"我們的最終形式是車輛級操作系統."
思朋汽車嵌入式軟件資深專家薛儼在智能汽車領域控制器創新云論壇上強調。
事實上，Xmart OS早在兩年前就在Xpeng Motors推出了。從Xmart OS到車載級OS，是從有限開發到深入開發的高級階段。堅持全棧自研，堅持技術的小鵬，在車載級OS上看到了什么潛力？
硬件架構，中央超算是大勢所趨；然而軟件架構的發展讓人遐想。系統自研，技術是第一生產力嗎？還是開放合作，合作伙伴越多，機會越大？
基于小鵬在軟件研發方面的經驗，薛儼的回答結合了主機廠角度的兩種觀點，他的回答或許可以窺見汽車軟件的發展前景。
圖片來源:Xpeng Motors
軟件架構從“信號”到“服務”的變化是什么
在硬件、電子和電氣架構方面，汽車行業正從分布式E/E架構、功能域分布和關鍵域集成向中央計算平臺+區域架構發展。目前，大部分車企正處于從功能域向“中樞大腦”架構的過渡階段。
圖片來源:薛儼Xpeng汽車公司
隨著軟件在整車中的比重越來越大，智能汽車的軟件架構正在向SOA轉型，通信方式也在從面向信號向面向服務轉變。
所謂面向信號的汽車E/E架構使用CAN進行總線信息傳輸。為了傳輸一個信號值，往往需要將其與線路上的其他信號值一起封裝在總線上，這種方式不太靈活。
在總線傳輸模式下，為了實現某種功能，特定的ECU開發一套從底層到應用層的軟件，用特定的信號與外界進行交互。某個信號的變化需要鏈路上的所有相關ECU做出相應的改變，靈活性和效率較低。
相比較而言，業界推崇的汽車SOA架構屬于面向服務的分布式架構。簡單來說，就是將車輛的各種功能劃分成不同的服務(“服務”可以理解為功能或實現功能的方法)，拆分成粒度更小的標準化接口，使服務之間可以相互訪問，便于實現功能組合，完成更復雜的功能場景。
如樂高積木組合:復合場景，子服務可以隨意組合拼接，更加靈活；單個場景服務的迭代只需要重組子服務，更新速度更快。
圖片來源:薛儼Xpeng汽車公司
不止如此，在SOA架構下，整個功能的調度和管理可以在一個更高級別的控制器中執行，后續的功能迭代將基于一個更高級別的ECU進行開發，可以減少底層開發的工作量。
一般來說，SOA的特點是內部高度聚合，不同服務之間耦合度低。與傳統ECU架構不同，從“面向信號”到“面向服務”，后續更新和功能迭代的復雜度大大降低。
小鵬為什么瞄準車載級操作系統？
把SOA架構作為其過渡到車輛級OS之前的一個階段，閆學口的車輛級OS指的更多的是生態，而不是純粹的操作系統級別。
智能時代，企業在OS領域的布局主要有兩條路線:第一條是基于Linux架構的深度定制開發，如華為鴻蒙系統OS、AliOS、Horizon TogetherOS、微軟WinCE等。
OS布局的另一條路線也是大多數車企出于趁早入局的心態而采用的:基于Android和Linux的有限定制開發，比如小鵬2020年發布的Xmart OS。
小鵬為什么瞄準第一種發展模式？
圖片來源:官網，Xpeng Motors
深度定制開發的車載系統，企業的多重匠心和個性化設置在操作中都能體現。
更重要的是，這個體系營造了一個開放的生態，正如地平線創始人余凱所說:一開始可能是技術領先，但最終其實是領先的應用生態。企業多了，這個體系的美譽度也會提高，通過創建生態群來提高競爭力。例如，SAIC旗下的斑馬智行AliOS就與其合作推廣“互聯網模式”。
類似手機行業的幾個主流系統，系統獨特，容易增強用戶群體的粘性，但相應的，這類系統需要支持多核處理和多線程計算；整體架構要面向服務，易于修改；兼容工業軟件標準(如AUTOSAR)；它具有高精度的時間同步、信息安全和系統可靠性。
總的來說，Xpeng Motors下一步的期望是通過全棧自研合作建立自己的開放生態，也就是閆學口的“整車級OS”。
綜合與耦合生態學與自我研究
對于Xpeng電機來說，這兩對詞所代表的狀態并不是不相容的。
根據Xpeng Motors的產品實踐，集成和耦合是功能開發中需要平衡的兩條路徑:
比如座椅的控制功能和座椅的供應商不一樣，提供的功能豐富度也大不相同。如果將席位控制功能全部集成到域控制器中，將不利于域控制器的平臺化。相反，如果是圖像處理，可以考慮將所有攝像頭集中在一個控制器中進行統一預處理。
要平衡整合與脫鉤，就要看什么樣的處理方式最適合實際情況。比如車內空調的執行器功能復雜多樣，不適合集成；空調的系統調度適合于集成處理。
以此類推，如何看待業內流行的功能域整合，尤其是客艙與駕駛的整合。薛儼認為，駕駛艙和自動駕駛儀的整合有一定的優勢:比如可以增加車載攝像頭的使用效率；自動駕駛儀收集的視覺信息也可以被其他功能域使用；同樣的攝像頭，在智能駕駛的空閑期，可以滿足其他功能需求。
再看所謂的自研和生態建設的矛盾。
在汽車級OS的深度研發上，全棧自研，各端口技術都能掌握，各參數修改了如指掌，這是車企安全之源。
在平臺后續的開發中，為什么不開放一些接口，吸引第三方企業、汽車愛好者或者發燒友來做軟件開發，集思廣益，讓“軟件定義汽車”從制造端走向需求端？
圖片來源:蓋世汽車
未來智能汽車將何去何從？大多數企業都是在摸著石頭過河。就像Xpeng Motors，一步一個腳印攻克技術難題，相比看似遙不可及的距離，至少首先獲得了邁向遠方的信心。
(以上內容根據2022年6月29日Gaspar主辦的2022年第二屆智能汽車領域控制器創新云論壇上，Xpeng Motors嵌入式軟件資深專家薛儼發表的主題演講《基于領域控制的智能駕駛艙架構設計》理解和整理)。"我們的最終形式是車輛級操作系統."
思朋汽車嵌入式軟件資深專家薛儼在智能汽車領域控制器創新云論壇上強調。
事實上，Xmart OS早在兩年前就在Xpeng Motors推出了。從Xmart OS到車載級OS，是從有限開發到深入開發的高級階段。堅持全棧自研，堅持技術的小鵬，在車載級OS上看到了什么潛力？
硬件架構，中央超算是大勢所趨；然而軟件架構的發展讓人遐想。系統自研，技術是第一生產力嗎？還是開放合作，合作伙伴越多，機會越大？
基于小鵬在軟件研發方面的經驗，薛儼的回答結合了主機廠角度的兩種觀點，他的回答或許可以窺見汽車軟件的發展前景。
圖片來源:Xpeng Motors
軟件架構從“信號”到“服務”的變化是什么
在硬件、電子和電氣架構方面，汽車行業正從分布式E/E架構、功能域分布和關鍵域集成向中央計算平臺+區域架構發展。目前，大部分車企正處于從功能域向“中樞大腦”架構的過渡階段。
圖片來源:薛儼Xpeng汽車公司
隨著軟件在整車中的比重越來越大，智能汽車的軟件架構正在向SOA轉型，通信方式也在從面向信號向面向服務轉變。
所謂面向信號的汽車E/E架構使用CAN進行總線信息傳輸。為了傳輸一個信號值，往往需要將其與線路上的其他信號值一起封裝在總線上，這種方式不太靈活。
在總線傳輸模式下，為了實現某種功能，特定的ECU開發一套從底層到應用層的軟件，用特定的信號與外界進行交互。某個信號的變化需要鏈路上的所有相關ECU做出相應的改變，靈活性和效率較低。
相比較而言，業界推崇的汽車SOA架構屬于面向服務的分布式架構。簡單來說，就是將車輛的各種功能劃分成不同的服務(“服務”可以理解為功能或實現功能的方法)，拆分成粒度更小的標準化接口，使服務之間可以相互訪問，便于實現功能組合，完成更復雜的功能場景。
如樂高積木組合:復合場景，子服務可以隨意組合拼接，更加靈活；單個場景服務的迭代只需要重組子服務，更新速度更快。
圖片來源:薛儼Xpeng汽車公司
不止如此，在SOA架構下，整個功能的調度和管理可以在一個更高級別的控制器中執行，后續的功能迭代將基于一個更高級別的ECU進行開發，可以減少底層開發的工作量。
一般來說，SOA的特點是內部高度聚合，不同服務之間耦合度低。與傳統ECU架構不同，從“面向信號”到“面向服務”，后續更新和功能迭代的復雜度大大降低。
小鵬為什么瞄準車載級操作系統？
把SOA架構作為其過渡到車輛級OS之前的一個階段，閆學口的車輛級OS指的更多的是生態，而不是純粹的操作系統級別。
智能時代，企業在OS領域的布局主要有兩條路線:第一條是基于Linux架構的深度定制開發，如華為鴻蒙系統OS、AliOS、Horizon TogetherOS、微軟WinCE等。
OS布局的另一條路線也是大多數車企出于趁早入局的心態而采用的:基于Android和Linux的有限定制開發，比如小鵬2020年發布的Xmart OS。
小鵬為什么瞄準第一種發展模式？
圖片來源:官網，Xpeng Motors
深度定制開發的車載系統，企業的多重匠心和個性化設置在操作中都能體現。
更重要的是，這個體系營造了一個開放的生態，正如地平線創始人余凱所說:一開始可能是技術領先，但最終其實是領先的應用生態。企業多了，這個體系的美譽度也會提高，通過創建生態群來提高競爭力。例如，SAIC旗下的斑馬智行AliOS就與其合作推廣“互聯網模式”。
類似手機行業的幾個主流系統，系統獨特，容易增強用戶群體的粘性，但相應的，這類系統需要支持多核處理和多線程計算；整體架構要面向服務，易于修改；兼容工業軟件標準(如AUTOSAR)；它具有高精度的時間同步、信息安全和系統可靠性。
總的來說，Xpeng Motors下一步的期望是通過全棧自研合作建立自己的開放生態，也就是閆學口的“整車級OS”。
綜合與耦合生態學與自我研究
對于Xpeng電機來說，這兩對詞所代表的狀態并不是不相容的。
根據Xpeng Motors的產品實踐，集成和耦合是功能開發中需要平衡的兩條路徑:
比如座椅的控制功能和座椅的供應商不一樣，提供的功能豐富度也大不相同。如果將席位控制功能全部集成到域控制器中，將不利于域控制器的平臺化。相反，如果是圖像處理，可以考慮將所有攝像頭集中在一個控制器中進行統一預處理。
要平衡整合與脫鉤，就要看什么樣的處理方式最適合實際情況。比如車內空調的執行器功能復雜多樣，不適合集成；空調的系統調度適合于集成處理。
以此類推，如何看待業內流行的功能域整合，尤其是客艙與駕駛的整合。薛儼認為，駕駛艙和自動駕駛儀的整合有一定的優勢:比如可以增加車載攝像頭的使用效率；自動駕駛儀收集的視覺信息也可以被其他功能域使用；同樣的攝像頭，在智能駕駛的空閑期，可以滿足其他功能需求。
再看所謂的自研和生態建設的矛盾。
在汽車級OS的深度研發上，全棧自研，各端口技術都能掌握，各參數修改了如指掌，這是車企安全之源。
在平臺后續的開發中，為什么不開放一些接口，吸引第三方企業、汽車愛好者或者發燒友來做軟件開發，集思廣益，讓“軟件定義汽車”從制造端走向需求端？
圖片來源:蓋世汽車
未來智能汽車將何去何從？大多數企業都是在摸著石頭過河。就像Xpeng Motors，一步一個腳印攻克技術難題，相比看似遙不可及的距離，至少首先獲得了邁向遠方的信心。
(以上內容根據2022年6月29日Gaspar主辦的2022年第二屆智能汽車領域控制器創新云論壇上，Xpeng Motors嵌入式軟件資深專家薛儼發表的主題演講《基于領域控制的智能駕駛艙架構設計》理解和整理)。
在未來的智能電動車時代，技術迭代飛快，硬件必須和軟件協同升級，才能帶來最佳的體驗。映馳科技專注于智能汽車高性能計算軟件平臺與自動駕駛軟件產品的研發與服務。
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