攻坚汽车操作系统：拧一股绳 啃硬骨头

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。