封闭已久的智能驾驶系统，在云栖大会上，被敲开一个裂缝

贾浩南源自奥非寺

量子比特报告|公众号QbitAI

智能驾驶操作系统，最低级别但最重要。

它是整车系统最关键的核心，也是下一代智能汽车的核心。芯片和智能驾驶算法应用都是通过它连接起来的。

全球90%以上的车控操作系统市场由国外闭源系统QNX主导，国内市场还没有自主研发和量产的产品。

但这种情况已经打开了一条裂缝。

在云栖大会上，斑马智行刚刚发布了拥有全球最高产品安全认证的自研AliOS智能驾驶系统核心。

官方公告将于明年发布，从零开始解决自研车辆控制系统的问题。

作为车控操作系统的新玩家，斑马智行还带来了一个可能改变行业的游戏性：为车企免费访问车控系统内核。

AliOS智能驾驶系统的核心是什么？

汽车控制操作系统到底是什么？

它支持所有与驾驶相关的功能，如智能驾驶算法、车身控制模块、线控底盘等。它是连接各种功能和算力芯片和功能模块的神经和桥梁。

普通用户没有直接联系，但他们总是扮演着至关重要的角色。

汽车控制操作系统和智能交互系统共同构成了众所周知的汽车操作系统。

对于汽车控制系统，有必要澄清“分时操作系统”和“实时操作系统”之间的区别。

前者根据时间划分系统处理时间和内存空间，依次切换到不同的用户，相互独立操作，互不干扰。

后者强调对意外情况的快速响应，在指定的时间范围内完成处理操作，并根据任务优先级分配CPU资源，这正是驾驶场景所需要的。

紧急制动和快速响应的要求决定了车辆控制系统必须实时在线，并且必须满足高可靠性。

斑马智行发布的AliOS智能驾驶系统内核是车控操作系统的核心部分。

其中，硬实时反映了操作必须在规定时间内完成，这在操作系统设计层面是有保障的。响应周期已从传统的100毫秒级别升级到10毫秒级别，在处理和安全性方面都带来了指数级的改进。

可靠性主要来自微内核架构，它支持CPU、内存隔离、进程间地址隔离，并且将驱动程序和文件系统放置在用户空间中，这样单个模块的故障就不会影响整个内核。

在微内核架构下，升级系统只需要更换单个模块，而不需要改变整个操作系统，大大提高了可扩展性和OTA效率。

AliOS智能驾驶系统核心也具有更深层次的开放性，符合美国天然气与电子工程师协会发布的API标准，并得到行业主流操作系统QNX、Unix、Linux和MAC OS的支持。

此外，在软件应用程序级别支持SOA概念；

在硬件通信层面支持多核心芯片架构。

这使得智能汽车的软件和硬件能够解耦，软件的快速OTA和硬件的即插即用，两者互不干扰。业内流行的“软件定义汽车”概念实际上是技术层面的。

通过了解AliOS智能驾驶系统核心的技术特征，可以真正理解这实际上是斑马智行为国产汽车操作系统“挖基础”。

AliOS智能驾驶系统核心有哪些特点？

车辆控制系统与一般操作系统有根本不同，从安全角度来看，它需要在延迟和可靠性等指标上更加严格。

AliOS智能驾驶系统提出了五大标志性指标：高实时性能、高安全性、高可靠性、高功能安全性和高性能计算。

高实时性能，这是之前已经引入的10ms级别的响应周期。

值得一提的是，车载操作系统的10ms级响应水平甚至超过了日常手机或PC。这也是汽车和消费电子在安全性和延迟要求方面的本质区别。

车载系统对安全性的要求不仅体现在快速响应上，还体现在高可靠性上。

个人用户的手机和电脑的停机时间是可以接受的，而私家车系统的停机时间则是危及生命的事件。

AliOS智能驾驶系统的可靠性体现在微内核结构上，其中模块故障不会影响整个内核。

第二个要求是能够长期稳定运行，并且在运行期间提供的系统功能和服务应保持可用。关键的车辆控制设备符合最高的安全标准。

这与允许崩溃、重新启动和部分功能故障的通用操作系统形成了鲜明对比。

AliOS智能驾驶系统强调安全，这直接体现在达到最高ASIL D标准。

ASIL是ISO 26262和GBT34590标准中用于评估道路车辆功能故障引起的潜在危险的风险等级。

ASIL D是最高级别，ASIL A是最低级别。ASIL级别越高，系统设计就越复杂，开发周期和开发成本呈几何级数增长，这意味着要为实现安全性付出更高的代价。你为什么这么说？

第一步是获得ASIL“ISO 26262汽车功能安全管理系统认证”，这表明在软件开发中，它涵盖了需求规划、设计、实施、集成、验证、确认、配置、制造等全过程，已经达到了汽车行业ASIL D安全级别的要求。

其次，获得产品级功能安全认证，ASIL D认证意味着自动驾驶操作系统核心能够满足相关安全要求。

这对企业的技术储备、人才、管理体系和财务资源都是一个巨大的挑战。

垄断市场的QNX已经积累了40年，而在中国，目前只有在阿里巴巴孵化的斑马智行和华为鸿蒙在做。

最后，还有高性能计算。

AliOS智能驾驶系统核心可以为ADAS和自动驾驶提供强大的计算能力，以满足图像识别和决策计算的要求，其次是强大的数据吞吐量，以满足多传感器数据的实时访问和处理；第三是高灵活性/可扩展性/可编程性，以满足各种算法模型的需求；

最后，具有快速学习和易用性，以满足ADAS和自动驾驶算法的调试、调整和测试要求。

说了这么多，我们什么时候才能看到？

官方宣布，一款以AliOS智能驾驶系统为核心的智能汽车将于2022年上市。

有必要开发一款自主研发的汽车控制操作系统吗？

十年前，安卓系统的免费旋风降低了智能手机的制造成本，推动了移动互联网时代的兴起，为三星、华为、小米和vivo打开了智能手机市场，与苹果阵营竞争。

这一幕似乎很熟悉。

因为斑马智行这次也宣布了向用户免费提供AliOS智能驾驶系统的战略。

以开放的态度进入比赛，斑马智行的做法非常明确：

“免费”可以降低新车软件的成本，吸引更多上下游合作伙伴加入，加快“软件定义汽车”的开发进程。

参与“软件定义汽车”的合作伙伴越多，行业发展就越快，斑马的“基石”就越可靠。

夯实基础的下一步自然是向整车操作系统迈进，这也是斑马“三部曲”战略规划的最终目标。

事实上，车辆操作系统智能座舱系统的另一个主要部分斑马智行已经取得了一些成功。

目前，装机容量已超过200万台，是业内的“小巨人”。

目前，只有斑马智行和华为鸿蒙继续推广针对最高安全标准ASIL D的整车操作系统。

力量是一个方面，为什么是关键？

在10月初举行的全球新能源与智能汽车供应链创新大会上，专家们紧急呼吁国内企业全面抢占汽车操作系统的制高点。

首先，在体验方面，QNX系统或Android可能无法提供良好的多屏交互体验，但斑马智行可以实现各种应用程序之间的显示边界融合以及它们之间的通信。这源于斑马智行从底层设计操作系统。

其次，存在与工业安全相关的风险。外国商业闭源操作系统存在终止授权的风险。另一方面，未来的车辆安全必然包括数据安全，自研也是最好的选择。

除了安全性，底层操作系统在优化和适配芯片以及上层连接器的应用和算法开发方面也发挥着至关重要的作用。

智能汽车生态系统的健康发展离不开这个连接过去和未来的关键环节。

因此，AliOS智能驾驶系统核心的诞生伴随着自由开放的战略和两个行业之间的合作联盟。

一个是由行业合作伙伴和顶尖大学参与成立的“新汽车云栖实验室”，另一个是半导体公司参与成立的”新汽车芯片联盟“。

斑马智行强调，“汽车行业的安卓系统”不是他们的目标，那么进入困难且具有挑战性的操作系统赛道有什么意义？

事实上，这很容易理解。

如今，除了QNX+Android车载系统外，斑马智行还提供了另一个选择方向，即更低的成本、更好的性能和更开放的生态系统。关键是它具有明显的安全性和可控性优势。

这不是最大的意义吗？

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标签：斑马理念

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