智能数字座舱背后的“系统之争”

来源:盖世汽车

发表于: 2018.09.04
   

随着中国自主品牌及中低端合资品牌车型的信息娱乐系统(液晶仪表、中控大屏、智能互联)前装标配渗透率持续提升,未来几年车载操作系统的前装需求持续上升。

目前,市面上主流的车载底层操作系统包括微软WinCE、Linux、安卓、QNX等,而更多的汽车制造商为了满足未来消费观念(智能互联)的转变,都在重新加大投入开发自己的操作系统。

在自动驾驶进入普及之前,车载信息娱乐系统是目前汽车上代码数量最大的,包含超过4000万行以上代码。

传统台式机时代,Windows操作系统与Mac OS的竞争;智能手机时代,iOS和Android的竞争;这样的战场已经在车载操作系统上发生。

在汽车行业,曾经有一波汽车制造商热衷于拥有自己的独立操作系统,比如福特汽车的Sync、宝马的iDrive、迪MMI、通用的安吉星Onstar等等。但智能手机的蜂拥而至,让这些系统在消费者那里“失色不少”。

但现在,面向未来智能驾驶时代,汽车制造商开始重新投入。

近日,大众集团宣布到2025年投资35亿欧元(约合40亿美元)来发展数字业务和产品,包括基于云平台的智能互联、基于共享出行的新业务。其中,一款大众自主研发的操作系统 “vw.OS.” 将在2020年起在大众旗下品牌电动汽车上推出。

随着汽车制造商越来越把座舱数字化、智能化作为继动力操控、车身设计为卖点的“旧时代”之后的重要一环,汽车制造商和信息娱乐系统软件提供商将在操作系统上展开竞争。

未来几年,亚洲尤其是中国市场无疑将引领整个车载信息娱乐系统的发展,尤其是增强技术(AR)、AI等技术的融合以及大量汽车制造商的激烈市场竞争,将推动过去以后装为主的市场发生根本性的转变。

在这些背后,则是系统安全成为关注焦点。过去数年,通过车载信息娱乐系统漏洞进行网络攻击的案例不在少数,而越来越多的前装车载嵌入式系统的出现,在给用户提供酷炫的操作及互联体验之外,安全问题尤为突出。

在汽车智能化过程中,使用到的电子器件越来越多,供应商们使用了非常多的芯片,除了完成相应功能的主芯片外,出于安全考虑还会使用冗余的芯片;车载操作系统也加入了进来,一般有信息娱乐、仪表等涉及主控安全的系统都是不同的,系统之间交互也非常频繁。

目前,黑莓的QNX汽车操作系统涵盖了汽车的仪表盘、中控信息娱乐系统、远程信息处理系统、高级驾驶员辅助系统平台(ADAS)、声学管理平台(AMP)、控制网关以及车对外界的信息交换技术(V2X)。

公开数据显示,全球搭载该软件的汽车超过1.2亿辆,此外拥有ISO 26262 ASIL D最高级别的汽车功能安全认证。这是其他操作系统还不具备的。

针对未来的电动汽车以及无人驾驶汽车的网络安全,黑莓有一套综合的解决方案。这套方案围绕两个关键词展开:一个是安全(safety),一个是防护(security),两者的区别在于前者针对的是汽车功能安全,防止出现故障,而后者则强调对汽车软件的访问,防止汽车数据被入侵。

一份来自美国国家标准技术研究院的汽车漏洞数据报告显示,2016年黑莓只有一个,且不是关键漏洞(level3,漏洞一共分10级),Linux超过了300个,而安卓去年达到了611个,其中200多个都是8级或8级以上的关键漏洞。

需要注意的是,常见的系统有QNX、Linux、Android,除了QNX是封闭的,也是唯一被认为较安全的系统外,应用广泛的Android、Linux系统都是开源的。

而开源系统对于开发者和黑客都是透明的,想要完全建立保护的机制几乎是不可能的。从目前的情况来看,无论OEM还是Tier1,车载系统都无法绕过开源系统,这将会为车端的安全带来更多的考验。

尽管目前Android操作系统将更容易推动更多创新应用程序带入信息娱乐系统,Android的普遍性也意味着开发者有更多的动力来为汽车量身定制应用程序。

但这个优势也有一个代价:更多的开发者对黑客攻击更感兴趣。在一些关键底层系统上,汽车制造商可能并不热衷于冒险。

2015年菲亚特·克莱斯勒集团在美宣布召回自由光等140万辆汽车,原因是车辆搭载的Uconnect车载系统存在软件漏洞,可能被黑客趁虚而入控制汽车。而近年来,类似安全漏洞召回事件不在少数。

当然,汽车制造商还需要为此考虑系统的成本。和智能手机相比,今天车载信息娱乐系统的成本还非常高昂(大概是智能手机系统的1.5倍)。

由此也导致了过去数年,以Carplay、Android Auto、Carlife为代表的手机互联成为汽车座舱的主流,这也直接导致了消费者对于车载信息娱乐系统的需求下降。

但集成了更多智能互联、远程控制及ADAS功能的车载信息娱乐系统捆绑模式,使得消费者开始愿意为此买单。

去年,丰田宣布将在美国市场销售的2018款凯美瑞车型上搭载基于汽车级Linux(AGL)平台开发的车载娱乐信息系统,而越来越多的公司希望开源平台能成为联网汽车的业内标准以减少研发成本。

在此之前,丰田一直在使用QNX的操作系统。对此,QNX表示,他们认可类似AGL的开源平台能够在车载信息娱乐系统市场占据一定市场份额,但这些平台暂时都不具备挑战QNX安全关键模块的能力,而这又是未来车载信息娱乐系统最为关键的一环。

QNX还在争夺更多新造车势力的支持,其中很重要的部分就是安全关键性系统模块。

尤其是在未来信息娱乐系统集合了仪表集群、信息娱乐、应用程序及部分ADAS功能信息,在底层需要有一个安全的实时操作系统模块来保障安全隔离及实时通信。

此前,中国新造车势力拜腾宣布与黑莓合作,未来拜腾首款量产车型将采用基于黑莓QNX架构开发的车载系统。其将主要应用在车载存储设备的分区,以及安全关键性系统与非安全关键性系统相隔离等范围。

同时,未来车载操作系统离不开芯片与软件的深度融合。去年6月,高通表示,QNX Hypervisor 2.0兼容公司的骁龙820Am汽车处理器,能够让汽车制造商在一个平台上整合多个系统,从而降低硬件复杂度和成本。

随后,在今年1月美国CES展上,中科创达发布了全球首款基于高通820A平台的QNX Hypervisor2.0智能驾驶舱解决方案。

此外,在自动驾驶方面,QNX的Neutrino RTOS是一个实时操作系统,毫秒级的任务处理能力和安全优势,成为其征战未来汽车操作系统的重要推力。

去年,黑莓发布了QNX Hypervisor 2.0软件,这个软件是专门为自动驾驶设计的,专注于安全保障问题。软件采用了黑莓64位嵌入式操作系统QNX SDP 7.0,允许开发人员把多个操作系统统一到单一的计算平台或SoC芯片,降低了成本和尺寸。

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