智能駕駛操作系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)研究：國產(chǎn)化加速

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(guān)注。本文剖析了其市場前景、技術(shù)挑戰(zhàn)及競爭格局，以及國內(nèi)外企業(yè)的布局和開源計(jì)劃，為了解該領(lǐng)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(guān)熱點(diǎn)話題，本報(bào)告核心觀點(diǎn)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(yīng)用軟件組成，其中系統(tǒng)軟件由OS內(nèi)核（狹義）和中間件構(gòu)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(shù)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(shí)時(shí)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(shù)之一。

?智能駕駛操作系統(tǒng)的競爭格局可從其構(gòu)成來看。虛擬機(jī)和底層操作系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化程度高，市場相對(duì)穩(wěn)定，主要由QNX、Linux和Android主導(dǎo)。在中間件領(lǐng)域，本土企業(yè)通過定制化服務(wù)尋求差異化，如普華基礎(chǔ)軟件、東軟、中科創(chuàng)達(dá)、映馳科技、Apollo等。此外，功能軟件的差異化程度較高，是主機(jī)廠、Tier 1供應(yīng)商和科技企業(yè)研發(fā)與合作的重點(diǎn)，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(dá)、地平線）、傳統(tǒng)Tier 1供應(yīng)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(dá)、國科礎(chǔ)石、東軟）、OEM汽車制造商（包括新勢力和傳統(tǒng)主機(jī)廠），它們各自在軟件驅(qū)動(dòng)型企業(yè)的轉(zhuǎn)型、整體軟件開發(fā)優(yōu)勢、關(guān)鍵軟件技術(shù)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(jìn)，當(dāng)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(gòu)由分布式向更集中的方向發(fā)展，車載OS將向整車OS邁進(jìn)。

?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(tái)，中科創(chuàng)達(dá)推出滴水OS，蔚來推出天樞Sky OS，智達(dá)誠遠(yuǎn)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(jī)廠定點(diǎn)項(xiàng)目。

?開源計(jì)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(chǔ)軟件、國科礎(chǔ)石等相繼推出開源計(jì)劃，加速促進(jìn)智能駕駛操作系統(tǒng)生態(tài)的建設(shè)，為智能駕駛和整車操作系統(tǒng)的發(fā)展注入新的動(dòng)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(yīng)用軟件組成，其中系統(tǒng)軟件由OS內(nèi)核（狹義）和中間件構(gòu)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(yīng)商、系統(tǒng)軟件（中間件、內(nèi)核、虛擬機(jī)）供應(yīng)商共同構(gòu)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(diǎn)領(lǐng)域。中間件的代表企業(yè)有國科礎(chǔ)石、TTTech、東軟、德賽西威等。

虛擬化技術(shù)可使多個(gè)不同安全等級(jí)的系統(tǒng)運(yùn)行在統(tǒng)一計(jì)算平臺(tái)上，是自動(dòng)駕駛中重要的基礎(chǔ)軟件，目前國內(nèi)主流的虛擬機(jī)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(dāng)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(shù)路徑。目前主流的自動(dòng)駕駛車載中間件方案包括AP AUTOSAR、ROS2、Cyber RT等，其中AP AUTOSAR應(yīng)用最為廣泛，ROS2和Cyber RT憑借各自優(yōu)勢也逐漸用于自動(dòng)駕駛。自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展使得系統(tǒng)內(nèi)不同進(jìn)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(jìn)行面向服務(wù)架構(gòu)（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(shù)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(shí)時(shí)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(shù)之一。

智能駕駛操作系統(tǒng)的競爭格局可從其構(gòu)成來看。虛擬機(jī)和底層操作系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化程度高，市場相對(duì)穩(wěn)定，主要由QNX、Linux和Android主導(dǎo)。在中間件領(lǐng)域，本土企業(yè)通過定制化服務(wù)尋求差異化，如普華基礎(chǔ)軟件、東軟、中科創(chuàng)達(dá)、映馳科技、Apollo等。此外，功能軟件的差異化程度較高，是主機(jī)廠、Tier 1供應(yīng)商和科技企業(yè)研發(fā)與合作的重點(diǎn)，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(dá)、地平線）、傳統(tǒng)Tier 1供應(yīng)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(dá)、國科礎(chǔ)石、東軟）、OEM汽車制造商（包括新勢力和傳統(tǒng)主機(jī)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(dá)的Drive OS和地平線的Together OS。傳統(tǒng)Tier1供應(yīng)商正在向軟件驅(qū)動(dòng)型企業(yè)轉(zhuǎn)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(tái)、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(guān)鍵軟件技術(shù)開發(fā)，代表產(chǎn)品有中科創(chuàng)達(dá)的滴水OS、國科基礎(chǔ)石的ICV OS以及東軟的基礎(chǔ)軟件平臺(tái)NeuSAR等。

與此同時(shí)，OEM廠商正在通過自主開發(fā)中間件和功能軟件等來實(shí)現(xiàn)差異化，包括新勢力和傳統(tǒng)主機(jī)廠。在自動(dòng)駕駛OS領(lǐng)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(yù)計(jì)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(jìn)，合作研發(fā)將成為主流。當(dāng)前操作系統(tǒng)已步入智艙+智駕OS階段，并將會(huì)進(jìn)一步融合；未來隨著中央集成式架構(gòu)發(fā)展，車載OS將向整車OS邁進(jìn)。

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(tái)，中科創(chuàng)達(dá)推出滴水OS，蔚來推出天樞Sky OS，智達(dá)誠遠(yuǎn)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(jī)廠定點(diǎn)項(xiàng)目。

開源計(jì)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(chǔ)軟件、國科礎(chǔ)石等相繼推出開源計(jì)劃，加速促進(jìn)智能駕駛操作系統(tǒng)生態(tài)的建設(shè)，為智能駕駛和整車操作系統(tǒng)的發(fā)展注入新的動(dòng)力。