擁抱開源，車用操作系統(tǒng)共建開放生態(tài)

當(dāng)前，隨著全球汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，智能網(wǎng)聯(lián)汽車已成為推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要力量。其中，操作系統(tǒng)作為汽車硬件資源管理和應(yīng)用運(yùn)行的基石，已成為智能汽車的核心技術(shù)之一。2023年，中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)曾發(fā)起“中國車用操作系統(tǒng)開源共建計(jì)劃”，得到了政府、行業(yè)組織、行業(yè)上下游整車、零部件、芯片、軟件等企業(yè)、高等院校，科研院所積極響應(yīng)和支持，標(biāo)志著我國汽車產(chǎn)業(yè)在構(gòu)建自主可控、開源開放的軟件產(chǎn)業(yè)生態(tài)上邁出堅(jiān)實(shí)步伐。

6月17—18日，以“基礎(chǔ)共筑 開源啟航”為主題的2024首屆中國（重慶）智能汽車基礎(chǔ)軟件生態(tài)大會(huì)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(dòng)由中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)、重慶市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)主辦，中國電子科技集團(tuán)有限公司聯(lián)合主辦，普華基礎(chǔ)軟件股份有限公司、中國電科芯片技術(shù)研究院、西部科學(xué)城智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心協(xié)辦，西部科學(xué)城重慶高新區(qū)管委會(huì)承辦。

6月18日下午，舉辦了“汽車操作系統(tǒng)開源共建論壇”。會(huì)上，重慶市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)總經(jīng)濟(jì)師傅曉，中國電子科技集團(tuán)有限公司科技部副主任賀永華，清華大學(xué)教授、清華大學(xué)蘇州汽車研究院常務(wù)副院長鄭四發(fā)，中國電子科技集團(tuán)有限公司總師召集人、首席科學(xué)家饒志宏，AUTOSAR中國代表荊喆，電子科技大學(xué)教授羅蕾，北京汽車研究總院有限公司智能駕駛專業(yè)總師徐志剛，普華基礎(chǔ)軟件股份有限公司總經(jīng)理助理周冬生，招商局檢測(cè)車輛技術(shù)研究院有限公司信息軟件實(shí)驗(yàn)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(tuán)股份有限公司零束軟件分公司開發(fā)職能總監(jiān)承建興等與會(huì)嘉賓圍繞如何通過開源共建中國智能汽車軟件開放生態(tài)，構(gòu)筑安全可靠的汽車數(shù)字化底座，助力我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)與高質(zhì)量發(fā)展，推動(dòng)車用操作系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展深入探討并獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長楊中平主持本場(chǎng)主題論壇。

共建開源體系勢(shì)在必行

開源軟件已深入到軟件開發(fā)的各個(gè)領(lǐng)域，為軟件產(chǎn)業(yè)帶來了新的生態(tài)。在汽車行業(yè)，開源軟件扮演著連接硬件、軟件和用戶的關(guān)鍵角色。因此，共建開源汽車操作系統(tǒng)生態(tài)對(duì)于智能汽車產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展至關(guān)重要。

賀永華介紹了中國電科集團(tuán)在推動(dòng)汽車操作系統(tǒng)開源共建方面的規(guī)劃與實(shí)踐。他表示，為加快構(gòu)建汽車操作系統(tǒng)開源共建生態(tài)，中國電科正著手“謀劃頂層戰(zhàn)略、突破核心技術(shù)、共建開源生態(tài)”三步走，同時(shí)，還積極聯(lián)合外部力量，與中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)等21家單位開展開源共建合作，形成推進(jìn)開源發(fā)展的強(qiáng)大合力，營造開放合作的操作系統(tǒng)開源生態(tài)。

在鄭四發(fā)看來，開源共建在車控操作系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛算法、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化等方面仍有許多亟待探索的課題。當(dāng)前，清華大學(xué)蘇州汽車研究院聯(lián)合普華基礎(chǔ)軟件等公司，已完成國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃車控操作系統(tǒng)可靠性與功能安全性關(guān)鍵技術(shù)研究項(xiàng)目，初步實(shí)現(xiàn)了車控操作系統(tǒng)的自主、安全、可控和可用。而在自動(dòng)駕駛算法、場(chǎng)景庫、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化方面，清華汽研院還針對(duì)現(xiàn)有傳感器實(shí)施視場(chǎng)精準(zhǔn)對(duì)齊策略，開展數(shù)據(jù)泛化，采用新生態(tài)的數(shù)據(jù)閉環(huán)和大模型技術(shù)，豐富自動(dòng)駕駛場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)智能化與網(wǎng)聯(lián)化升級(jí)，推動(dòng)車載操作系統(tǒng)及自動(dòng)駕駛能力快速進(jìn)化。

從汽車電子電氣架構(gòu)技術(shù)發(fā)展角度看，羅蕾表示在軟件定義汽車階段，傳統(tǒng)的汽車電子電氣架構(gòu)和軟硬件平臺(tái)架構(gòu)已無法滿足需求?！半S著汽車軟件代碼量超過3億行，軟件體系愈加復(fù)雜，因此軟硬協(xié)同、分層解耦、標(biāo)準(zhǔn)化和共建生態(tài)是必然趨勢(shì)?！绷_蕾認(rèn)為，車載智能計(jì)算平臺(tái)參考架構(gòu)在未來3年至5年的研發(fā)重點(diǎn)應(yīng)在四個(gè)方面：一是軟硬協(xié)同和分層解耦；二是互聯(lián)通信，面向人機(jī)物融合泛在計(jì)算的新模式和新場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)泛在感知與泛在互聯(lián)；三是融合安全，結(jié)合場(chǎng)景共同推動(dòng)全棧式安全方法；四是AI大模型，進(jìn)一步研究AI+OS的協(xié)同及算力優(yōu)化適配技術(shù)，強(qiáng)化底層和應(yīng)用生態(tài)建設(shè)。

饒志宏分享了他對(duì)于智能網(wǎng)聯(lián)汽車網(wǎng)聯(lián)安全技術(shù)應(yīng)用的思考，并提出相應(yīng)發(fā)展建議?！叭缃?，汽車網(wǎng)聯(lián)安全存在四點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)：一是網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)致使通信安全防護(hù)薄弱；二是隨著共享數(shù)據(jù)鏈長，數(shù)據(jù)隱私泄露加?。蝗切录夹g(shù)應(yīng)用面擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)邊界模糊難測(cè)；四是網(wǎng)絡(luò)實(shí)體類型多樣，互信協(xié)同問題嚴(yán)峻。”因此，饒志宏建議在重視智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)安全技術(shù)研究與應(yīng)用的同時(shí)，應(yīng)針對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分級(jí)，例如進(jìn)行端到端訓(xùn)練算法時(shí)要清洗數(shù)據(jù)，避免數(shù)據(jù)污染影響模型。同時(shí)，應(yīng)重視構(gòu)建智能網(wǎng)聯(lián)汽車體系化的密碼應(yīng)用，促進(jìn)密碼應(yīng)用融合創(chuàng)新。

作為標(biāo)準(zhǔn)組織代表，荊喆介紹了AUTOSAR的中國戰(zhàn)略，并表示AUTOSAR將繼續(xù)以開放態(tài)度與其他組織合作推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作，同時(shí)希望開源標(biāo)準(zhǔn)能被更多人使用，從而增強(qiáng)其生命力，減輕參與者負(fù)擔(dān)，AUTOSAR也將推出開源方案以促進(jìn)基礎(chǔ)軟件的應(yīng)用，歡迎所有AUTOSAR成員參與全球標(biāo)準(zhǔn)制定，共同塑造未來標(biāo)準(zhǔn)。

作為東道主，傅曉在致辭中表達(dá)了重慶市對(duì)軟件產(chǎn)業(yè)的高度重視。他表示，重慶市將緊抓數(shù)字重慶和“33618”現(xiàn)代制造業(yè)集群體系建設(shè)機(jī)遇，深入實(shí)施軟件產(chǎn)業(yè)“滿天星”行動(dòng)計(jì)劃，加快培育開源軟件生態(tài)，構(gòu)筑軟件產(chǎn)業(yè)新優(yōu)勢(shì)，助力世界級(jí)智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)。推動(dòng)創(chuàng)建中國軟件名城、名園，加快推進(jìn)國家級(jí)車聯(lián)網(wǎng)先導(dǎo)區(qū)、全國智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施與智能網(wǎng)聯(lián)汽車協(xié)同發(fā)展試點(diǎn)城市建設(shè)，加速構(gòu)建“車、路、云、網(wǎng)、圖”全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)體系。

各方怎樣找準(zhǔn)新生態(tài)的角色定位

當(dāng)前，車企在操作系統(tǒng)開發(fā)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(duì)車輛功能、用戶體驗(yàn)和需求的深刻理解，明確操作系統(tǒng)的功能和特性。其次，車企是合作和引領(lǐng)者，與算法公司、軟件合作伙伴及供應(yīng)商合作，提升系統(tǒng)智能化水平。同時(shí)，對(duì)于行業(yè)發(fā)展，徐志剛也提出幾點(diǎn)建議：第一，建設(shè)開源共創(chuàng)產(chǎn)業(yè)體系，加快建立開源共創(chuàng)汽車計(jì)算平臺(tái)，并引導(dǎo)政府資金、社會(huì)資本及財(cái)稅補(bǔ)貼，助力計(jì)算平臺(tái)全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，培養(yǎng)基礎(chǔ)軟件開發(fā)工具鏈人才。第二，推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研一體化的三方共研機(jī)制，形成產(chǎn)業(yè)生態(tài)共建。第三，聚焦軟件研發(fā)核心，打造通用化的開源操作系統(tǒng)和中間件軟件平臺(tái)，軟硬協(xié)同，滿足實(shí)時(shí)性和安全性要求，實(shí)現(xiàn)車載計(jì)算單元整合與算力共享。

周冬生從軟件公司視角分享了對(duì)車用操作系統(tǒng)開源共建的看法。他認(rèn)為，隨著適配效率和安全性等挑戰(zhàn)加大，國際上的車用操作系統(tǒng)與芯片已經(jīng)形成相對(duì)穩(wěn)定的組合，但國產(chǎn)芯片在發(fā)展初期仍需要大量投入來解決適配問題。而轉(zhuǎn)向開源可以幫助解決這些挑戰(zhàn)，減少適配量。同時(shí)，對(duì)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(tǒng)挑戰(zhàn)，開源也可以推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新，提升系統(tǒng)安全，降低開發(fā)成本，助力車企平臺(tái)化戰(zhàn)略和提升研發(fā)效率。

事實(shí)上，隨著電氣架構(gòu)演變，汽車芯片需求呈遞增趨勢(shì)，從分布式到集中控制的演進(jìn)均對(duì)MCU提出新要求。盛敬剛分享了在汽車芯片領(lǐng)域的一些思考，并表示操作系統(tǒng)與芯片的良好匹配是未來發(fā)展的基石。他認(rèn)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(guān)系。高端MCU面臨著功能安全、過程管理等標(biāo)準(zhǔn)的要求?！眹a(chǎn)MCU芯片主要集中在中低端，競(jìng)爭(zhēng)激烈且同質(zhì)化嚴(yán)重，高端MCU的發(fā)展仍面臨挑戰(zhàn)，需要更高的可靠性、安全性和性能，以及完善的生態(tài)系統(tǒng)。盛敬剛呼吁芯片企業(yè)應(yīng)在技術(shù)探索和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同方面下更多功夫，促進(jìn)產(chǎn)品的推廣和真正的上車應(yīng)用。

談到智能汽車軟件質(zhì)量與安全測(cè)評(píng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，張智勇認(rèn)為，隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展，用戶端將對(duì)軟件質(zhì)量和數(shù)據(jù)安全格外關(guān)注，也令汽車軟件質(zhì)量與功能安全測(cè)評(píng)技術(shù)面臨挑戰(zhàn)。因此，面對(duì)軟件復(fù)雜度上升、敏捷開發(fā)導(dǎo)致的質(zhì)量管理困難、標(biāo)準(zhǔn)繁重難執(zhí)行、版本管理混亂、實(shí)時(shí)性和可靠性需求提高、測(cè)試覆蓋度不足、軟硬件集成挑戰(zhàn)、跨團(tuán)隊(duì)合作難度等種種問題。檢測(cè)機(jī)構(gòu)需要更新方法論、簡(jiǎn)化標(biāo)準(zhǔn)、加強(qiáng)版本管理、提高測(cè)試覆蓋度、加強(qiáng)軟硬件協(xié)同測(cè)試、加大人才和資源投入等解決措施。同時(shí)，軟件行業(yè)需要意識(shí)到軟件質(zhì)量與安全問題的重要性，采取有效措施確保汽車軟件質(zhì)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(zhuǎn)變，操作系統(tǒng)將不僅是控制域，而是整車級(jí)的融合，復(fù)雜度將大幅增加。而隨著AI+已成為行業(yè)新趨勢(shì)，AI+汽車將重塑整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈和操作系統(tǒng)。AI+操作系統(tǒng)將對(duì)軟件開發(fā)流程、座艙實(shí)現(xiàn)和軟件架構(gòu)開發(fā)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(tǒng)需要支撐云端大模型和車端小模型，滿足任務(wù)處理和信息安全，同時(shí)支持自動(dòng)駕駛或座艙的智能交互。該領(lǐng)域的探索包括使用AI生成代碼、測(cè)試、文檔和架構(gòu)設(shè)計(jì)，也將為生產(chǎn)力帶來顛覆變化。

開源汽車操作系統(tǒng)挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存

在“開源汽車操作系統(tǒng)的挑戰(zhàn)與機(jī)遇”圓桌對(duì)話環(huán)節(jié)，就開源車用操作系統(tǒng)所面臨著技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、生態(tài)、安全等多方面問題，羅蕾、周冬生、華南理工大學(xué)教授黃翰、中國一汽基礎(chǔ)軟件組組長李巖、杭州映云科技有限公司開發(fā)者運(yùn)營總監(jiān)顧鈞等對(duì)話嘉賓各抒己見。中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)技術(shù)部主任兼軟件分會(huì)執(zhí)行副秘書長尤強(qiáng)主持這一環(huán)節(jié)。

就“車用操作系統(tǒng)的生態(tài)構(gòu)建”話題，對(duì)話嘉賓們一致認(rèn)為未來車用操作系統(tǒng)生態(tài)應(yīng)持續(xù)創(chuàng)新并保持競(jìng)合關(guān)系。周冬生提到，生態(tài)將分為用戶、開發(fā)者和車廠三部分，形成環(huán)形結(jié)構(gòu)，用戶場(chǎng)景推動(dòng)技術(shù)生態(tài)變化，開發(fā)者共建開源平臺(tái)，提升車輛附加值。顧鈞則談到開源操作系統(tǒng)面臨的偏開源和共建挑戰(zhàn)，強(qiáng)調(diào)開放治理模式和共建生態(tài)調(diào)和不同利益，實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新和開放合作。李巖指出車用操作系統(tǒng)需要技術(shù)迭代和生態(tài)推廣，并設(shè)計(jì)共贏商業(yè)模式，以形成行業(yè)共識(shí)和可持續(xù)服務(wù)。

針對(duì)“網(wǎng)絡(luò)安全和功能安全對(duì)于開源汽車操作系統(tǒng)挑戰(zhàn)”話題，羅蕾提到汽車軟件功能安全需要分層解耦、模塊化設(shè)計(jì)，并強(qiáng)調(diào)架構(gòu)設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)安全的密切關(guān)系，操作系統(tǒng)需提供安全防護(hù)和全棧能力。黃翰補(bǔ)充安全問題可分為未授權(quán)操作和攻入系統(tǒng)兩類，需注意系統(tǒng)入侵渠道和車輛端的物理安全。三位對(duì)話嘉賓一致認(rèn)為，無論網(wǎng)絡(luò)安全還是功能安全，都需要系統(tǒng)架構(gòu)規(guī)劃和設(shè)計(jì)解決，更多面對(duì)的是來自外部的安全問題。

最后，在“軟硬協(xié)同在國產(chǎn)車用操作系統(tǒng)中的重要性”話題中，嘉賓們一致認(rèn)為隨著智能駕駛時(shí)代的來臨，軟硬件共同發(fā)展至關(guān)重要。羅蕾表示面對(duì)新型計(jì)算架構(gòu)和大算力對(duì)功耗的挑戰(zhàn)，軟硬件團(tuán)隊(duì)需要協(xié)同解決問題。李巖和黃翰也強(qiáng)調(diào)軟硬協(xié)同是未來發(fā)展的必然需求，操作系統(tǒng)需要提供更高級(jí)的融合能力。開源操作系統(tǒng)的聯(lián)合構(gòu)建符合這一發(fā)展趨勢(shì)，但也需要關(guān)注系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性，確保整體性能。