深評| 生態(tài)之爭 國產(chǎn)車載OS能否崛起？
[汽車之家 深評] 車載操作系統(tǒng)已經(jīng)成為兵家必爭之地�！毙旧倩辍恢笔侵袊圃熘�，如今一些中國品牌在基礎型操作系統(tǒng)下進行自主研發(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內車用操作系統(tǒng)的格局，機會和挑戰(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雜的一項系統(tǒng)決策和操作管理，演變?yōu)檎w協(xié)作的系統(tǒng)。汽車EE架構，當前已經(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，車輛EE架構對于車載系統(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)行機構（如電子閥門、繼電器開關、執(zhí)行馬達）發(fā)送指令，以控制車輛關鍵部件（如發(fā)動機、變速箱、動力電池）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備，如儀表、娛樂音響、導航系統(tǒng)、HUD等，這類系統(tǒng)不直接參與汽車行駛的控制決策，不會對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對安全性、實時性、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架構里，兩大OS獨立運行，OS內核及嵌套軟件、中間件、功能軟件等都不相同并且進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、手機等終端的操作系統(tǒng)類似，但鑒于汽車產(chǎn)品復雜程度、駕駛能力要求及安全性要求，車載OS的要求及標準更加嚴苛，演變形態(tài)也更為豐富。根據(jù)不同分類將車載OS進行如下分析。
1、基礎型系統(tǒng)：
●Blackberry QNX
QNX成立于1980年，世界第一個實時操作系統(tǒng)公司，2010年被黑莓全資收購。QNX以安全性和實時性著稱，是第一個符合ISO26262 ASIL D規(guī)范的實時操作系統(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，為開發(fā)人員提供了靈活的工具選擇，適用于車載環(huán)境的人機交互界面，并支持Android應用程序。目前，QNX已和幾乎所有主流OEM進行合作，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)準備放棄對WinCE的維護，WinCE可能將很快會成為歷史，在早期汽車儀表系統(tǒng)領域，其起到了一定的價值及作用。
●VxWorks
VxWorks操作系統(tǒng)是美國WindRiver公司于1983年設計開發(fā)的一種嵌入式實時操作系統(tǒng)。它以其良好的可靠性和卓越的實時性被廣泛地應用在通信、軍事、航空、航天等高精尖技術及實時性要求極高的領域中，但其售價及維護價格昂貴，同時在汽車產(chǎn)業(yè)投入較少，當前在汽車產(chǎn)業(yè)并沒有明顯的擴展趨勢。
●Linux/AGL
Linux是一套免費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，是一個基于POSIX和UNIX的多用戶、多任務、支持多線程和多CPU的操作系統(tǒng)。它能運行主要的UNIX工具軟件、應用程序和網(wǎng)絡協(xié)議。Linux繼承了Unix以網(wǎng)絡為核心的設計思想，是一個性能穩(wěn)定的多用戶網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，結構設計偏重于可靠性和網(wǎng)絡設計，所以在后臺操作系統(tǒng)中占據(jù)著領先地位。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，它是首個開放式車載信息娛樂（IVI）軟件規(guī)范，是一個協(xié)作開源項目，由Linux 基金會管理，它將汽車制造商、供應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的功能范圍逐步擴容，目前已經(jīng)融合儀表盤、艙內控制的功能，未來將覆蓋智能駕駛的相關功能。當前國際主流汽車巨頭及供應商巨頭也大多數(shù)加入該聯(lián)盟，國內已有上汽、新特、中國移動、德賽西威、中科創(chuàng)達等加入該聯(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，谷歌正式開放運行開源前裝車機系統(tǒng)Android Automotive OS，便于開發(fā)者開發(fā)應用程序。
『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)之上進行深度定制化開發(fā)，包括系統(tǒng)內核修改，最終由Tier1和OEM一起實現(xiàn)智能座艙系統(tǒng)平臺或智能駕駛系統(tǒng)平臺。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，這是一款基于微內核的全場景分布式OS，可應用在手表、大屏、車機與PC，并計劃從 2020年發(fā)布的鴻蒙OS2.0版本開始正式支持車機。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)。通過先進的交互方式對座艙內部件的操控以及獲取娛樂導航等信息服務，通過環(huán)境場景的感知來為用戶提供駕駛輔助和服務推薦，可以實現(xiàn)車輛近遠程控制和車輛狀態(tài)查詢。AliOS添加了云服務相關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)內核更改，國外主機廠多選用Linux作為底層操作系統(tǒng)，由于國內Android應用生態(tài)更好，國內自主品牌和造車新勢力大多基于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市場格局及現(xiàn)狀
在智能駕駛OS方面，QNX由于其典型的實時性、低延時、高穩(wěn)定等特征，是當前智能駕駛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，未來可能將逐步在市場消失；VxWorks同時具備實時性及開源特點，但其業(yè)務重點一直在復雜工業(yè)領域，對于汽車產(chǎn)業(yè)投入較少，售價及維修費用極其昂貴，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內核也將具備實時性功能，可適用于智能駕駛OS。華為則基于鴻蒙OS針對智能駕駛功能開發(fā)了AOS，在通信、調動、運行環(huán)境方面都做了優(yōu)化；AliOS是國內最早基于Linux內核開發(fā)的車載OS，當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、座艙感知及人車交互等功能，因此對于車載應用生態(tài)的多樣性、豐富性以及用戶體驗的需求更為注重。以QNX為代表的實時操作系統(tǒng)在應用生態(tài)上較為薄弱，因此當前座艙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)。
當前車載OS市場大概分為三類玩家：系統(tǒng)廠商、供應商（包括互聯(lián)網(wǎng)巨頭）及OEM自身。同時也對應著三種產(chǎn)品形式：一是系統(tǒng)廠商原有的基礎型車載OS；二是深度修改內核的定制型車載OS；三是OEM基于供應商及自身定制化ROM型車載OS。
對于這三種形式的選擇，是由各個OEM的戰(zhàn)略定位和自身能力決定的。對于有實力的車企而言，更傾向于掌控車載OS的話語權，形成從整車硬件到車載OS，再到上層應用乃至用戶數(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』
當前QNX、Linux（包含Android）仍是底層操作系統(tǒng)的核心玩家，無論是智能駕駛OS還是智能座艙OS基本都會采用QNX+Linux或者是QNX+Android的組合方式；鴻蒙OS、AliOS當前僅搭載個別車企；OEM則憑借底層操作系統(tǒng)，目前大多處于進行ROM式的修改階段，僅僅搭載自有品牌�！ 』贚inux內核開發(fā)汽車操作系統(tǒng)的特斯拉，牢牢把握了對核心數(shù)據(jù)的控制權，其初步的FSD訂閱服務探索也給行業(yè)以極大的啟發(fā)和動力。大多數(shù)車企將會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
隨著車輛架構形成集中式方案落地、車載硬件智能化程度提升、5G技術廣泛普及以及感知技術能力躍升，控制系統(tǒng)將走向融合趨勢，車載OS也將走向統(tǒng)一的形態(tài)，整車操作系統(tǒng)將是一個統(tǒng)一的OS。當前及未來一段時間內，車輛架構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內的主流趨勢。域控制階段，不同功能域當前操作系統(tǒng)是相對獨立的，根據(jù)各操作系統(tǒng)的系統(tǒng)特征、功能特點及市場用用情況，當前呈現(xiàn)一定的現(xiàn)象及趨勢。
1、QNX、Linux、Android仍將是車載OS的主流內核
QNX、Linux、Android是智能終端難以繞開的底層研發(fā)基礎�？紤]到各系統(tǒng)的技術基礎、先發(fā)優(yōu)勢以及市場格局現(xiàn)狀，其他類似系統(tǒng)很難突破其優(yōu)勢，很難在市場上快速進行替代甚至超越。同時大多數(shù)OEM、供應商及互聯(lián)網(wǎng)巨頭大多數(shù)以這三類系統(tǒng)作為系統(tǒng)內核，更加劇了其他系統(tǒng)市場化的難度。
2、車企自研是趨勢，但需要循序漸進
車載OS的核心價值在于加強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)價值。未來整車OTA將是智能汽車的必備功能，這無疑將大大加強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慣，進一步則可深度挖掘用戶運營價值，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生死存亡的關鍵
微軟、谷歌、蘋果作為全球最值錢的幾大公司，其構建的生態(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)、運營商等各個主體整合，促進車載生態(tài)的繁榮。沒有足夠的參與者共建，系統(tǒng)開發(fā)將是自娛自樂。
『華為智能座艙生態(tài)展望』
4、SOA理念引領軟硬件解耦、服務原子化
在軟件定義汽車的時代，SOA的開發(fā)理念已經(jīng)是行業(yè)共識。但考慮到長期內汽車產(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，服務也將原子化，按需調用，讓車載OS的運行更安全快捷。
尾聲：車載OS戰(zhàn)局徐徐展開，國產(chǎn)車載OS等待破局
車載OS是汽車之魂，尤其在智能汽車時代，汽車的終極形態(tài)將是智能終端、智能機器人、移動結合的第三空間，是新的生活場景形態(tài)，統(tǒng)一的、強大的車載OS將是最為關鍵的核心能力。在市場層面，我們判斷系統(tǒng)的成功標志，短期取決于車企市場表現(xiàn)及搭載量；長期則需要建立穩(wěn)定、強大、高粘性的服務生態(tài)，構建開發(fā)、應用、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。
當前市場參與者眾多，其中不乏傳統(tǒng)國內外老牌OEM、新勢力科技巨頭及實力強勁的供應商，市場格局仍遠遠未及終局，競爭才剛剛開始。中國OEM及互聯(lián)網(wǎng)巨頭引領了這一波汽車產(chǎn)業(yè)電動化、智能化浪潮，期待有更多的國產(chǎn)崛起，堅持自主創(chuàng)新，突破封鎖、卡脖子技術，在車載OS以及各種軟件、硬件方面，完成中國汽車工業(yè)的技術與產(chǎn)品升級，實現(xiàn)汽車工業(yè)強國的夢想。為中國乃至全世界貢獻更為環(huán)保、智能、安全的好的汽車產(chǎn)品。（文/汽車之家行業(yè)評論員 冉闖闖）
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