中汽创智严俊杰：智能电动汽车操作系统发展趋势洞见
时间: 2023-11-05 23:29
来源: 中国汽车软件大会
作者: editor
2023年11月3日，2023中国汽车软件大会在上海嘉定举办。本届大会以“聚软件之力，创数智未来”为主题，由中国汽车工业协会主办，中国汽车工业协会下属单位中德智能网联汽车推广应用中心、上海智能汽车软件园共同承办，中国汽车工业协会软件分会、智能网联汽车分会和中国汽车工程学会汽车基础软件分会协办。紧扣新时代汽车产业高质量发展和汽车软件发展要求，本次会议设置了“1场大会论坛+4个主题论坛”，旨在打造汽车软件领域开放、高端、权威的交流与沟通平台。
其中，在下午举办的“汽车操作系统‘芯’发展”主题论坛上，中汽创智平台软件开发部副总经理严俊杰发表精彩演讲。
以下内容为现场演讲实录：
尊敬的各位领导，各位专家，下午好！
我带来的是“智能电动汽车操作系统发展趋势的洞见”，从上午到现在可以看到，智能汽车的发展带来软件行业蓬勃发展，从规模以及占比都可以看到，都在极大提升。在这个过程中，软件的复杂度和开发难度在逐年增加，在这一块我们能看得到的相当于全栈自研这一块实现难度还是比较大的。中汽创智的建议，大家一起构建智能汽车协同的生态。我的分享分三个部分：第一操作系统发展现状；第二是中汽创智的方案与实践；第三在操作系统生态拓展建设的看法。
一、车用操作系统发展现状。
随着智能化和网联化的发展，电子电气的架构是趋于集中化的，软硬件是解耦的，硬件也越来越标准化。在这块，我们能看到过去电子电气的架构是分布式的，在车控领域已经开始慢慢地用了AUTOSAR，但是还是有很多ECU的产品使用非AUTOSAR。车载领域看到多个中间件和操作系统是同时存在的，并没有形成标准。现在整个电子电气的架构在快速的集中化，我们能看到芯片跟以往是不一样的，基本以SOC和MCU的结合，逐步形成了车控操作系统、自驾和座舱三域操作系统的情况存在。以往我们是面向信号的软件架构，现在基本上是一个面向服务的情况。大家也慢慢在定义整个广义操作系统这块。
未来可以看得到，车用操作系统会成为整个汽车产品的核心底座，大家都在布局整个生态的建设，会打造属于自己的汽车产品的软件生态。我们可以看得到，整体的智能汽车发展是依托硬件的支撑，软件的提升，以及生态共建的趋势往前走的。
操作系统这块，我们根据2019年10月份车标委发布的《车用操作系统标准体系》，根据应用场景一般分为三个，其实这个也是我们目前说的比较多的三域：车控操作系统、车载和自驾操作系统。我们也会从操作系统的开发深度来慢慢体验这一块，我们会分为狭义、广义，以及整车的操作系统。狭义的操作系统在以前，所有的操作系统还是在用简单的信号来处理车控域的驱动，大家对操作系统的意识还没有那么强，慢慢会用到wince这样的操作系统，所以会形成狭义的操作系统概念，主要解决软硬的解耦。
在2016年之后，软件开始慢慢定义汽车在行业的声音也慢慢出来，大家可以看得到，我们对一个汽车购买的认知有的时候不仅仅局限于马力的大小，还有真皮座椅这块，我们慢慢会注意到它的智能化，这时候大家慢慢引入广义操作系统。广义操作系统应用之下、硬件之上，包含整个的流程和工具，形成了整车操作系统。在这一块，功能软件是我们用来支撑三域的应用能够快速开发，整合一整套的便捷开发软件的集成。
再往后，我们可以看得到，因为按照现在的万物互联，智能驾驶这块的突出体现，在这块慢慢地我们会把云端、车端、以及IoT端会整合到整个操作系统领域里面来，这样涉及的内容就越来越多。这块的好处是什么呢？它能够让整个汽车软件的产品定义它自己产品的生态，在产品生态里面所有的标准都是一致的，数据是可以共享的，能够形成商业生态的闭环。
再看一下目前国内外狭义的操作系统和广义操作系统的情况。在功能软件这一块，各个车厂都在做自己的定制化，或者跟他的供应商做定制化的开发，都差不多。在中间件这块，国内外还是有很大的差别。国内的MCU会用CPAUTOSAR，这都差不多。在SOC这块，国内还是多技术在演进，会用到DDS、Apollo、ROS，国外依托着大厂做AP AUTOSAR的情况。狭义操作系统，在国内起步比较晚，为了融入到行业里面，可能需要做更多的事情，所以会做小而全的情况，国外因为时间比较长，大家在每个行业里面已经开始深耕了，所以做的分工是比较清晰的，也比较专业，比较深。
主流的国外主机厂在构建整车操作系统这块所做的事情，在愿景方面可以看到大众和丰田都是比较明显地用软件驱动成为他们的战略目标，组成和用途里面都围绕平台、工具链、数据整合起来，实现的路径通过投资、并购，加速整体的操作系统开发进度。特斯拉跟他们是有一定的差别，特斯拉更多的运用一些开源的软件，构建了全栈自研，基本上围绕平台、工具链、数据中心这块去构建的。
二、中汽创智的方案与实践。
我们在发布了擎臻OS包含了CP、CAP、MOS虚拟化，还有相关的工具链，我们的产品覆盖的应用场景包括了三域、车控、自驾、座舱。我们的OS是广义的OS，包含了CP，CP是符合AUTOSAR的标准，主要运用于现在的车控，我们也有相应的产品类似在使用和开发过程中。CAP包括两部分，一个是AP的AUTOSAR，还有一个是AD（主要用在自动驾驶组件里面），MOS虚拟化是狭义的内容，用在舱驾一体项目里面。我们上面做的工作包含基础软件的标准化，目前我们符合AUTOSAR20-11的规范要求，符合ASPICE Level3的标准，IOS26262的标准，域控制器我们有很多的项目在做，还有一些一体化的工具，芯片我们也适配了主流的MCU的芯片，包括国内的一些SOC芯片。
CP提供了多层安全监控的框架，具有功能强大的分析能力，支撑安全架构的搭建，实现了MCU多核的通讯。CAP是AP和AD的构成，应用的场景也比较多。MOS是过了ASIL-D的认证，综合了微内核和宏内核，兼顾了安全和性能。
我们也在做下一代的产品，就是整车的操作系统这块，我们目前也在做相关产品开发。
产品构成上，主要有四部分组成，分别是左下角的整车软件库，数据中心，开发软件的标准规范，以及工具链。整车软件库，面向SOA，助力OEM实现软件先行开发，实现整车软件的快速迭代。数据中心，包含数据的收集，处理和存储。标准规范库，由功能安全，信息安全，应用软件标准和基础软件标准构成。工具链，则面向开发，仿真和验证。
三、操作系统生态拓展建设。
在生态这块的建设，我们会一起去考虑一些内容，整个生态建设的必要性，从汽车这块可以看到，肯定会成为新一代移动终端，我们分析可以参考手机操作系统的发展。它的发展过程是硬件定义时代，那时候看到的要么是功能机，要么是比较简单的智能机，通过嵌入式软件解决了打电话的功能。软件定义时代慢慢到了触屏的东西，诺基亚、摩托罗拉在生态的选择上要么是封闭的，要么是没有去及时构建软件生态，包括软硬件一体的生态，北向和南向的生态。Windows phone生态没有能够充分构建起来，我们从现在可以看到的成为了两个阵营，一个是安卓的，一个是IOS。这个已经进入到了生态的时代。苹果、特斯拉能够做闭环的生态，因为它在这个行业里面是先驱，是引领整个行业在发展，同时能够短时间积累比较多的应用。大家对它的品牌认知度还是比较高的，这块对它中间所做的错误容忍度还是比较高的，比如死机了会重启一下。
我们国内系统的创建可以参考手机，因为国内的手机厂进入的时间比较晚，这时候我们只能去拥抱，把它开源，让更多的人参与进来，在慢慢积累的过程中，共建整个生态。我们借鉴手机的生态可以看到，我们希望是联合上下游的资源，构建硬件生态，更好地服务OEM厂商，也希望大家一起构建完整的工具链、开发环境，以及流程标准，整体提升这方面的生态能力。
整个行业的这块，我们参与组织是比较多，在国外标准的定义，以及开发市场份额的占有是走的比较前。他会把Linux的组织、安卓的组织、AUTOSAR的组织，依托比较多的开源生态，有很多的会员，同时参与进来的厂商也比较多，而且比较的成熟。国内今天是汽车工业协会、软件分会参与这些事情，包括标准的制定、白皮书的发布、接口的定义，我们已经在慢慢地做一些面向国内的政策、面向国内的厂家，以及企业、开发者的工作。国外虽然比较成熟，但是它的响应、服务定制跟国内还是有很大的差别，从这个机会来讲，我们来构建我们的协会，同时满足国内的应用市场，提升我们的份额。
我们在整个生态拓展的实践上的活动，加入了中国汽车工业协会、中国汽车工程学会，同时开展了一些团标的制定，一些标准的定义接口，我们会拿一些技术攻关，制定白皮书、技术指导这块，我们参加的活动比较多，以及主题论坛，跟工程学会成立了联合实验室，1日的时候我们发布了基础软件白皮书4.0的版本。这就是我们目前中汽创智所做的事情。
最后拿一句话结束我的报告，中汽创智的愿景是：研发绿色低碳、智慧全、极致体验的汽车技术，赋能美妙出行、美好生活。谢谢大家！
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2023年11月3日，2023中国汽车软件大会在上海嘉定举办。本届大会以“聚软件之力，创数智未来”为主题，由中国汽车工业协会主办，中国汽车工业协会下属单位中德智能网联汽车推广应用中心、上海智能汽车软件园共同承办，中国汽车工业协会软件分会、智能网联汽车分会和中国汽车工程学会汽车基础软件分会协办。紧扣新时代汽车产业高质量发展和汽车软件发展要求，本次会议设置了“1场大会论坛+4个主题论坛”，旨在打造汽车软件领域开放、高端、权威的交流与沟通平台。
其中，在下午举办的“汽车操作系统‘芯’发展”主题论坛上，中汽创智平台软件开发部副总经理严俊杰发表精彩演讲。
以下内容为现场演讲实录：
尊敬的各位领导，各位专家，下午好！
我带来的是“智能电动汽车操作系统发展趋势的洞见”，从上午到现在可以看到，智能汽车的发展带来软件行业蓬勃发展，从规模以及占比都可以看到，都在极大提升。在这个过程中，软件的复杂度和开发难度在逐年增加，在这一块我们能看得到的相当于全栈自研这一块实现难度还是比较大的。中汽创智的建议，大家一起构建智能汽车协同的生态。我的分享分三个部分：第一操作系统发展现状；第二是中汽创智的方案与实践；第三在操作系统生态拓展建设的看法。
一、车用操作系统发展现状。
随着智能化和网联化的发展，电子电气的架构是趋于集中化的，软硬件是解耦的，硬件也越来越标准化。在这块，我们能看到过去电子电气的架构是分布式的，在车控领域已经开始慢慢地用了AUTOSAR，但是还是有很多ECU的产品使用非AUTOSAR。车载领域看到多个中间件和操作系统是同时存在的，并没有形成标准。现在整个电子电气的架构在快速的集中化，我们能看到芯片跟以往是不一样的，基本以SOC和MCU的结合，逐步形成了车控操作系统、自驾和座舱三域操作系统的情况存在。以往我们是面向信号的软件架构，现在基本上是一个面向服务的情况。大家也慢慢在定义整个广义操作系统这块。
未来可以看得到，车用操作系统会成为整个汽车产品的核心底座，大家都在布局整个生态的建设，会打造属于自己的汽车产品的软件生态。我们可以看得到，整体的智能汽车发展是依托硬件的支撑，软件的提升，以及生态共建的趋势往前走的。
操作系统这块，我们根据2019年10月份车标委发布的《车用操作系统标准体系》，根据应用场景一般分为三个，其实这个也是我们目前说的比较多的三域：车控操作系统、车载和自驾操作系统。我们也会从操作系统的开发深度来慢慢体验这一块，我们会分为狭义、广义，以及整车的操作系统。狭义的操作系统在以前，所有的操作系统还是在用简单的信号来处理车控域的驱动，大家对操作系统的意识还没有那么强，慢慢会用到wince这样的操作系统，所以会形成狭义的操作系统概念，主要解决软硬的解耦。
在2016年之后，软件开始慢慢定义汽车在行业的声音也慢慢出来，大家可以看得到，我们对一个汽车购买的认知有的时候不仅仅局限于马力的大小，还有真皮座椅这块，我们慢慢会注意到它的智能化，这时候大家慢慢引入广义操作系统。广义操作系统应用之下、硬件之上，包含整个的流程和工具，形成了整车操作系统。在这一块，功能软件是我们用来支撑三域的应用能够快速开发，整合一整套的便捷开发软件的集成。
再往后，我们可以看得到，因为按照现在的万物互联，智能驾驶这块的突出体现，在这块慢慢地我们会把云端、车端、以及IoT端会整合到整个操作系统领域里面来，这样涉及的内容就越来越多。这块的好处是什么呢？它能够让整个汽车软件的产品定义它自己产品的生态，在产品生态里面所有的标准都是一致的，数据是可以共享的，能够形成商业生态的闭环。
再看一下目前国内外狭义的操作系统和广义操作系统的情况。在功能软件这一块，各个车厂都在做自己的定制化，或者跟他的供应商做定制化的开发，都差不多。在中间件这块，国内外还是有很大的差别。国内的MCU会用CPAUTOSAR，这都差不多。在SOC这块，国内还是多技术在演进，会用到DDS、Apollo、ROS，国外依托着大厂做AP AUTOSAR的情况。狭义操作系统，在国内起步比较晚，为了融入到行业里面，可能需要做更多的事情，所以会做小而全的情况，国外因为时间比较长，大家在每个行业里面已经开始深耕了，所以做的分工是比较清晰的，也比较专业，比较深。
主流的国外主机厂在构建整车操作系统这块所做的事情，在愿景方面可以看到大众和丰田都是比较明显地用软件驱动成为他们的战略目标，组成和用途里面都围绕平台、工具链、数据整合起来，实现的路径通过投资、并购，加速整体的操作系统开发进度。特斯拉跟他们是有一定的差别，特斯拉更多的运用一些开源的软件，构建了全栈自研，基本上围绕平台、工具链、数据中心这块去构建的。
二、中汽创智的方案与实践。
我们在发布了擎臻OS包含了CP、CAP、MOS虚拟化，还有相关的工具链，我们的产品覆盖的应用场景包括了三域、车控、自驾、座舱。我们的OS是广义的OS，包含了CP，CP是符合AUTOSAR的标准，主要运用于现在的车控，我们也有相应的产品类似在使用和开发过程中。CAP包括两部分，一个是AP的AUTOSAR，还有一个是AD（主要用在自动驾驶组件里面），MOS虚拟化是狭义的内容，用在舱驾一体项目里面。我们上面做的工作包含基础软件的标准化，目前我们符合AUTOSAR20-11的规范要求，符合ASPICE Level3的标准，IOS26262的标准，域控制器我们有很多的项目在做，还有一些一体化的工具，芯片我们也适配了主流的MCU的芯片，包括国内的一些SOC芯片。
CP提供了多层安全监控的框架，具有功能强大的分析能力，支撑安全架构的搭建，实现了MCU多核的通讯。CAP是AP和AD的构成，应用的场景也比较多。MOS是过了ASIL-D的认证，综合了微内核和宏内核，兼顾了安全和性能。
我们也在做下一代的产品，就是整车的操作系统这块，我们目前也在做相关产品开发。
产品构成上，主要有四部分组成，分别是左下角的整车软件库，数据中心，开发软件的标准规范，以及工具链。整车软件库，面向SOA，助力OEM实现软件先行开发，实现整车软件的快速迭代。数据中心，包含数据的收集，处理和存储。标准规范库，由功能安全，信息安全，应用软件标准和基础软件标准构成。工具链，则面向开发，仿真和验证。
三、操作系统生态拓展建设。
在生态这块的建设，我们会一起去考虑一些内容，整个生态建设的必要性，从汽车这块可以看到，肯定会成为新一代移动终端，我们分析可以参考手机操作系统的发展。它的发展过程是硬件定义时代，那时候看到的要么是功能机，要么是比较简单的智能机，通过嵌入式软件解决了打电话的功能。软件定义时代慢慢到了触屏的东西，诺基亚、摩托罗拉在生态的选择上要么是封闭的，要么是没有去及时构建软件生态，包括软硬件一体的生态，北向和南向的生态。Windows phone生态没有能够充分构建起来，我们从现在可以看到的成为了两个阵营，一个是安卓的，一个是IOS。这个已经进入到了生态的时代。苹果、特斯拉能够做闭环的生态，因为它在这个行业里面是先驱，是引领整个行业在发展，同时能够短时间积累比较多的应用。大家对它的品牌认知度还是比较高的，这块对它中间所做的错误容忍度还是比较高的，比如死机了会重启一下。
我们国内系统的创建可以参考手机，因为国内的手机厂进入的时间比较晚，这时候我们只能去拥抱，把它开源，让更多的人参与进来，在慢慢积累的过程中，共建整个生态。我们借鉴手机的生态可以看到，我们希望是联合上下游的资源，构建硬件生态，更好地服务OEM厂商，也希望大家一起构建完整的工具链、开发环境，以及流程标准，整体提升这方面的生态能力。
整个行业的这块，我们参与组织是比较多，在国外标准的定义，以及开发市场份额的占有是走的比较前。他会把Linux的组织、安卓的组织、AUTOSAR的组织，依托比较多的开源生态，有很多的会员，同时参与进来的厂商也比较多，而且比较的成熟。国内今天是汽车工业协会、软件分会参与这些事情，包括标准的制定、白皮书的发布、接口的定义，我们已经在慢慢地做一些面向国内的政策、面向国内的厂家，以及企业、开发者的工作。国外虽然比较成熟，但是它的响应、服务定制跟国内还是有很大的差别，从这个机会来讲，我们来构建我们的协会，同时满足国内的应用市场，提升我们的份额。
我们在整个生态拓展的实践上的活动，加入了中国汽车工业协会、中国汽车工程学会，同时开展了一些团标的制定，一些标准的定义接口，我们会拿一些技术攻关，制定白皮书、技术指导这块，我们参加的活动比较多，以及主题论坛，跟工程学会成立了联合实验室，1日的时候我们发布了基础软件白皮书4.0的版本。这就是我们目前中汽创智所做的事情。
最后拿一句话结束我的报告，中汽创智的愿景是：研发绿色低碳、智慧全、极致体验的汽车技术，赋能美妙出行、美好生活。谢谢大家！
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