隨著以人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析等新一代技術(shù)為代表的數(shù)字經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展,產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成為后疫情時代經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的新引擎。汽車產(chǎn)業(yè)作為數(shù)字化創(chuàng)新的重要載體,在全球范圍內(nèi)已經(jīng)開始了大規(guī)模興起。
在全球數(shù)字化高速發(fā)展的背景下,汽車行業(yè)作為中國國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),其數(shù)字化轉(zhuǎn)型具有必要性與緊迫性。目前已有多家主機(jī)廠通過自主構(gòu)建數(shù)字化中心、開展軟件業(yè)務(wù)布局以及建立生態(tài)合作的方式,加快其數(shù)字化創(chuàng)新的進(jìn)程。例如上汽成立零束軟件公司,聚焦智駕系統(tǒng)功能、軟件架構(gòu)、基礎(chǔ)軟件平臺以及數(shù)據(jù)工廠;長安成立重慶長安汽車軟件科技有限公司,落實(shí)長安“1+5+1”軟件核心能力建設(shè);東風(fēng)與西門子數(shù)字化工業(yè)軟件簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議以及數(shù)字化領(lǐng)域的合作協(xié)議。
2022年8月,億歐智庫正式發(fā)布《2022中國汽車產(chǎn)業(yè)數(shù)字化創(chuàng)新研究報(bào)告——操作系統(tǒng)篇》,對汽車產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展進(jìn)行研究,重點(diǎn)聚焦于智能駕駛操作系統(tǒng)的技術(shù)原理、市場現(xiàn)狀以及參與企業(yè)等多維度的分析與洞察。
技術(shù)驅(qū)動數(shù)字化發(fā)展,汽車產(chǎn)業(yè)成為最佳落地場景
近年來,數(shù)字化技術(shù)一方面促進(jìn)著汽車向智能網(wǎng)聯(lián)、智能駕駛方向發(fā)展,加快5G+車聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同發(fā)展,促使主機(jī)廠加速數(shù)字化升級。另外一方面,數(shù)字化技術(shù)隨著智能駕駛、智能座艙時代的到來,也開始加快車上碎片時間的激活變現(xiàn),為用戶帶來新的駕乘體驗(yàn),為汽車產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶來商業(yè)化新風(fēng)口。
汽車產(chǎn)業(yè)數(shù)字化是利用現(xiàn)有及新興數(shù)字化技術(shù),將數(shù)字基因全方位融入產(chǎn)業(yè),從而發(fā)掘全新商業(yè)價值,優(yōu)化重構(gòu)價值鏈。不僅如此,汽車產(chǎn)業(yè)特有的復(fù)雜度高、資金密集、智能化需求旺盛等特性,是數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的重要場景之一。因此數(shù)字化新興技術(shù)的應(yīng)用極大地驅(qū)動了汽車產(chǎn)業(yè)的智能化發(fā)展與數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
汽車產(chǎn)業(yè)數(shù)字化助推E/E架構(gòu)升級,操作系統(tǒng)成為軟硬解耦關(guān)鍵
汽車產(chǎn)業(yè)數(shù)字化與智能化的發(fā)展趨勢下,傳統(tǒng)分布式E/E架構(gòu)開始向域集中式E/E架構(gòu)轉(zhuǎn)變,大量相同功能的ECU進(jìn)行整合,交由域控制器進(jìn)行統(tǒng)一的管理調(diào)度。整車E/E架構(gòu)的升級使主機(jī)廠與供應(yīng)商能夠完全獨(dú)立于底層硬件,進(jìn)行上層軟件的開發(fā),實(shí)現(xiàn)軟硬件解耦范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大。
在智能汽車SOA軟件架構(gòu)中,操作系統(tǒng)由系統(tǒng)軟件和功能軟件組成,處于上層應(yīng)用軟件和底層硬件之間(智能駕駛中間件也可稱之為廣義操作系統(tǒng)),一般采用分層的方法和結(jié)構(gòu)由底層向上構(gòu)建。在整車E/E架構(gòu)逐步升級的過程中,操作系統(tǒng)成為實(shí)現(xiàn)軟硬件解耦的關(guān)鍵。
操作系統(tǒng)為智能汽車帶來差異化,實(shí)現(xiàn)軟件定義汽車新模式
汽車智能駕駛操作系統(tǒng)作為實(shí)現(xiàn)軟硬件解耦的核心底層軟件,幫助主機(jī)廠打破了傳統(tǒng)供應(yīng)鏈中Tier1 的 “軟硬件一體”交鑰匙式的供給模式。汽車智能駕駛操作系統(tǒng)的發(fā)展可以使主機(jī)廠在對外采購硬件的同時,加大對上層應(yīng)用軟件的研發(fā)與投入,實(shí)現(xiàn)對核心技術(shù)的掌控,在軟件定義汽車時代掌握更多話語權(quán)與決策權(quán)。
同時,軟硬件解耦是實(shí)現(xiàn)軟件定義汽車新開發(fā)模式的前提,通過分離車輛硬件與軟件開發(fā)流程,在硬件售出后,通過OTA實(shí)現(xiàn)軟件的持續(xù)迭代與優(yōu)化,滿足用戶個性化和長尾需求,延緩硬件平臺更新頻率,實(shí)現(xiàn)整車平臺生命周期最大化。智能駕駛操作系統(tǒng)在OTA升級(多域之間的能力通過軟件進(jìn)行連通)的過程中扮演著重要角色,因此智能駕駛操作系統(tǒng)的發(fā)展讓主機(jī)廠看到更具差異化的新型商業(yè)模式。
中間件、功能軟件成為操作系統(tǒng)差異化模塊,參與企業(yè)打造特色發(fā)展路徑
當(dāng)前,國內(nèi)智能駕駛操作行業(yè)發(fā)展仍屬于前期,智能駕駛操作系統(tǒng)的軟件產(chǎn)業(yè)生態(tài)主要由功能軟件供應(yīng)商、中間件供應(yīng)商、底層操作系統(tǒng)供應(yīng)商以及虛擬機(jī)供應(yīng)商共同構(gòu)成。底層操作系統(tǒng)、虛擬機(jī)( Hypervisor )、BSP產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化程度高,復(fù)用率高,同時經(jīng)歷了長期發(fā)展,目前已形成穩(wěn)定的市場格局。智能駕駛中間件、功能軟件作為差異化程度較高的模塊,其參與企業(yè)也正在打造自身具有品牌特色的發(fā)展路徑。
具備ICT屬性科技企業(yè)與聚焦車載基礎(chǔ)軟件研發(fā)的企業(yè)為當(dāng)前智能駕駛操作系統(tǒng)主要的供應(yīng)商。其中具備ICT屬性的科技企業(yè)包括國汽智控、華為、百度三家主流企業(yè),都擁有成熟智能駕駛OS產(chǎn)品,同時深度自研。其中,國汽智控提供基于硬件平臺的全棧操作系統(tǒng)產(chǎn)品,華為基于自研的Harmony OS打造全棧智能汽車解決方案,包括智能駕駛操作系統(tǒng)AOS,百度apollo提供一個開源的基于QNX內(nèi)核的自動駕駛平臺。
聚焦車載基礎(chǔ)軟件研發(fā)的企業(yè)則由AutoSAR AP陣營與ROS陣營的企業(yè)組成,AutoSAR AP是提供高性能計(jì)算和通信機(jī)制的主流中間件方案,以普華基礎(chǔ)軟件、東軟睿馳、經(jīng)緯恒潤、映馳科技等主流企業(yè)為代表;ROS作為機(jī)器人軟件中間件,可用于智能駕駛領(lǐng)域,以Autocore為代表。
智能駕駛操作系統(tǒng)供應(yīng)商通過與主機(jī)廠進(jìn)行深度合作,為其提供定制化、差異化的產(chǎn)品方案。在此過程中,智能駕駛操作系統(tǒng)企業(yè)有望參與主機(jī)廠的架構(gòu)平臺建設(shè)與選型中,提供上層應(yīng)用軟件開發(fā)接口,并幫助適配芯片。
統(tǒng)一操作系統(tǒng)將出現(xiàn),智能汽車賦能新基建全面發(fā)展
在整車集中式E/E架構(gòu)成為發(fā)展趨勢下,汽車的座艙域、車控域、智能駕駛域?qū)⒌玫秸?,因此統(tǒng)一的智能汽車操作系統(tǒng)將出現(xiàn)。基于統(tǒng)一的智能汽車操作系統(tǒng),不同的智能化功能會由相應(yīng)功能模塊組件來完成。
未來,在數(shù)字化發(fā)展下,汽車產(chǎn)業(yè)將孕育出新模式新業(yè)務(wù),形成新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。數(shù)字化技術(shù)的賦能下,汽車產(chǎn)業(yè)將實(shí)現(xiàn)提質(zhì)、降本、增效以及減存的發(fā)展趨勢。同時數(shù)字化也將為汽車產(chǎn)業(yè)帶來新的業(yè)務(wù)模式、新的技術(shù)范式、新的組織方式以及新的文化意識。
同時,汽車產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化發(fā)展將持續(xù)從車、人以及流程切入,推進(jìn)研、產(chǎn)、供、銷、服的數(shù)字化,釋放全生命周期的數(shù)據(jù)價值。智能汽車發(fā)展帶來的新需求,將拉動新基建的發(fā)展與完善,同時智能汽車將作為“移動數(shù)據(jù)中心”與智慧交通、智慧城市等新基建之間相互賦能并成為其發(fā)展的關(guān)鍵一環(huán)。
結(jié)語
在新一輪科技革命背景下,中國汽車產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生深刻變革。數(shù)字化轉(zhuǎn)型正成為一項(xiàng)復(fù)雜且龐大的系統(tǒng)工程,讓汽車產(chǎn)業(yè)當(dāng)中的各類企業(yè)紛紛為之長期布局并持續(xù)演進(jìn)。智能駕駛操作系統(tǒng)是智能駕駛技術(shù)發(fā)展的核心模塊之一,對其實(shí)時性、可靠性、功能安全、信息安全、及計(jì)算能力都有著極高的要求,成為主機(jī)廠、傳統(tǒng)供應(yīng)商以及科技企業(yè)助力汽車產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中的布局重點(diǎn)。