自從汽車電子電氣化以來，汽車軟件的主要開發模式是在電子控制器之內的嵌入式軟件開發，整個汽車的EE架構是分布式的。然而未來將出現一類新類型的智能汽車軟件：跨域融合軟件。

據此，ETAS（易特馳）聯合億歐智庫聯合撰寫《2023整車操作系統發展趨勢研究》，并將于2023年7月26日在上海舉辦“《2023整車操作系統發展趨勢研究》發布會暨線下交流研討會”，屆時正式發布報告。

此份報告界定了整車操作系統的概念，深入分析主機廠發展整車操作系統過程中遇到的難點與挑戰，并針對這些痛點提出行業解決方案，最后對未來整車操作系統生態發展趨勢和主機廠新變革進行展望，以期給SDV生態圈的伙伴帶來思考。

整車操作系統是汽車操作系統未來發展重要趨勢

隨著自動駕駛和智能座艙的發展，未來用戶對于智能汽車的期待是其能通過功能融合方式充分發揮出除了運輸之外的各種能力。汽車作為第三生活空間的電子消費屬性會越來越強，智能汽車中核心駕乘功能在消費者體驗感中的占比反而會逐漸降低。

想象一下這樣的場景：用戶在進入座艙前，藍牙已經連上手機并且識別出駕駛人，根據之前的配置信息，調整座椅后視鏡，方向盤高度，打開氛圍燈和空調，針對性提供給駕駛者舒適的駕駛體驗。

這種個性化的車內駕乘體驗提升需要通過跨域來實現，而基于SOA架構的整車操作系統的最大價值就在于可實現“跨域功能的調度和融合”。因此，近些年SOA概念被各大主機廠和汽車供應商頻頻提及，更有不少主機廠開始自研SOA開發者平臺，以期軟件開發者們可以基于標準化接口快速響應用戶的新功能需求。

那么，SOA具體是指什么呢？

SOA全稱為Service Oriented Architecture，即面向服務的架構。1996年，SOA概念由Gartner提出，并率先在IT行業被應用推廣。目前，SOA的架構設計理念已經廣泛應用于IT和互聯網行業 。

SOA并非一類特定的軟件產品，而是一種軟件架構設計的理念，其核心思想在于“通過將龐大的計算系統按照實際業務拆分為獨立部署的大小合適的功能模塊，提高功能單元的復用性，降低產品開發的復雜度和成本”。

如今，軟件定義汽車領域引入SOA，打造“底層硬件、中間層操作系統、上層應用程序”的軟件分工模式，實現上層應用軟件和底層基礎軟件的解藕，提升整車OTA功能的實現能力，最終“向用戶提供全生命周期的跨域軟件服務”。因此，SOA已經成為實現整車操作系統的最佳方法論。

雖然從SOA落地到實現類似于蘋果AppStore的汽車應用商店還有很長的路要走，未來3至5年主機廠也難以推動規模化的軟件銷售。但是可以明確的是未來整車廠的智能汽車品牌差異性和核心競爭力將以上層應用軟件為主，即通過軟件方式實現“功能跨域融合”，從而滿足用戶多樣化、個性化的體驗需求。

綜上所述，隨著汽車E/E架構向中央集中進化，消費者對智能汽車體驗感的期待逐漸增加，基于SOA軟件架構的整車操作系統將成為智能汽車操作系統發展的必然趨勢。

頭部主機廠紛紛加入這一領域的競爭。對比不同發展路徑的優劣勢后，億歐智庫認為對于絕大多數 OEM 而言，綜合性價比和可行性最高的路徑是與軟件供應商合作共創，保障開發效率，降低時間和金錢成本，快速拓展開發者生態圈。

二

整車操作系統實現高階軟件定義汽車

考慮到技術門檻和車型量產節奏，目前，大部分主機廠還未實現基于SOA架構的整車操作系統，而是將SOA架構率先應用在智能駕駛域OS和智能座艙域OS。由于國內傳統主機廠，無論是E/E架構變革，還是軟硬件開發方式變革，都將牽涉眾多車型以及龐大的供應商體系，因此傳統E/E架構模式難以一步升級到位，因此采用更保守的推進方案，將SOA軟件開發架構率先應用在智能座艙的娛樂系統或者ADAS中，待技術更加成熟后，再逐步推廣到整車域。?

現階段，我國整車操作系統研發以及SOA架構在汽車行業的應用均處于起步階段，無論從主機廠自身的組織架構、人才體系、技術能力，還是從行業生態、行業標準等方面，主機廠都面臨一系列挑戰。

傳統組織架構僵化，軟件人才短缺

傳統主機廠組織架構龐大臃腫，在整車操作系統研發及供應鏈采購過程中涉及到的決策由于涉及多部門協作，導致決策效率低、時間周期長。同時，傳統汽車軟件開發模式（孤島開發）無法滿足面向SOA架構的軟件開發，亟待變革。此外，傳統主機廠在汽車硬件有所長，但是缺少軟件人才和軟件思維，給轉型帶來一定困難。

三

整車操作系統生態支撐能力不足

由于我國整車操作系統研發處于起步階段，生態體系建設才開始，還需要更多Tier1供應商、科技公司和第三方開發者等參與進來。

由于中國汽車軟件研發工程師數量稀缺，因此構建整車OS必須要選擇開源，只有豐富的開發者生態以及軟件工具鏈，才能夠支撐整車OS的開發。

軟件技術發展不成熟，缺乏SOA架構經驗

主機廠更擅長傳統汽車軟件開發，采用V模型開發模式，軟件迭代時間長；需要SOA軟件開發平臺，以支持第三方開發者快速進行軟件的開發、測試和發布。但是汽車行業SOA架構應用處于早期階段，SOA的設計方法、設計流程、規范體系，以及工具鏈建設，尚沒有形成體系化、標準化，尤其是目前內部自研的工具鏈，易用性低、學習成本高。

上層應用軟件可調用安全域控制器，影響駕駛安全

盡管在實時和高功能安全域內進行SOA平臺開發，但在實際量產項目中，中間件平臺在實時域內因占用大量車內功能安全域的算力資源，很有可能會影響到汽車核心駕乘功能（如底盤剎車等），給整車行駛帶來安全隱患。

專注平臺化能力，難以滿足各車型的個性化需求

主機廠更加專注操作系統平臺化能力的建設，以期實現一套OS可以搭載在各個車型上，但是由于主機廠旗下車型數量眾多，不同的品牌部門對操作系統的需求有所不同。但是主機廠在這方面的能力相對較弱，往往難以滿足不同車型的個性化需求。

整車操作系統標準體系尚不完善

缺乏體系性的標準和規范，造成各個系統獨立發展，難以形成規模。

在安全標準規范方面，特別是涉及到功能安全和信息安全的規范大都依賴國外，自主研發的標準體系還比較匱乏。

面對主機廠在研發整車操作系統過程中遇到的種種挑戰，易特馳聚焦“效率、安全、生態”三大方面，為主機廠提供“快速跨域應用程序開發工具鏈”、“保障功能安全的Safety Guard”等產品，并倡導發起Eclipse SDV工作組，為“軟件定義汽車”時代的汽車提供開源、免費的通用汽車軟件。

四

行業標準助力構建開放、開源、上云、多層解耦的立體生態體系

參考 PC、手機的系統發展史，可以看到操作系統平臺便是大樹的根基，而豐富的應用及生態便是枝葉，兩者相互依存、相互成就，好的生態會讓樹木枝繁葉茂呈現出不朽的生命力。而作為汽車操作系統產業，想要實現高質量發展，我們認為也必然需要構建“開放、開源、上云、多層解耦的立體生態體系”才可以最終實現系統持續的優秀體驗與生命力。

生態中的應用軟件、硬件、開發者形成良好的互動體系，通過技術共享和協同創新，共同提升整個生態圈的價值。

生態搭建離不開標準規范，市場上主流的汽車軟件架構標準有AUTOSAR、COVESA等。兩者都提高了軟件的可拓展性和可復用性，使得生態伙伴可以聚焦在業務價值上，推動汽車軟件更高效地發展。?

具體而言，AUTOSAR是目前應用范圍最廣的車載電子系統標準規范，已發布Classic Platform（CP）和Adaptive Platform（AP）個平臺規范，分別對應傳統安全控制類和自動駕駛的高性能類。

歐洲主要車廠，如寶馬、大眾、戴姆勒等采用AUTOSAR AP統一標準來構建SOA基礎軟件平臺。但是，值得一提的是，雖然不少OEM基于AUTOSAR AP 進行開發，但是AUTOSAR AP對SOA開發并不友好，存在以下問題：

1）工具鏈不完善，使用復雜度高；

2）資源消耗大，易占用實時域資源，影響安全；

3）缺少靈活的API接口，應用開發難度大等問題。

COVESA(Connected Vehicle Systems Alliance，互聯汽車系統聯盟）前身是GENIVI聯盟，其目標是促進互聯汽車技術的全球標準化，推廣互聯汽車技術的應用和發展，并為互聯汽車行業的各個領域提供支持和協作機會。

為了解決“不同的車輛電子系統之間存在著互通性和互操作性低”的問題，COVESA組織成員企業聯合開發了VSS（Vehicle Signal Specification）規范。VSS規范提供一種標準化的車輛信號描述方法，包括車輛速度、發動機轉速、車輛位置、車輛加速度、車門狀態等等，這些信號可以用于診斷、車輛控制、車輛監控等應用。除此以外，VSS規范還提供了一些附加功能，如數據格式轉換、數據篩選、數據采樣等，以支持車輛電子系統的高效開發和集成。

VSS規范使得不同的車輛電子系統可以使用相同的信號定義和描述方法，實現互通性和互操作性，從而簡化了車輛電子系統的開發和集成，提高了車輛維護和診斷的效率和準確性，從而最終節省時間和成本，使企業能夠專注于創造商業價值和差異化解決方案。?

因此，VSS已成為全球OEM之間共同開發和采用通用車輛數據模型、訪問協議和標準接口。

五

未來整車操作系統展望與機會

軟件定義汽車時代，智能汽車不再被視作簡單的移動工具，而是被定義為移動的“第三空間”。回顧智能手機操作系統的生態發展歷程，或許我們可以預測和展望未來整車操作系統生態的發展方向，即“從多到少、從封閉到開放、由主機廠驅動至生態驅動”。

大眾汽車集團前CEO迪斯曾指出，未來汽車創新中，軟件將占到90%。隨著軟件的重要性不斷提高，軟件將深度參與到汽車的定義、開發、驗證、銷售、服務等過程中，并不斷改變和優化各個過程，主機廠和生態伙伴們正在經歷一場全面的變革，涉及到從組織架構、開發模式、供應鏈關系到商業模式等多個方面，以適應軟件定義汽車的趨勢。?

編輯：黃飛

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