经验：您是否了解汽车操作系统？三分钟解释汽车操作系统的过去和现在

随着阿里巴巴Alios和百度Apollo计划轮流上台，“操作系统”似乎在一夜之间成为智能互联汽车的标准配置。信息系统为例。最早的数字/ CD播放器可以通过使用专用的音频芯片来实现。后来，实现了触摸液晶屏，而不是播放器开关和调节按钮，后来又添加了蓝牙。电话功能，然后集成了地图导航，倒车雷达图像，对应这些功能的实现，IVI嵌入式系统的主CPU数据处理能力已经逐渐提高，从最早的4、8到16、32以及后来的多核，引入嵌入式操作系统是为了有效分配CPU资源，协调上述各种任务功能并控制每个任务的优先级。

与车载电子产品相比，电子控制系统通常需要闭环控制，这意味着它们需要响应更多的输入和输出信号，并且任务调度更加复杂；另外，由于电子控制系统直接参与车辆的驾驶管理，因此系统可靠，对性能的要求较高，因此应用于电子控制单元ECU的嵌入式操作系统的技术指标要比基于操作系统的操作系统更为严格。车载电子产品。

车辆操作系统IVI-OS

早在2011年，一家咨询机构StrategyAnalytics就当时中国的主流汽车OEM和车载信息娱乐系统供应商进行了调查，并报告了当时的车载操作系统生态系统，如图所示在图中。随着中国汽车市场持续增长带来的变化，该报告在2015年进行了部分更新。当前市场上用于汽车系统的操作系统包括：

1.Android：开放源代码操作系统，许多中低端汽车电子产品开发商都无需支付许可费，但是版本升级过于频繁，启动时间长且系统稳定性不强。饱受批评。

2.微软：从工业应用WinCE到移动通信的Windows Embedded操作系统的定位，由于相对稳定的性能和Dao（Ban）许可费用，它受到了从消费电子产品到电子产品的许多过渡的深刻影响。安装后的导航市场受到公司的赞赏，但市场份额持续下降。

3.QNX：曾经占据接近60％的市场份额，优惠的独立许可费和良好的开发支持是主流国际汽车电子供应商愿意合作的原因，但随着其母公司的衰落黑莓公司和其他公司自由竞争者的挑战失去了荣耀。

4.风河：一种硬实时操作系统，功能强大，涉及多个行业，但是许可和开发定制成本很高，市场份额也有限。

5.MicroItron：日本拥有的车型的主流汽车操作系统，但是日本供应商正逐渐采用其他OS来满足不同市场的需求。

6.Linux：基于开放源代码，稳定且易于定制，许多具有强大研发能力的汽车OEM和供应商已基于Linux定制了自己的操作系统。

7.GENIVI：确切地说，这是一个标准联盟。由宝马为首的知名公司建立的开放软件平台和操作系统，基于Linux平台，已应用于车载系统，形成了从研发到应用程序的闭环生态系统。

电子控制实时操作系统ECU-OS

如前所述，汽车电子控制系统是一个复杂的测量和控制系统。如果系统任务的响应不及时或延迟太大，可能会造成严重的损失。例如，如果汽车安全气囊控制装置在车辆碰撞后的短时间内（毫秒级）不能快速打开，则不能保护乘员。

可以看出，汽车电子控制ECU必须是高度稳定的嵌入式实时操作系统。实时性是指系统保证在一定时限内完成特定功能。当前的主流电子控制操作系统基本上与两种类型的汽车电子软件标准OSEK / VDX和AUTOSAR兼容。

1.OSEK / VDX：该标准旨在开发汽车电子的标准化接口。它主要定义了三个组件：实时操作系统（OSEK-OS），通信系统（OSEK-COM）和网络管理系统（OSEK-NM）。 OSEK操作系统始于1990年代。第一个商业化OSEK操作系统是由德国3Soft公司开发的，并首次应用于奥迪A8仪表控制器。

2. AUTOSAR：AUTOSAR的全称是Automotive Open System Architecture，直译为Automotive Open System Architecture。由全球汽车制造商，汽车电子部件供应商，汽车软件和工具服务提供商以及半导体制造商联合成立的标准联盟组织，致力于为汽车行业开发开放和标准化的软件体系结构。 AUTOSAR与OSEK / VDX标准兼容，增加了新的系统模块并隐式提出了“软件定义的电子控制系统”的概念，如图所示，完整的AUTOSAR系统架构从下至上分为硬件层HW，硬件抽象层MCAL，基本软件层BSW，运行时环境RTE和应用程序软件SWC，其中操作系统包含在BSW层中。

无论是OSEK还是AUTOSAR操作系统，它们仅用作定义操作系统技术规范的标准。各种软件和工具服务提供商已开发了自己的符合标准的操作系统产品，然后将其提供给Tier1供应商以广泛使用各种电子控制系统。

目前，AUTOSAR已逐渐成为主流。市场上具有完整解决方案的知名公司包括Vector，KPIT，ETAS，DS，以及被收购的EB（大陆）和Mentor Graphics（西门子）。在中国，依托国家“核高基”主题，i-Soft还开发了符合AUTOSAR标准的操作系统和基本软件，并将其成功应用于自己的品牌和新能源量产车辆。

操作系统智能网络连接的新要求

智能网络汽车的特点是增加了更多的智能传感器（高清，激光雷达，毫米波雷达等），并且需要收集，处理和共享海量数据。

要实现智能网络连接，需要解决两个基本问题：一个是控制器芯片的处理能力，另一个是信息安全性。为此，由Bosch，Continental和Delphi领导的Tier1提出了域控制单元（DCU）的概念，该概念将整个车辆分为动力总成，车辆安全，车身电子，智能驾驶舱以及多个领域，例如智能驾驶，功能更强大的多核CPU / GPU芯片，可以相对集中地控制每个域，以取代当前的分布式汽车电子和电气体系结构（EEA）。

尽管此设计简化了汽车电子网络拓扑，但各种数据的集成也带来了安全风险。例如，智能驾驶舱系统ECU将原始的车载信息娱乐系统与V2X，HMI，仪表和其他数据集成在一起，但是根据功能安全ISO26262标准的定义，一些关键数据和仪表代码以及HMI代码属于为了达到不同级别的要求（ASIL），应从安全角度进行物理隔离。因此，这种设计与汽车电子功能安全标准背道而驰。

如何解决？由于集成电子信息系统（IVI）系统和其他非安全组件等汽车电子安全组件是智能联网车辆的必然趋势，汽车电子专家已将航空电子设备中虚拟机管理的概念引入，并提出了基于AUTOSAR的AUTOSAR Hypervior标准虚拟机，新的AUTOSAR自适应平台版本也已扩展到智能网络和自动驾驶的应用。

引入虚拟机管理的关键意义在于，虚拟机可以提供一个环境，用于同时运行两个独立的操作系统，例如在智能驾驶舱中运行Android（汽车功能）和QNX（电子控制功能）。同时ECU，这是联安的智能网络应用程序，可提供符合安全要求的经济高效平台。

目前，面向汽车的管理程序的商业产品包括Blackberry QNX管理程序，Wind River VxWorks，Green Hills INTEGRITY Muitivisor，Mentor Graphics嵌入式管理程序和OpenSynergy，后者于去年被松下汽车电子公司收购。

阿里巴巴的Alios可以驱动汽车智能吗？

Alios从YunOS重命名。关于YunOS是否是Android的争论实际上是无关紧要的。无论如何，至少这是典型的中国创新。在智能手机市场，为了扩大YunOS在移动设备中的市场份额，阿里巴巴的战略是与第三方自有品牌手机合作，并为预装YunOS的手机提供高额补贴。上汽在自有品牌合作中尝到了甜头，并开始努力将Alios打造成为汽车网络操作系统。

但是，对于汽车，暂时只能将Alios称为车载操作系统。它可以驱动汽车智能吗？个人认为：

首先，Alios目前的竞争对手仍然是Google的Android，苹果的IOS和百度的DuerOS。它的优势是Alios添加了与云服务相关的模块以连接到阿里巴巴的生态环境，包括电子商务（淘宝），支付（Alipay）和高清地图（High German），以创建除移动设备之外的第二个移动支付终端电话。

第二，随着智能网络连接系统的升级

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