自动驾驶OS战略分析
自动驾驶OS「百花齐放」，中国软件供应商「争夺」话语权
在当下“软件定义”、“数据驱动”的大背景下，国内外传统主机厂已经从特斯拉“硬件预埋、OTA升级、软件收费“模式带来的震撼中改变，纷纷开始大力投入操作系统的开发，尤其是自动驾驶操作系统的开发。本文重点分析国内外自动驾驶相关企业操作系统的发展现状和未来趋势。
自动驾驶操作系统架构
关于自动驾驶操作系统架构，笔者认为《车载智能计算基础平台参考架构1.0》已经给出了很好的描述，现已经成为行业共识。广义的自动驾驶操作系统包括系统软件（内核、虚拟化、中间件）和功能软件，向下适配异构分布硬件架构，向上支撑应用开发，目前国内外各类自动驾驶操作系统研发企业大都按照这个架构进行开发。
图1-车载智能计算基础平台参考架构
国内外OEM自动驾驶操作系统发展现状
1. 特斯拉
提到自动驾驶，始终无法绕开特斯拉，无论从纯视觉感知技术路线、软件全栈自研，还是订阅式的商业模式，特斯拉确实在引领着行业的发展。
Tesla.OS（Version）具有以下几个主要特点：
操作系统基于底层Linux自研；
功能软件方面支持PyTorch深度学习编程框架；
自动驾驶功能核心算法自研，并自建数据中心，收集用户使用数据用于不断优化算法软件，形成类苹果的闭环开发模式。
图2-特斯拉操作系统架构
目前特斯拉已构建自动驾驶系统FSD、OTA收费、Robotaxi三大核心，预计到2025年特斯拉软件业务收入有望达到175亿美元，总盈利空间高达百亿美元，贡献将比整车硬件销售更大。
2.大众
大众于2021年3月成立软件公司CARIAD，整合了大众旗下各品牌（大众、奥迪、保时捷等）约15家软件公司和集团内部顶尖工程师，重金投入软件研发。
CARIAD业务规划主要包含电子电气架构（E3）、大众汽车操作系统（VW.OS）、大众汽车云（VW.AC）、关键应用四块。
图3-大众CARIAD业务规划
大众VW.OS车载操作系统，基于AUTOSAR、域集成EE架构，促进传感器与ECU、ECU与ECU之间的高效联通，VW.OS将实现分布式处理向集中式处理方式的转换，将ECU功能集成，最终达到核心架构减少到三个车载中央处理器。VW.OS具有以下特点：
高性能处理器、高速网络；
Linux + Adaptive AUTOSAR操作系统；
应用软件和I/O功能解耦；
高效、快速开发用户功能；
减少整个系统的复杂性和应用之间的依赖性；
采用面向服务的通信。
图4-VW.OS架构
大众已自研VW.OS多年，ID.3为首款搭载VW.OS的量产车型，预计2025年起，大众旗下所有新车型有望搭载VW.OS，并通过该操作系统连接至大众汽车云平台（与微软合作），搭载L3级自动驾驶技术，并为L4级别自动驾驶做准备。
3.丰田
2020年，丰田将原TRI-AD（丰田研究院-高级开发）改组为Woven Planet（编织星球）公司来增强丰田的软件能力，扩大软件业务。
丰田计划推出全新开放式汽车操作系统“Arene”，面向未来“可编程汽车”，预计2025前实现量产。Arene的目标是把大量控制车的嵌入式系统和各类传感器深度整合起来，并提供一套现代化的开发工具支持上层应用的开发，开发人员能够快速进行软件的开发和部署。
图5-丰田Arene架构
丰田一直与Apex.AI公司合作，计划将Apex.OS集成到Arene中，用于处理量产自动驾驶的关键安全应用程序处理，同时加快自动驾驶应用软件的开发，并最终交付前装量产。丰田旗下的品牌计划均将搭载全新Arene操作系统，同时丰田还计划将其提供给其他有需要的企业使用。
图6-Apex.OS SDK Components
4.奔驰
奔驰正加速向电气化和数字化转型，已推出一项价值700亿欧元的新投资计划，同时，计划从现有的供应链体系中剥离传统的零部件制造商，以便为公司软件开发提供资金。
奔驰自研的MB.OS定位并非简单的娱乐或驾驶系统，而是整车操作系统，涵盖信息娱乐功能、自动驾驶功能、车身与舒适功能、行驶与充电功能，MB.OS具有以下特点：
高性能、续航久、高能效的架构；
集中控制所有车辆领域及其用户界面；
底层和中间软件采取自研，未来MB.OS或将与其他终端操作系统品牌进行互联；
MB.OS硬件和软件的垂直集成将进一步降低运行的复杂性，通过综合内部软件和硬件，可明确各应用功能之间的不同层级，协调云数据和物联网（IoT）的功能。
图7-MB.OS
奔驰计划于2022至2023年在下一代全新E级车型上搭载MB.OS操作系统轻量级版本，2024年推出MB.OS操作系统完整版。未来奔驰将通过辅助驾驶功能和信息娱乐服务等新的经常性收入来源赚钱。奔驰公司预测，到2025年，其来自人工智能硬件、软件和服务的收入将从20亿美元增长到265亿美元。
5.小鹏汽车
自2018年小鹏汽车发布XPilot 2.0以来，该系统已经迈过XPilot 2.5和XPilot 3.0两个阶段，步入XPilot 3.5时代，XPilot 3.5可以实现L3级别的自动驾驶，拥有高速和城市路况全覆盖的NGP驾驶功能。
图8-小鹏P7的Xpilot软件架构图
可以看到，小鹏Xpilot也是采用分层架构，硬件采用英伟达Xavier SoC，利用NVIDIA DRIVE Platform中的底层操作系统和中间件，主要功能软件层以及应用软件层由小鹏自行设计开发。
6.理想汽车
理想汽车规划了智能驾驶、智能座舱、实时操作系统Li OS、汽车底层电子电气架构研发四大部门，核心聚焦软件算法包括底层操作系统、中间件、上层应用算法。
目前Li OS实时操作系统处于自研中，理想计划打造一个垂直整合的资源软硬一体化的智能平台。Li OS系统现只针对自动驾驶领域，后续智能座舱等会陆续打通覆盖。
图9- Li OS软件架构图
Li OS系统主要应用于理想的自有车型，其2021款理想ONE上已经配备，预计未来可能会开放给其他厂家。
7.蔚来
蔚来目前在自动驾驶领域已经转为采取全栈自研的道路：从感知算法到地图定位，控制策略到底层系统，蔚来将全面自研，并发布了NAD蔚来自动驾驶系统（NIO Autonomous Driving），NAD系统包括Aquila 蔚来超感系统、ADAM 蔚来超算平台、自动驾驶算法和自动驾驶整车平台。
图10- 蔚来新一代自动驾驶系统NAD
蔚来将在NAD上首创按月开通、按月付费的服务订阅模式—ADaaS（AD as a Service），当前订阅费为680元/月，随着功能的持续多元，有望通过多场景灵活订阅来提升其渗透率。
8.广汽
2021年，广汽发布全新升级的星灵电子电气架构，最早将于2023年搭载在广汽埃安的全新高端车系上；2022年6月，广汽又推出了星灵架构下的普赛OS。
普赛OS是一款全车跨域的操作系统，普赛OS创建了统一的接口定义和核心组件，将中央计算机、智能驾驶计算机和信息娱乐计算机在软件层面有机融合，让电子电气架构的运作更高效；普赛OS具备高效协同、极简复用、车云统一的特点，可有效提升软件的兼容性和复用性，提升软件开发的效率和迭代的速度。
图11- 星灵架构软件平台
图12-广汽普赛OS
9.比亚迪
比亚迪在自动驾驶领域采取“两条腿走路”，在与第三方软件供应商合作的同时，也在布局自研的自动驾驶技术。比亚迪自研的BYD OS采用分层式架构设计，软件模块自下而上分为四层：
硬件驱动层：向上层系统提供一个标准化的接口及规范，通过API来调动硬件，完成指令；
操作系统层：分为BEOS（负责车身电子元器件）、BUOS（管理车载信息娱乐的系统）；
服务层：包括系统服务层和功能服务层，类似中间件和功能软件层；
应用层：面向服务的APP开发，实现各种应用需求。
图13-BYD OS
2022年3月23日，比亚迪宣布与英伟达在智能驾驶技术方面达成合作，从2023年上半年起，比亚迪将在部分新能源汽车上搭载英伟达DRIVE Hyperion平台。
10.长城
长城在智能化方面全面加速布局，自研+合作双线并进。以“毫末智行”为核心，长城的智能化技术/功能不断迭代，已具备了较强的自动驾驶开发能力，尤其是在算法+底盘控制+应用层（功能+人机交互）等方面。
长城推出的GEEP系列电子电气架构软件平台，采用AUTOSAR CP、AP混合架构，分层设计，具有以下特点：
在不同核部署不同域的软件，即MCU核采用CP Autosar，HPC核采用Linux OS和AP Autosar中间件；
应用软件层面，将大数据、云诊断、信息安全等软件系统融合，实现功能集成；
通过在不同的核部署不同域的软件，横向打通多域之间的融合，纵向打通底层硬件、底层操作系统(CP Autosar、Linux OS)、中间件（AP Autosar）、功能软件以及应用软件之间的通讯；
支持FOTA，规划部分舒适性功能将支持SOA。
图14-GEEP软件平台架构
11.一汽红旗
一汽在2021年制定了“十四五”战略规划，面向社会发布“飞刃计划”，打造完全自主可控的“全栈式操作系统系统”—FAW.OS。FAW.OS系统层采用国产操作系统，功能服务层由一汽自主研发，向下适配多种类型的物理架构，向上为应用软件提供丰富且标准的服务，支撑软件灵活迭代，为用户提供千人千面的用户体验。
图15-FAW.OS总体架构图
FAW.OS-旗智操作系统：采用从操作系统内核、隔离引擎到AP中间件的全栈式解决方案，自主掌控操作系统集成开发核心技术；采用国产操作系统内核，功能安全达到ASIL D，形成国产化操作系统技术方案，一汽自主应用开发及集成。
图16-FAW.OS-旗智操作系统
12.极氪
极氪自研操作系统ZEEKR OS，ZEEKR OS具有以下特点：
SOA架构，支持功能持续迭代升级；
管理整车服务，高度整合车控，座舱、智驾和网关，提供基础平台；
一份代码，多端部署；
完善的开发工具链，开放平台赋能开发者入驻。
图17- ZEEKR OS软件架构
据公开资料显示，截至2022年3月底，极氪001通过OTA升级到ZEEKR OS 2.0 Beta可实现交通拥堵辅助（TJA）和集成式巡航辅助（ICA）等功能，后续通过OTA可逐步开放实现高速公路辅助(HWA)、自动变道辅助（ALC）等功能。
国内外零部件企业自动驾驶操作系统发展现状
1. 英伟达
英伟达开发了端到端的自动驾驶平台NVIDIA DRIVE，目前NVIDIA DRIVE平台主要包括DRIVE Orin芯片、DRIVE AGX Orin车端集中式AI计算平台，DRIVE OS基础软件平台、Driveworks中间件、DRIVE AV自动驾驶软件栈、DRIVE Hyperion数据采集和开发验证套件 、DRIVE Constellation虚拟仿真平台和DGX高性能AI训服务器。
DRIVE OS平台从设计角度考虑SOA理念，所有软件基于模块化设计，具有以下特点：
为实现DRIVE OS功能安全和软硬件相互隔离，Orin SOC上运行NVIDIA自研的符合功能安全的实时微内核Type 1 Hypervisor；
Hypervisor之上运行符合功能安全的QNX QOS作为Guest OS，还运行负责OTA更新的DRIVE UPDATE Service和Foundation Services等多个虚拟机；
在QNX Guest OS 之上开发了NvMedia、NvStreams、VulkanSC SDK和CUDA 、TensorRT AI引擎加速库；
在ORIN功能安全岛可以运行OEM跟功能安全相关的算法，如车控算法，比对算法，传感器后融合算法；
通过运行Safety框架，对ORIN芯片和DRIVE OS软件进行监控。
图18- DRIVE OS基础软件平台
在应用量产方面，上汽的R和智己、理想L9、蔚来ET7、小鹏新一代P7，威马M7、比亚迪、沃尔沃XC90，还有自动驾驶卡车公司智加科技，Cruise、Zoox、滴滴、小马智行、AutoX、软件公司Momonta等，都搭载Orin进行开发。2022年6月，英伟达与奔驰的合作使用了“分成模式”，奔驰每销售一次DrivePilot（预计5000欧元），英伟达就能获得其中四成的收入。
2.博世
博世于2021年初成立新事业部-博世智能驾驶与控制事业部，加速向软件驱动企业转型，定位于全方位服务整车的制造商；2022年将进一步整合汽车独立应用软件研发业务和云端业务到子公司易特驰（ETAS），后续易特驰将统一研发并销售汽车通用的基础软件、中间件、云服务以及研发工具。
博世提出了基于车载中央计算机（VCC）的SOA架构，VCC核心定位是实现智能驾驶和智能座舱，并且具备网联功能，连接车端（边缘侧）和云端；其中Classic AUTOSAR覆盖安全性和高实时性需求，Adaptive AUTOSAR覆盖灵活的安全性需求，Linux只需要QM。
图19-博世对于车载中央计算OS的见解
3.华为
华为自研并发布了域控制器MDC系列产品，已应用在极狐αS Hi版产品上，华为MDC610计算平台架构如下：
图20-华为MDC610计算平台架构
华为自动驾驶操作系统AOS具有全栈自研、车规安全、高效开发等特点，但目前随MDC或ADS配套提供，不单独提供。2022年6月，阿维塔与华为签署全面战略合作协议，双方基于全新一代智能电动汽车技术平台CHN，至2025年推出4款新车，另外双方也在最优资源投入、华为HI商标授权等全领域达成共识。
图21-华为AOS操作系统
4.地平线
地平线聚焦于车规级智能驾驶AI 芯片+AIoT边缘AI芯片的研发和产业落地，对外主要提供解决方案类产品（芯片+软件算法）。
2021年7月，地平线推出TogetherOS，聚焦内核和中间件，采取了开源开放的策略，和Linux基金会的ELISA开源项目深度合作；以Linux基础方案和安全增强机制来满足功能安全和信息安全的诉求。
图22-地平线TogetherOS操作系统
5.零束科技
零束科技定位于平台型科技公司，背靠上汽集团，打造零束银河全栈4+1方案，包括计算平台、电子架构、SOA软件平台、智能云平台和舱驾融合数字化体验产品。
零束提出的智能车云管端全栈解决方案—SOA软件平台，具有融合复用、标准开放、个性化定制和共建共创的特点，可帮助OEM将整车的硬件能力以服务的形式提供给应用层调用，通过可访问的标准化的API实现车辆功能的软硬件解耦。同时，第三方公司也能通过零束SOA软件架构以服务的形式进行接入，为应用层开发者提供更丰富的选择。
图23-零束科技SOA软件平台
6.斑马智行
斑马智行由阿里巴巴和上汽集团共同投资设立，是阿里进行汽车业务布局的重要组成部分。斑马智行的AliOS是基于Linux内核深度定制的国产车载操作系统，基于云的应用框架和先进的安全机制，是包含云端服务的可支撑人机交互和车联网数据交换的平台。
2020年初斑马智行就提出了AliOS操作系统演进三部曲战略，即智能车机操作系统、智能座舱操作系统、智能整车操作系统。当前斑马智行已经进入到了座舱OS阶段，下一阶段将重点布局智能整车OS，以“OS+AI+芯片”为智能汽车决策核心，在操作系统层面推进汽车分布式智能向整车智能逐渐迈进。
2021杭州云栖大会上，斑马智行正式发布AliOS智能驾驶系统内核，该内核是微内核架构，融入SOA跨域融合理念，执行最高功能安全ASIL-D产品认证标准。
图24- 斑马AliOS Drive的基础架构
7.中汽创智
中汽创智是由中国一汽、东风公司、中国南方工业集团和长安汽车及南京江宁经开科技共同出资设立。中汽创智聚焦内核及中间件，其车用操作系统将基于AUTOSAR标准开发以实现汽车系统软硬件解耦，打造从OS到云端的全栈式SOA软件架构，构建车辆物理/硬件平台、操作系统、智能应用/算法、云平台的跨域集成系统框架。
图25- “擎臻山+擎臻川+擎臻云+擎臻坤”为核心的车用操作系统技术平台
8.百度
百度2013年开始布局自动驾驶，2017年推出全球首个自动驾驶开放平台Apollo，2021年12月发布Apollo7.0 版本，新增了一站式实践云平台Apollo Studio、仿真服务和高效新模型、PnC（规划和控制）强化学习训练与评测服务三大模块，实现了从代码到工具、从开源平台到工具化平台的里程碑式完整进化。
图26- 百度Apollo 7.0架构图
2022年4月，百度与岚图汽车达成合作，双方将在智能驾驶、智能座舱、汽车安全等多个领域优先开展合作，预计将于2023年交付东风岚图，东风岚图将使用百度Apollo旗下ANP城市领航辅助驾驶系统2.0。
9.国汽智控
国汽智控(北京）科技有限公司是由国家智能网联汽车创新中心联合行业优势单位、重量级市场资本、重要政府基金等发起设立的智能网联汽车高科技平台公司。
智能汽车基础脑（iVBB, intelligent Vehicle Base Brain）是国汽智控发布的面向量产的智能驾驶计算基础平台产品家族，包括智能汽车操作系统（ICVOS）、智能汽车域控制器（ICVHW）、车云协同基础软件（ICVEC）及信息安全数据安全（ICVSEC），提供智能网联数字底座，赋能车企定制OS并实现智能驾驶应用高效、低成本、定制化开发。国汽智控于2021年11月发布了iVBB 2.0版本，并已与国内多家主流主机厂达成了面向量产的合作。
2022年7月18日，国汽智控与宇通客车宣布签署《专用外购件开发及开模协议》，双方达成定点合作，约定在高级辅助驾驶（ADAS）领域实施基于域控制器和智能驾驶OS（操作系统）的量产，首批量产将用于9m以上客车车型，计划在明年Q1实现量产装车，并作为Tier1.5长期服务宇通自动驾驶。
图27-1 国汽智控iVBB智能汽车基础脑架构图
图27-2 国汽智控ICVOS特点
10.普华基础软件
普华基础软件基于AUTOSAR标准为为汽车行业提供国产汽车电子基础软件平台、开发工具和软硬一体化解决方案。主要聚焦内核和中间件，目前已累计超过一千万辆汽车在运行着普华的AUTOSAR CP基础软件产品，其CP产品具有以下特点：
完整的Classic AUTOSAR集成开发环境，包括SWC设计工具，BSW基础软件配置工具，RTE配置及代码生成工具；
覆盖支持Classic AUTOSAR标准3.1.5/4.2.2/R19-11；
AUTOSAR Safety OS 通过德国莱茵ISO26262 ASIL D级国际认证；
支持以太网、CAN/CANFD、LIN等总线，支持信息安全，支持OTA、FOTA。
图28-普华基础软件操作系统架构
11.东软睿驰
东软睿驰成立于2015年10月，公司在创建之初就成立了基础软件团队，积极参与AUTOSAR组织，不断将发展中积累的对新兴软件平台和工具的认识，融合到其研发的基础软件平台产品NeuSAR之中。
东软睿驰聚焦中间件，其NeuSAR产品兼容最新版AUTOSAR标准，主要由cCore、aCore、中间件和工具链组成，其中NeuSAR cCore基于AUTOSAR Classic Platform标准开发，主要针对传统控制系统等实时性要求较高的汽车产品开发场景。aCore则基于AUTOSAR Adaptive Platform标准、面向自动驾驶等高性能计算需求场景，适应更加多变的通信模式，满足汽车互联、高度自动化和自动驾驶领域的应用。
图29-东软NeuSAR aCore架构
自动驾驶操作系统发展趋势
1. 技术发展趋势
电子电气架构变革加速，跨域融合已是大势所趋。跨域融合方案下，域操作系统正在快速形成，传统操作系统正由独立的多个操作系统向统一的操作系统转变。
图30-智能汽车操作系统演进趋势
2.软件开发生态趋势
①突破边界，扁平化合作延伸
无论是主机厂还是软硬件供应商，都不再满足于现有的业务或者需求。软硬件供应商横跨“内核-中间件-功能软件”，而主机厂不仅聚焦于应用层开发，还下沉到功能软件、甚至开始全栈开发；
各软件供应商为了锁定核心资源、扩大行业影响力，通过设立合资公司、签订战略合作伙伴等形式，加快在大生态圈中构建自己小的生态圈。
②联合开发，软件供应商话语权提升
供应商为提供给主机厂更优质的服务，构建自身的核心竞争力，往往基于自身的优势或者能力，联合产业链合作伙伴（芯片企业、硬件设备企业、算法企业等）共同开发自动驾驶操作系统；
在软件定义汽车时代，软件供应商将在汽车产业向软件转型的过程中扮演关键角色，围绕自动驾驶操作系统的生态圈也正在快速建立，软件供应商在智能网联领域将拥有更大的话语权。
3.商业模式发展趋势
未来自动驾驶操作系统的商业模式将呈现多元化，自动驾驶操作系统玩家可根据实际情况灵活选择不同的形式获取收益。
图31-多元化的商业模式
关于自动驾驶操作系统发展的几点建议
1. 建议生态圈各企业加强聚焦，充分发挥各自优势。不一定操作系统每家企业都做全栈开发，但操作系统各层一定需要打造几家自主可控的领头企业；
2. 坚持边引进吸收，边自主创新的发展思路。对于目前国内比较薄弱的内核、工具链等，建议加快吸收国外领先的技术架构和开发经验，满足国内整体自动驾驶市场发展需要的同时，从国家层面推动产学研结合，设立军令状任务，组织攻坚克难；
3. 推动自动驾驶操作系统相关标准法规和测试认证规范的制订，尽快建立起完善的管理体系。
自动驾驶OS：挑战与机遇
汽车行业正在发生以电动化，智能化，网联化为代表的全面变革。在这场变革中，从产业链到产品设计都发生着天翻地覆的变化，但其中最重要的，广泛认同的变化是软件在汽车产品中的角色。软件在产品竞争力中所占比重越来越大，芯片（SOC）+ 操作系统（OS）成为其中的重中之重。本文首先回顾智能手机OS的变革历史并作为智能汽车变革的重要参考，然后阐述自动驾驶OS所面临的挑战和机遇。
一. 智能手机OS变革回顾：
在进行分析汽车OS前，我们来重温一下智能手机从2007年以来的行业变革之路，回顾手机行业生态的变革对于汽车行业具有重要的参考价值，智能手机的产品技术分工在功能机和智能机时代的变化如下图所示：
（图1） Android OS架构分层及行业分工变化
结合上图，从功能机时代到智能机时代转换的推动因素，在手机外形，硬件架构等标准化后，手机OS的标准化是重要的引爆点。在这个转换过程中，产业链上各角色开始出现了如下的分工变化：
1. OEM
手机OEM在功能机时代，SOC芯片和元器件自行采购，软硬件全栈自研。在智能机时代，整个手机功能复杂度相比之前呈现指数级增长，采用行业标准OS成为除了苹果之外各家唯一的选择，在APP层面除了自有系统APP外，虽然也都推出自建应用商店，但是控制力都大大减弱，各家OEM的核心价值点开始转移到营销，品牌，外围功能点（如拍照）的创新，供应链管理等， 手机OEM的不可替代性大大减弱，新品牌的引入也变得更为容易。手机OEM很大程度上依赖硬件SOC+软件OS带来重大的产品革新，各家OEM的产品定义能力减弱， 虽然个别手机厂商也尝试突破SOC+OS的封锁，但是效果微乎其微。
（图2） 自1997年到2014年，从功能机到智能机过度阶段，手机品牌数量和占有量变化
另一方面，因为SOC+OS的标准化带来了行业产业链的蓬勃发展，如上图2）所示，从1997年到2014年的变革期间，手机品牌数大大增加，市场份额却呈现了明显的碎片化。
2. SOC
SOC厂商在功能机时代，完全和OEM绑定，各家OEM和SOC有着天然的绑定关系， 有着长期稳定的合作，SOC和OEM也呈现不同阵营。在智能机时代，手机复杂度提升，APP生态对于软硬件平台标准化的强烈要求，导致SOC的市场集中度快速提升，在智能机时代SOC完全和OS进行了绑定，出现类似PC时代的WINTEL联盟，从图 1） 中也能明显看到，SOC和OS的职责覆盖大大增加，呈现了赢家通吃的局面。
3. OS
OS在功能机时代是封闭的，对于普通用户是透明的，在行业中存在感较弱，虽然也有Nokia的塞班，Moto的Linux等，但是受限于网络条件，SOC硬件处理能力等，OEM缺少动力去建立生态，APP生态仅限于少量的塞班生态，WAP应用生态和JAVA 小程序， 这些应用生态受限于硬件及网络能力体验不佳，加上生态碎片化，无法出现覆盖各个平台且体验一致的APP。这些因素导致了功能机时代移动端OS在整个行业中存在感极低。
在智能机时代，OS成为创新的主要来源，Google投入了巨额的资金研发Android，并建立基于Android的AOSP联盟，在Android OS被行业普遍接受成为事实的行业垄断标准后，将大量模块私有化，推出私有化核心服务（GMS），并通过RSA分成协议等控制手机OEM，成为了智能机时代事实上的生态盟主。
4. APP
在功能机时代，如前述，APP开发者的存在感非常弱，首先手机本身只有自带的一些系统APP由各家OEM自己开发，其他更多的是一些基于WAP，WEB方式提供的云端应用，这一时代内容更多是单向的提供一些新闻，论坛等在线应用， APP开发者生态极其受限。
在智能机时代，因为OS+SOC以及手机外形，配置等的标准化， 手机变成了互联网终端，APP开始蓬勃发展， 游戏娱乐，电商，社交，媒体，新闻等行业开始将重点转移到移动端， 智能机真正地超越PC成为第一联网终端，各家APP市值也甚至超越了手机OEM的市值，成为手机上用户体验第一窗口。
小结：
智能机手机OS标准化后，系统迭代加快，复杂度大大提升，SOC联合OS厂商，扩大了职责边界，向OEM提供了更多的标准化方案，SOC和OS都以平台化，标准化的方式交付到OEM，SOC和OS集中度极大的增加，形成了事实上的垄断，OEM丢失了产品的核心定义权，各家产品开始趋同。
另一方面，也应该看到，随着软硬件的发展和标准化，APP开发者被极大的解放，可以基于标准化OS进行开发，APP给用户带来了更好的使用体验，重塑了各行各业，形成了今天移动互联网的蓬勃发展局面。
从行业安全来看，OS成为了事实上的行业垄断者，相比于SOC，Android OS因为其生态底座定位，以及和核心GMS的绑定关系，导致了OS成为国产化难以逾越的鸿沟，变成手机行业卡脖子的痛点。
二. 自动驾驶OS的现状和发展：
接下来我们来看汽车智能化过程中带来的行业变革，这一变革仍然在进行过程中，我们主要来看看自动驾驶OS，自动驾驶技术栈框架如下：
（图3） 自动驾驶操作系统框架图 来源于国家智能网联汽车创新中心 电动车百人会
OS架构中，自动驾驶OS分为了车控操作系统和计算平台操作系统，车控操作系统因为其封闭性且总体功能复杂度较低，本文暂不讨论，本文专注于计算平台OS，
计算平台OS分为三个主要部分， 基础OS，中间件OS和核心服务，以下来分别说明：
1. 基础OS：
基础OS主要提供了计算硬件资源虚拟化，OS内核的调度和设备抽象，内存管理等模块， 这些都属于通用OS范畴。
目前在基础OS层面，国内行业主要依赖Linux，商业化的还有QNX， 目前还没有看到其他广泛使用的国产基础OS方案。
2. 中间件OS：
类比于手机OS的AOSP，自动驾驶中间件OS提供了APP模块化，通信，调度，OTA，AI和媒体异构算力抽象等功能。中间件OS将基础OS能力进一步抽象，针对自动驾驶场景，为APP提供了标准化自动驾驶计算平台接口。
3. OS核心服务：
同时，OS还应该包含系统核心服务，其中定位，地图将是对于生态建设至关重要的核心服务。
将定位，地图，账户等作为OS核心服务，在于上层APP需要一个统一的地图，定位等服务，以使得车，云，路之间的信息交换能够基于统一的数字空间，能够更方便的互操作，使得车路云一体化成为可能。
以上每个部分，目前的行业中都面对着技术壁垒和自主可控的严峻挑战，我们下面来逐一说明：
1. 基础OS的挑战：
基础OS是自动驾驶可靠性的基础保障，满足功能安全的基础OS，包含满足功能安全的内核，虚拟化软件和BSP，在技术上难度高，研发和验证时间长，单个企业进行突破难度极大。
另一方面，基础OS是SOC的灵魂，国产化SOC缺少国产化的，符合功能安全标准的国产基础OS，将使得国产化SOC+OS方案量产困难重重，单个SOC厂商进行技术突破的成本极高。
同时，SOC方面，目前自动驾驶依赖的ARM指令集和ARM IP Core仍然是事实上的行业垄断标准，时刻面临着卡脖子的问题，开放的RISC-V架构的发展更加离不开基础OS的突破，保证自动驾驶计算平台的底座能够自给自足，是基础OS的又一大使命。
2. 中间件OS的挑战：
中间件OS是自动驾驶生态化的基础，一方面目前行业中间件OS技术路线多样，导致自动驾驶应用厂商和OEM在不同的项目落地过程中重复造轮子，整个行业生态碎片化，资源过多投入在低效重复的工作中，并且对于整车研发，SOC和智能汽车的产品迭代周期也产生了负面影响，市场亟需一个开放的，标准的，符合汽车规范的中间件OS，使得整个行业能够受益。
3. OS核心服务的挑战：
参照Android OS，Google在免费提供开源AOSP的同时，通过技术和法律手段牢牢将核心服务GMS掌握在自己手中，核心服务是OS的核心生态卡位点。
整个自动驾驶是一个数据驱动的产品迭代闭环，用户数据在云端将帮助形成实时数字孪生空间帮助迭代和改进自动驾驶体验，为自动驾驶车辆提供个性化的，动态的，实时的数字孪生空间服务，使得自动驾驶更聪明，智能，更个性化。而这都依赖以用户数据为输入的车云一体化的核心服务。
同时OS核心服务因为需要处理大量敏感地理和用户信息，涉及到了用户隐私权，国家安全等问题，如何在满足国家法律和行业发展需要的前提下，产生更好的行业分工协作模式，这个问题仍然有待进一步明朗化。
尽管智能汽车和自动驾驶OS面临着以上严峻挑战，但挑战同时带来了机遇：
中美是自动驾驶研发和应用领先的国家，自动驾驶基础OS目前仍然美国领先，但是在自动驾驶应用，智能汽车行业发展上，中国发展的更快，自动驾驶商业化也领先欧洲和美国， 目前国产化方案更容易在商业上形成闭环，不断迭代改进，从而取得领先优势。
自动驾驶不单单是汽车智能化，包括车，路，云，图的一体化方案将是更大的自动驾驶系统，中国的政府，企业，用户形成的智能交通大系统，将催生以车路云图一体化为基础的智能交通大产业，使得我们在电动化，智能化，网联化的变革中占有领先优势。
总结：
汽车在电动化之后，智能化将是竞争的主战场，如何形成一个高效的产业分工格局，让自动驾驶摆脱低层次的重复开发，满足高等级安全要求，并且有一个自主可控的产业链，自动驾驶OS将是其中的灵魂所在。一个开放，标准的自动驾驶OS，将提高整个自动驾驶的产品质量，提升国家智能汽车产业竞争力。
参考文献了解
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1739378889328287870&wfr=spider&for=pc
https://mp.weixin.qq.com/s/DVhBSJUndZz-nebq5UJsPQ
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