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智能手機用安卓,智能汽車要接著用安卓嗎?工信部原部長敲警鐘:操作系統(tǒng)比芯片更迫切

2022年10月13日 09:37  每日經濟新聞  

每經記者 王晶  梁梟    每經編輯 文多 孫志成    

圖片來源:每日經濟新聞 魏官紅 攝

10月11日,汽車9月銷量榜出爐。根據乘聯會發(fā)布的數據,9月乘用車市場零售銷量為194.7萬輛,其中新能源汽車達到61.1萬輛,創(chuàng)近5年的月銷數據新高,滲透率進一步提升。

“金九”銷售數據展示著汽車“新能源革命”的冰山一角。在這場變革中,與電動化風潮并行的,還有智能化。

新能源汽車是汽車智能化的理想載體。從理想L9的“五屏聯動”,到小鵬G9的“5D音樂廳”,群起的造車新勢力們,無一不把汽車智能化作為下一步發(fā)力方向之一。

智能網聯和自動駕駛的快速落地,正引導汽車價值方式發(fā)生改變。而打好智能化基礎需要兩大核心技術,一個是芯片,另一個就是操作系統(tǒng)。

“在車用操作系統(tǒng)發(fā)展趨勢方面,‘缺芯’已被重視,但‘少魂’易被忽視。很多車企意識到芯片對于汽車供應鏈自主可控的重要性,但操作系統(tǒng)是比芯片更加迫切和致命的問題,是決定汽車智能化、網聯化勝負的關鍵。”在日前舉辦的2022全球新能源與智能汽車供應鏈創(chuàng)新大會上,全國政協(xié)經濟委員會副主任、工信部原部長苗圩敲響了車用操作系統(tǒng)的警鐘。

“手機操作系統(tǒng)的缺失,使我們深深地認識到,在功能產品向智能產品的轉換過程中,如果沒有操作系統(tǒng),芯片再強,汽車做得再好,都是在沙灘上起高樓!北M管車載操作系統(tǒng)的關注度遠不如PC和服務器操作系統(tǒng),卻是中國汽車產業(yè)變革下半場的核心技術之一。 

車用操作系統(tǒng)仍是國外廠商三分天下

雖然我國新能源汽車保有量已超千萬輛,但國內大多數車企仍使用安卓系統(tǒng)。在個人計算機時代,Windows一家獨大,智能手機時代,全球智能手機操作系統(tǒng)主要由安卓和iOS占領。如今,在汽車智能化趨勢下,加快建立一套自主可控的車用操作系統(tǒng)已成當務之急。

當前,汽車不斷向智能化、網聯化方向發(fā)展,而軟件是汽車智能化的核心。據麥肯錫預測,未來汽車軟件價值有望快速提升。“到2030年汽車中軟件價值占比將達到30%,屆時全球汽車軟件市場規(guī)模將高達840億美元!

車用操作系統(tǒng)(Operating System,OS)被喻為“汽車的大腦”,而足夠智能的操作系統(tǒng),是汽車下半場的競爭的重要戰(zhàn)場。在操作系統(tǒng)方面,分為車控操作系統(tǒng)和車載操作系統(tǒng)。其中,車控操作系統(tǒng)分為安全車控操作系統(tǒng)和智能駕駛操作系統(tǒng);車載操作系統(tǒng),則面向信息娛樂和智能座艙,主要應用于控制系統(tǒng)。

當前,國外廠商QNX(Blackberry,黑莓)、Linux(開源)、Andorid(Google)是底層汽車操作系統(tǒng)的核心玩家,三大陣營較為穩(wěn)定。雖然黑莓在手機市場戰(zhàn)敗,但其轉戰(zhàn)車載操作系統(tǒng)后卻成為“王者”,推出的QNX系統(tǒng)如今已為奧迪、寶馬等眾多主流汽車品牌采用。

斑馬智行相關負責人近日通過微信接受《每日經濟新聞》記者采訪時表示:在智能座艙系統(tǒng)方面,QNX+Android組合是國內廠商選擇的主流方案;而在智能駕駛系統(tǒng)方面,QNX則占據壟斷地位。

圖片來源:視頻截圖

那就首先來說QNX。QNX采用微內核架構,因內核小巧,運行速度極快,并且安全和穩(wěn)定性高。因此,QNX常用于安全穩(wěn)定性要求較高的數字儀表、智能駕駛系統(tǒng)中。但由于QNX為非開源系統(tǒng),具有開發(fā)難度大、應用生態(tài)較弱等特點,而且需要商業(yè)收費。

“由于現階段汽車嵌入式操作系統(tǒng)對安全性、穩(wěn)定性、實時性具有非常嚴苛的要求,QNX憑借這些優(yōu)點仍牢牢占據汽車嵌入式操作系統(tǒng)市占率第一的位置!卑唏R智行相關負責人說道。

相比QNX,再說Linux,它最大的優(yōu)勢在于開源,其具有很強的定制開發(fā)靈活度。通常情況下,人們基于Linux開發(fā)新的操作系統(tǒng),是指基于Linux Kernel進一步集成中間件、桌面環(huán)境和部分應用軟件。

圖片來源:視頻截圖

斑馬智行相關負責人還介紹:“Linux功能較QNX更強大,組件也更為復雜,因此Linux常用于支持更多應用和接口的信息娛樂系統(tǒng)中。協(xié)會或聯盟致力于將開源Linux操作系統(tǒng)推廣至汽車領域中,典型代表如全球最大的汽車級Linux聯盟AGL(開源共享軟件平臺)、互聯汽車系統(tǒng)聯盟(COVESA)。”

最后是Android——被稱為“發(fā)行版本Linux”的系統(tǒng)。Android是基于Linux開發(fā)的、最成功的產品之一。眾所周知,Android應用生態(tài)最為豐富,且主要應用于移動設備,目前國內車載信息娛樂系統(tǒng);贏ndroid開發(fā)。Android的主要優(yōu)點包括:開源、靈活(可根據自身需要對原生Android進行定制化改造),可移植性強(Android手機上的APP不需要經過大修改就可以應用在車機上),有利于國內互聯網廠商切入汽車領域,快速建立起車載軟件生態(tài)。但其缺點也較為明顯,安全性、穩(wěn)定性差,系統(tǒng)漏洞帶來較高風險,技術維護成本高以及過度依賴Google。

國泰君安在研報中表示,未來三大底層內核仍是主流!癚NX市占率超50%,Linux擁有AGL成員超100家,開源優(yōu)點吸引了大量程序員,而Android擁有Google技術支撐,系統(tǒng)開源成本低。展望未來,Linux和Android市場份額將逐漸擴大!

圖片來源:每經記者 楊夏 攝

開發(fā)自主車用操作系統(tǒng),難點在哪兒?

雖然底層基礎OS已經穩(wěn)定,但國內一些企業(yè)也在發(fā)展過程中尋求一些自主上的“突圍”,如中興、華為、斑馬等。

一位資深從業(yè)人士9月時曾在線上對記者介紹這種“突圍”的難度:“從技術難度上看,車用操作系統(tǒng)的內核操作系統(tǒng),對實時性和安全性要求極高,如果在微內核這塊出了問題,車會在駕駛或者座艙等領域出現失靈的狀態(tài),這需要廠商擁有深厚的技術積累!

即便如此,至少國內企業(yè)已經以不同技術路線切入市場。當前,斑馬智行AliOS和華為HarmonyOS是我國兩大主要車用操作系統(tǒng)。不過,總體來看,目前車載操作系統(tǒng)(含智能座艙系統(tǒng))自主率不足5%;而車控操作系統(tǒng)(含自動駕駛系統(tǒng))均在研發(fā)合作當中。

圖片來源:AITO網頁截圖

斑馬智行AliOS方面,據企業(yè)相關負責人介紹:“AliOS已擁有10余年研發(fā)與推廣歷程,移動終端搭載量曾超過1億部,2016年車載操作系統(tǒng)正式量產上車,累計搭載車輛近300萬輛,合作車企包括上汽、一汽、大眾等,是我國自主研發(fā)最早、量產車輛最多的車載操作系統(tǒng)!

從系統(tǒng)設計理念和落地來看,AliOS采用多核分布、異構融合的架構,從智能座艙、智能駕駛、智能車控到整車智能逐步落地,最終形成一個完整的車用操作系統(tǒng)。對于在操作系統(tǒng)領域的發(fā)展進度,斑馬智行相關負責人透露:“面向智能座艙的車載操作系統(tǒng)已經量產;而面向智能駕駛和智能車控的車控操作系統(tǒng),AliOS已經完成內核研發(fā),通過國際標準ISO26262 ASIL-D產品安全認證!

此外,中興相關負責人9月也通過書面回復向記者介紹,在車載操作系統(tǒng)方面,中興通訊(SZ000063,股價21.27元,市值1007億元)聚焦底層基礎操作系統(tǒng),形成了以微內核操作系統(tǒng)RTOS、虛擬化產品Hypervisor、安全車用Safety Linux為核心的三大產品。

除了技術沉淀,還有一個現實的“難”,這一點像極了那句話——“可以搞藝術但是沒必要”。

小鵬互聯網相關負責人就認為:“目前,自研國產操作系統(tǒng)并不是技術問題,而是時機和必要性問題。在已有的諸如安卓、鴻蒙等系統(tǒng)可以滿足當前用戶需求下,純粹站在廠商的角度,(自研)是比較難的!

因此,操作系統(tǒng)又有了這樣一個新的分類:在底層系統(tǒng)之上,根據對這些系統(tǒng)改造程度的不同,車載操作系統(tǒng)可劃分為三種,定制型、ROM型和超級APP。

目前,提供定制型的有AliOS/華為鴻蒙OS,采用ROM型的有蔚來(HK9866,股價103港元,市值1743億港元)、小鵬汽車(HK9868,股價38.5港元,市值664億港元)等,提供超級APP的有小度車載OS、騰訊車聯TAI和百度Carlife。

ROM型系統(tǒng)是基于成熟的基礎操作系統(tǒng),比如基于Linux或基于Android來進行優(yōu)化或者定制化,但一般不涉及系統(tǒng)內核的更改。絕大多數自主品牌公布的系統(tǒng),基本上都是ROM型系統(tǒng)。

為何國產車載操作系統(tǒng)主要通過ROM型方式呢?9月下旬,高新興高級副總裁、智能網聯事業(yè)部總經理吳冬升博士線上回應記者稱:“這是因為基礎性操作系統(tǒng)受到生態(tài)和行業(yè)壟斷的約束,最新的車載芯片通常都是支持QNX、Linux、Android等這樣的國外操作系統(tǒng)。車企受限于市場壓力,還是優(yōu)先基于這些基礎性操作系統(tǒng)產品組合去開發(fā)自己的ROM型操作系統(tǒng),以此來體現自身的品牌價值。ROM型車廠自研和第三方企業(yè)提供服務,核心差異是車廠的商業(yè)模式,ROM型車廠自研對車企來說,軟件生態(tài)自主性更高,更受控。”

操作系統(tǒng)不只是一個技術問題?梢钥吹,與手機操作系統(tǒng)發(fā)展遭遇的困境相似,車用操作系統(tǒng)的成功研發(fā)難度也在于能否構建生態(tài)。

生態(tài)對于系統(tǒng)的重要不言而喻 圖片來源:網頁截圖

談及自研國產操作系統(tǒng)的難點,斑馬智行相關負責人表示:“首先,需要芯片生態(tài)的支持。芯片企業(yè)對自主操作系統(tǒng)的支持仍在較淺層面,需要更多芯片企業(yè)支持以及聯合定義;其次,應用生態(tài)的發(fā)展。在形成可觀的規(guī)模之前,部分APP對應企業(yè)不愿投入過多精力去開發(fā)小程序等服務;第三,大部分車企對于自主操作系統(tǒng)仍處于嘗試階段,而且有一定數量的車企仍然堅持用生態(tài)相對豐富的海外操作系統(tǒng);最后,中國自主的數據安全方案在車型上的落地,行業(yè)需要標桿性的產品。

對此,小鵬互聯網相關負責人也持有相同意見,“國產自研可能很難有豐富的生態(tài),這個對用戶來說是體驗退坡;其次,生態(tài)要跟芯片做適配,但目前主流芯片都已天然適配了主流系統(tǒng);最后,ROI(投資回報率),自研操作系統(tǒng)需要較長的周期,對于廠商的經營管理是個挑戰(zhàn)!

自主車企+軟件提供商共建智慧車聯開放聯盟

除了有實力的車企自研外,在發(fā)展早期,有些車企選擇了直接購置完整的解決方案——即將芯片、操作系統(tǒng)以及智能駕駛系統(tǒng)的軟硬件全部整合打包給車企,這種被稱為“黑盒子”方案。

21世紀初,市場對智能駕駛的需求尚未顯露,加之自動駕駛領域的入局者數量不多,技術發(fā)展處于起步階段,車企對自動駕駛領域一片空白。此時,由芯片供應商全包的模式成為車企的主要選擇。2007年,寶馬、通用和沃爾沃的車型均配置Mobileye(英特爾旗下的自動駕駛公司)提供的服務。

數碼產品上也曾使用過“黑盒子”方案。此前,手機芯片供應商聯發(fā)科推出過“turn key”(交鑰匙)方案,將多種類型芯片(如音頻、視頻解碼、信號處理)集成到一顆芯片上,并提供系統(tǒng)和開發(fā)平臺——這也是當時手機市場山寨機泛濫的原因之一。

無論是“黑盒子”還是“turn key”(交鑰匙)方案,最大的作用在于改變了整個行業(yè)的發(fā)展邏輯:交付行業(yè)終端產品(如手機、電腦、耳機)的門檻變了,從“技術能力高低”轉向了營銷加供應鏈管理能力的高低。

這種“全包模式”的好處在于成本低、見效快,但在智能網聯時代卻成為束縛車企們個性化定制、差異化競爭的因素。同時,車廠也無法掌握核心技術,產品的差異化不再由自己來決定,往往取決于第三方系統(tǒng)提供商或者芯片廠商。

上述資深從業(yè)人士認為,這種服務模式意味著,車廠可能喪失主導權,只提供硬件機械的價值。

近年來,在國際大環(huán)境影響下,主機廠也逐步認識到自主供應鏈建設的重要性,紛紛通過開展軟件業(yè)務布局以及建立生態(tài)合作的方式,加快其軟件創(chuàng)新的進程。

在共建智慧車聯新生態(tài)方面,國產廠商也已經有所布局。2021年9月,智慧車聯開放聯盟ICCOA宣布成立,目前聯盟成員數量超120家,覆蓋小米、OPPO、vivo等主流手機廠商,以及車廠等。在汽車移動終端、方案和技術提供、測試認證等方向,成員達成深度戰(zhàn)略合作,共建智慧車聯新生態(tài),營造全域智慧車聯新場景。

OPPO智行總經理章欣介紹稱:“目前聯盟已經推出了兩個標準,一個是手機的數字車鑰匙標準,另一個是車聯的標準,在長安歐尚等車型上已經落地,年內大概會有七八家車廠的各類車型逐步落地。對于這個聯盟長期的建設和發(fā)展,我認為以上汽為首的汽車行業(yè)同仁們起到了社會擔當的重要角色,攜手通信行業(yè)共同推動中國汽車智能化浪潮!

章欣認為,從車用操作系統(tǒng)層面來看,國內廠商已經實現了局部領先!敖涍^10年的智能化高速發(fā)展,中國沉淀、積累了大量的系統(tǒng)開發(fā)工程師人才,這背后手機廠商起到了非常大的助推作用。在汽車領域慢慢開始使用安卓系統(tǒng)后,安卓系統(tǒng)的人才紅利會轉化為生產力,來提升車企交付給用戶的體驗。”

除此之外,汽車的復雜性也決定了第三方軟件服務商的價值。從軟件角度看:不同功能模塊有不同的功能安全等級和需求特點,導致一輛車上需要同時存在多個操作系統(tǒng)。

國泰君安計算機團隊在報告中認為:“車的操作系統(tǒng)其實是一個大包,座艙域、駕駛域與車身控制域都會需要獨特的操作系統(tǒng)來滿足對安全等級和使用功能的不同需求,比如QNX的優(yōu)勢在于安全性、穩(wěn)定性高,所以被眾多主機廠用于儀表盤;安卓類的系統(tǒng)開發(fā)者數量龐大,應用開發(fā)的生態(tài)較完善,一般被用作娛樂系統(tǒng)。一輛車有很多操作系統(tǒng)就意味著下層需要動態(tài)的資源分配,直接拿來QNX的基線加上高通的基線根本沒辦法使用,這里需要一個定制和系統(tǒng)優(yōu)化的工作,而這個工作往往需要第三方的服務商來完成。”

在國內,中科創(chuàng)達(SZ300496,股價105.1元,市值480億元)的轉型路線與黑莓較為類似,早年間也為手機廠商提供操作系統(tǒng),自2013年開始布局智能網聯汽車業(yè)務。

目前,中科創(chuàng)達的智能網聯汽車業(yè)務主要涉及操作系統(tǒng)、中間件、UI設計等三個方面。高通把硬件開發(fā)完之后形成一個流片版本,這個版本會先釋放到創(chuàng)達內部,創(chuàng)達通過二者的合資公司創(chuàng)通聯達幫高通做點亮;第二部分是軟件層,中間可以疊加很多中間件,比如說視覺、語音、通信SDK以及泊車應用算法等等,它既連接底層驅動又連接上層應用。

談及主機廠比較看重第三方操作系統(tǒng)公司的哪些能力時,吳冬升對記者表示,首先是操作系統(tǒng)定制、優(yōu)化、提升能力和成熟度,能否根據主機廠的要求做定制和優(yōu)化;其次,硬件適配能力,能否廣泛適配車載硬件,包括MCU/SOC等計算芯片、CAN/以太/LIN等通信接口;第三,軟件生態(tài),是否兼容和支持標準規(guī)范,以及支持豐富的第三方軟件、算法等接入。

此外,從實際與車廠的溝通中,中興相關負責人看到,就國內主機廠而言,特別是頭部國資背景的大型主機廠,更傾向于和國內操作系統(tǒng)廠商合作。“一方面是實現國產化自主創(chuàng)新,另外也是因為國內廠商可以提供更靈活的本地化服務,對于國產主機廠更有吸引力。包括中興通訊在內的國內主要操作系統(tǒng)廠商,正在和國內主機廠進行車載操作系統(tǒng)國產化方面的合作與探索,也取得了相應進展!

展望未來,章欣對國產車用操作系統(tǒng)表示樂觀:“國產芯片已經像雨后春筍一樣逐步起來,并且已經在大規(guī)模的使用、推廣中了,大家會慢慢把自己的能力建立起來!辈贿^他也認為,要想打破關鍵底層操作系統(tǒng)“三足鼎立”的格局,并非一朝一夕可以實現,還需要五到十年時間持續(xù)突破。

記者|王晶  梁梟 編輯|文多孫志成 杜恒峰

校對|盧祥勇

編 輯:章芳
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