在手機操作系統(tǒng)中，塞班、黑莓已成過眼云煙，蘋果、安卓現(xiàn)下如日中天。在汽車行業(yè)，研發(fā)人員對車載操作系統(tǒng)的探索則方興未艾。
“在‘軟件定義汽車’時代，整車計算平臺需要CPU+操作系統(tǒng)，鑒于美國打壓中國高科技企業(yè)的前車之鑒，應及早謀劃自主可控的芯片、操作系統(tǒng)。同時，統(tǒng)一、開源、開放的操作系統(tǒng)，可以形成構(gòu)架之上的應用軟件產(chǎn)業(yè)生態(tài)。我國汽車產(chǎn)業(yè)需要擁有自己統(tǒng)一的車載操作系統(tǒng)。”6月18日，全國政協(xié)經(jīng)濟委員會副主任苗圩在第11屆中國汽車論壇上呼吁道。
在同一場合，中國第一汽車集團有限公司研發(fā)總院副院長兼智能網(wǎng)聯(lián)開發(fā)院院長李丹也表示：“對于國內(nèi)車載操作系統(tǒng)，業(yè)界各顯其能，各有各的想法。我希望未來國內(nèi)有屬于自己、被大家公認的車載操作系統(tǒng)。”
事實上，在今年全國兩會上，全國人大代表、哪吒汽車創(chuàng)始人兼董事長方運舟提出建議，一是要成立“國家隊”，制定中國車載操作系統(tǒng)的發(fā)展綱領和行業(yè)標準;二是要鼓勵和引導中國車載操作系統(tǒng)的發(fā)展，合力攻克這個涉及汽車行業(yè)未來發(fā)展的關鍵技術(shù);三是要切實從基礎層實現(xiàn)自主，避免被人“卡脖子”的情況出現(xiàn)。
在國內(nèi)汽車行業(yè)，實現(xiàn)車載操作系統(tǒng)自主可控且統(tǒng)一的訴求，正變得越來越強烈。
車載操作系統(tǒng)統(tǒng)一成為大勢
5G、智能、大屏……早已不是手機的“專利”，這些新詞開始更多地用于描述汽車。早年間，自動駕駛、智能座艙這些帶有科幻色彩的配置，如今在一輛輛國產(chǎn)汽車上變成現(xiàn)實。
“操作系統(tǒng)堪稱智能汽車的‘指揮部’，而且對軟件與硬件的匹配度要求很高。如果沒有一個好的操作系統(tǒng)，無論智能座艙還是車輛整體設計得再好，也難以發(fā)揮應有的優(yōu)勢。”浙江辰興汽車電子有限公司工程師王珙向《中國汽車報》記者表示，國內(nèi)主流車企中，幾乎每家使用的車載操作系統(tǒng)都不一樣，這使得零部件企業(yè)在為車企供應汽車電子系統(tǒng)或智能座艙時，要在與操作系統(tǒng)匹配的軟件、硬件調(diào)校方面花費更多的時間。“如果能實現(xiàn)車載操作系統(tǒng)的統(tǒng)一，整零雙方都可以節(jié)省大量的人力、物力及時間成本，將寶貴的資源用于優(yōu)化工藝和提高產(chǎn)品品質(zhì)。”他認為。
“車載操作系統(tǒng)是管理和控制車載硬件、軟件資源的程序，上接汽車軟件開發(fā)和數(shù)據(jù)處理，還要連接‘H、B、C、D’以及路、云、網(wǎng)，是智能汽車的‘神經(jīng)中樞’。”華南理工智能感知與控制工程研究中心研究員張睿林向記者介紹道，H是指硬件芯片，支撐包括車身、動力、底盤等與安全相關的功能，也涉及自動駕駛、智能座艙系統(tǒng)，有些還需算力支撐;B是指合作伙伴，操作系統(tǒng)需要支持合作伙伴的零部件;C是指消費者，他們可以通過應用程序商店不斷升級軟件，實現(xiàn)新功能和體驗提升，做到“車越來越懂人”;D是指汽車軟件開發(fā)者，針對他們提供簡單易用的開發(fā)平臺，支持高效、便捷、安全的車載關鍵性軟件開發(fā)。
從操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程可以看出，統(tǒng)一應是大勢所趨。中南大學交通運輸研究中心研究員時蔚然告訴記者，成熟的車載操作系統(tǒng)，既需前期投入大量人員和時間進行開發(fā)，也要在驗證中進行磨合，并根據(jù)驗證中出現(xiàn)的問題不斷進行技術(shù)修正。因此，如果每家企業(yè)都開發(fā)一套車載操作系統(tǒng)，不僅浪費資源，而且也不見得能取得好的效果。在他看來，未來車載操作系統(tǒng)會逐步走向集中化、平臺化、統(tǒng)一化。在單車上，以往一輛車多個“分口把關”的操作系統(tǒng)會逐漸統(tǒng)一成一個總操作系統(tǒng)，成為“總指揮部”;而國內(nèi)汽車行業(yè)也有望統(tǒng)一車載操作系統(tǒng)，或者最多是乘用車、商用車功能略有區(qū)分的操作系統(tǒng)。
北方大數(shù)據(jù)與人工智能研究院研究員曾文翔強調(diào)，安全和穩(wěn)定是車載操作系統(tǒng)立足的根基。他向記者表示：“車載操作系統(tǒng)既是‘軟件定義汽車’的體現(xiàn)，也是軟件驅(qū)動硬件的平臺，其中必然涉及數(shù)據(jù)及信息安全。如果能夠統(tǒng)一，寶貴的技術(shù)資源和研發(fā)力量就會集中堵塞一些安全漏洞，這會在很大程度上提升操作系統(tǒng)和整車的安全性能;但如果不統(tǒng)一，將不利于數(shù)據(jù)及信息安全，更有礙智能汽車的演進。”
企業(yè)各自為戰(zhàn)少有底層突破
伴隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車的快速發(fā)展，車載操作系統(tǒng)已成為汽車產(chǎn)業(yè)鏈上多家企業(yè)的必爭之地。車企、集成供應商、互聯(lián)網(wǎng)科技巨頭紛紛下場布局，試圖搶占制高點;但與此同時，也帶來令人眼花繚亂、各有千秋的車載操作系統(tǒng)并存的局面。
據(jù)了解，開發(fā)一套車載操作系統(tǒng)，技術(shù)方法不同，產(chǎn)品也不相同。“雖然目前車載操作系統(tǒng)很多，但都是由一些基礎型演化而來。”張睿林介紹稱，車載操作系統(tǒng)歸納起來大致可分為四類，一是基礎型，需要打造全新底層操作系統(tǒng)和所有系統(tǒng)組件，包括系統(tǒng)內(nèi)核、底層驅(qū)動等，如QNX、Linux、WinCE等操作系統(tǒng)，但所需人力和時間成本太高，基本上沒有車企去做。二是定制型，這是在基礎型操作系統(tǒng)之上，根據(jù)應用目的進行定制化開發(fā)，如修改內(nèi)核、硬件驅(qū)動、運行環(huán)境、應用程序框架等，其中有代表性的包括大眾VW.OS、特斯拉Version、斑馬智行AliOS等。三是ROM型，基于Linux或安卓等基礎型操作系統(tǒng)進行有限的定制化開發(fā)，不涉及系統(tǒng)內(nèi)核更改，一般只修改更新系統(tǒng)自帶的應用程序等。大部分車企一般都選擇開發(fā)ROM型操作系統(tǒng)，國外車企多選用Linux作為底層操作系統(tǒng);由于國內(nèi)安卓應用生態(tài)更好，自主品牌和造車新勢力大多基于安卓定制汽車操作系統(tǒng)，如比亞迪DiLink、奇瑞GKUI、蔚來NIO OS、小鵬Xmart OS等。四是超級汽車應用程序，也稱車機互聯(lián)或手機映射系統(tǒng)，其不是完整意義上的車載操作系統(tǒng)，只是簡單地把手機屏幕內(nèi)容映射到車載中控屏上，通過整合地圖、音樂、社交等實現(xiàn)一些信息娛樂功能，如蘋果CarPlay、谷歌Android Auto、百度CarLife、華為Hicar等。
江蘇云霓電子股份有限公司工程師廖濱稱：“在這些操作系統(tǒng)中，很多是針對車上某一部分功能而進行開發(fā)的，但各操作系統(tǒng)之間無法兼容或互通，只能對應各自車型的硬件及軟件，給零部件企業(yè)的配套帶來不便，除了耗費時間，也會在一定程度上造成物料浪費、工藝效率降低等問題。”
這些問題在業(yè)界引發(fā)共鳴。“就國內(nèi)車載操作系統(tǒng)提供商而言，技術(shù)上各有側(cè)重。”曾文翔介紹稱，如華為打造的HarmonyOS車機操作系統(tǒng)，具有適應車載語音、視覺、音效等的關鍵能力，并提供一芯多屏、車規(guī)高可靠、多業(yè)務并發(fā)、窗口自適應、基礎能力組件等功能，可助力合作伙伴大幅減少開發(fā)工作量和成本，使智能座艙供應商實現(xiàn)快速開發(fā);斑馬智行AliOS同樣專注于智能座艙，搶奪應用生態(tài)入口;百度的小度車載OS是底層到云端的完整系統(tǒng)，可以實現(xiàn)從前端的用戶交互界面到核心的AI能力一整套完整的解決方案;而騰訊車聯(lián)TAI汽車智能操作系統(tǒng)，則著重通過車機、云平臺、生態(tài)三個方面構(gòu)建生態(tài)車聯(lián)網(wǎng)。“國內(nèi)主流車載操作系統(tǒng)的界面、功能、操作方式各有特色，距離實現(xiàn)統(tǒng)一的車載操作系統(tǒng)還有相當長的路要走。”他表示。
其實，車載操作系統(tǒng)開發(fā)商已走上進階之路。“斑馬智行正以操作系統(tǒng)推進智能汽車從多腦并行、多域割裂的分布式智能，邁向集中融合式智能。”斑馬智行首席信息官徐強表示，該公司制定了車載操作系統(tǒng)演進“三部曲”戰(zhàn)略，即智能車機操作系統(tǒng)、智能座艙操作系統(tǒng)、智能整車操作系統(tǒng)。據(jù)悉，斑馬智行發(fā)布的智能座艙OS在端側(cè)同時擁有微內(nèi)核和宏內(nèi)核兩種內(nèi)核，可將數(shù)據(jù)和服務進行融合，也讓汽車上的各個端融為一體，初步實現(xiàn)融合。這也表明斑馬智行已在邁向整車智能的第三部——整車操作系統(tǒng)。
“車載操作系統(tǒng)存在的問題和痛點，只能通過市場化的方式去解決。”時蔚然提出，目前面臨的主要挑戰(zhàn)在于，一是車載操作系統(tǒng)供應商各自為戰(zhàn)，都是根據(jù)自己現(xiàn)有技術(shù)力量、條件或合作車企的需求進行研發(fā)，在聚焦的同時也忽視了其他一些功能，難免有顧此失彼之嫌;二是絕大多數(shù)產(chǎn)品都是在現(xiàn)有的蘋果iOS、安卓等基礎系統(tǒng)上進行功能性開發(fā)，由于底層系統(tǒng)不變，既難以有較大的技術(shù)突破，也容易受到來自底層系統(tǒng)提供商市場風險的影響;三是國內(nèi)缺乏車載操作系統(tǒng)的標準和技術(shù)法規(guī)，導致各家系統(tǒng)供應商各行其是。
構(gòu)筑數(shù)據(jù)信息安全“防火墻”
在張睿林看來，行業(yè)發(fā)出了需要擁有統(tǒng)一的車載操作系統(tǒng)的聲音，這很可能意味著它將是未來我國汽車產(chǎn)業(yè)的一個重要發(fā)展目標。不過，行業(yè)仍面臨著一系列挑戰(zhàn)。一是在技術(shù)層面，如果是統(tǒng)一的車載操作系統(tǒng)，理論上要兼容各種車型、多種功能甚至多款芯片及硬件，但這并非不能實現(xiàn)，如特斯拉的車載操作系統(tǒng)Version兼容性就很強，可支持信息娛樂系統(tǒng)(IVI)和高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)等;二是在安全層面，必須實現(xiàn)標準化，既要符合車載操作系統(tǒng)標準，又要符合關于數(shù)據(jù)安全和信息安全的相關標準及法規(guī)，切實提升系統(tǒng)的安全性。在這方面，大眾汽車積累了一定的經(jīng)驗，其運用Linux、QNX、VxWorks等多個底層系統(tǒng)構(gòu)建了VW.OS，但其也有不足之處——雖然安全系數(shù)提高了，但組建的系統(tǒng)過于復雜，這是需要注意避免的問題;三是在市場層面，車載操作系統(tǒng)的開發(fā)商都要追求自己的經(jīng)濟效益，統(tǒng)一車載操作系統(tǒng)可能意味著有些企業(yè)會有經(jīng)濟損失，如何平衡市場經(jīng)濟條件下的企業(yè)利益關系值得研究。
“由于車載操作系統(tǒng)是一個較新的領域，國內(nèi)相關的標準、法規(guī)不健全是個嚴峻的現(xiàn)實，也是對統(tǒng)一車載操作系統(tǒng)的制約。”時蔚然表示，一是在標準建設上，需要建立完善的車載操作系統(tǒng)國家標準，就要以統(tǒng)一車載操作系統(tǒng)的理念為宗旨，徹底打破一些保守的窠臼和藩籬，以最優(yōu)、統(tǒng)一的尺度來做出規(guī)范，并且要高起點，才能以國家標準的權(quán)威，全面推動統(tǒng)一車載操作系統(tǒng)的步伐。二是在企業(yè)層面，一方面，今后幾年有可能在市場競爭中，一些小眾的車載操作系統(tǒng)會被市場淘汰，另一方面，車載操作系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展逐步會走向資源集中化、開發(fā)平臺化，市場“洗牌”是必然趨勢。所以，市場的問題或許在市場發(fā)展中會逐步得到解決。三是要從實際出發(fā)，完善汽車數(shù)據(jù)、信息安全的相關法律法規(guī)，從法律層面形成“防火墻”，為車載操作系統(tǒng)乃至智能汽車的發(fā)展保駕護航。
認識到問題與挑戰(zhàn)的同時，行業(yè)也看到了機遇與希望。“行業(yè)提出統(tǒng)一車載操作系統(tǒng)的目標，不僅蘊含著規(guī)范相關技術(shù)和產(chǎn)品的目的，更重要的是推動智能汽車產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展，提高智能汽車產(chǎn)業(yè)國際競爭力的需要。”華泰證券分析師凌岳斌向記者表示，近年來，國內(nèi)車載操作系統(tǒng)領域呈現(xiàn)百家爭鳴的局面值得欣慰，但全球智能汽車行業(yè)進入高速發(fā)展期，給國內(nèi)企業(yè)的時間窗口正在逐漸縮小;另一方面，盡管國內(nèi)車載操作系統(tǒng)發(fā)展較快，但大多數(shù)都是使用的國外基礎系統(tǒng)及架構(gòu)，面對日益復雜多變的國際政治經(jīng)濟局勢，要想保證汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展安全，就必須有獨立自主創(chuàng)新的技術(shù)和產(chǎn)品，因此，統(tǒng)一車載操作系統(tǒng)的目標，必然建立在自主創(chuàng)新基礎之上。有了國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展和競爭力提升的大局，企業(yè)才能是“大河有水小河滿”。
目前，華為、東軟等國內(nèi)企業(yè)已致力研發(fā)自主的車載操作系統(tǒng)和車載軟件系統(tǒng)，阿里、百度、騰訊等相關企業(yè)的車載操作系統(tǒng)也在不斷升級和改進，越來越多的零部件企業(yè)對智能汽車的發(fā)展、車載操作系統(tǒng)的未來抱有希望和信心。“發(fā)揮國內(nèi)零部件企業(yè)及自主開發(fā)平臺優(yōu)勢，構(gòu)建和布局車載操作系統(tǒng)的生態(tài)體系，是一件亟需業(yè)界去做的事情。”曾文翔表示，企業(yè)不僅要著眼技術(shù)和產(chǎn)品，還要注重圍繞技術(shù)和產(chǎn)品的生態(tài)建設，集聚更多的有利因素，構(gòu)建可靠的上下游產(chǎn)業(yè)鏈，才能讓統(tǒng)一車載操作系統(tǒng)步伐走得更快，取得更好的效果，并為將來的廣泛應用鋪墊良好的基礎。
當前，智能汽車的發(fā)展大勢不可阻擋。在汽車產(chǎn)業(yè)大變革背景下，有機構(gòu)預測，車載操作系統(tǒng)的市場到2025年將達370億美元(約合人民幣2395億元)，到2030年將達500億美元(約合人民幣3237億元)。“統(tǒng)一車載操作系統(tǒng)之路充滿挑戰(zhàn)，但也不乏希望，其將帶來的不僅是國內(nèi)車載操作系統(tǒng)的‘車同軌’，而且意味著整個國內(nèi)智能汽車產(chǎn)業(yè)水平和國際競爭力的躍升。”時蔚然說道。
