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1月10日,Windows 7宣布正式退出歷史舞臺,結束付費外延擴展支持,此后不會再有更新。一代經典就此落幕。 Win7雖不復再,Windows操作系統的生命力卻越來越強:個人用戶數以數十億計;Linux作為一個開源的操作系統,將“人人皆可開發”變為可能..… 操作系統跳脫于計算機,已經具象化地融入每個空間、每塊屏幕、每個端口,像一把鑰匙,轉動了現代化生活的齒輪。人們在用戶端下達指令,機器即可開始運作,釋放出前所未有的生產力和創造力。 另一邊,新能源汽車這個自帶“智能屬性”的行業,汽車交互生態日益完善,有效驗證了人們關于未來汽車和“第三空間”的遠大設想。 中國汽車工業協會最新數據顯示,2022年1至12月,新能源汽車產銷分別完成705.8萬輛和688.7萬輛,同比均增長90%以上,抓住世界汽車產業電動化轉型這一歷史機遇,中國汽車產業鏈已搭載新能源電動汽車這趟“順風車”走向全球;傳統燃油車也行至分岔路口,或原地停留,或擁抱智能化風口。 中國汽車業能夠贏得強勢崛起的寶貴機遇,中國本土汽車軟件產業功不可沒。在這個全新世界里,軟件能夠重構硬件,“軟件定義汽車”。但,“軟件”本身應該如何定義?由誰定義?汽車操作系統界的“Windows”,又要多久才能出現? 從狹義到廣義,汽車操作系統趕大潮從1886年第一輛汽車面世開始,汽車以內燃機為核心的造車邏輯,延續百年。動力轉向系統、空調、電動車窗、數字儀表盤紛紛出現,誕生了QNX、Linux、Android這幾位底層操作系統的核心玩家。 直到20世紀80年代以后,更多數字化的功能硬件——例如GPS導航,開始出現在高端選配列表里,汽車操作軟件應運而生。汽車電子電氣架構由分布式向跨域集中式、中央集中式發展,汽車軟件也從嵌入式軟件開發逐步轉向全棧式軟件開發。 一輛車內,車載操作系統、車控操作系統、自動駕駛操作系統,即時操作系統、分時操作系統等并線運營,根據不同需求及事件,作出相關反應。由于涉及的操作系統多且復雜,如何捋順彼此間的“邏輯”,就顯得尤為重要。 目前,汽車操作系統最主要的變化集中在三個領域:一是智能座艙,二是傳統的零部件,三是中央域控和自動駕駛域控。前兩個領域雖然出現了開發難度加大等痛點,但依然有現成的框架和開發方法可供采用。 然而,隨著智能化驅動新E/E架構向域控制器升級,采用SOA架構思想的域控制器逐步量產落地,中央域控和自動駕駛域控面臨的挑戰,勢必會誕生一個新的廣義汽車操作系統——以中央計算單元和自動駕駛域控為核心、具有一定分布式特征的操作系統,“一個大腦管全身”。 所謂廣義操作系統,是指相對于狹義的微內核操作系統(如Linux)而言的、除了內核外還針對開發者提供開發框架以及配套工具鏈的開發平臺,主要面向廣大應用的開發者,最具代表性的是Android、Windows。 在這樣一個廣義的操作系統下,開發者不受限于單個底層操作系統內核,汽車應用層面更開放和豐富。廣義操作系統為上層軟件、人機交互、數據連接等提供接口和運行環境,操作系統作為硬件和軟件的接口起到承上啟下的關鍵作用。 圖/廣義、狹義操作系統示意圖 工信部原部長苗圩曾在某智能汽車大會上,提及關于汽車行業發展的憂慮:“在車用操作系統發展趨勢方面,‘缺芯’已被重視,但‘少魂’易被忽視。”言下之意,操作系統是比芯片更加迫切和致命的“靈魂”問題。 迫切點在于,智能化汽車發展趨勢朝著“更大眾”“更智慧”的方向邁進,但如何人性化地實現人機交互、滿足多元化場景需求,目前行業還缺少本土化的操作系統解決方案。 例如自動駕駛操作系統、整車控制操作系統和人車交互操作系統開發非常復雜、工作量極大,但整車企業同時面對加快產品開發節奏、遵循汽車本身的安全性、可靠性等要求,原有的開發架構和方法難以實現更好地支撐。 致命點在于,如果沒有中國自主可控的汽車操作系統出現,中國在新能源汽車時代依然會被別人“牽著鼻子走”。 這并不是危言聳聽。就目前的情況來看,由于QNX、Android等“一家獨大”的底層操作系統與芯片的產業生態的“深度綁定”,開發者擁躉環繞四周,而新出現的底層產品得不到上層芯片、下層應用的生態支持,很難獲得進入市場的機會。比如中興通訊的微內核操作系統、東土科技的控制系操作系統Intewell等。 中國能否誕生自己的車用“Windows”?或將成為國產汽車品牌能否入彎超車的決勝因子。 在中國,重構汽車“內核”當這樣的機遇來臨,不免令人想到那些抓住「Nowornever」機會、大獲成功的一眾前輩: Unix解決了在處理器上開發可以同時運行的應用的問題,奠定了后來包括Linux、以及蘋果的Mac OS在內的一系列操作系統的基礎; Win32編程接口(API)解決了在個人電腦上,圖形化編程的問題,從而奠定了Windows在PC領域的霸主地位; Android作為Linux應用最廣泛的發行版,使得手機上的應用開發難度大幅度降低,成就了Android在手機領域的統治地位…… 不難發現,操作系統的競爭無論有多激烈,最終勝者都會集中在一到兩個巨頭上——這是市場降低開發成本的“物競天擇”,也在無意間締造了“強者恒強”“贏者通吃”的局面,如今,智能化汽車操作系統也走到了這樣千軍萬馬過獨木橋的時刻。 中國汽車企業也用行動給出問題的答案:國產的汽車操作系統,不是沒有可能。 在上一個十年,中國抓住了移動互聯網風口,切入海量的用戶端應用開發,新能源車技術改變了電氣架構并且走到了世界前沿,中國市場消費者對新興科技抱有好奇心和足夠高的接納度,這是中國既有的優勢。 可需要解決的問題遠不止于此。要構建汽車操作系統,需要硬件(芯片等)、底層系統(標準基礎軟件及OS)、中間層、應用開發層共同配合,這其中涉及的大量工作,不是一家車企或者系統OS廠商集中發力就能做到的。 出于實用和未來戰略布局考慮,系統OS廠商如華為鴻蒙退而求其次,從自己應用端、手機端的開發能力出發,呼朋引伴進入汽車行業,通過C端影響力打造行業號召力。不過這一類廠商大多偏向互聯網應用端,沒有深入到車內開發、汽車操作系統開發的更深層次。 圖/硬件與應用層之間的軟件服務,以東軟睿馳NeuSARSF為例 相比互聯網品牌造車的“只見其聲未見其形”,吉利消費端智能化路線已經有了跑通的跡象——創立億咖通、收購魅族,一邊發力自動駕駛系統,一邊瞄準手機+車機系統打造智能座艙。 中國底層系統產品雖然不及前者“高調”,但也在不斷努力,誕生出多個優秀Tier1、Tier2供應商和嵌入件軟件開發商,如東軟睿馳、普華基礎軟件等。 數十年服務于老牌巨頭整車廠的經驗沉淀,為它們打造了“老牌”的title,毋庸置疑。但在智能網聯時代,車企開始使用域控制器,面向中央計算、引入云端資源提供更多的場景化服務時,軟件的開發和商業模式已經產生了非常大的變化。 另一邊,華為、大疆等伴隨著自動駕駛、智能座艙技術成長而起的技術供應商“空降”汽車供應鏈,不光帶來硬件產品,也帶來技術服務。 時移世易,Tier1們的優勢難再保持慣性。 拋開行業浮動,回歸本質,汽車操作系統的使命始終是為了應用開發創造合適的環境,未曾改變。而獲得市場成功的操作系統,始終離不開規模龐大的應用開發群體,從而生長出助于自己的生態帝國。 窗口期的桎梏東軟睿馳總經理曹斌曾在接受媒體采訪時表示,中國汽車操作系統發展需要“發展廣義、帶動狹義”。 參考形成AUTOSAR一般的汽車開放式架構,在應用層發展廣義操作系統,帶動狹義操作系統,不失為一種漸進式的解法。但在決策執行層面,還存在很著多障礙。 首先,在“軟件定義汽車”新階段,原有開發應用框架已難以支撐域控制器發展。 在域控制器架構下,自動駕駛軟件的開發、整車控制和管理軟件開發,以及實現人與車全面互動的人車交互系統的開發。這些軟件規模之龐大,體系之復雜前所未有。但軟件團隊組織所熟知的、能夠使用的開發方法還停留在老舊的架構上,導致整車新應用的開發困難重重。 其次,“新舊并存”的開發模式亟待變革。 由于車輛開發本身的復雜性以及深厚的歷史積淀,大量既有的方法和工具仍然需要繼承,比如動力和底盤等關鍵部件的開發。這使得新方法的引入既需要解決新問題,又要兼顧老方法。這也就意味著,汽車將會在很長一段時間內“新舊并存”,整車廠、芯片廠等一系列上下游廠家都會在轉型之際慎之又慎。 再次,底層系統仍在等新“王者”。 QNX背靠黑莓,Linux吸引大量開發者完善數十年才達到今日的市場占有率,中國想要繞過強勢的西方系統廠商開發本土化的“汽車軟件操作系統+基礎軟件+硬件”的組合,即使有著能力沉淀的優勢,面對更大的機遇窗口,存在更大的潛在市場,但依然困難重重。因此在很長一段時間內,國內汽車操作系統都將是多系統并存,同時尋求開發新底層系統的局面。 鯉魚躍龍門,劃船爭上游。面對著巨大的市場不確定性,全球范圍內的汽車操作系統競爭激烈。汽車智能化趨勢下,這場競賽對中國參賽者來說相對有利,但機會易逝。 硬件上,目前汽車“缺芯”問題已經得到了市場的一定重視,但軟硬件之間的結合并不順暢。 “最大的挑戰是,國外的芯片很難從第一步先開始支撐我們國內的生態,一些經常被采用的汽車操作系統對國產芯片的支持度也不高。”汽車操作系統業內專家對36氪表示。 因此,構建自主操作系統生態的重要性和緊迫性,可見一斑。 中國汽車行業還需要一個從整車視角出發、提供應用框架的廣義操作系統,不僅能夠為應用提供強健的底層支持,而且具有未來發展成為繁榮生態的可能性。在這個過程中,形成系統與應用的高度適配。 「承上啟下」新法則總結歷史規律,可以看到一個新的操作系統的崛起,大都經歷了這樣一個歷史進程:新的巨大產業課題出現——解決問題的新開發框架出現——大量基于該框架的應用涌現——生態力量推動新框架操作系統確立主導地位。 總結來看,就是開發應用框架必須做好“承上啟下”的銜接工作: 向上能夠提供標準、可復用、穩定的中間層框架,為應用迭代開發提供基礎; 向下提供標準設備驅動模型,與硬件相互促進,形成“摩爾定律”。 回歸眼前,目前汽車行業的操作系統無非兩種發展模式,一種是類似特斯拉自研系統,走向“封閉”;一種則是出于應用考慮構建開發應用框架,將軟硬件分離、最大程度上地解耦,從而解決系統之間“青黃不接”、承上啟下的問題,這是行業內相對高效的方法之一。不僅現在能廣泛用于大部分底層系統,未來也能用于新的底層系統。 面向軟件定義汽車時代,東軟睿馳是國內較早深耕汽車基礎軟件技術為核心,聚焦汽車操作系統、自動駕駛科技的公司,也是在構建本土化操作系統的過程中,踐行“承上啟下”發展模式的典型代表。2020年,東軟睿馳與中國汽車工業協會共同策劃并發起成立了中國汽車基礎軟件生態委員會(AUTOSEMO),擔任首屆輪值主席單位,牽頭推進的ASF技術規范,構建了中間層軟件應用架構,使得車企能夠實現軟硬件適當解耦,為應用開發提供相對穩定的接口,從而實現基于操作系統的軟件應用更快更好地發展。 東軟睿馳近期發布的NeuSAR4.0,將開發視圖從域控制器層面向整車層面遷移,解決多核異構域控制器的軟件部署難題,能夠基于應用開發框架衍生大量應用軟件,打造自主可控的操作系統,從而構建強大的汽車生態。 “我們會努力將非AUTOSAR部分做得更加豐富,攜手產業鏈上下游企業并進,進一步與國內、國際的芯片企業加強聯系,提升對硬件產品的支撐度,與國內微內核企業協同創新。”東軟睿馳總經理曹斌對36氪表示。 圖源/東軟睿馳 目前,東軟睿馳NeuSAR能夠適配Linux、QNX、中興通訊等微內核操作系統,NXP、TI、NVDIA、芯馳、地平線等主流芯片,合作項目已在長安、廣汽等主流車企的量產車型項目中得到應用。此外,普華基礎軟件、華為、阿里巴巴、國汽智控也有自研內核、基于或兼容AUTOSAR的基礎軟件產品面世。 圖源/蓋世汽車 隨著本土基礎軟件不斷發展壯大,盡管在技術路線的選擇上,行業內還存在多線并存、共同探索的狀態,但汽車操作系統的未來方向,一定是國產操作系統和芯片的組合方案,并且能夠良好適配新應用框架——這將成為不變的共識和指導思想。 可預見的未來汽車操作系統正在加速向跨域集中式、中央集中式發展,新的汽車軟件+硬件生態深度耦合更是確定性的未來趨勢。放眼未來大膽預測,新能源車時代占據全球統治地位的汽車操作系統,應來自中國。 就像剛剛出世的Windows、Linux,在第一行代碼時,并不知道有什么等待著他們。當智能化浪潮慣性翻涌之時,水下,操作系統延伸出了更長、更深的脈絡,這片虛擬空間中觸達的范圍和深度,都在以前所未有的速度擴張。 到那時,中國汽車智能化共識推向全球,中國汽車操作系統打造自己的技術壁壘、生態閉環,將不再是一個遙不可及的夢想。 |
