2022年汽车软件行业产业细分及发展趋势分析.docx

2022年汽车软件行业产业细分及发展趋势分析1.操作系统OS：QNX+Linux或QNX+Android是当前的主流趋势在智能网联时代，车机操作系统OS（operatingsystem）按下游应用划分，可以分为车控OS和座舱OS两大类：（1）车控OS：主要负责实现车辆底盘控制、动力系统和自动驾驶，与汽车的行驶决策直接相关；（2）座舱OS：主要为车载信息娱乐服务以及车内人机交互提供控制平台，是汽车实现座舱智能化与多源信息融合的运行环境，不直接参与汽车的行驶决策。对于车控OS而言，可分为嵌入式实时操作系统RTOS和基于POSIX标准的操作系统。（1）嵌入式实时操作系统RTOS：传统车控ECU中主控芯片MCU装载运行的嵌入式OS，面向经典车辆控制领域，如动力系统、底盘系统和车身系统等。要求实时程序必须保证在严格的时间限制内响应，特点包括速度快，吞吐量大，代码精简，代码规模小等；（2）基于POSIX标准的操作系统：主要面向智能驾驶系统，主要满足其高通信和低延时的要求。汽车电控ECU必须是高稳定性的嵌入式实时性操作系统，主流的嵌入式实时操作系统都兼容OSEK/VDX和ClassicAUTOSAR这两类汽车电子软件标准。嵌入式实时操作系统具有高可靠性、实时性、交互性以及多路性的优势，系统响应极高，通常在毫秒或者微秒级别，满足了高实时性的要求。目前，主流的嵌入式实时操作系统都兼容OSEK/VDX和ClassicAUTOSAR这两类汽车电子软件标准。欧洲在上世纪90年代提出了汽车电子上分布式实时控制系统的开放式系统标准OSEK/VDX。但随着技术、产品、客户需求等的升级，OSEK标准逐渐不能支持新的硬件平台。2003年，宝马、博世、大陆、戴姆勒、通用、福特、标志雪铁龙、丰田、大众9家企业作为核心成员，成立AUTOSAR组织，致力于建立一个标准化平台，独立于硬件的分层软件架构，制定各种车辆应用接口规范和集成标准，AUTOSAR是基于OSEK/VDX发展出来的，但涉及的范围更广。AUTOSAR主要包括ClassicPlatformAUTOSAR（CP）和AdaptivePlatformAUTOSAR（AP）两个平台规范：CPAUTOSAR是基于OSEK/VDX标准的，广泛应用于传统嵌入式ECU中，如发动机控制器、电机控制器、整车控制器、BMS控制器等；APAUTOSAR基于POSIX，主要应用于自动驾驶等需求高计算能力、高带宽通信、分布式部署的下一代汽车应用领域中。狭义OS仅包含内核（如QNX、Linux），广义OS从下至上包括从BSP、操作系统内核、中间件及库组件等硬件和上层应用之间的所有程序。QNX、Linux是目前常见内核OS，VxWorks也有一定应用。随着WinCE停止更新逐渐退出，OS内核的格局较为稳定，主要玩家为QNX（Blackberry）、Linux（开源基金会）、VxWorks（风河）。其中Linux属于非实时操作系统，而QNX和VxWorks属于实时操作系统，WinCE是微软开发的嵌入式操作系统，正在逐步退出汽车操作系统市场。（1）BlackberryQNX：QNX是遵从POSIX规范的类UNIX实时操作系统，是全球第一款达到ASILD级别的车载操作系统，优点是稳定性和安全性非常高，QNX依靠其微内核架构实现性能和可靠性的平衡，主要特点有内核小、代码少以及故障影响小，驱动等错误不会导致整个系统都崩溃，通用、沃尔沃、奥迪、上汽等均用QNX作为自动驾驶OS。但缺点是QNX作为非开源系统，兼容性较差，开发难度大，在娱乐系统开发中应用不多，主要是开放性不够，应用生态缺乏。（2）Linux（Android）：Linux是基于POSIX和UNIX的开源操作系统，可适配更多的应用场景，具有很强的定制开发灵活度，主要用于支持更多应用和接口的信息娱乐系统场景。Android是谷歌基于Linux内核开发的开源操作系统，主要应用在车载信息娱乐系统、导航领域，在国内车载信息娱乐系统领域占据主流地位。由于其完全开源，基于Linux开发的难度也极大，而且开发周期比较长，这就限制了车机系统进入门槛。（3）VxWorks：VxWorks由WindRiver设计开发的嵌入式实时操作系统，以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等领域，VxWorks由400多个相对独立的目标模块组成，但与Linux相比，VxWorks需要收取高昂的授权费，开发定制成本较高，这限制了其市场占有率的增长。QNX、Linux是当前车机OS内核的首选。根据赛迪顾问的统计，QNX由于其典型的实时性、低延时、高稳定等特征，2021年QNX市占率达到43%，是当前市占份额最高的车机OS，已应用在包括宝马、奥迪、奔驰等超过40个品牌，全球使用了QNX的汽车超1.75