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攻坚汽车操作系统:拧一股绳 啃硬骨头

   2023-03-13 中国汽车报6200
核心提示:在业内,汽车操作系统如今当红不让。  最近,国外市场上,奔驰发布了汽车操作系统MB.OS的规划,预计产品2025年正式上市。国内
 在业内,汽车操作系统如今当红不让。
  最近,国外市场上,奔驰发布了汽车操作系统MB.OS的规划,预计产品2025年正式上市。国内市场上,吉利全新中高端新能源系列吉利银河的汽车操作系统“银河N OS”首发。在政府层面,工信部在“权威部门话开局”主题新闻发布会上也表示,要加快汽车操作系统等技术攻关。供应商方面,国科础石(重庆)软件有限公司(以下简称“国科础石”)正式对外发布础光操作系统整体规划及开源计划。行业组织角度,不久前,中国汽车工业协会软件分会推出了中国汽车操作系统开源计划。
  一时间,话题焦点聚集,汽车操作系统正在经历什么?
  跨国汽车巨头开启自研之路
  对于造车不能丢了“灵魂”这件事,国内外车企的态度似乎一样坚决。2020年,奔驰首席执行官康林松在向媒体解释为何自研MB.OS时曾表示:“自有操作系统是维护未来汽车‘大脑’和‘中枢神经’数字主权的惟一途径。”
  最早高调布局汽车操作系统的国外车企当属大众。2019年6月,大众汽车宣布作为一个整车制造集团,要独立研发汽车操作系统VW.OS。
  为了达到这个目的,大众汽车在公司内部成立了专门的软件部门,规划招聘5000人进行相关的研发,将软件自研比例从不到10%提高到60%以上。2021年3月,大众汽车又成立了软件公司CARIAD,整合旗下各品牌约15家软件公司和集团内部顶尖工程师,重金投入这个领域的研发。
  据悉,大众ID.3为首款配装VW. OS的量产车型,预计2025年起,大众汽车旗下所有新车型均有望采用VW.OS,并通过其连接至与微软合作的大众汽车云平台,助力L3自动驾驶落地,并为L4自动驾驶的应用做准备。
  2020年,丰田汽车将原TRI-AD(丰田研究院-高级开发)部门改组为Woven Planet公司以提升软件能力,扩大软件业务。据报道,丰田计划推出全新开放式汽车操作系统Arene,面向未来“可编程汽车”,预计2025年前实现量产。Arene的目标是把大量控制车辆的嵌入式系统及各类传感器深度整合,并提供一套现代化的开发工具支持上层应用的开发,开发人员由此能够快速进行软件开发与部署。
  丰田一直与Apex.AI公司合作,计划将Apex.OS集成到Arene中,用于量产自动驾驶的关键安全应用程序处理,同时加快自动驾驶应用软件的开发,并最终前装量产交付。丰田旗下品牌的车型均计划采用Arene操作系统,同时该公司还计划将其提供给其他有需求的企业使用。
  今年2月23日,奔驰发布了打造自有汽车操作系统MB.OS的计划。据了解,这套操作系统将在2023年中期跟随全新奔驰模块化架构——MMA平台推出。MB.OS由奔驰自主设计和研发,并基于专属打造的覆盖芯片到云端的全新架构,优势在于可以全面打通车辆功能,包括信息娱乐、智能驾驶辅助及自动驾驶、车身舒适、充电等。
  国内汽车操作系统百花齐放
  中国作为全球最亮眼的智能汽车市场,技术创新和产业生态发展日新月异,迫切需要一个开源、开放的操作系统,支撑全新整车电子电气架构的软硬件协同。国内车企和供应商为此进行着种种努力。
  2021年9月,比亚迪发布了中国首个自主研发的软硬件解耦汽车操作系统BYD OS。公开信息显示,比亚迪BYD OS和e平台3.0的全新电子电气架构,以及量产的四大域控制器,可以实现更快的功能迭代速度,并且提供更好的人车交互体验、自动驾驶体验。
  理想汽车计划推出实时操作系统Li OS,有意打造一个垂直整合的软硬一体化智能平台。Li OS现在只针对自动驾驶,后续会陆续打通覆盖智能座舱等领域。该系统主要应用于理想的自有车型,未来可能向其他厂商开放。
  2021年,广汽发布了全新升级的星灵整车电子电气架构,最早将于2023年应用在埃安的全新高端车型上。2022年6月,广汽又推出一款全车跨域的操作系统普赛OS。该系统创建了统一的接口定义和核心组件,将中央计算机、智能驾驶计算机和信息娱乐计算机在软件层面有机融合。
  一汽在2021年制定了“十四五”战略规划,面向社会发布“飞刃计划”,宣布打造完全自主可控的全栈式操作系统系统FAW.OS。FAW. OS的系统层采用国产操作系统,功能服务层由一汽自主研发,向下适配多种类型的物理架构,向上为应用软件提供丰富且标准的服务,支撑软件灵活迭代,为用户提供千人千面的用户体验。
  除此之外,华为拥有鸿蒙座舱操作系统HOS、智能驾驶操作系统AOS、智能车控操作系统VOS以及跨域集成软件架构Vehicle Stack;斑马智行针对汽车操作系统制定了“三部曲”战略:做好车联网——做好智能座舱——做好整车系统;中汽创智聚焦内核及中间件,也在开发汽车操作系统……
  汽车智能化发展提出更高要求
  智能网联汽车是新一代科技革命的重要载体,操作系统衔接了上层应用软件生态和底层硬件资源,是构建全新汽车生态体系的关键。
  国汽智控(北京)科技有限公司联席首席执行官丛炜认为,当前自动驾驶正快速落地应用,汽车智能化程度不断加深。操作系统作为汽车智能化的关键,通过分层解耦、分级共享、跨域共用的技术特征,推动新型关键核心零部件和新型基础设施生态体系融合发展。
  操作系统作为汽车智能化的关键,可实现汽车系统软硬件解耦,为后续汽车系统服务提供可复用、稳定的软件支撑,其架构与性能直接影响上层应用的开发效率和质量,这必然导致汽车操作系统越来越受到行业的追捧。
  在市场层面上,自动驾驶功能优劣、座舱智能化程度高低均会影响一款车型的市场竞争力。车企不仅要加大技术创新投入力度,更需面对如何将研发成果高效、低成本地应用在所有车型上的挑战。而一个性能强大、适配性强,软硬、软软解耦,可扩展的操作系统,解决车企在这方面的需求,而且大大缩短调试时间,推动应用快速上车。
  在监管层面上,智能化发展意味着汽车正成为随时随地在各种道路、各个地点进行信息采集、处理、传输的数据终端,潜藏的信息安全风险不容小觑。满足所有车型需求、自主可控的操作系统,无疑将从底层为信息安全筑起一道防火墙,其重大意义不言而喻。
  国科础石战略总监刘博对《中国汽车报》记者表示,一方面,考虑到地缘政治因素,包括汽车操作系统在内的供应链安全问题值得高度关注。另一方面,从市场需求角度来看,汽车内外的计算环境发生了变化。随着智能化、网联化程度提升,汽车的软硬件架构随之进化:电子电气架构不断融合、软件架构SOA化、软件应用更加复杂化。这些变化对汽车操作系统提出了更高的要求,包括支持异构、高算力的计算架构,实现高安全性、高可靠性、高性能及软硬件解耦,为上层应用提供更高效的计算资源管理与调度等。这就赋予汽车操作系统一个进化的机会。
  自主可控的根本性问题待解
  有行业人士指出,2023年或将是全球智能汽车操作系统竞争,从暗斗走向明争的一年。国际汽车工程科技创新战略研究院做出预测,智能汽车中央计算电子电气架构解决方案,有望在2023年获得重大突破。这是否意味着,今年将是汽车操作系统发展的转折之年?
  丛炜告诉记者,2022年我国在售新车L2与L3自动驾驶的渗透率分别为35%和9%,预计2023年将达到51%和20%。部分科技公司直接研发L4自动驾驶技术,并在部分城市路段或特定场景下进行测试。操作系统作为汽车智能化的核心载体,2023年无疑将成为规模上车量产应用的关键年,也是“卡位”未来市场份额的关键年。
  不过,丛炜指出,虽然得益于我国旺盛的汽车智能化需求,汽车操作系统市场正处于百花齐放的繁荣发展阶段,但要想做大做强,仍然需要产业链各方加强合作,满足汽车“新四化”的实际发展需求。
  国科础石总工程师谢宝友也认为,2023年是国内汽车操作系统落地应用的关键一年。但他亦直言不讳,近一两年来,国内多至几十款产品都是广义上的汽车操作系统,即基于QNX、Linux狭义OS(内核)开发而来。尽管这种基于内核的开发也颇具难度,但其可靠性、稳定性问题难解,不易通过车规级认证是最大的痛点。
  谢宝友向记者强调,内核才是操作系统的核心,它提供最基础的功能,保障系统的性能和稳定。这就意味着,国内从上个世纪80年代开始研发,至今40余年时间依然没有从根本上解决汽车操作系统的自主可控问题。
  刘博表示,在车用操作系统上实现自主可控,不仅意味着我们能独立研发出类似QNX、Linux的操作系统内核,更重要的是建立起用户态上的一套完整生态,在实际的应用场景中不断迭代升级,在大规模的产业环境中落地应用,实现很强的兼容性与互操作性,得到合作伙伴的充分信任。因此,从形成广泛开发生态的角度来看,国内汽车操作系统还有很长一段路要走。
  打造自主内核共建完整生态
  那么,这段路到底还要走多久?谢宝友判断,短期内我国已具备开发完全自主可控内核的研发能力,但真正实现国产汽车操作系统的繁荣,需要孕育、建设完善的生态,这恐怕要10年左右时间。基于国外开源内核进行车规级改造,是短期内比较可行的过渡方案,也是很多国内车企和供应商选择的方式,虽然可以实现一定程度的自主替代,但不是真正的完全自主可控。
  “要想实现车用操作系统的自主可控,不能完全用市场的方式,还是要以政策扶持、企业参与、群策群力、开源合作的方式来实现。”谢宝友对记者说。
  2月18日,中国汽车工业协会软件分会发布了中国车用操作系统开源计划。该机构表示,本次开源的车用操作系统内核,将采用微内核技术路线,首个车用操作系统原创微内核开源版本将在2023年5月正式发布。开源计划还将通过行业共建模式,吸引更多产业伙伴加入,共同构建开源生态。
  中国汽车工业协会常务副会长付炳锋就此强调,操作系统的内核研发是一个系统工程,开发难度大、周期长,难以独立形成商业模式,需要共建产业生态,更需要政府的高度关注与持续支持。他希望在软件分会搭建的开源平台上,产业层面能真正形成生态合力,共同打造中国标准,建设智能网联汽车软件系统的“中国方案”。
  丛炜也认为,汽车操作系统属于“卡脖子”问题,国家层面应该进一步出台相关的支持政策,鼓励国内企业研发自主可控的技术和产品,并推动其实现产业化,对标通信行业从3G跟随、4G并跑、到5G引领的发展模式,让国产汽车操作系统在市场上成为主流。同时,应充分发挥中国智能网联汽车产业创新联盟等行业组织的作用,加强产学研合作,让前瞻研究与最终商业化落地联动起来,打通技术创新与落地应用的瓶颈。
  “从PC时代的Windows,到移动互联网的安卓,一个丰富、强大的应用生态体系,对于操作系统的成功至关重要。车企、硬件厂商、软件厂商、互联网企业等应协同开发,针对市场实际需求打造应用丰富的汽车操作系统生态,满足客户的个性化需求。”丛炜最后说。
 
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