決定的。對(duì)于有實(shí)力的車企而言，更傾向于掌控車載OS的話語(yǔ)權(quán)，形成從整車硬件到車載OS，再到上層應(yīng)用乃至用戶數(shù)據(jù)的完整生態(tài)鏈，從而牢牢抓住智能汽車的核心。

『不同類型系統(tǒng)差異；來源：平安證券』

　　當(dāng)前QNX、Linux（包含Android）仍是底層操作系統(tǒng)的核心玩家，無(wú)論是智能駕駛OS還是智能座艙OS基本都會(huì)采用QNX+Linux或者是QNX+Android的組合方式；鴻蒙OS、AliOS當(dāng)前僅搭載個(gè)別車企；OEM則憑借底層操作系統(tǒng)，目前大多處于進(jìn)行ROM式的修改階段，僅僅搭載自有品牌�！　』�于Linux內(nèi)核開發(fā)汽車操作系統(tǒng)的特斯拉，牢牢把握了對(duì)核心數(shù)據(jù)的控制權(quán)，其初步的FSD訂閱服務(wù)探索也給行業(yè)以極大的啟發(fā)和動(dòng)力。大多數(shù)車企將會(huì)開展逐步自研的過程。

『特斯拉FSD模式』

車載OS未來發(fā)展四大趨勢(shì)

　　隨著車輛架構(gòu)形成集中式方案落地、車載硬件智能化程度提升、5G技術(shù)廣泛普及以及感知技術(shù)能力躍升，控制系統(tǒng)將走向融合趨勢(shì)，車載OS也將走向統(tǒng)一的形態(tài)，整車操作系統(tǒng)將是一個(gè)統(tǒng)一的OS。當(dāng)前及未來一段時(shí)間內(nèi)，車輛架構(gòu)都將處于用分布式走向域控制階段，因此域控制將是未來一段時(shí)內(nèi)的主流趨勢(shì)。域控制階段，不同功能域當(dāng)前操作系統(tǒng)是相對(duì)獨(dú)立的，根據(jù)各操作系統(tǒng)的系統(tǒng)特征、功能特點(diǎn)及市場(chǎng)用用情況，當(dāng)前呈現(xiàn)一定的現(xiàn)象及趨勢(shì)。

1、QNX、Linux、Android仍將是車載OS的主流內(nèi)核

　　QNX、Linux、Android是智能終端難以繞開的底層研發(fā)基礎(chǔ)�？紤]到各系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)、先發(fā)優(yōu)勢(shì)以及市場(chǎng)格局現(xiàn)狀，其他類似系統(tǒng)很難突破其優(yōu)勢(shì)，很難在市場(chǎng)上快速進(jìn)行替代甚至超越。同時(shí)大多數(shù)OEM、供應(yīng)商及互聯(lián)網(wǎng)巨頭大多數(shù)以這三類系統(tǒng)作為系統(tǒng)內(nèi)核，更加劇了其他系統(tǒng)市場(chǎng)化的難度。

2、車企自研是趨勢(shì)，但需要循序漸進(jìn)

　　車載OS的核心價(jià)值在于加強(qiáng)車企與用戶之間粘性，以及挖掘車輛數(shù)據(jù)、車主數(shù)據(jù)的閉環(huán)價(jià)值。未來整車OTA將是智能汽車的必備功能，這無(wú)疑將大大加強(qiáng)OEM與用戶的聯(lián)系，OEM通過用戶數(shù)據(jù)將更加了解用戶需求及習(xí)慣，進(jìn)一步則可深度挖掘用戶運(yùn)營(yíng)價(jià)值，這也是OEM在車載操作系統(tǒng)上積極探索的原因。因此，自研系統(tǒng)及自研關(guān)鍵部件是車企的必經(jīng)之路

3、生態(tài)是車載OS生死存亡的關(guān)鍵

　　微軟、谷歌、蘋果作為全球最值錢的幾大公司，其構(gòu)建的生態(tài)是它們的制勝法寶之一，未來這有可能在汽車產(chǎn)業(yè)再現(xiàn)。操作系統(tǒng)的成功與否，關(guān)鍵在于生態(tài)系統(tǒng)，生態(tài)的建立需要將產(chǎn)業(yè)鏈上的軟件開發(fā)者、芯片企業(yè)、終端企業(yè)、運(yùn)營(yíng)商等各個(gè)主體整合，促進(jìn)車載生態(tài)的繁榮。沒有足夠的參與者共建，系統(tǒng)開發(fā)將是自?shī)首詷贰?/p>

『華為智能座艙生態(tài)展望』

4、SOA理念引領(lǐng)軟硬件解耦、服務(wù)原子化

　　在軟件定義汽車的時(shí)代，SOA的開發(fā)理念已經(jīng)是行業(yè)共識(shí)。但考慮到長(zhǎng)期內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)都將存在多種車載OS，以及硬件差異、車載系統(tǒng)中間件多樣性等現(xiàn)象，未來軟硬件解耦將成為主流方案，服務(wù)也將原子化，按需調(diào)用，讓車載OS的運(yùn)行更安全快捷。

尾聲：車載OS戰(zhàn)局徐徐展開，國(guó)產(chǎn)車載OS等待破局

　　車載OS是汽車之魂，尤其在智能汽車時(shí)代，汽車的終極形態(tài)將是智能終端、智能機(jī)器人、移動(dòng)結(jié)合的第三空間，是新的生活場(chǎng)景形態(tài)，統(tǒng)一的、強(qiáng)大的車載OS將是最為關(guān)鍵的核心能力。在市場(chǎng)層面，我們判斷系統(tǒng)的成功標(biāo)志，短期取決于車企市場(chǎng)表現(xiàn)及搭載量；長(zhǎng)期則需要建立穩(wěn)定、強(qiáng)大、高粘性的服務(wù)生態(tài)，構(gòu)建開發(fā)、應(yīng)用、用戶粘性、持續(xù)迭代的良性循環(huán)，才能打造成功的車載OS。

　　當(dāng)前市場(chǎng)參與者眾多，其中不乏傳統(tǒng)國(guó)內(nèi)外老牌OEM、新勢(shì)力科技巨頭及實(shí)力強(qiáng)勁的供應(yīng)商，市場(chǎng)格局仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)未及終局，競(jìng)爭(zhēng)才剛剛開始。中國(guó)OEM及互聯(lián)網(wǎng)巨頭引領(lǐng)了這一波汽車產(chǎn)業(yè)電動(dòng)化、智能化浪潮，期待有更多的國(guó)產(chǎn)崛起，堅(jiān)持自主創(chuàng)新，突破封鎖、卡脖子技術(shù)，在車載OS以及各種軟件、硬件方面，完成中國(guó)汽車工業(yè)的技術(shù)與產(chǎn)品升級(jí)，實(shí)現(xiàn)汽車工業(yè)強(qiáng)國(guó)的夢(mèng)想。為中國(guó)乃至全世界貢獻(xiàn)更為環(huán)保、智能、安全的好的汽車產(chǎn)品。（文/汽車之家行業(yè)評(píng)論員 冉闖闖）

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