车载操作系统（四）：国内外车载OS布局

往期回顾

车载操作系统（一）：软件定义汽车

车载操作系统（二）：车控操作系统

车载操作系统（三）：智能座舱操作系统

特斯拉：Version

特斯拉的车载操作系统Version基于Linux 4.4开源操作系统，支持PyTorch的深度学习编程框架，基于Kafka开源流实时数据处理平台，可支持IVI（In-Vehicle Infotainment，车载信息系统）和ADAS（Advanced Driver Assistant System，高级驾驶辅助系统）等。

特斯拉选择Linux的原因有三点：

1. 利用Linux开源自由的优点，避免受制于第三方操作系统厂商，完全由自己掌控软件堆栈；
2. 发挥Linux内核紧凑高效、可以充分发挥硬件性能的优点，满足特斯拉对汽车性能的要求；
3. 使用Linux系统中的安全增强型Linux（SELinux）内核模块，通过“访问权限控制”增强操作系统信息安全性，避免操作系统核心区域免受攻击。

自2014年首次在Model S上使用Version 5以来，特斯拉已通过OTA（Over-the-Air Technology，空中下载技术）对Version进行了多次重大升级。

大众：vw.OS

大众集团CEO Herbert Diess

这将是一场与特斯拉的比赛，大众正在加速寻求获得软件方面的专业知识，以便能够制造和开发智能自动驾驶汽车。我们必须被视为一家科技公司。到2025年，当汽车真正成为联网终端并开始部署自动驾驶时，我希望我们今天的决定是正确的。

2019年2月，大众宣布组建新的软件部门“Digital Car&Service”，致力于智能汽车云服务，并任命曾带领团队成功研发大众MEB平台的Christian Senger作为部门负责人。

2019年4月，大众加入开源操作系统AGL联盟，以开源方式打造通用操作系统。同年6月，大众将招聘5,000名研发组成Car.Software部门，隶属Digital Car&Service，专注于软件操作系统“vw.OS”研发，加快数字化转型。首款搭载vw.OS的量产车型是纯电动汽车ID.3，该车在2020年开始正式交付，将具备L3自动驾驶能力，可以在高速公路和城市拥堵路段进行自动驾驶。从2025年起，大众旗下所有新车型均将搭载vw.OS，并通过该操作系统连接至大众汽车云平台（与微软合作开发）。

大众力推vw.OS的前提，就是大众也要去重新设计自己的电子电气架构，以适应汽车智能化的需求，而重新设计的电子电气架构，可不能按照以往的车型一样，拥有众多互相独立的软件系统，因此需要一个新的系统来实现车辆的控制。

按照大众的规划，新的软件平台旨在为所有品牌提供核心功能，从而简化大众汽车的汽车制造，包括大众旗下是所有车型，从小型车到顶级的布加迪，推动同一软件平台，是大众汽车2025战略的核心部分，该战略旨在适应电动化和自动化的需求。

一个操作系统，成功的难度不在于能不能做，而是在于能不能形成生态。对于一家车企而言，要形成自己的生态也不容易，因为用户量的问题。即便是大众作为全球最大的车企，每年汽车销量超过1,000万辆，但是这个量级对于互联网而言，还是太少。

大众也意识到了这个问题，并推出了ODP（One Digital Platform，统一数字化平台）解决方案，基于云技术将车辆、客户和服务三者连接在一起。ODP的作用，就是确保大众汽车生态系统中的外部合作伙伴可以与大众汽车的IT架构相连接。

Google：Android Automotive OS

Google早在2014年就布局汽车领域，并于当年发布车载系统Android Auto（实际为一款App），用户通过Android Auto可将手机的消息、通话、媒体、导航等应用程序投射到互联的车机上，与苹果CarPlay、华为Hicar等类似。

2019年，谷歌发布Android Automotive OS，这是一款可直接运行在汽车IVI系统上的开源操作系统，用户可以通过GooglePlay下载Google助手、GoogleMap等应用在汽车上运行，而无需使用Android手机。Android Automotive OS与手机Android类似，其源代码库免费和开源，提供基本的信息娱乐功能，主机厂可通过Android的通用框架和API来实现自己所需的功能。

Android Automative OS是在原手机Android的系统架构基础上替换为与车相关的模块，主要包括包括：

• Car App：包括OEM和第三方开发的App；
• Car API：提供给汽车App特有的接口；
• Car Service：系统中与车相关的服务；
• Vehicle Network Service：汽车的网络服务；
• Vehicle HAL：汽车的硬件抽象层描述。

区别于之前的开源Android系统，车载Android系统的灵活可定制性和可修改编辑性大大降低，其应用或许受限。

华为：鸿蒙OS（HarmonyOS）

在2020年8月的中国汽车论坛上，华为公布了三大鸿蒙车载OS系统：鸿蒙座舱操作系统HOS，智能车控操作系统VOS，智能驾驶操作系统AOS，这三大鸿蒙车载系统支持通过跨域集成软件框架Vehicle Stack来控制管理。

目前，华为已向包括加拿大、墨西哥、西班牙、韩国、澳大利亚、新西兰、秘鲁、土耳其、菲律宾等在内的全球几乎所有可能的知识产权组织提交了“ HongMeng”商标申请，且所有商标以及具有相关名称的商标都属于“操作系统”类别。

2020年10月30日，华为首发智能汽车解决方案品牌HI，旨在通过华为全栈智能汽车解决方案，以创新的模式与车企深度合作，打造精品智能网联电动汽车，为消费者提供极智、愉悦、信赖的出行体验。

HI全栈智能汽车解决方案包括1个全新的计算与通信架构（Computing / Communication Architecture，C/C）和5大智能系统（智能驾驶、智能座舱、智能电动、智能网联和智能车云）以及激光雷达、AR-HUD等30+款智能化部件。

传统的E/E架构是总线+分散控制的架构，一个车上有上百个控制器，C/C架构的目标是实现分布式以太网+三个域控制器的架构，实现软件定义汽车。

C/C架构通过分布式网关进行高速网络互联，并在性能强劲的计算中心进行数据的实时分析和处理，实现整车的感知共享、算力共享、电源共享。C/C架构将车辆分为三大部分：驾驶、座舱和整车控制，并相应地推出了3大计算平台和3大操作系统。

• 智能驾驶计算平台（MDC）+智能驾驶操作系统（AOS）：采用华为自研的昇腾AI芯片和智能驾驶操作系统AOS，兼容AUTOSAR规范，支持L2+（高级驾驶辅助）\~L5（自动驾驶）平滑演进，结合配套的完善工具链，帮助客户和生态合作伙伴灵活快速地开发针对不同应用场景的智能驾驶应用，支撑智能驾驶板块
• 智能座舱计算平台（CDC）+智能座舱操作系统（HOS）：采用华为自研的麒麟芯片和HarmonyOS，实现跨终端、全场景的无缝协同和生态共享体验，支撑智能座舱板块
• 智能车控计算平台（VDC）+智能车控操作系统（VOS）：开发MCU和整车控制操作系统，开放给车企进行差异化的整车控制，支撑智能电动板块

HarmonyOS整体遵从分层设计，从下向上依次为：内核层、系统服务层、框架层和应用层。系统功能按照“系统 > 子系统 > 功能/模块”逐级展开，在多设备部署场景下，支持根据实际需求裁剪某些非必要的子系统或功能/模块。

HarmonyOS技术架构如下图所示。

1、内核层

• 内核子系统：HarmonyOS采用多内核设计，支持针对不同资源受限设备选用适合的OS内核。内核抽象层（Kernel Abstract Layer，KAL）通过屏蔽多内核差异，对上层提供基础的内核能力，包括进程/线程管理、内存管理、文件系统、网络管理和外设管理等。
• 驱动子系统：HarmonyOS驱动框架（Harmony Driver Framework，HDF）是HarmonyOS硬件生态开放的基础，提供统一外设访问能力和驱动开发、管理框架。

2、系统服务层

系统服务层是HarmonyOS的核心能力集合，包含以下几个部分：

• 系统基本能力子系统集：为分布式应用在HarmonyOS多设备上的运行、调度、迁移等操作提供了基础能力，由分布式软总线、分布式数据管理、分布式任务调度、方舟多语言运行时、公共基础库、多模输入、图形、安全、AI等子系统组成。其中，方舟运行时提供了C/C++/JS多语言运行时和基础的系统类库，也为使用方舟编译器静态化的Java程序（即应用程序或框架层中使用Java语言开发的部分）提供运行时。
• 基础软件服务子系统集：为HarmonyOS提供公共的、通用的软件服务，由事件通知、电话、多媒体、DFX、MSDP&DV等子系统组成。
• 增强软件服务子系统集：为HarmonyOS提供针对不同设备的、差异化的能力增强型软件服务，由智慧屏专有业务、穿戴专有业务、IoT专有业务等子系统组成。
• 硬件服务子系统集：为HarmonyOS提供硬件服务，由位置服务、生物特征识别、穿戴专有硬件服务、IoT专有硬件服务等子系统组成。

根据不同设备形态的部署环境，基础软件服务子系统集、增强软件服务子系统集、硬件服务子系统集内部可以按子系统粒度裁剪，每个子系统内部又可以按功能粒度裁剪。

3、框架层

框架层为HarmonyOS的应用程序提供了Java/C/C++/JS等多语言的用户程序框架和Ability框架，以及各种软硬件服务对外开放的多语言框架API，同时为采用HarmonyOS的设备提供了C/C++/JS等多语言的框架API，不同设备支持的API与系统的组件化裁剪程度相关。

4、应用层

应用层包括系统应用和第三方非系统应用。HarmonyOS的应用由一个或多个FA（Feature Ability）或PA（Particle Ability）组成。其中，FA有UI界面，提供与用户交互的能力；而PA无UI界面，提供后台运行任务的能力以及统一的数据访问抽象。基于FA/PA开发的应用，能够实现特定的业务功能，支持跨设备调度与分发，为用户提供一致、高效的应用体验。

百度：Apollo

百度是国内最早布局智能驾驶的领先互联网企业。2013年，百度依托深度学习研究院成立自动驾驶研究团队，开始布局汽车智能驾驶领域。2017年，百度首次正式发布Apollo 1.0，并于同年发布基于Android定制的对话式人工智能操作系统DuerOS。2019年9月，百度与一汽合作的L4级量产自动驾驶出租车Robotaxi车队在长沙正式落地运营。在同年12月的首届百度Apollo生态大会上，推出了Apollo 5.5版本，同时支持点对点城市自动驾驶，并发布车路协同、智能车联两大开源平台。目前，百度Apollo是国内唯一上榜的NR报告国际自动驾驶领导者行列的企业，目前累计拥有来自全球超过97个国家的4.5万+名开发者，210+家生态合作伙伴，开源了60万行代码，Apollo平台已经成长为不仅是中国、而且是全球最为活跃的自动驾驶开源平台。

目前，Apollo已形成自动驾驶、车路协同、智能车联等三大开放平台。

在智能车联平台方面，百度推出的解决方案是小度车载OS，它是针对车机、导航仪、后视镜等座舱设备打造的定制化智能语音解决方案。

在自动驾驶平台方面，百度Apollo是一个开源的、基于QNX内核的自动驾驶平台，旨在向汽车行业提供一个开放、完整、安全的软件平台，帮助他们结合车辆和硬件系统，快速搭建一套属于自己完整的自动驾驶系统。百度提供开发环境感知算法、路径规划算法、车辆控制算法、车载操作系统的源代码及完整的开发测试工具，联合市场上成熟的传感器等领域合作伙伴，一同致力于降低无人车的研发门槛。百度合作的车企中，底层OS级的合作品牌有奇瑞星途、长城以及福特，集成百度部分服务和生态的合作品牌有起亚、吉利、奇瑞、威马、红旗等。

2020年9月，百度在“百度世界2020”大会上发布了Apollo 6.0版本，自2017年以来，Apollo已经经历了九个版本迭代，此次全新升级的6.0版本包括智能新模型，安全无人化，系统新升级，联动新服务，V2X车路协同五大功能，以及车辆认证平台、硬件开发平台、开源软件平台和云端服务平台等四大平台的诸多升级。

阿里：AliOS

阿里在2010年便开始布局移动端操作系统，并于2013年推出移动终端操作系统YunOS。随着5G和物联网技术的发展，阿里由移动操作系统扩展到更广泛的物联网领域。在智能汽车方面，2015年7月与上汽集团共同出资成立斑马智行，2019年，双方对其战略重组并将合作领域扩大至汽车出行服务、自动驾驶和汽车行业云等领域。目前全球有近百万辆搭载斑马系统的互联网汽车行驶在路上，其中包括荣威、名爵、上汽大通、东风雪铁龙、长安福特、观致、宝骏、斯柯达等品牌。

不同于百度Apollo，AliOS布局广泛且定位清晰。阿里巴巴将AliOS定位为面向多端的物联网操作系统，并不局限于汽车市场，支持多任务处理，具备强大的图形、音视频及语音处理能力，适用于汽车等CPU性能及内存要求较高的IoT设备。在智能网联汽车领域，AliOS以智能座舱切入，抢夺应用生态入口。

AliOS的前身YunOS以Linux Kernel为内核，直接使用Android的运行时库、软件框架及开发工具，可以被视为Android的一个分支，但不完全与Android兼容。系统搭载了自主设计、架构、研发的核心虚拟机，并增加了云服务相关模块，提供与Android Dalvik虚拟机兼容的运行环境。升级后的AliOS秉持开源自由的技术路线，在战略重组斑马后，阿里将YunOS整体知识产权及业务放入斑马。后者拥有YunOS底层架构代码完整的所有权和使用权，并可授权汽车品牌或其指定合作伙伴使用。同时，斑马网络将进一步向汽车全行业开放，结合YunOS操作系统的核心基础技术，让斑马系统走进更多汽车品牌。

腾讯：TAI

腾讯入局较晚，但软件生态优势明显。2017年11月，腾讯在全球合作伙伴大会推出腾讯车联AIinCar系统，并于年底在广汽集团发布的iSPACE智联电动概念车上实现了落地。2018年，AIinCar升级为腾讯车联TAI（Tencent Auto Intelligence）汽车智能系统。2020年6月，腾讯智慧出行发布了TAI3.0、全新一代自动驾驶虚拟仿真平台TADSim2.0以及汽车云数字营销解决方案、智慧交通解决方案。目前，腾讯车联已先后与宝马、奥迪、奔驰、广汽、长安、一汽、吉利、东风等车企达成深度战略合作，并落地广汽GS4、东风柳汽T5等多款量产车型。

腾讯车联“AIinCar”是腾讯专门为下一代智联网汽车打造的车联网解决方案，整合了腾讯的安全、内容、大数据、云计算和人工智能等平台能力。AIinCar的升级方案腾讯车联TAI汽车智能系统通过提供轻量化、生态化、跨平台、跨终端的工具链构建生态车联网。具体来说，就是通过车机、云平台、生态三个方面进行构筑。其中：

• 车机系统：分为车载场景服务、车载应用、场景引擎，车载场景服务则与腾讯小场景进行紧密结合；
• 云平台：涵盖腾讯车联超级ID、微信支付平台、AI场景管理平台、内容管理平台、服务管理平台；
• 生态：涵盖QQ音乐、大众点评等腾讯的内外生态。

作者：欧珊瑚
来源：https://mp.weixin.qq.com/s/UsEkO\_XdcHaKBsjbCzyt-w
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