智能駕駛操作系統(tǒng),作為汽車智能化的核心,發(fā)展迅速且日益引起關注。本文剖析了其市場前景、技術挑戰(zhàn)及競爭格局,以及國內(nèi)外企業(yè)的布局和開源計劃,為了解該領域發(fā)展提供了全面視角。
圍繞智能駕駛操作系統(tǒng)的相關熱點話題,本報告核心觀點有:
?車載操作系統(tǒng)包括安全車控操作系統(tǒng)、智能駕駛操作系統(tǒng)、座艙操作系統(tǒng),其中廣義的智能駕駛操作系統(tǒng)由系統(tǒng)軟件、功能軟件、應用軟件組成,其中系統(tǒng)軟件由OS內(nèi)核(狹義)和中間件構成。
?目前,我國車控操作系統(tǒng)(含智能駕駛系統(tǒng))自主率在10%以下,仍處于起步階段。除了開發(fā)周期長,技術難度大,資金投入大之外,更大的挑戰(zhàn)在于QNX、Linux與芯片深度綁定,形成壟斷生態(tài)。智能駕駛OS目前尚無成熟解決方案,缺乏實時安全的內(nèi)核、中間件、虛擬化及雙解耦的功能軟件,為我國智能汽車“卡脖子”的技術之一。
?智能駕駛操作系統(tǒng)的競爭格局可從其構成來看。虛擬機和底層操作系統(tǒng)標準化程度高,市場相對穩(wěn)定,主要由QNX、Linux和Android主導。在中間件領域,本土企業(yè)通過定制化服務尋求差異化,如普華基礎軟件、東軟、中科創(chuàng)達、映馳科技、Apollo等。此外,功能軟件的差異化程度較高,是主機廠、Tier 1供應商和科技企業(yè)研發(fā)與合作的重點,涵蓋華為、小米、Apollo、東軟、采埃孚、ETAS等企業(yè)。
?智能駕駛操作系統(tǒng)(OS)的主要參與者可分為五類:部分芯片廠商(如英偉達、地平線)、傳統(tǒng)Tier 1供應商(如ETAS、ZF)、互聯(lián)網(wǎng)科技公司(如華為、小米、中興)、第三方軟件公司(如中科創(chuàng)達、國科礎石、東軟)、OEM汽車制造商(包括新勢力和傳統(tǒng)主機廠),它們各自在軟件驅動型企業(yè)的轉型、整體軟件開發(fā)優(yōu)勢、關鍵軟件技術研發(fā)等方面發(fā)揮著重要作用。
?從發(fā)展趨勢來看,車用操作系統(tǒng)逐步向整車OS演進,當前操作系統(tǒng)已步入智艙+智駕OS階段,未來隨著軟硬解耦和跨域融合,汽車軟件架構由分布式向更集中的方向發(fā)展,車載OS將向整車OS邁進。
?目前,國產(chǎn)廠商紛紛在操作系統(tǒng)市場發(fā)力,推出具備競爭力優(yōu)勢的操作系統(tǒng)版本,如華為推出iDVP平臺,中科創(chuàng)達推出滴水OS,蔚來推出天樞Sky OS,智達誠遠推出峰昇Fusions OS,這些系統(tǒng)適都配了國產(chǎn)芯片方案并獲得主機廠定點項目。
?開源計劃成為智能駕駛操作系統(tǒng)發(fā)展趨勢。目前,國內(nèi)企業(yè)如斑馬智行、普華基礎軟件、國科礎石等相繼推出開源計劃,加速促進智能駕駛操作系統(tǒng)生態(tài)的建設,為智能駕駛和整車操作系統(tǒng)的發(fā)展注入新的動力。
車載操作系統(tǒng)包括安全車控操作系統(tǒng)、智能駕駛操作系統(tǒng)、智能座艙操作系統(tǒng),其中廣義的智駕操作系統(tǒng)由系統(tǒng)軟件、功能軟件、應用軟件組成,其中系統(tǒng)軟件由OS內(nèi)核(狹義)和中間件構成。
目前,智能駕駛操作系統(tǒng)行業(yè)處于發(fā)展初期,其軟件產(chǎn)業(yè)生態(tài)主要由功能軟件供應商、系統(tǒng)軟件(中間件、內(nèi)核、虛擬機)供應商共同構成,其中功能軟件和中間件差異化程度較高,是業(yè)界開發(fā)的重點領域。中間件的代表企業(yè)有國科礎石、TTTech、東軟、德賽西威等。
虛擬化技術可使多個不同安全等級的系統(tǒng)運行在統(tǒng)一計算平臺上,是自動駕駛中重要的基礎軟件,目前國內(nèi)主流的虛擬機方案為QNX Hypervisor。OS內(nèi)核旨在提供操作系統(tǒng)最基本的功能,決定著系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。當前,主流的駕駛域OS內(nèi)核有QNX、Linux和Vxworks三種。
汽車中間件正在呈現(xiàn)多樣化的技術路徑。目前主流的自動駕駛車載中間件方案包括AP AUTOSAR、ROS2、Cyber RT等,其中AP AUTOSAR應用最為廣泛,ROS2和Cyber RT憑借各自優(yōu)勢也逐漸用于自動駕駛。自動駕駛技術的發(fā)展使得系統(tǒng)內(nèi)不同進程和線程之間數(shù)據(jù)交換量的大幅增加,因此通信中間件的重要性日益凸顯。目前,行業(yè)主要采用SOME/IP和DDS等通信中間件進行面向服務架構(SOA)的開發(fā)。
目前,我國車控操作系統(tǒng)(含智能駕駛系統(tǒng))自主率在10%以下,仍處于起步階段。除了開發(fā)周期長,技術難度大,資金投入大之外,更大的挑戰(zhàn)在于QNX、Linux與芯片深度綁定,形成壟斷生態(tài)。智能駕駛OS目前尚無成熟解決方案,缺乏實時安全的內(nèi)核、中間件、虛擬化及雙解耦的功能軟件,為我國智能汽車“卡脖子”的技術之一。
智能駕駛操作系統(tǒng)的競爭格局可從其構成來看。虛擬機和底層操作系統(tǒng)標準化程度高,市場相對穩(wěn)定,主要由QNX、Linux和Android主導。在中間件領域,本土企業(yè)通過定制化服務尋求差異化,如普華基礎軟件、東軟、中科創(chuàng)達、映馳科技、Apollo等。此外,功能軟件的差異化程度較高,是主機廠、Tier 1供應商和科技企業(yè)研發(fā)與合作的重點,涵蓋華為、小米、Apollo、東軟、采埃孚、ETAS等企業(yè)。
智能駕駛操作系統(tǒng)(OS)的主要玩家可分為五類:部分芯片廠商(如英偉達、地平線)、傳統(tǒng)Tier 1供應商(如ETAS、ZF)、互聯(lián)網(wǎng)科技公司(如華為、小米、中興)、第三方軟件公司(如中科創(chuàng)達、國科礎石、東軟)、OEM汽車制造商(包括新勢力和傳統(tǒng)主機廠)。
其中,芯片廠商提供整合了芯片和操作系統(tǒng)的解決方案,代表產(chǎn)品包括英偉達的Drive OS和地平線的Together OS。傳統(tǒng)Tier1供應商正在向軟件驅動型企業(yè)轉型,代表企業(yè)有ETAS、ZF、Elektrobit等。部分互聯(lián)網(wǎng)科技公司利用其整體軟件開發(fā)優(yōu)勢來支持智能駕駛操作系統(tǒng),代表產(chǎn)品包括華為的MDC平臺、中興的智駕OS以及Apollo的智路OS等。第三方軟件公司則主要專注于智能駕駛操作系統(tǒng)的關鍵軟件技術開發(fā),代表產(chǎn)品有中科創(chuàng)達的滴水OS、國科基礎石的ICV OS以及東軟的基礎軟件平臺NeuSAR等。
與此同時,OEM廠商正在通過自主開發(fā)中間件和功能軟件等來實現(xiàn)差異化,包括新勢力和傳統(tǒng)主機廠。在自動駕駛OS領域,新勢力更傾向于全棧自研,代表產(chǎn)品包括蔚來的天樞Sky OS、特斯拉的Version OS;而傳統(tǒng)車廠主要專注于自研功能軟件和軟件集成,代表產(chǎn)品有大眾的VW.OS以及豐田的Arene OS等。目前,大多數(shù)車企的智能駕駛操作系統(tǒng)仍處于研發(fā)階段,預計到2025年將迎來量產(chǎn)期。
從未來發(fā)展趨勢看,車用操作系統(tǒng)逐步向整車OS演進,合作研發(fā)將成為主流。當前操作系統(tǒng)已步入智艙+智駕OS階段,并將會進一步融合;未來隨著中央集成式架構發(fā)展,車載OS將向整車OS邁進。
目前,國產(chǎn)廠商紛紛在操作系統(tǒng)市場發(fā)力,推出具備競爭力優(yōu)勢的操作系統(tǒng)版本,如華為推出iDVP平臺,中科創(chuàng)達推出滴水OS,蔚來推出天樞Sky OS,智達誠遠推出峰昇Fusions OS,這些系統(tǒng)適配了國產(chǎn)芯片方案并獲得主機廠定點項目。
開源計劃成為智能駕駛操作系統(tǒng)發(fā)展趨勢。目前,國內(nèi)企業(yè)如斑馬智行、普華基礎軟件、國科礎石等相繼推出開源計劃,加速促進智能駕駛操作系統(tǒng)生態(tài)的建設,為智能駕駛和整車操作系統(tǒng)的發(fā)展注入新的動力。