"我们的最终形式是车辆级操作系统."
思朋汽车嵌入式软件资深专家薛俨在智能汽车领域控制器创新云论坛上强调。
事实上，Xmart OS早在两年前就在Xpeng Motors推出了。从Xmart OS到车载级OS，是从有限开发到深入开发的高级阶段。坚持全栈自研，坚持技术的小鹏，在车载级OS上看到了什么潜力？
硬件架构，中央超算是大势所趋；然而软件架构的发展让人遐想。系统自研，技术是第一生产力吗？还是开放合作，合作伙伴越多，机会越大？
基于小鹏在软件研发方面的经验，薛俨的回答结合了主机厂角度的两种观点，他的回答或许可以窥见汽车软件的发展前景。
图片来源:Xpeng Motors
软件架构从“信号”到“服务”的变化是什么
在硬件、电子和电气架构方面，汽车行业正从分布式E/E架构、功能域分布和关键域集成向中央计算平台+区域架构发展。目前，大部分车企正处于从功能域向“中枢大脑”架构的过渡阶段。
图片来源:薛俨Xpeng汽车公司
随着软件在整车中的比重越来越大，智能汽车的软件架构正在向SOA转型，通信方式也在从面向信号向面向服务转变。
所谓面向信号的汽车E/E架构使用CAN进行总线信息传输。为了传输一个信号值，往往需要将其与线路上的其他信号值一起封装在总线上，这种方式不太灵活。
在总线传输模式下，为了实现某种功能，特定的ECU开发一套从底层到应用层的软件，用特定的信号与外界进行交互。某个信号的变化需要链路上的所有相关ECU做出相应的改变，灵活性和效率较低。
相比较而言，业界推崇的汽车SOA架构属于面向服务的分布式架构。简单来说，就是将车辆的各种功能划分成不同的服务(“服务”可以理解为功能或实现功能的方法)，拆分成粒度更小的标准化接口，使服务之间可以相互访问，便于实现功能组合，完成更复杂的功能场景。
如乐高积木组合:复合场景，子服务可以随意组合拼接，更加灵活；单个场景服务的迭代只需要重组子服务，更新速度更快。
图片来源:薛俨Xpeng汽车公司
不止如此，在SOA架构下，整个功能的调度和管理可以在一个更高级别的控制器中执行，后续的功能迭代将基于一个更高级别的ECU进行开发，可以减少底层开发的工作量。
一般来说，SOA的特点是内部高度聚合，不同服务之间耦合度低。与传统ECU架构不同，从“面向信号”到“面向服务”，后续更新和功能迭代的复杂度大大降低。
小鹏为什么瞄准车载级操作系统？
把SOA架构作为其过渡到车辆级OS之前的一个阶段，闫学口的车辆级OS指的更多的是生态，而不是纯粹的操作系统级别。
智能时代，企业在OS领域的布局主要有两条路线:第一条是基于Linux架构的深度定制开发，如华为鸿蒙系统OS、AliOS、Horizon TogetherOS、微软WinCE等。
OS布局的另一条路线也是大多数车企出于趁早入局的心态而采用的:基于Android和Linux的有限定制开发，比如小鹏2020年发布的Xmart OS。
小鹏为什么瞄准第一种发展模式？
图片来源:官网，Xpeng Motors
深度定制开发的车载系统，企业的多重匠心和个性化设置在操作中都能体现。
更重要的是，这个体系营造了一个开放的生态，正如地平线创始人余凯所说:一开始可能是技术领先，但最终其实是领先的应用生态。企业多了，这个体系的美誉度也会提高，通过创建生态群来提高竞争力。例如，SAIC旗下的斑马智行AliOS就与其合作推广“互联网模式”。
类似手机行业的几个主流系统，系统独特，容易增强用户群体的粘性，但相应的，这类系统需要支持多核处理和多线程计算；整体架构要面向服务，易于修改；兼容工业软件标准(如AUTOSAR)；它具有高精度的时间同步、信息安全和系统可靠性。
总的来说，Xpeng Motors下一步的期望是通过全栈自研合作建立自己的开放生态，也就是闫学口的“整车级OS”。
综合与耦合生态学与自我研究
对于Xpeng电机来说，这两对词所代表的状态并不是不相容的。
根据Xpeng Motors的产品实践，集成和耦合是功能开发中需要平衡的两条路径:
比如座椅的控制功能和座椅的供应商不一样，提供的功能丰富度也大不相同。如果将席位控制功能全部集成到域控制器中，将不利于域控制器的平台化。相反，如果是图像处理，可以考虑将所有摄像头集中在一个控制器中进行统一预处理。
要平衡整合与脱钩，就要看什么样的处理方式最适合实际情况。比如车内空调的执行器功能复杂多样，不适合集成；空调的系统调度适合于集成处理。
以此类推，如何看待业内流行的功能域整合，尤其是客舱与驾驶的整合。薛俨认为，驾驶舱和自动驾驶仪的整合有一定的优势:比如可以增加车载摄像头的使用效率；自动驾驶仪收集的视觉信息也可以被其他功能域使用；同样的摄像头，在智能驾驶的空闲期，可以满足其他功能需求。
再看所谓的自研和生态建设的矛盾。
在汽车级OS的深度研发上，全栈自研，各端口技术都能掌握，各参数修改了如指掌，这是车企安全之源。
在平台后续的开发中，为什么不开放一些接口，吸引第三方企业、汽车爱好者或者发烧友来做软件开发，集思广益，让“软件定义汽车”从制造端走向需求端？
图片来源:盖世汽车
未来智能汽车将何去何从？大多数企业都是在摸着石头过河。就像Xpeng Motors，一步一个脚印攻克技术难题，相比看似遥不可及的距离，至少首先获得了迈向远方的信心。
(以上内容根据2022年6月29日Gaspar主办的2022年第二届智能汽车领域控制器创新云论坛上，Xpeng Motors嵌入式软件资深专家薛俨发表的主题演讲《基于领域控制的智能驾驶舱架构设计》理解和整理)。"我们的最终形式是车辆级操作系统."
思朋汽车嵌入式软件资深专家薛俨在智能汽车领域控制器创新云论坛上强调。
事实上，Xmart OS早在两年前就在Xpeng Motors推出了。从Xmart OS到车载级OS，是从有限开发到深入开发的高级阶段。坚持全栈自研，坚持技术的小鹏，在车载级OS上看到了什么潜力？
硬件架构，中央超算是大势所趋；然而软件架构的发展让人遐想。系统自研，技术是第一生产力吗？还是开放合作，合作伙伴越多，机会越大？
基于小鹏在软件研发方面的经验，薛俨的回答结合了主机厂角度的两种观点，他的回答或许可以窥见汽车软件的发展前景。
图片来源:Xpeng Motors
软件架构从“信号”到“服务”的变化是什么
在硬件、电子和电气架构方面，汽车行业正从分布式E/E架构、功能域分布和关键域集成向中央计算平台+区域架构发展。目前，大部分车企正处于从功能域向“中枢大脑”架构的过渡阶段。
图片来源:薛俨Xpeng汽车公司
随着软件在整车中的比重越来越大，智能汽车的软件架构正在向SOA转型，通信方式也在从面向信号向面向服务转变。
所谓面向信号的汽车E/E架构使用CAN进行总线信息传输。为了传输一个信号值，往往需要将其与线路上的其他信号值一起封装在总线上，这种方式不太灵活。
在总线传输模式下，为了实现某种功能，特定的ECU开发一套从底层到应用层的软件，用特定的信号与外界进行交互。某个信号的变化需要链路上的所有相关ECU做出相应的改变，灵活性和效率较低。
相比较而言，业界推崇的汽车SOA架构属于面向服务的分布式架构。简单来说，就是将车辆的各种功能划分成不同的服务(“服务”可以理解为功能或实现功能的方法)，拆分成粒度更小的标准化接口，使服务之间可以相互访问，便于实现功能组合，完成更复杂的功能场景。
如乐高积木组合:复合场景，子服务可以随意组合拼接，更加灵活；单个场景服务的迭代只需要重组子服务，更新速度更快。
图片来源:薛俨Xpeng汽车公司
不止如此，在SOA架构下，整个功能的调度和管理可以在一个更高级别的控制器中执行，后续的功能迭代将基于一个更高级别的ECU进行开发，可以减少底层开发的工作量。
一般来说，SOA的特点是内部高度聚合，不同服务之间耦合度低。与传统ECU架构不同，从“面向信号”到“面向服务”，后续更新和功能迭代的复杂度大大降低。
小鹏为什么瞄准车载级操作系统？
把SOA架构作为其过渡到车辆级OS之前的一个阶段，闫学口的车辆级OS指的更多的是生态，而不是纯粹的操作系统级别。
智能时代，企业在OS领域的布局主要有两条路线:第一条是基于Linux架构的深度定制开发，如华为鸿蒙系统OS、AliOS、Horizon TogetherOS、微软WinCE等。
OS布局的另一条路线也是大多数车企出于趁早入局的心态而采用的:基于Android和Linux的有限定制开发，比如小鹏2020年发布的Xmart OS。
小鹏为什么瞄准第一种发展模式？
图片来源:官网，Xpeng Motors
深度定制开发的车载系统，企业的多重匠心和个性化设置在操作中都能体现。
更重要的是，这个体系营造了一个开放的生态，正如地平线创始人余凯所说:一开始可能是技术领先，但最终其实是领先的应用生态。企业多了，这个体系的美誉度也会提高，通过创建生态群来提高竞争力。例如，SAIC旗下的斑马智行AliOS就与其合作推广“互联网模式”。
类似手机行业的几个主流系统，系统独特，容易增强用户群体的粘性，但相应的，这类系统需要支持多核处理和多线程计算；整体架构要面向服务，易于修改；兼容工业软件标准(如AUTOSAR)；它具有高精度的时间同步、信息安全和系统可靠性。
总的来说，Xpeng Motors下一步的期望是通过全栈自研合作建立自己的开放生态，也就是闫学口的“整车级OS”。
综合与耦合生态学与自我研究
对于Xpeng电机来说，这两对词所代表的状态并不是不相容的。
根据Xpeng Motors的产品实践，集成和耦合是功能开发中需要平衡的两条路径:
比如座椅的控制功能和座椅的供应商不一样，提供的功能丰富度也大不相同。如果将席位控制功能全部集成到域控制器中，将不利于域控制器的平台化。相反，如果是图像处理，可以考虑将所有摄像头集中在一个控制器中进行统一预处理。
要平衡整合与脱钩，就要看什么样的处理方式最适合实际情况。比如车内空调的执行器功能复杂多样，不适合集成；空调的系统调度适合于集成处理。
以此类推，如何看待业内流行的功能域整合，尤其是客舱与驾驶的整合。薛俨认为，驾驶舱和自动驾驶仪的整合有一定的优势:比如可以增加车载摄像头的使用效率；自动驾驶仪收集的视觉信息也可以被其他功能域使用；同样的摄像头，在智能驾驶的空闲期，可以满足其他功能需求。
再看所谓的自研和生态建设的矛盾。
在汽车级OS的深度研发上，全栈自研，各端口技术都能掌握，各参数修改了如指掌，这是车企安全之源。
在平台后续的开发中，为什么不开放一些接口，吸引第三方企业、汽车爱好者或者发烧友来做软件开发，集思广益，让“软件定义汽车”从制造端走向需求端？
图片来源:盖世汽车
未来智能汽车将何去何从？大多数企业都是在摸着石头过河。就像Xpeng Motors，一步一个脚印攻克技术难题，相比看似遥不可及的距离，至少首先获得了迈向远方的信心。
(以上内容根据2022年6月29日Gaspar主办的2022年第二届智能汽车领域控制器创新云论坛上，Xpeng Motors嵌入式软件资深专家薛俨发表的主题演讲《基于领域控制的智能驾驶舱架构设计》理解和整理)。
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