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​汽车的「软实力」也得防卡脖子

近日,研究机构 Strategy Analytics 数据显示,全球搭载 BlackBerry QNX 软件的汽车数量已超 2.15亿辆,较去年增长 2000 万辆。

而 BlackBerry 2023 财年第一季度财报显示,QNX 的待实现版税收入(Royalty Revenue Backlog)达 5.6 亿美元,增长 14%。

BlackBerry 也在近期获得了 Aptiv、电装、福特、通用、现代、LG电子、麦格纳和沃尔沃等行业头部企业的设计订单。

BlackBerry 的转型之路自伊始便高歌猛进,目前牢牢占据车载底层操作系统领域的头把交椅,更为重要的是,它并非开源,基于任何 QNX 技术设计的系统都需要授权费用,这就意味着如果 BlackBerry 拒之门外,你将举步维艰,如鲠在喉。

02 底层操作系统的稀缺性

除去类似苹果 Carplay 这种映射式的「操作系统」外,目前车企主要还是围绕定制型和 ROM 型两种操作系统进行开发。而这两者区别在于自我定制化的深度,ROM 型深度有限不涉及内核等修改,但两者均基于底层操作系统进行定制。

QNX、Linux 和 Android(基于 Linux 内核)构成底层操作系统三大阵营,WinCE 已停止更新并逐渐退出该领域。

QNX 最初由加拿大公司 Quantum Software Systems 于 1980 年代初开发,后来更名为 QNX Software Systems。它是符合便携式操作系统接口 ( POSIX ) 类 Unix 的实时操作系统,主要针对嵌入式系统领域,是全球第一款达到 ASIL D 级别的车载操作系统也是首批商业上成功的微内核操作系统之一。

  • 2004年,QNX 出售给美国音响电子公司哈曼;

  • 2010年,BlackBerry 宣布从哈曼手中收购 QNX。

QNX 最大的优势在于其高安全性、稳定性及实时性。因此常年霸占车载 OS 领域的主要份额,根据 IHS Markit 数据显示,QNX 特别是在讲究安全性的仪表盘和辅助驾驶等智能驾驶 OS 领域的市占率接近 100%。但相应的,QNX 不开源的特质也导致其欠缺开放性,应用生态匮乏,并且如果基于 QNX 技术进行进一步开发需要缴纳授权费用。

而 Linux 和 Android 无疑是对 QNX 的短板进行了很好地填补。

Linux 是基于社区开源模式的分时操作系统,无需商业授权费用,完全免费,可自主定制,开发成本相对较低。但 Linux 内核复杂程度高,Linux V4.19 的内核有超 1700 万行的代码,并且不断增加。

卡耐基梅隆大学的一项研究结果显示,每百万行代码约有 6000 个漏洞,哪怕优化较好,也存在近千个漏洞。

因此,Linux 的安全性和实时性方面注定无法在智能驾驶领域与 QNX 一较高下,但在车载信息娱乐领域它的开源性可以让诸多玩家着手开发,一起打造车载应用的生态。

Android 基于 Linux 内核开发,在全球智能手机市场占据主导地位,也得益于在智能手机上的造诣,Android 最大的优势便是在于优秀的兼容性和丰富的应用生态,在车载信息娱乐领域可以极大程度地发挥其优势。

根据佐思汽研预测, 2026 年 Android 类 OS 在新车座舱操作系统的占有率将从 2021 年的 25% 提升到 50%。

开发底层系统内核是件极其耗费时间且极具成本的事情,QNX 发展逾 40 年也尚未有人撼动过其在汽车嵌入式系统领域的地位,更何况对于本身软件开发实力薄弱的传统车企,而 QNX 的高安全性注定在智能驾驶域上具有难替代性,这一点从大部分车企选择中便可看出。

总结:没得选。

02 各大车企的车载 OS:万变不离其宗

绝大部分企业都选择在基础的底层操作系统上进行「魔改」,来满足个性化的需求,也就是上文提到的定制型和 ROM 型两大系统。

而鉴于整个车载 OS 所要同时兼具安全性和拓展性以及丰富的应用生态,因此大部分车企根据不同域对功能需求的不同,选择以 QNX + Linux/Android 的形式来打造完整的车载 OS。

国外传统车企底层一般基于 QNX + Linux 的形式,如奔驰的 MBUX、宝马 iDrive、奥迪 MMI、丰田 G-Book 等。国内 Android 生态良好,因此国内本土品牌和造车新势力都倾向于基于 Android 打造车载系统,如比亚迪 DiLink、吉利 GKUI、蔚来 NIO OS、小鹏 Xmart OS 等。

上述车载 OS 都属于 ROM 型操作系统,即不改变系统内核、虚拟机等下层基础架构,仅根据需求定制应用程序、汽车服务等上层。也是大部分车企选择切入车载 OS 赛道的方式。

但 ROM 型操作系统本质还是依赖于底层操作系统,就相当于把毛坯房做了装修,房子的格局依然没变。

03 定制型系统成为新的可能

以华为鸿蒙、阿里 AliOS、大众 VW.OS 和特斯拉 Version 为代表的定制型系统提供了更好地思路。

2020 年,华为公布了鸿蒙车载系统: 鸿蒙座舱操作系统HOS、智能驾驶操作系统 AOS 和智能车控操作系统 VOS。

其中,HOS、AOS 操作系统已经有大量的合作伙伴在进行开发;VOS可支持包括恩智浦等在内的芯片供应商。

上述三大系统由跨域集成软件框架 Vehicle Stack 控制管理。需要注意的是,华为基于鸿蒙打造的车载 OS 是首个拥有 Security(CC EAL5+)& Safety(ASIL-D)双认证的开源操作系统,其具备 Linux 和 Lite 微内核等多个内核,配合华为麒麟芯片及分布式能力,鸿蒙车载 OS 可以实现手机与汽车的无缝衔接及丝滑的操作体验。

阿里的 AliOS 基于 Linux 内核,具备自主知识产权,主要应用于智能座舱,通过云服务相关的模块接入阿里巴巴的生态环境。阿里巴巴相继在 AliOS Things 和 AliOS Lite 上进行开源,分步骤实现智能车机操作系统、智能座舱操作系统、智能整车操作系统。

2015 年,阿里巴巴和上汽集团共同发起的智联网汽车基金投资成立斑马网络,基于 AliOS 打造了智能网联汽车开放平台——斑马智行, 目前已经合作上汽、一汽、南北大众等车企 10 余个汽车品牌、40 多款车型、100 多万辆智能汽车上。

定制型系统可以同时兼顾汽车安全性及扩展性的考量,特斯拉的 Version 就是很好地证明,而技术实力强悍的华为与阿里的加入无疑对国内汽车车载系统产业有着很好的领头作用,在讲究国产化、自主可控的当下显得意义深远。

写在最后

我国是全球智能电动汽车销量大国,这背后亦是同样体量庞大的车载系统市场。根据观研报告的数据显示,到 2025 年,全球汽车广义操作系统(功能软件、狭义操作系统、中间件)市场规模将达 370 亿美元,年复合增长率达 13.1%,我国车载 OS 市场规模有望突破 395.3亿元。

但国内车载 OS 产业仍旧在很大程度上深受海外技术的影响,内核、中间件等环节极易被「卡脖子」。因此,产业人士多有呼声,加快加强建立产业链的开源合作生态,而国家层面近年来也不断推出相关行业政策,也足见国家政府和产业对其的重视程度。

国务院在《新能源汽车产业发展规划〔2021 — 2035 年)的通知》中明确提出,到 2025 年,新能源汽车车用操作系统技术取得重大突破,安全水平全面提高;高度自动驾驶汽车实现限定区域和特定场景商业化应用;到 2035 年,高度自动驾驶汽车实现规模化应用。

作为国内仅有的能够深度定制系统内核,且满足国际最高安全认证标准(ISO 26262 ASI-D 产品认证)的车载 OS 厂商,华为和斑马智行的出现无疑打破了我国汽车「软实力」的痛点。

虽然整个汽车车载 OS 还处于发展初期阶段,且呈现百家争鸣的态势,但结合华为和阿里自身的技术优势去赋能各大车企,与中国芯片产业深度配合,打造出适合中国汽车市场的系统与软件应用生态,加深产业链上下游的联系与粘性。

在乱象中寻觅出一条清晰、稳定的发展道路,是在新兴领域站稳脚跟的关键,随着汽车新四化不断推进,车载 OS 领域的竞争才刚刚开始。

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