随着阿里巴巴Alios和百度Apollo方案的轮番登台，“ 操作零碎 OperatingSystem” 似乎在一夜间成为了 智能网联 汽车的标配。现实真是如此吗？本文将复杂的引见下汽车操作零碎的前世今生。
车载零碎和电控零碎
要谈汽车操作零碎，首先得理解 汽车电子 。
传统汽车电子产品可归结为两类：一类是车载电子设备，如仪表，文娱音响、导航零碎、低头显示、车载通讯、无线上网等等，这类零碎不直接参与汽车行驶的控制决策，不会对车辆行驶功能和平安发生影响，通常统称为车载文娱信息零碎（In-Vehicle Infotainment,IVI）。
另一类是汽车电子控制安装，它们是车辆运动和平安防护的控制“大脑”，经过直接向执行机构（如电子阀门，继电器开关，执行马达等）发送指令以控制车辆关键部件（如发起机，变速箱，动力电池等）的协同任务，这类零碎可以统称为电子控制单元（ElectronicControl Unit, ECU）。
罕见的ECU包括EMS发起机电控零碎，ABS制动防抱死控制、变速箱牵引力控制TCU、电子波动控制EPS、电子动力转向EPS，新动力汽车整车控制VCU，电池管理零碎BMS等。
为什么需求操作零碎？
汽车操作零碎是汽车电子软件的重要组成局部，但不是一切的汽车电子产品都需求操作零碎。
从20世纪90年代开端，随着车载和电控零碎功用的日益丰厚以及汽车电子产品内部交互/接口规范的品种添加，这类基于微控制芯片的嵌入式电子产品逐步需求采用相似团体电脑的软件架构以完成分层化，平台化和模块化，进步开发效率的同时降低开发本钱。因而，汽车电子产品才逐渐开端采用了嵌入式操作零碎（EmbeddedOperating System）。
以车载文娱信息零碎为例，最早的数字收音机/CD播放器采用公用的音频解码芯片就能完成，后来完成数字化将可触摸液晶屏替代播放器开关、调理按钮，后来又添加了蓝牙电话功用，接着又集成了地图导航、倒车雷达影像，相应的完成这些功用的IVI嵌入式零碎主CPU数据处置才能也逐渐加强，从最早4位、8位开展到16位、32位到后来多核，引入嵌入式操作零碎，就是无效分配CPU资源，对以上各种义务功用停止协同管理，并控制各项义务优先级别。
相比车载电子产品，电控零碎通常需求闭环控制，这样就意味着需求呼应更多的输出输入信号，义务调度愈加复杂；另外，由于电控零碎直接参与车辆行驶的管理，零碎牢靠性要求要更高，因而使用于电控单元ECU的嵌入式操作零碎比车载电子产品的操作零碎有更严苛的技术目标。
车载操作零碎 IVI-OS
早在2011年，征询机构StrategyAnalytics对中国事先主流汽车主机厂和车载信息文娱零碎供给商停止了调研，报道了事先车载操作零碎的生态圈，如图所示。随着中国汽车市场的继续增长带来的变化，该报告在2015年停止了局部更新，目前市场上用于车载零碎的OS包括：
1. Android：开源操作零碎，无受权费用对很多中低端车载电子产品开发商是有很大的吸引，但是版本晋级过于频繁，开机启动工夫长，零碎波动性不强而饱受诟病。
2. Microsoft：从定位工业使用WinCE到挪动通讯的Windows Embedded操作零碎，由于绝对波动的功能战争（Dao）价（Ban）受权费用,深受众多从消费电子转型到后装导航市场的公司推崇，但市场份额继续下降。
3. QNX：已经占据接近60%的市场份额，优惠的单机受权费用和良好的开发支持是主流国际汽车电子供给商情愿协作的缘由，但随着其母公司Blackberry的凋落和其他收费竞争对手应战，风景已不敌当年。
4. Wind River : 功用弱小掩盖多行业的硬实时操作零碎，但受权和开发定制本钱十分高，市场份额无限。
5. MicroItron : 日资车型的主流汽车操作零碎，但日系供给商也逐步采用其他OS以满足不同市场的需求。
6. Linux : 基于开源代码，波动和易于裁剪，很多研发才能强的汽车主机厂和供给商在Linux根底上定制了自有的操作零碎。
7. GENIVI : 精确来说是一个规范联盟。以宝马为首的知名企业树立的使用于车载零碎的开放式软件平台和操作零碎，基于Linux平台，构成从研发到使用的闭环生态。
电控实时操作零碎 ECU-OS
后面提到过，汽车电控零碎属于复杂测控零碎，假如零碎义务的呼应不及时或有延迟过大，就能够招致严重的损失。例如，汽车平安气囊控制，在车辆发作碰撞的很短工夫内（毫秒级）如不能疾速翻开，就无法对乘车人员起到维护作用。
可见，汽车电控ECU必需是高波动性的嵌入式实时性操作零碎，实时性的含义是零碎保证在一定工夫限制内完成特定功用。目前主流的电控操作零碎根本都兼容OSEK/VDX和AUTOSAR这两类汽车电子软件规范。
1. OSEK/VDX : 这个规范旨在制定汽车电子规范化接口，次要定义了三个组件：实时操作零碎（OSEK-OS），通讯零碎（OSEK-COM）和网络管理零碎（OSEK-NM）。OSEK操作零碎始于20世纪90年代，第一个商业化的OSEK操作零碎由德国3Soft公司开发，最早使用于奥迪A8的仪表控制器。
2. AUTOSAR : AUTOSAR的全称是Automotive Open System Architecture，直译为汽车开放式零碎架构。发起于2003年，由全球汽车制造商，汽车电子部件供给商，汽车软件和工具效劳商和半导体制造商结合成立的一个规范联盟组织，努力于为汽车工业开发一个开放的、规范化的软件架构。AUTOSAR兼容OSEK/VDX规范，添加了新的零碎模块同时隐含的提出了“软件定义电控零碎”的概念，如图，完好的AUTOSAR零碎架构从下向上分为硬件层HW，硬件笼统层MCAL，根底软件层BSW，运转时环境RTE和使用软件SWC，其中操作零碎被包括在BSW层中。
不论是OSEK还是AUTOSAR操作零碎，它们仅仅作为规范定义了操作零碎的技术标准，各家软件和工具效劳商开发了各自的契合规范的操作零碎产品，然后提供应Tier1供给商普遍使用于各类电控零碎。
目前AUTOSAR已逐渐成为了主流，市场上知名的拥有完好处理方案的企业包括Vector，KPIT，ETAS，DS以及被收买的EB（Continental）和MentorGraphics(Siemens)。在国际，依托国度“核高基”课题，i-Soft公司也开发了契合AUTOSAR规范的操作零碎和根底软件，并成功使用于自主品牌和新动力量产车型。
智能网联对操作零碎的新要求
智能网联汽车的特点是添加更多的智能传感器（高清摄像头，激光雷达，毫米波雷达等），并且需求对海量数据停止采集，处置和共享。
要完成智能网联，两个根本成绩需求处理：一是控制器芯片处置才能，二是信息平安。为此，以博世，大陆，德尔福为首的Tier1提出了域控制器（DCU，Domain Control Unit）的概念，依据汽车电子部件功用将整车划分为动力总成，车辆平安，车身电子，智能座舱和智能驾驶等几个域，应用处置才能更强的多核CPU/GPU芯片绝对集中的去控制每个域，以取代目前的散布式汽车电子电气架构（EEA）。
虽然这样的设计简化了汽车电子网络拓扑构造，但由于各种数据的互相交融也带来了平安隐患。例如，智能座舱零碎ECU将原有的车载信息文娱零碎与V2X,HMI，仪表等数据交融在一同处置，但依据功用平安ISO26262规范定义,仪表的某些关键数据和代码与HMI的代码属于不同等级要求（AS互联网思维，就是在(移动)互联网+、大数据、云计算等科技不断发展的背景下，对市场、用户、产品、企业价值链乃至对整个商业生态进行重新审视的思考方式。IL），从平安角度应该停止物理上的隔绝。因此这样的设计又与汽车电子功用平安规范南辕北辙。
如何处理呢？随着汽车电子平安件如IVI零碎和其他非平安件的交融在智能网联汽车上是必定趋向，汽车电子专家引入了航电设备中虚拟机管理的概念，基于AUTOSAR规范之上提出了AUTOSAR Hypervior虚拟机，新的AUTOSAR Adaptive Platform版本也拓展到了智能网联和自动驾驶汽车的使用。
引入虚拟机管理的关键意义在于虚拟机可以提供一个同时运转两个独立操作零碎的环境，比方在智能座舱ECU中同时运转Android（车载功用）和QNX（电控功用），为智能网联的使用提供高性价比且契合平安要求的平台。
目后面向汽车的虚拟机管理顺序已商用的产品包括Blackberry QNX Hypervisor，Wind River VxWorks，Green Hills INTEGRITY Muitivisor，Mentor Graphics Embedded Hy在互联网思维的影响下，传统服务业不再局限于规模效益，加强对市场的反应速度成为传统服务业发展的首要选择。在互联网思维下，通过对传统服务业的改革，为传统服务业发展创造了全新的天地。pervisor以及去年被松下汽车电子收买的OpenSynergy。
阿里巴巴的Alios能驱动汽车智能吗？
Alios由YunOS更名而来，YunOS是不是Android的争论其实曾经不重要，不论怎样，至多是典型的中国式创新。智能手机市场，阿里为扩展YunOS在手机设备上的市场占有率，阿里巴巴采取的战略是与三线自主品牌手机停止协作，对预装YunOS的手机停止高额补贴；后转向汽车市场，阿里从与上汽自主品牌的协作中尝到了甜头，开端发力把Alios打形成车联网操作零碎。
但是，Alios关于汽车来说，暂且仅能称之为车载操作零碎，它能驱动汽车智能嘛？团体以为：
第一，Alios目前的竞争对手仍是谷歌Android，苹果IOS及百度DuerOS此类的车载操作零碎，其优势在于Alios添加了云效劳相关的模块以接入阿里巴巴的生态环境，重点包括电子商务（淘宝），网络领取（领取宝）和高清地图（高德），以此打造除手机之外的第二挪动领取终端。
第二，随着智能网联络统的晋级，虽然Alios并没有自动触及电控ECU操作零碎的动力，但由于技术开展的趋向（如域控制器）会迫使阿里巴恨不得不面临技术交融的应战，积极配合主机厂和一级供给商开发能将非平安相关的车载和平安相关的电控集成于一体的虚拟机，并分享有价值的数据。
第三，Alios总裁胡晓明承受采访时预期“Alios将来市场份额将超越50%”是过于悲观的，由于次要协作同伴是自主品牌和销量欠佳的合资品牌，而竞争对手方面，内有BATJ中的其他家加上华为中兴，外有下面提到的知名汽车操作零碎企业，毕竟智能网联汽车行业带来的市场红利谁都希望分到一杯羹。
Takeaways
1. 阿里巴巴斑马的Alios目前并不是直接“驱动”汽车关键部件的操作零碎，作为重生代车载操作零碎，它只是一个包括云端效劳的可支撑人机交互和车联网数据交流的平台，如何在这个平台OS之上完成以领取宝生态零碎为中心的效劳使用去吸引汽车用户为其买单，重新定义汽车作为挪动领取的新载体才是阿里的次要目的，本质是2C。
2. 百度Apollo零碎采用的是开源操作零碎ROS（编者：后来改为QNX），Apollo目的则是打造开放式智能驾驶平台（架构＋底层软件＋通用算法模块），关键在于吸引全球的开发者协作改良自动驾驶所需的各类模块算法，然后结合汽车主机厂和零部件供给商将其商业化后共同搜集车辆挪动中的实时数据（车辆工况，路况，乘客信息等），结合其高清地图，不时优化智能驾驶的中心技术-- 人工智能 算法。
另外，DuerOS作为百度语音智能零碎，高度交融在Apollo零碎之中是必定选择，在车载方面与阿里Alios会直接竞争。总之， 大数据 和人工智能算法是百度Apollo和DuerOS日后2B2C变现的根底。
3. 智能网联汽车和域控制理念的开展，有能够进一步推进全球零部件供给商收买汽车操作零碎和汽车软件相关标的；而目前，中国大型的汽车电子企业少有如此的战略目光停止这样规划，依然以功用型电子产品作为潜在并购标的，缺乏整合垂直技术的才能。相比之下，本来封锁的日资汽车企业都开端迈出垂直整合的步伐，值得国际企业考虑。
4. 作为汽车电子行业创业者，假如没有汽车操作零碎的根本概念，他们开收回来的产品将来或许很难进入前装市场，投资人请慎重思索他们的商业融资方案。
【活动预告】2018年4月20日，亿欧汽车将在北京车展前夕在京举行 “预见·科技出行——GIIS 2018智能网联汽车产业创新峰会” 。本届峰会将约请来自传统车企、造车新权力、汽车供给商、科技公司、自动驾驶效劳商、动力网络（电池、充电桩）运营商以及智能出行平台等行业领军人物，围绕科技出行的现状与趋向展开讨论和分享。
