三五年后，我國汽車行業(yè)會重蹈智能手機在操作系統(tǒng)上的覆轍嗎？日前，全國政協(xié)經(jīng)濟委員會副主任苗圩指出，相較于芯片短缺，目前大多數(shù)車企還沒有認識到操作系統(tǒng)的缺失將成為行業(yè)發(fā)展的致命問題。
“安卓已經(jīng)開始通過車機系統(tǒng)成功‘上車’，下一步，它可能會向座艙和底盤系統(tǒng)滲透。”苗圩擔心，一旦形成和當前手機系統(tǒng)類似的局面，當大部分智能汽車都采用同一種開源的、開放的、全免費的操作系統(tǒng)，叢林法則就會生效，贏者通吃。在他看來，現(xiàn)在全球智能汽車發(fā)展格局還沒定，留給我國的發(fā)展時間窗口大概是3～5年，我們要增強緊迫感，力爭通過3年的努力，打造一個自主可控的、開源開放的、最好是免費的操作系統(tǒng)，形成中國汽車市場的產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)。
苗圩所說并非危言聳聽，Gartner信息技術研究機構預測稱，盡管目前在售汽車使用安卓操作系統(tǒng)的比例還不到1％，但到2028年，這一比例或將增加到70％。“操作系統(tǒng)缺失的問題很尖銳，指出了當前汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀。作為智能汽車的基礎核心技術，車用操作系統(tǒng)實現(xiàn)自主可控已經(jīng)到了迫在眉睫、必須抓緊解決的關鍵時刻。”中國汽車工程學會名譽理事長付于武在接受《中國汽車報》記者采訪時建議，行業(yè)可以考慮采用建立公共服務平臺的方式，例如以國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心為牽頭單位，聯(lián)合行業(yè)內的骨干企業(yè)，聚行業(yè)之力，共同打造出一個公正、中立、具有權威性的操作系統(tǒng)，實現(xiàn)核心技術的突破。
國外操作系統(tǒng)份額占八成
作為車機軟硬件資源的調度者，操作系統(tǒng)在實現(xiàn)汽車功能的過程中扮演著重要角色。接下來，隨著汽車功能的日益復雜和豐富，操作系統(tǒng)的職責將從實現(xiàn)基本的車輛控制，發(fā)展到控制智能座艙，支持智能駕駛，甚至實現(xiàn)自動駕駛。然而，在自動駕駛技術已經(jīng)走在全球前列的中國，我們仍未實現(xiàn)車載操作系統(tǒng)的自主可控，尤其是基礎操作系統(tǒng)，幾乎被外國企業(yè)壟斷。東方證券在研報中指出，目前基礎型操作系統(tǒng)市場中，QNX約占43％份額，Linux＋安卓約占35％。
據(jù)悉，目前普遍采用的車控操作系統(tǒng)底層內核主要有Linux、QNX和其他RTOS（例如FreeRTOS、ThreadX、VxWorks等）。其中，QNX是黑莓旗下子公司，以安全穩(wěn)定和實時性著稱，適用于儀表和動力系統(tǒng)。它采用了非開源的微內核架構，是第一個符合ISO26262 ASIL-D規(guī)范的實時操作系統(tǒng)，可滿足數(shù)字化儀表盤功能性安全的要求，同時還兼顧了數(shù)據(jù)安全的要求。不過，由于其為閉源系統(tǒng)，在生態(tài)建設上有所欠缺，因此適合用于儀表和動力系統(tǒng)等對安全要求高，但生態(tài)要求弱的應用場景。目前采用這一系統(tǒng)的車企包括通用、雷克薩斯、路虎、大眾、豐田、寶馬、現(xiàn)代、福特、日產(chǎn)和奔馳等。目前，QNX幾乎與所有主流原始設備制造商合作，超過1.95億輛汽車使用QNX系統(tǒng)，在汽車嵌入式操作系統(tǒng)市場中份額排名第一。
Linux的核心在于網(wǎng)絡化的設計架構，支持多用戶、多任務、多線程的同時保障系統(tǒng)的性能穩(wěn)定，但是開發(fā)難度較高、開發(fā)環(huán)境不友好，影響了其生態(tài)建設的擴張，更適用于后臺操作系統(tǒng)，并且適用于車聯(lián)網(wǎng)以及自動駕駛技術對可靠性及網(wǎng)絡設計的雙重需求。主要優(yōu)勢在于性能穩(wěn)定且易于定制，開源的特性也降低了開發(fā)的門檻。合作企業(yè)主要有豐田、日產(chǎn)和特斯拉等。值得一提的是，2014年，Linux基金會聯(lián)合英特爾、豐田、三星、英偉達等多家企業(yè)推出了汽車端開源車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)Automotive Grade Linux（AGL，汽車級Linux），該項目的參與者包括豐田、鈴木、戴姆勒、福特、本田、捷豹路虎、馬自達、三菱汽車、日產(chǎn)、斯巴魯?shù)取?br /> 相較之下，基于Linux內核打造的安卓系統(tǒng)更加復雜，功能更加強大，具有開源、靈活、可移植性強的優(yōu)點。據(jù)悉，這款由谷歌和開放手機聯(lián)盟共同開發(fā)的操作系統(tǒng)，一度被稱為基于Linux開發(fā)的最成功的產(chǎn)品之一，應用生態(tài)開發(fā)最為豐富，其主要應用于移動互聯(lián)設備，因此，國內的車載娛樂系統(tǒng)大多都基于安卓開發(fā)。不過，安卓系統(tǒng)也有自己的缺點，包括安全穩(wěn)定性較差、系統(tǒng)漏洞可能帶來較高的風險、技術維護成本相對較高等。更重要的是，對于國內車企來說，使用安卓系統(tǒng)會導致過度依賴于谷歌。
就目前市面上已落地使用的操作系統(tǒng)而言，與安卓并行的包括大眾VW.OS、特斯拉Version、華為鴻蒙OS和阿里AliOS等，這些也都是在基礎型操作系統(tǒng)之上進行深度定制化后開發(fā)而成的，可以算作自主研發(fā)的獨立操作系統(tǒng)。不過，目前安卓依然被視為是最有發(fā)展前景的操作系統(tǒng)之一，大眾、奔馳和寶馬，都開始采用汽車安卓系統(tǒng)，而通用汽車、福特汽車、斯特蘭蒂斯、本田汽車和雷諾汽車也開始導入車用安卓。按照IHS的預測，2027年安卓在汽車系統(tǒng)的市場占有率將達到50％，而Linux將占40％左右，其他系統(tǒng)份額少于10％。那么到時候，全球范圍內就會形成一個安卓生態(tài)，越來越多的開發(fā)者先考慮與安卓適配，操作系統(tǒng)的格局就基本定下。
鴻蒙系統(tǒng)“被迫營業(yè)”
2019年8月9日，華為公司在開發(fā)者大會（HDC.2019）上，正式發(fā)布了華為鴻蒙系統(tǒng)（HUAWEI Harmony OS），這是一款全新的面向全場景的分布式操作系統(tǒng)，2021年12月23日，華為正式發(fā)布了首款鴻蒙汽車——AITO問界M5。
有現(xiàn)成的安卓系統(tǒng)，且開源、開放，為何華為還要投入大量的人力、物力和財力打造一款全新的操作系統(tǒng)呢？事實上，華為也是迫不得已而為之。據(jù)悉，自從華為被列入美國“出口管制實體名單”后，不僅英特爾、高通、臺積電中斷了與華為的合作，谷歌官方也直接限制華為使用搭載在安卓上的應用軟件。好在華為未雨綢繆，手里還擁有備用方案——鴻蒙系統(tǒng)，被迫讓還是工程版本的鴻蒙系統(tǒng)“提前轉正”，這才算挺過了這一關，當然，同時也丟掉了部分規(guī)模可觀的國際市場。
據(jù)介紹，華為推出的鴻蒙OS，主要包括鴻蒙座艙操作系統(tǒng)HOS、智能駕駛操作系統(tǒng)AOS和智能車控操作系統(tǒng)VOS，分別為智能座艙、智能駕駛及智能車控系統(tǒng)。鴻蒙OS面向全場景，支持多內核，包括Linux內核、LiteOS和鴻蒙微內核，可按各種智能設備選擇所需內核，例如在低功耗設備上使用LiteOS內核。此外，鴻蒙OS還支持128K到8G內存范圍內的硬件設備，跨度較大，對硬件的性能要求相對較低。該系統(tǒng)可滿足幾乎所有設備的需求，從耳機、手機、平板、智慧屏到車機，實現(xiàn)不同設備間的交互。
不過，鴻蒙當前在國內并沒有實現(xiàn)大規(guī)模應用。據(jù)不完全統(tǒng)計，當前使用鴻蒙系統(tǒng)的量產(chǎn)汽車有阿維塔11、極狐阿爾法S HI版、北京魔方、問界M5、問界M7和即將推出的幾何G6/M6。為何作為國產(chǎn)操作系統(tǒng)的“新秀”，鴻蒙的響應者卻并不多？羅蘭貝格全球高級合伙人兼大中華區(qū)副總裁鄭赟認為，作為整個智能生態(tài)的重要核心，整車廠普遍希望生態(tài)更加完整之后再加入，因此應用一個新的操作系統(tǒng)會采取更加謹慎的態(tài)度。而且目前汽車行業(yè)競爭較為激烈，采用成熟的操作系統(tǒng)在性價比等方面將更具優(yōu)勢。
不過，對于整車企業(yè)來說，不采用鴻蒙系統(tǒng)恐怕有更深層次的原因。一位不愿透露姓名的業(yè)內人士直言，其實此前上汽集團總裁陳虹所說的“不能接受華為靈魂，上汽要把靈魂握在自己手中”，代表了一批傳統(tǒng)汽車企業(yè)的真實想法，但凡具備一定實力和市場規(guī)模的整車企業(yè)，都不會接受把操作系統(tǒng)這樣的關鍵核心技術全盤交給供應商，而自己只擁有一只“黑匣子”。
面向自動駕駛的AliOS Drive能打嗎？
除了鴻蒙以外，另一個能與安卓相抗衡的自主車載操作系統(tǒng)就是AliOS。其實，AliOS比鴻蒙起步早，也更早實現(xiàn)了在量產(chǎn)車上的搭載。
2015年3月，上汽與阿里宣布達成戰(zhàn)略合作，共同投資10億元設立了互聯(lián)網(wǎng)汽車項目基金，同年11月，斑馬智行成立。2016年7月，上汽發(fā)布了基于AliOS開發(fā)的互聯(lián)網(wǎng)汽車榮威RX5，上市3個月熱銷10萬輛。由于在手機領域的競爭相對弱勢，AliOS逐漸將定位調整為面向汽車、IoT終端、IoT芯片和工業(yè)領域的研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)。
隨后不久，上汽卻與阿里“沒談攏”，上汽顯然希望產(chǎn)品獨享，能夠成為其自身的核心競爭力之一；而阿里則希望面向整個汽車市場來加強其AliOS市場占有率，從而進一步打造生態(tài)。2019年8月，上汽與阿里宣布重組斑馬網(wǎng)絡和AliOS，將AliOS整體知識產(chǎn)權及業(yè)務注入斑馬，阿里也由此成為斑馬網(wǎng)絡第一大股東。企查查顯示，注資后，上汽通過有限合作公司——上海賽為投資中心控制斑馬34％的股份，而上汽持股49％，意味著上汽在斑馬的持股比例進一步被稀釋。如今，AliOS面向整個汽車行業(yè)，搭載于上汽、一汽和南北大眾等40多款車型。在前不久舉行的第九屆智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術年會上，斑馬智行聯(lián)席首席執(zhí)行官張春暉表示，斑馬正在打造自動駕駛操作系統(tǒng)——AliOS Drive，這是業(yè)內首個符合智能網(wǎng)聯(lián)中國方案要求的自動駕駛操作系統(tǒng)。
據(jù)張春暉介紹，斑馬基于自研的AliOS操作系統(tǒng)，從發(fā)展階段來看分為三步：第一代是車載OS（操作系統(tǒng)），對標安卓，語音是第一交互方式；第二代是智能座艙，分布異構，對標Q＋A（QNX＋安卓）方案，已經(jīng)搭載在高端智能電動汽車智己L7上；第三代是整車智能操作系統(tǒng)（AliOS Drive），最重要的是支持無人駕駛。
或許有人會說，TINNOVE OS也應當在自主操作系統(tǒng)的版圖上擁有位置。據(jù)了解，TINNOVE OS是由梧桐車聯(lián)發(fā)布的產(chǎn)品，該公司是2018年7月騰訊與長安以51:49的比例成立的合資公司，2020年，TINNOVE OS迭代為TINNOVE OpenOS和TINNOVE 3.0整合解決方案，先后搭載在長安CS系列及UNI-T上。需要指出的是，TINNOVE OS與AliOS不同，其是基于安卓的開源系統(tǒng)，因此無法像鴻蒙和AliOS一樣，與安卓展開同臺競技。
自研路漫漫
事實上，鴻蒙也好，AliOS也罷，整車企業(yè)顯然更希望能將智能汽車的核心技術掌握在自己手里，于是哪怕這條道路非常艱難，還是有不少車企踏上了操作系統(tǒng)自研之路。
早些年，車企都宣稱自己的操作系統(tǒng)是自研完成的，但據(jù)汽車電子領域工作多年的張林（化名）觀察，那時汽車企業(yè)所謂的“開發(fā)汽車系統(tǒng)”只是進行了應用性的更改適配而已，例如比亞迪Dilink、吉利GKUI、蔚來NIO OS（底層采用QNX實時操作系統(tǒng)，界面和應用基于安卓系統(tǒng)開發(fā)）和小鵬Xmart OS等，其實都沒有改變系統(tǒng)內核和虛擬機等下層基礎架構，僅根據(jù)需求定制應用程序、汽車服務等上層，有點類似于對毛坯房進行裝修。當然，今天仍然有許多車企的車載操作系統(tǒng)是基于安卓所進行的定制化改動，但越來越多的車企開始意識到，只有自主研發(fā)底層的操作系統(tǒng)，才能做到真正的自主可控，確保產(chǎn)品的安全穩(wěn)定。
去年9月，比亞迪在發(fā)布e3.0平臺時，同步公布了其自研的操作系統(tǒng)——BYD OS，技術亮點是高內聚、低耦合、高可靠、低延時，不僅可以支持軟硬件解耦，而且還能支持應用跨平臺、OTA／硬件的升級。作為國內首個自主研發(fā)的軟硬件解耦的車用操作系統(tǒng)，比亞迪的架構基礎會通過硬件生態(tài)逐步夯實，并支持ota升級（全生命周期）。
今年6月，廣汽推出了星靈架構下的普賽OS，據(jù)悉，這是一款全車跨域的操作系統(tǒng)，創(chuàng)建了統(tǒng)一的接口定義和核心組件，將中央計算機、智能駕駛計算機和信息娛樂計算機在軟件層面有機融合。該操作系統(tǒng)包含了SOA跨域服務引擎、高性能中間件引擎、車云鏡像引擎和異構執(zhí)行調度引擎，將使三大核心計算機，在軟件層面有機融合，讓電子電氣架構的運行效率大幅提升。
目前采用ALIOS系統(tǒng)的上汽集團也決定自研。去年10月，旗下零束軟件、聯(lián)創(chuàng)電子與中興通訊簽署了戰(zhàn)略合作備忘錄，分別成立聯(lián)合創(chuàng)新中心，合力推動汽車操作系統(tǒng)的自主核心能力建設，探索在車載操作系統(tǒng)中的微內核RTOS、Hypervisor以及Safety Linux產(chǎn)品領域的研發(fā)合作，并共同打造面向國產(chǎn)MCU芯片的嵌入式操作系統(tǒng)。
還有更多的車企走自研操作系統(tǒng)這條路。2020年，理想汽車提出，要自主開發(fā)底層操作系統(tǒng)，或將和特斯拉一樣，基于Linux的內核打造實時操作系統(tǒng)；2021年，一汽制定了“十四五”戰(zhàn)略規(guī)劃，面向社會發(fā)布“飛刃計劃”，打造完全自主可控的“全棧式操作系統(tǒng)”——FAW.OS。據(jù)悉，F(xiàn)AW.OS-旗智操作系統(tǒng)采用從操作系統(tǒng)內核、隔離引擎到AP中間件的全棧式解決方案，自主掌控操作系統(tǒng)集成開發(fā)核心技術。
公共服務平臺或可行
不過，業(yè)內人士并不看好車企的自研行為。“開發(fā)操作系統(tǒng)是一項艱巨的任務，一般底層的操作系統(tǒng)生命周期大約為30～40年，還需要定期更新和不斷的技術改進。”張林認為，就單家車企而言，開發(fā)全新的操作系統(tǒng)不僅需要大量的技術專長，而且需要多年的投入，但在回報方面，由于大多應用在自家品牌的產(chǎn)品上，因此供應有限，很難形成生態(tài)。
另一方面，自研軟件本來就不是整車企業(yè)所擅長，中國汽車工程研究院股份有限公司特聘專家鄭光偉曾在接受《中國汽車報》記者采訪時坦言，車企并不適合做車用操作系統(tǒng)的開發(fā)，無論是技術實力還是人員架構都有明顯短板，車企也不太可能自己開發(fā)專用的車用底層操作系統(tǒng)。從操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史看，無論是PC時代、智能手機時代還是即將到來的智能汽車時代，操作系統(tǒng)都是交由大型IT企業(yè)開發(fā)更加合適。
那么，直接使用鴻蒙系統(tǒng)或AliOS呢？這顯然也不會成為整車企業(yè)的更好選擇，對于他們來說，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”，如果最終是一家或兩家公司的操作系統(tǒng)產(chǎn)品霸占市場，他們就會像上汽一樣，擔心失去自己的“靈魂”，從而受制于人。
“我們當然希望有一家企業(yè)能打造出自主可控，而且能適用大部分國內汽車產(chǎn)品的操作系統(tǒng)，這也是為何大家對鴻蒙等自主車載操作系統(tǒng)抱以厚望的重要原因之一。但如果單個企業(yè)難以實現(xiàn)國內全汽車產(chǎn)業(yè)操作系統(tǒng)生態(tài)打造的話，我們可以考慮采用建立公共服務平臺的方式。”付于武建議，在車載底層操作系統(tǒng)方面，國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心可以作為牽頭單位，邀請行業(yè)內的骨干企業(yè)，例如整車企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、科技公司等共同參與，協(xié)同創(chuàng)新，聚力發(fā)展，打造出一個公正、中立、具有權威性的操作系統(tǒng)。