中国车用操作系统开源计划发布，首个原创微内核开源版本将于5月正式发布

　　2月18日，中国汽车工业协会软件分会(以下简称：软件分会)发布中国车用操作系统开源计划(以下简称：开源计划)。普华基础软件、一汽、东风、长安、中汽创智、中电科32所、西部智联、地平线、芯驰、先进操作系统创新中心、电子科技大学等企业和高校，结成开源共建伙伴，实施开源计划。
　　中国汽车工业协会常务副会长付炳锋在发布开源计划时表示：＂中国已成为智能汽车的最大市场，技术创新和产业生态发展日新月异，迫切需要一个开源、开放的操作系统内核，支撑全新技术架构的软硬件协同创新。我们有责任尽快打造一个以开源内核为基础的智能网联汽车软件系统中国方案。＂
　　智能网联汽车是新一代科技革命的重要载体，操作系统衔接了上层应用软件生态和底层硬件资源，是构建生态体系的关键。内核是操作系统的核心，提供操作系统最基础的功能，保障系统的性能和稳定。基于汽车产业车用操作系统行业现状，付炳锋强调，当前，全球车用操作系统内核都是闭源软件，操作系统的内核研发是一个系统工程，开发难度大、周期长，难以独立形成商业模式，需要共建产业生态，更需要政府的高度关注与持续支持。同时他希望，在软件分会搭建的开源平台上，产业层面能真正形成生态合力，共同打造中国标准，建设智能网联汽车软件系统中国方案。
　　随着智能网联汽车的发展，新的电子电气架构对操作系统提出了更高的要求，车用操作系统必须能支持异构、高算力芯片，具备高安全、高性能的特点。本次开源的车用操作系统内核，将采用微内核技术路线，针对智能驾驶在实时性和安全性方面的要求进行创新设计，进一步提升操作系统的性能。
　　普华基础软件战略研究院院长张晓先详细介绍了开源车用操作系统原创微内核技术。他表示，首个车用操作系统原创微内核开源版本将在2023年5月正式发布。该版本可面向各类芯片平台和应用场景提供安全内核，具有内核微型化、服务模块化、遵循POSIX规范、可靠性高、实时性强、安全性高、可扩展性强等特点。
　　图：开源车用操作系统内核架构
　　此次中国车用操作系统开源计划的发布，标志着中国汽车产业在智能网联汽车发展模式上，走向更高水平开放。开源计划将通过行业共建模式，欢迎更多产业伙伴加入，以全球化视野和胸怀，共同构建开源生态，共创共享开源成果，为中国汽车产业的发展贡献力量!
　　统一的标准化接口，实现车用软件可跨车型、跨平台、跨车企重用
　　随着＂软件定义汽车＂已成为行业共识，软件成为智能网联化变革发展的重要抓手。中国汽车工业协会联合AUTOSEMO、SDV工作组、CASA行业组织成立＂中国汽车工业协会软件分会＂，为行业搭建统一、协同、开放的平台，统筹优势资源，形成行业合力，加快推动汽车软件生态建设。2022年6月28日，中国汽车工业协会软件分会正式成立，2022年11月，软件分会面向业界正式发布了《软件定义汽车产业生态创新白皮书1.0》。
　　白皮书提出＂分层解耦是降低智能汽车软硬件开发复杂度的关键手段，整车厂、零部件供应商、汽车软件等企业需要更加开放协同，通过联合定义并应用统一的软硬件标准化接口，实现汽车应用软件可跨车型、跨平台、跨车企重用;硬件可扩展可更换，即插即用;让智能汽车成为可持续保值增值，最终实现软件定义汽车创新发展＂的产业生态建议。
　　图：软件定义汽车体系框架
　　生态协同方面
　　在新型电子电气架构领域，目前大部分整车厂和供应商短期内都聚焦在平台基础建设，例如新架构的硬件、软件中间件、 SOA 架构及原子 服务 等开发落地。长期来看，在 SOA 架构及广义的整车操作系统建设初步成熟后，丰富的上层应用生态才是未来价值增长的关键点，拥有巨大的想象空间。而创造出丰富的应用的核心是打造繁荣的开发者生态，以智能手机行业在中国的开发者生态数据为例，详见 下表。
　　中国智能手机行业生态数据统计
　　图：手机行业开发者平台的商业模式
　　部分整车厂和零部件供应商已经开始布局并建设汽车应用软件的开发者生态，但是相比于智能手机行业，汽车应用软件开发者生态的挑战更大，主要体现如下：
　　第一 各整车厂之间的标准、接口规范不统一汽车是一个定制化、 非标化程度很高的产品，各整车厂设计的 电子电气 架构下的 软 硬件接口各不相同，并都在开发定义自己的汽车操作系统 、 服务接口 、 开发工具链等，这意味着同一个应用要落地到不同品牌的汽车上可能需要经过大量的开发适配工作，从而导致应用开发和部署成本很高，一定程度上会影响开发者参与的意愿度。
　　第二 单一整车厂的体量和用户基数有限，难以吸引到大量的开发者单一整车厂的用户数量有限，大部分国内整车厂每年不到200万辆，小整车厂可能只有 10 万量不到，再加上前面提到的各车厂的标准 、 接口都不相同，意味为单次应用开发及部署开发可触达的用户有限。
　　第三 汽车软件开发的专业性要求度高，落地见效周期长。
　　汽车作为安全属性很高的产品，这就需要开发者具备较强的专业知识背景，所开发的应用要确保不能影响功能安全及信息安全要求，需要经过长时间的测试验证才能部署到汽车上使用。
　　产业分工价值链转移
　　软件定义汽车对产业链分工产生了颠覆性的改变，各利益相关方的分工变化如下图所示
　　图：产业链中各利益相关方分工的变化
　　过去
　　大部分整车厂的职责是定义整车电子电气配置特性，描述车型特性及功能，明确用户明显可见的汽车特征， 比如 ＂电动天窗＂、 ＂全景天窗＂等能够被驾驶员或乘客所应用的功能，＂防抱死系统 ABS ＂或＂车道偏离报警 LDW ＂等用户能够感受到的增加汽车安全的特性。
　　传统模式下，整车厂协调各 Tier 1 开发产品，装配成试验车，并通过一系列整车试验完成产品认证 ，变更周期长。这种完全依赖 Tier 1 的 方式存在 着 执行不灵活 、 业务效率低 、 数据碎片化等弊端 不满足 功能迭代 快速上市的需求 。
　　现在
　　各个整车厂在新型电子电气架构开发过程中，希望自上而下定义需求 、 功能和标准 。在定义整车电子电气配置特性时，需要讲好用户故事(User Story)，明确作为一个<角色>, 想要<活动>, 以便于<取得商业价值>。并在此基础上完成用例 U se C ase设计，复杂 的 系统设计和软件设计，从而形成各电控系统的硬件需求和软件需求，再分软件 、 硬件单独采购 。 当前电子电气 架构实现方式一般有两种， 一种方式是与基础平台厂家 建立合作 另外 一种方式是自主研发 、 垂直整合 。 两种方式都将导致供应关系发生根本性变化， 原有传统 供应链体系变革存在阻力。
　　未来
　　整车厂、Ti er 1 和 Ti er 2 各司其职的价值链将被进一步打破， Ti er 1 甚至 Tier 2 将深度参与整车厂主导的复杂系统设计和软件设计， ICT 科技公司、互联网公司、 车载 软件公司 等 的涌入带动供应链管理扁平化，产业链的各利益相关方还没有明确边界。 软件定义汽车 总体规划， SOA 顶层设计，整车厂应该负责哪一部分? Ti er 1 应该负责哪一部分?这些都是摆在整车厂面前的难题，如果全部自己做会耗费大量精力和财力，全部交给 Tier 1 厂家又很难形成产品差异化，如何进行业务分工，厘清整车厂与 Tier 1 厂家边界是目前面临的挑战。
　　车企传统供应链模式转变
　　整车厂传统采购模式主要围绕硬件制定组织、流程和工具，而面向当前及未来 软件定义汽车所要求的电子电气架构正由信号导向向服务导向转变，并带来软硬件的充分解耦与供应链协同模式的转变。 整车厂 已经开始思考软件的 Maker or Buyer 策略、采购策略、质量保障 以及组织优化等关键问题 ，比如
　　软件价值链的 哪些环节应由整车厂自研把控?哪些环节应该交给外部供应商来提供?
　　整车 厂如何与供应商协作以有效保障和把控 软件系统的开发成熟度与完成度?
　　针对软件开发，整车厂如何调整长 期合作关系与并购投资规划?如何拓展与软件供应商以及其他伙伴的合作关系?
　　产业链升级优化：大幅提升开发维护效率，缩短TTM
　　随着汽车智能化的深入发展汽车的软件和硬件复杂度将越来越高 传统以硬件设计为中心的 V 型开发流程 亟需优化 。 传统分布式 电子电气 架构 对新 功能的持续迭代 、 快速升级变得越来越困难 ，很多机械类的 硬件产品 即便 一个很小的变更 也要牵动整车的更改 ，要按照 V 型开发流程进行严格验证，是 导致 传统整车开发周期长的主要原因。
　　而通过软硬件 分层解耦架构 ，汽车开发将进入到以软件为核心的迭代开发新模式。 在该模式下 软件和硬件不仅可以同步进行平台化开发 还可保持差异化上市和持续升级迭代 从而 大大缩短产品的研发周期 。如现在大多数智能汽车在开发时，会优先进行硬件的冗余设计，以便日后通过 OTA 功能来持续升级，而用户在购车的时候无需一次性购买一整包的全家桶，用户可以自由选择配置。
　　软件功能的开发不再受整车上市流程约束，具有一定的灵活性
　　软件功能 可灵活 复制到其他车型，而无需同一功能在不同车型上开展大量重复性定制开发 工作
　　在使用车辆的过程中，用户可以 按需订阅 新功能，让整车厂与用户的联接不单单是买车 环节 这一次，而是 用车的 全生命周期的互动，产生更多交易的可能。
　　如处于转型中的德国大众汽车，在面向未来发展时，其正在进行研发流程和组织管理优化 。 据报道 大众将以软件优先，聚焦车辆的系统和功能，使得技术研发更加高效互联，实现车辆研发周期缩短 25%25%，从 54 个月缩短至 40 个月。
　　图：汽车开发模式的转变
　　此外，过去汽车出现了大批因软件 问题而发生的召回事件，大大增加了整车 厂 的召回成本。而在软件定义汽车的 开发模式 下，整车 厂 可通过 OTA 远程进行问题修复 ，并可减少召回引起的运营支出 ，同时 快速响应客户的需求。进一步来看，未来在用户同意的前提下，还可利用远程技术对车辆状态开展在线实时监测，做到故障和危险提前预警，真正保障用户安全出行。
　　为创造跨行业交流机会、促进汽车及汽车电子产业迈进，2月23日，由全球领先电子科技媒体集团AspenCore和上海市交通电子行业协会合办的＂中国国际汽车电子高峰论坛＂将在上海浦东喜来登由由大酒店隆重举行。此次论坛开设智慧出行峰会、智能驾驶与预期功能安全论坛、智能座舱与人机交互论坛、新能源汽车发展论坛等交流平台，以汽车电子全产业链的视角、多维度的观察方式，引发更多样与更具影响力的思考。点击这里报名参加。