
當前,隨著全球汽車產業快速發展,智能網聯汽車已成為推動汽車產業轉型升級的重要力量。其中,操作系統作為汽車硬件資源管理和應用運行的基石,已成為智能汽車的核心技術之一。2023年,中國汽車工業協會曾發起“中國車用操作系統開源共建計劃”,得到了政府、行業組織、行業上下游整車、零部件、芯片、軟件等企業、高等院校,科研院所積極響應和支持,標志著我國汽車產業在構建自主可控、開源開放的軟件產業生態上邁出堅實步伐。
6月17—18日,以“基礎共筑 開源啟航”為主題的2024首屆中國(重慶)智能汽車基礎軟件生態大會暨第三屆中國汽車芯片高峰論壇在重慶隆重舉行。本次活動由中國汽車工業協會、重慶市經濟和信息化委員會主辦,中國電子科技集團有限公司聯合主辦,普華基礎軟件股份有限公司、中國電科芯片技術研究院、西部科學城智能網聯汽車創新中心協辦,西部科學城重慶高新區管委會承辦。
6月18日下午,舉辦了“汽車操作系統開源共建論壇”。會上,重慶市經濟和信息化委員會總經濟師傅曉,中國電子科技集團有限公司科技部副主任賀永華,清華大學教授、清華大學蘇州汽車研究院常務副院長鄭四發,中國電子科技集團有限公司總師召集人、首席科學家饒志宏,AUTOSAR中國代表荊喆,電子科技大學教授羅蕾,北京汽車研究總院有限公司智能駕駛專業總師徐志剛,普華基礎軟件股份有限公司總經理助理周冬生,招商局檢測車輛技術研究院有限公司信息軟件實驗室副主任張智勇,紫光同芯微電子有限公司總工程師盛敬剛,上海汽車集團股份有限公司零束軟件分公司開發職能總監承建興等與會嘉賓圍繞如何通過開源共建中國智能汽車軟件開放生態,構筑安全可靠的汽車數字化底座,助力我國智能網聯汽車產業轉型升級與高質量發展,推動車用操作系統的技術創新和產業發展深入探討并獻計獻策。中國汽車工業協會副秘書長楊中平主持本場主題論壇。
開源軟件已深入到軟件開發的各個領域,為軟件產業帶來了新的生態。在汽車行業,開源軟件扮演著連接硬件、軟件和用戶的關鍵角色。因此,共建開源汽車操作系統生態對于智能汽車產業的高質量發展至關重要。
賀永華介紹了中國電科集團在推動汽車操作系統開源共建方面的規劃與實踐。他表示,為加快構建汽車操作系統開源共建生態,中國電科正著手“謀劃頂層戰略、突破核心技術、共建開源生態”三步走,同時,還積極聯合外部力量,與中國汽車工業協會等21家單位開展開源共建合作,形成推進開源發展的強大合力,營造開放合作的操作系統開源生態。
在鄭四發看來,開源共建在車控操作系統、自動駕駛算法、數據標準化等方面仍有許多亟待探索的課題。當前,清華大學蘇州汽車研究院聯合普華基礎軟件等公司,已完成國家重點研發計劃車控操作系統可靠性與功能安全性關鍵技術研究項目,初步實現了車控操作系統的自主、安全、可控和可用。而在自動駕駛算法、場景庫、數據標準化方面,清華汽研院還針對現有傳感器實施視場精準對齊策略,開展數據泛化,采用新生態的數據閉環和大模型技術,豐富自動駕駛場景,實現智能化與網聯化升級,推動車載操作系統及自動駕駛能力快速進化。
從汽車電子電氣架構技術發展角度看,羅蕾表示在軟件定義汽車階段,傳統的汽車電子電氣架構和軟硬件平臺架構已無法滿足需求。“隨著汽車軟件代碼量超過3億行,軟件體系愈加復雜,因此軟硬協同、分層解耦、標準化和共建生態是必然趨勢。”羅蕾認為,車載智能計算平臺參考架構在未來3年至5年的研發重點應在四個方面:一是軟硬協同和分層解耦;二是互聯通信,面向人機物融合泛在計算的新模式和新場景,實現泛在感知與泛在互聯;三是融合安全,結合場景共同推動全棧式安全方法;四是AI大模型,進一步研究AI+OS的協同及算力優化適配技術,強化底層和應用生態建設。
饒志宏分享了他對于智能網聯汽車網聯安全技術應用的思考,并提出相應發展建議。“如今,汽車網聯安全存在四點風險:一是網絡異構致使通信安全防護薄弱;二是隨著共享數據鏈長,數據隱私泄露加劇;三是新技術應用面擴大,網絡邊界模糊難測;四是網絡實體類型多樣,互信協同問題嚴峻。”因此,饒志宏建議在重視智能網聯汽車數據安全技術研究與應用的同時,應針對數據進行分級,例如進行端到端訓練算法時要清洗數據,避免數據污染影響模型。同時,應重視構建智能網聯汽車體系化的密碼應用,促進密碼應用融合創新。
作為標準組織代表,荊喆介紹了AUTOSAR的中國戰略,并表示AUTOSAR將繼續以開放態度與其他組織合作推進標準化工作,同時希望開源標準能被更多人使用,從而增強其生命力,減輕參與者負擔,AUTOSAR也將推出開源方案以促進基礎軟件的應用,歡迎所有AUTOSAR成員參與全球標準制定,共同塑造未來標準。

作為東道主,傅曉在致辭中表達了重慶市對軟件產業的高度重視。他表示,重慶市將緊抓數字重慶和“33618”現代制造業集群體系建設機遇,深入實施軟件產業“滿天星”行動計劃,加快培育開源軟件生態,構筑軟件產業新優勢,助力世界級智能網聯新能源汽車產業集群建設。推動創建中國軟件名城、名園,加快推進國家級車聯網先導區、全國智慧城市基礎設施與智能網聯汽車協同發展試點城市建設,加速構建“車、路、云、網、圖”全產業鏈生態體系。
當前,車企在操作系統開發中正扮演著多重角色。在徐志剛看來,首先,車企是需求的定義者,基于對車輛功能、用戶體驗和需求的深刻理解,明確操作系統的功能和特性。其次,車企是合作和引領者,與算法公司、軟件合作伙伴及供應商合作,提升系統智能化水平。同時,對于行業發展,徐志剛也提出幾點建議:第一,建設開源共創產業體系,加快建立開源共創汽車計算平臺,并引導政府資金、社會資本及財稅補貼,助力計算平臺全產業鏈發展,培養基礎軟件開發工具鏈人才。第二,推進產學研一體化的三方共研機制,形成產業生態共建。第三,聚焦軟件研發核心,打造通用化的開源操作系統和中間件軟件平臺,軟硬協同,滿足實時性和安全性要求,實現車載計算單元整合與算力共享。
周冬生從軟件公司視角分享了對車用操作系統開源共建的看法。他認為,隨著適配效率和安全性等挑戰加大,國際上的車用操作系統與芯片已經形成相對穩定的組合,但國產芯片在發展初期仍需要大量投入來解決適配問題。而轉向開源可以幫助解決這些挑戰,減少適配量。同時,對于高安全性、高性能、開放性、高效性和輕量化等未來車用操作系統挑戰,開源也可以推動技術創新,提升系統安全,降低開發成本,助力車企平臺化戰略和提升研發效率。
事實上,隨著電氣架構演變,汽車芯片需求呈遞增趨勢,從分布式到集中控制的演進均對MCU提出新要求。盛敬剛分享了在汽車芯片領域的一些思考,并表示操作系統與芯片的良好匹配是未來發展的基石。他認為,“高安全需求是永恒話題,功能安全與信息安全是相輔相成的關系。高端MCU面臨著功能安全、過程管理等標準的要求。”國產MCU芯片主要集中在中低端,競爭激烈且同質化嚴重,高端MCU的發展仍面臨挑戰,需要更高的可靠性、安全性和性能,以及完善的生態系統。盛敬剛呼吁芯片企業應在技術探索和產業鏈協同方面下更多功夫,促進產品的推廣和真正的上車應用。
談到智能汽車軟件質量與安全測評技術的發展趨勢,張智勇認為,隨著智能網聯汽車發展,用戶端將對軟件質量和數據安全格外關注,也令汽車軟件質量與功能安全測評技術面臨挑戰。因此,面對軟件復雜度上升、敏捷開發導致的質量管理困難、標準繁重難執行、版本管理混亂、實時性和可靠性需求提高、測試覆蓋度不足、軟硬件集成挑戰、跨團隊合作難度等種種問題。檢測機構需要更新方法論、簡化標準、加強版本管理、提高測試覆蓋度、加強軟硬件協同測試、加大人才和資源投入等解決措施。同時,軟件行業需要意識到軟件質量與安全問題的重要性,采取有效措施確保汽車軟件質量和安全性。
在承建興看來,隨著從域集中式向中央集中式的轉變,操作系統將不僅是控制域,而是整車級的融合,復雜度將大幅增加。而隨著AI+已成為行業新趨勢,AI+汽車將重塑整個產業鏈和操作系統。AI+操作系統將對軟件開發流程、座艙實現和軟件架構開發范式帶來變革,但目前仍在探索階段,尚無明確答案。AI+操作系統需要支撐云端大模型和車端小模型,滿足任務處理和信息安全,同時支持自動駕駛或座艙的智能交互。該領域的探索包括使用AI生成代碼、測試、文檔和架構設計,也將為生產力帶來顛覆變化。
在“開源汽車操作系統的挑戰與機遇”圓桌對話環節,就開源車用操作系統所面臨著技術、產業、生態、安全等多方面問題,羅蕾、周冬生、華南理工大學教授黃翰、中國一汽基礎軟件組組長李巖、杭州映云科技有限公司開發者運營總監顧鈞等對話嘉賓各抒己見。中國汽車工業協會技術部主任兼軟件分會執行副秘書長尤強主持這一環節。
就“車用操作系統的生態構建”話題,對話嘉賓們一致認為未來車用操作系統生態應持續創新并保持競合關系。周冬生提到,生態將分為用戶、開發者和車廠三部分,形成環形結構,用戶場景推動技術生態變化,開發者共建開源平臺,提升車輛附加值。顧鈞則談到開源操作系統面臨的偏開源和共建挑戰,強調開放治理模式和共建生態調和不同利益,實現技術創新和開放合作。李巖指出車用操作系統需要技術迭代和生態推廣,并設計共贏商業模式,以形成行業共識和可持續服務。
針對“網絡安全和功能安全對于開源汽車操作系統挑戰”話題,羅蕾提到汽車軟件功能安全需要分層解耦、模塊化設計,并強調架構設計和網絡安全的密切關系,操作系統需提供安全防護和全棧能力。黃翰補充安全問題可分為未授權操作和攻入系統兩類,需注意系統入侵渠道和車輛端的物理安全。三位對話嘉賓一致認為,無論網絡安全還是功能安全,都需要系統架構規劃和設計解決,更多面對的是來自外部的安全問題。
最后,在“軟硬協同在國產車用操作系統中的重要性”話題中,嘉賓們一致認為隨著智能駕駛時代的來臨,軟硬件共同發展至關重要。羅蕾表示面對新型計算架構和大算力對功耗的挑戰,軟硬件團隊需要協同解決問題。李巖和黃翰也強調軟硬協同是未來發展的必然需求,操作系統需要提供更高級的融合能力。開源操作系統的聯合構建符合這一發展趨勢,但也需要關注系統穩定性和安全性,確保整體性能。