汽车智能化发展趋势，​未来国内车用操作系统的发展模式

很多朋友对汽车智能化发展趋势，​未来国内车用操作系统的发展模式不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

电子爱好者网报道（文/梁浩斌）近期，汽车操作系统引起了国内汽车行业的关注。上周，中国工信部原部长苗圩在全球新能源与智能汽车供应链创新大会上表示，这几年车企深刻认识到芯片短缺对发展的制约多年来，但大多数公司仍然未能认识到操作系统的缺失可能是致命的。

9月12日，乘联秘书长崔东树也在个人账号发文表示，车载操作系统是车辆设计的重要基础，必须鼓励有能力的车企自行打造。 “我们要把灵魂掌握在自己手里，这就是车企的态度和意识。”

确实，近两年汽车芯片缺货的大潮，让车企纷纷投入汽车芯片国产化，有的还投资自造芯。不过，汽车的操作系统此前并未受到太多关注。众所周知的座舱交互层面的车载操作系统，目前国内以Android为主流。当然还有国外传统车企首选的QNX，以及基于Linux的操作系统。

根据《汽车操作系统标准体系》，汽车操作系统实际上可以分为两类，即车载操作系统和车辆控制操作系统。车载操作系统用于驾驶舱，直接与驾驶员交互，面向信息娱乐和智能座舱；汽车控制操作系统分为安全汽车控制操作系统和智能驾驶操作系统，负责车辆控制。

因此，下面将从这两类车载操作系统的现状来讨论为什么缺少车载操作系统是一个“致命问题”。

国内外偏好不同，车载操作系统正在向集成化、统一化的方向发展。前面提到，车载操作系统可分为车载操作系统和车载控制操作系统。它是一个面向智能座舱和自动驾驶的操作系统。

智能座舱操作系统，QNX、Linux、Android是目前三大主流阵营。海外车企往往偏爱QNX和Linux，比如奔驰的MBUX系统、特斯拉的MBUX系统都是基于Linux开发的；国内车企更倾向于QNX+Android。

智能座舱操作系统目前有三种形式，即基础操作系统、定制操作系统和基于ROM的操作系统。基础操作系统是指底层操作系统和所有系统组件，包括系统内核、底层驱动、虚拟机等。这个操作系统相当于重新构建了一个全新的底层系统，比如QNX、Linux（Android）、等等。由于投入较高，大多数企业不愿意重新构建新的底层系统，因此定制和ROM是目前主要的操作系统形式。

定制操作系统是在基础操作系统（QNX、Linux、Android）的基础上开发的，如修改内核、修改硬件驱动、运行环境、应用框架等。目前的应用有Tesla.OS、大众VW.OS、鸿蒙OS、AliOS等，这些都可以认为是自主开发的独立操作系统。

ROM型操作系统是基于Linux或Android进行一定程度的定制开发。一般不改变系统内核，仅在应用层面定制或修改UI界面。由于Android软件生态在国内相对成熟，开发成本相对较低，新玩家和国内传统车企龙头，如蔚来的NIO OS、小鹏X-mart OS、吉利的Galaxy OS等均采用Android智能座舱操作系统，或采用QNX（仪表域）+Android（信息娱乐）的形式。

至于自动驾驶操作系统，由于安全性要求较高，主要有QNX、Linux和VxWorks三种实时操作系统（RTOS）。特斯拉是第一家走自研全栈软件（定制操作系统）路线的车企，Tesla.OS底层基于自研Linux。据了解，特斯拉对Linux内核进行了实时改造，使其适合安全要求较高的自动驾驶应用。采用PyTorch作为深度学习框架，数据处理基于开源流处理平台Kafka，具有强大的OTA升级能力。

QNX Neutrino 是目前应用最广泛的自动驾驶操作系统。其主要优点是可靠性高、支持x86/Arm芯片平台、以及可以支持各种操作系统的Hypervisor层。在运行Android等其他操作系统时，可以实现分离和隔离，保证QNX Neutrino RTOS的安全运行。因此，QNX Neutrino在安全方面也获得了最高级别的ISO 26262 ASIL-D认证。

但目前，汽车电子电气架构正在从分布式向集中式发展，整车的软件开发也从之前的嵌入式开发向全栈开发迈进。

操作系统将在这个过程中逐渐统一。例如，某个车型上可能有更多特斯拉。整个车辆操作系统基于Linux，从驾驶舱到自动驾驶中的RTOS，而不是RTOS。过去，QNX用于汽车控制和仪表板，Android/Linux用于座舱信息娱乐。

目前，Android系统在智能汽车上的开发已经开始通过车机系统进入车企，下一步将进一步渗透到座舱系统和底盘系统。苗圩认为：“如果三五年后，全世界的智能汽车都采用开源、开放、完全免费的操作系统，这个生态一旦形成，就会是弱肉强食，胜者通吃”手机行业表明，世界上只有1号和3号二、没有3号，未来全球汽车估计也是如此，所以操作系统是一个比较多的系统。比芯片更紧迫的供应链问题。”

国内车企已走上车载操作系统自主之路

苗圩之前在演讲中提到，在智能汽车操作系统中，操作系统与应用软件、硬件的解耦是技术特点之一。操作系统和应用软件的解耦分为两类。一是只有车企才有权力做出改变，比如自动驾驶的软件更新；另一种是用户可以随意下载和卸载应用程序，供应商负责更新。操作系统与硬件解耦，即一个操作系统可以兼容多个异构芯片，有利于分工协作、快速迭代。

其中，兼容各种异构芯片的特性也在一定程度上解决了阻碍先进芯片制造工艺发展的问题。因为从PC和手机行业来看，海外巨头已经形成了Wintel、Andriod-ARM等联盟，这是操作系统和硬件深度绑定的模式。那么车载操作系统的自主性将有助于本土企业更加灵活地选择硬件平台，因此可以在一定程度上解决阻碍国产芯片发展的问题。

当然，目前中国在车辆操作系统方面已经取得了很好的进展。去年，广汽发布了Protoss电子电气架构。今年6月，基于该架构，广汽集团推出了全车跨域操作系统普赛OS。普赛OS打造了统一的接口定义和核心组件，创新开发了SOA跨域服务引擎、高性能中间件引擎、汽车云图像引擎、异构执行调度引擎，可以使中央计算机、智能驾驶计算机成为现实。在软件层面与信息娱乐计算机有机集成，使电子电气架构的运行更加高效。

作为独立车企的品牌，比亚迪在汽车操作系统方面也有布局。比亚迪最新的e平台3.0架构车型搭载了软硬件解耦自主研发的比亚迪OS整车操作系统，应用于包括底盘控制、智能座舱、智能驾驶等整车架构。

AliOS也是国内较早开发的汽车操作系统。 2014年，阿里开始研发基于YunOS的汽车操作系统（AliOS）。后来，2015年，阿里与上汽集团成立了合资公司斑马网络，基于AliOS打造智能座舱操作系统，目的是取代Android。此前，主流座舱操作系统采用QNX（仪表板）+Android（信息娱乐）的解决方案，但AliOS已经实现了系统级集成，实现了仪表板和中控屏的多核异构系统。

根据路线图，AliOS的目标是在2022-2024年实现整车智能操作系统的应用，包括娱乐、交互、汽车控制和自动驾驶。知己L7上可能已经有完整的应用了。

2020年，华为首次公布了三大车载操作系统，包括座舱操作系统HOS、智能驾驶操作系统AOS、智能车辆控制操作系统VOS。 HOS可以实现驾驶舱内软硬件解耦，南北开放。同时，华为开发了语音交互、视觉识别、音频优化等核心能力的基础服务。支持与车企共同定义开放接口，方便合作伙伴快速开发和构建应用生态； AOS可以满足智能驾驶软件开发、车辆规范数据驱动开发等核心需求，并通过了最高级别的ASIL-D汽车安全认证，但目前AOS基本需要基于MDC硬件平台进行开发； VOS原生支持异构多核，建模工具链，兼容AUTOSAR，华为表示将开源基础OS，支持华为MCU，同时也支持包括NXP、英飞凌等其他芯片，帮助车企实现独立控制。

HOS、AOS、VOS三大操作系统通过华为Vehicle Stack软件框架实现跨域调度能力，支持不同车型间架构复用，支持丰富的自动化工具链，可大幅缩短车型开发周期。据笔者了解，Avita 11是首款同时搭载华为三大车载操作系统的车型，预计今年年底实现量产交付。

值得一提的是，中兴通讯还积极开发汽车操作系统，以及高性能嵌入式Linux和高安全性微内核OS/Hypervisor组合的集成汽车操作系统解决方案。据悉，中兴通讯早在2015年就开始了GoldenOS汽车操作系统的研发，但目前还没有终端产品。

写在最后

目前，智能汽车的发展仍处于野蛮生长阶段。目前还没有业界认可的操作系统解决方案，整体格局尚未形成。苗圩认为，目前国产汽车操作系统的窗口期大约是3-5年，但我们可以看到包括阿里巴巴、广汽、上汽、华为在内的企业已经开始布局汽车操作系统。经过不断推广，近年来已成功推出多款产品。

然而，100%的自主权并不现实。软硬件结合、扩大开放、输出标准、打造生态将是国产汽车操作系统未来的发展模式。

评论彭静

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