汽車操作系統的發展歷程是怎樣的?
汽車操作系統的發展歷程可以追溯到 20 世紀 90 年代。
那時,隨著車載和電控系統功能豐富,以及交互接口標準種類增加,汽車電子產品為提高開發效率、降低成本,開始采用嵌入式操作系統。
以車載娛樂信息系統為例,從最早的數字收音機、CD 播放器,到后來有液晶屏、藍牙電話、地圖導航、倒車雷達影像等功能,相應的 IVI 嵌入式系統主 CPU 數據處理能力從 4 位、8 位發展到 16 位、32 位再到多核,并引入嵌入式操作系統來分配 CPU 資源和管理任務。
電控系統因需要閉環控制,響應更多輸入輸出信號,任務調度更復雜,且系統可靠性要求高,其嵌入式操作系統有更嚴苛技術指標。
車載操作系統 IVI-OS 在 2011 年有相關調研,2015 年部分更新。目前市場上用于車載系統的 OS 包括:Android 開源但有版本升級頻繁等問題;Microsoft 因性能穩定和授權費用受推崇但份額下降;QNX 曾占據高份額但風光不再;Wind River 功能強大但成本高;MicroItron 是日資車型主流但日系供應商有變化;Linux 穩定易裁剪,很多廠家在其基礎上定制;GENIVI 是標準聯盟。
汽車操作系統還包括三域操作系統:智能座艙 OS 主要為汽車信息娛樂和人機交互服務,對實時性與可靠性要求不嚴苛,主流有 QNX、Linux、Android 等,傳統以 QNX 為主,近年開源的 Linux 和有大量資源的 Android 受青睞,基本是在安卓基礎上改 UI。
安全車載 OS 面向經典車輛控制領域,對實時性和安全性要求極高,主要是實時操作系統 RTOS,應用對象是 ECU,主流的都兼容兩類汽車電子軟件標準,這塊是傳統汽車廠商擅長,但存在供應商問題。
在汽車行業發展中,軟件愈發重要,車企致力構建以軟件驅動的汽車,汽車操作系統促進硬件軟件集成,可擴展性強。其分為多個層次,各有特定功能,且將功能開發與車輛平臺生命周期分離。
汽車操作系統行業背景方面,不同組織認知未統一。軟件發展要復用需統一體系,傳統分布式架構難實現高層級復用,AUTOSAR 目的是統一軟件底層設計。發展到域控制器架構,POSIX 成創新點,但不同操作系統開發協同效率不高,行業需要更好開發方式。
當前汽車面臨電子電氣構架變革,汽車操作系統至關重要,中國相關組織也在研討其發展。