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国内自主汽车电子操作系统1+4+N格局,普华一马当先
2016-08-04 17:38:00分享到:
导读:关于发展自主汽车电子操作系统的情况报告。

就像当年的iPhone一样,近年来横空出世的特斯拉(Tesla)跳出传统汽车的思路,迅速赢得了用户的关注。特斯拉电动车就像一个行走的电子产品,温度控制、内外灯光、应用、音乐、悬挂调整、导航、电话、上网,甚至是手刹,一切传统的操作均被浓缩成17英寸显示屏上的触控按钮。特斯拉电动车已经成为一个随时在线的超级移动终端。丰富的IT基因和智能化理念,使特斯拉不仅仅是一家汽车公司,更像是一家科技公司。

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另外,今年1月在美国拉斯韦加斯登场的全球最大的消费电子展(CES2014)上,车商参展阵容成为历来之冠,展示酷炫的汽车电子配备,为百年传统老行业注入强大的创新能量。在展会上展示了自动驾驶汽车的奥迪全球总裁施泰德(Rupert Stadlerg)指出:“如今汽车制造商的使命,不在于改善汽车,而是重新定义人的移动”。

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汽车的联网驾驶时代已经来临!消费者希望随时保持联接状态,渴望无缝接轨的数字化生活。汽车已成为最大的电子用品,同时奔跑在马路和网络上,是一个“安上轮子飞驰的智能手机”(奔驰公司首席执行官Dieter Zetsche)。

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汽车正全速进入智能化时代,操作系统是未来汽车必不可少的核心要素,是未来汽车的基本组成部分。

同时,车载终端是继智能手机后人们日常生活中的又一个重要信息交互点。掌握汽车电子操作系统有助于占领信息领域新的制高点,对于国家信息安全也具有重要意义。

此外,操作系统是汽车工业产业链安全的重要环节。在产业链中通过以小带大的杠杆作用,能促进整个产业链的自主发展。

以操作系统为牵引,在未来汽车中还能迅速获得巨大的商业机会。基于操作系统,有助于发展车载终端,有助于把控智能化汽车的周边产业,从而延伸出类似智能手机领域出现的广泛而庞大的应用与服务机会。国际IT巨头早已在汽车工业中排兵布阵,2014年,智能手机领域的两大巨头——谷歌和苹果相继宣布正式涉足汽车领域,计划以自己的操作系统为立足点在汽车行业掌握主导权。谷歌与本田等4家汽车企业共同成立了“开放汽车联盟”(Open Automotive Alliance,OAA),目标是使配备安卓系统的车辆上路行驶;苹果则发布了可使汽车与iPhone联动的CarPlay,让驾驶员在驾驶汽车时能安全使用iPhone。

接下来,我们来看看自主汽车电子操作系统的国内外发展趋势

国外发展情况和趋势

国外在汽车电子操作系统方面起步早、发展成熟,拥有大量实际应用。其中,车控操作系统采用领域特定的实时操作系统,形成了领域特定的操作系统标准;车载操作系统尚未出现统一标准,基本源于智能手机,在智能手机操作系统的基础上增加符合车载终端需要的特性而成。

车控操作系统

以欧美为主导,国外车控操作系统已经进行了两轮标准化工作:OSEK/VDX和AUTOSAR(AUTomotive Open System ARchitecture)。

基于上述标准,国外有不少公司开发了相应的软件产品,并在汽车中得到了大量实际应用。比如德国的Vector、ETAS、dSpace,美国的Mentor Graphics和芬兰的EB等公司都拥有符合OSEK/VDX和AUTOSAR标准的操作系统产品。

国外在车控操作系统方面主要表现出了如下发展趋势:

1)标准化、可重用。使用标准化的操作系统有助于整车厂商集成不同供应商的零部件,有助于零部件在不同整车厂商的应用。OSEK/VDX和AUTOSAR标准已经成为汽车工业广泛接受的标准。同时,相关标准支持软件重用。

2)网络化、智能化。整车网络将分布在车体不同部位、具备不同功能的电子控制单元整合起来,形成智能化的整车控制系统。

3)工具环境支持汽车电子软件开发的整个生命周期。从整车网络设计、仿真,到电控单元软件需求、设计、实现和测试等方面,都提供工具支持,以降低开发难度、提高开发效率。

4)安全、可靠。汽车智能化导致软件越来越复杂,带来的质量风险也越来越大,操作系统需要为零部件系统没有不可接受的风险提供支持。

车载操作系统

IT界的操作系统之争已经蔓延到汽车中控的屏幕上,车载操作系统已经成为国际IT巨头重点发展的领域。

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国外车载操作系统领域表现出了如下发展趋势:

1)主要从智能手机等消费电子的操作系统发展而来。没有采用全新的操作系统产品,在消费电子操作系统上增加符合车载需要的功能特性。

2)联盟发展。Google发起的OAA联盟拥有通用汽车、本田、奥迪、现代等汽车厂商,苹果的CarPlay也拉拢了宝马、奔驰、通用、本田等厂商,微软则与福特合作。

3)适应车内环境的人机交互。提供基于触控、声控和物理按钮的混合多模式用户体验,帮助用户以最自然的方式与汽车进行互动。其中包括自动语音识别、有源噪声控制、发动机声音增强和超高清免提通话应用等方面的关键技术。

4)丰富的连接功能。使相应的车载终端能与车控系统、智能手机、平板电脑、移动通信网络等进行互联互通。

5)强大的安全特性。车载系统需要连接车内、车外的各种系统,需要处理各种来源的信息,如何提供有效的安全机制,在某种程度上决定着汽车智能化发展的进程。

国内汽车电子操作系统的发展现状

相对国外来说,国内发展汽车电子操作系统比较晚。但在政府大力支持和产业界的强力推动下,近几年取得了长足进步,拥有符合OSEK/VDX和AUTOSAR标准的车控操作系统和基于LINUX的车载操作系统产品。相关产品在等关键零部件和车载终端等方面都形成了量产应用,具备替代国外同类型产品的能力和基础:

1)形成了推动汽车电子操作系统发展与应用的产业生态环境。建立了CASA联盟(中国汽车电子基础软件自主研发与产业化联盟),拥有普华等软件供应商,一汽、上汽、奇瑞、长安等整车厂,联创、航盛、集诚、华东汽电等零部件供应商,以及浙江大学、华东师大、电子科大、湖南大学、同济大学、中电32所、中国电子技术标准化研究所等高校和研究机构。CASA联盟把制定符合自主汽车工业需要的操作系统标准和推广自主操作系统作为主要目标。

2)具备比较完善的汽车电子操作系统产学研体系,拥有自主、成熟的汽车电子操作系统,具备替代国外同类型产品的能力。形成了1+4+N的开发体系。

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其中,普华是中国电子科技集团的国产操作系统战略平台,并作为牵头单位承担了关于汽车电子操作系统的十一五、十二五核高基重大专项,所形成的车控操作系统在车身控制模块(BCM)、新能源整车控制器(VCU/HCU)、电子转向系统(EPS)等关键零部件得到量产应用,并已被德国博世的先进辅助驾驶系统(ADAS)量产使用。此外,基于自主车载操作系统的车载终端也已经形成自主的品牌力量,涌现了普华、中科博泰、航盛等提供车载终端的公司,且相关产品在多型整车中得到量产应用。

3)产业链存在使用自主操作系统的客观需求。在应对汽车工业自主发展需求方面,国外操作系统存在响应不及时或是收费昂贵,以及本地化服务水平不高的局限性,国内整车厂和零部件供应商具有改变片面依赖国外产品的实际需求。

但同时,国内汽车电子操作系统的发展也面临品牌知名度低、产业链环节发展不均衡、市场价值比较低、缺乏国内统一标准等问题。

综合来看,汽车工业正结合IT技术向智能化方向迅速发展,使得操作系统在汽车工业中具有越来越重要的作用,并在产业链安全和信息安全等方面具有重要影响。同时,操作系统所蕴含的巨大商机,已经促使国际IT巨头竞相进入汽车工业。

通过近几年的快速发展,自主汽车电子操作系统获得长足进步,基本形成了有助于操作系统长期发展的生态系统,拥有成熟产品和成功用例,具备替代国外同类型产品的基础和能力。在有利于发展自主操作系统的战略机遇期,如果能够结合有效的政策措施,自主操作系统必将实现跨越式发展,打破国外厂商对汽车工业关键技术的长期垄断,并逐渐建立与国外产品的竞争优势,促进自主汽车工业的健康发展!