从Tesla到Symbio Smart Auto(信必优“优驾”) – 车载系统内核之战,对阵Android的Linux同盟

光锥之内,就是命运。这是著名的小说《三体》中,关于人类命运的名言。本意是指,事物的发生,都是通过光反射传播会被人感知的,换而言之,因为光传输也是有时间的,人类发现某件事的时候,这件事已经发生了。在当今飞速发展的世界里,这句话也常常用来隐喻:面对世界日新月异的发展,大众的感知都是相对滞后的。

那么,如今在搭载智能中控系统的新能源汽车行业中,我们所感受到的那些日新月异的发展,正如我们见到的光锥,又意味着怎样不可抗拒的命运呢?

三体

新闻:特斯拉Model 3中国量产的行业启示

就在1月7日,在上海,特斯拉Model Y项目启动仪式暨中国制造Model 3交付仪式在上海超级工厂(Gigafactory 3)举行。难掩兴奋的特斯拉首席执行官(CEO)埃隆·马斯克在发布会大秀舞姿,刷屏了各种热搜和行业新闻。

当晚,一向反映国家政策风向标的新闻联播,则用了不少的篇幅介绍了,仅仅用了1年时间,特斯拉上海超级工厂就从在开工到交付了首批国产特斯拉轿车,并强调特斯拉上海超级工厂产能已达到每周3000辆车。要知道,这一年时间,包含了众多的拿地、审批、融资、招工、制造和交付的繁琐的流程。仅对外披露的融资方面,特斯拉上海在2019年的3月和12月,就分别从4家银行前后获得了超过35亿和100亿的贷款。国家对于智能新能源汽车的支持可见一斑。

特斯拉Model 3中国量产

以特斯拉众多的优势,国产特斯拉必然会对这个行业产生巨大影响,这条“鲶鱼”的出现,普遍解读为国家对于国内新能源汽车,智能汽车的产业保护期已过,从此,代表着智能集成的国内新能源车企将在竞争中大浪淘沙,群雄逐鹿。

从特斯拉到优驾,看车载娱乐系统的内核选择

特斯拉

总所周知的,特斯拉是一家IT企业,用IT的思维来做车。

特斯拉自面世以来,有众多车迷和用户的特性,比如仅有3秒的百公里加速,三层高强度钢的框架形成的业界最防撞设计,600公里左右的电池续航,以及首批车主终身免费的30分钟续航300公里的免费充电桩等等,其中,尤其被车迷津津乐道的是,集成了L3级别的自动驾驶的车载中控系统。

要知道,中控车载系统做到像特斯拉这样,集成了前后7个摄像头以及众多感应器的数据量是十分巨大的,而且,要做到运行中,自动提示前方出现的人和危险,对数据处理速度也有很高的要求,没有很优化的车载系统构架是无法做到的。

换而言之,底层系统,是从车载娱乐系统一路演化而来的车载中控,最为重要的内容。一个优秀的系统,不仅仅面临的是功能的开发,更重要的是需要更高的效率,更大的数据处理速度以及更高的容错性等。要达到更高的要求,还需要针对系统进行CPU级别的开发,即使是特斯拉,也是在在2016年,特斯拉就从苹果挖走了设计了 iPad、iPhone、iPod 和 Apple TV 中的处理器构架的业界大牛Jim Keller,从而基于Linux开发的车机系统,对于CPU完美的兼容性,使得使用新设计CPU的想法得以实施。

业界翘楚特斯拉的引以为傲的车机系统,行业内的发展历程是怎样的呢?

实际上,从1910年第一台车机面试依赖,在过去几十年来,一直在伴随着技术发展而不断变迁。

而伴随着互联网基础环境的完善,新一代的车载系统,又开始以车联网为基础,实现汽车和云端的“车云互联”,采用云平台的优势,对汽车进行控制、检测、分析以及优化。到了4G甚至5G移动网络带来的移动互联网时代,在车云互联的基础上,增加了车载和手机等移动设备的互联(简称“车机互联”)。手机时代,以苹果公司的iPhone和市场的一系列Android手机为主流的各类手机,一时间,车机互联的市场,在兼容性方面,又再现纷繁复杂的现状。

第一台拥有“车云互联”,并搭载了同时兼容iPhone的IOS系统和Android手机的Android系统“车机互联”的汽车的惊艳亮相,就在21世纪的第二个十年发生了。2014年,日内瓦车展,创建于1927年的瑞典著名豪华汽车品牌,沃尔沃(Volvo)的XC90正式亮相车展,一时间成为业界风潮的焦点。

车云互联

这台基于“车云互联”,用云端计算能力来支撑车机体验,并同时支持IOS和Android系统“车机互联”的车载系统完备的解决方案,是由早在诺基亚时代就涉足嵌入式开发、用于专业的Linux开发队伍,并且是Linux社区基金会成员之一的一家公司提供的。这家公司,是信必优,而这个车载系统,是信必优公司的优驾1.0系统。优驾1.0, 亦即Symbio Smart Auto 1.0系统(原名SCC,Symbio Connected Car)。

优驾系统构建伊始,就选择以组件化和高性能著称的集稳定性、安全性、灵活性于一体的Linux系统,同时,作为底层系统,linux的开源特性也在成本上更占优势。优驾1.0系统问世后,就已经和多家知名的汽车制造商开展合作,并不断改进和完善。优驾1.0方案,涵盖了车联网的整体的技术和架构能力,在硬件、固件、操作系统、中间件和应用程序开发等方面进行了全栈解决方案的覆盖。目前,优驾1.0解决方案也是信必优对外提供的车联网解决方案。

优驾2.0系统(Symbio Smart Auto 2.0系统)则在优驾1.0的基础上,基于Linux系统的底层优势,进一步集成了Apple CarPlay、Android Auto,在集成式多功能实施的基础上,实现了车机(汽车与手机)互联。

Smart Auto

时至今日,兼容优驾1.0解决方案的信必优的优驾2.0车载信息娱乐解决方案,已经发展成是一款面向未来的全方位信息娱乐产品,专为汽车制造商打造。优驾2.0支持现代架构和敏捷开发方法,可以快速引入新的特性和功能。经行业验证的软件组件和无线软件更新协同作用,为所有主要的移动和连接解决方案带来了领先的价值和成本效益,并实现了预先认证。

作为车载信息娱乐解决方案,构建的基础,就是内核系统是什么。业界对于使用Linux还是Android内核的争论也由来已久,从特斯拉的中控系统,到优驾2.0车载信息娱乐解决方案的系统构建,以及其他的高端车企,为什么Linux在业界有如此众多的支持者呢?

为什么是Linux

Smart Auto

Google推出Android车载替代的思考

进入大众视野的,就是在很多车载都使用Android的前提下,Google也分别推出了Android Auto和Android Automotive,用来取代本身待改善的车载Android系统,这件事背后的,也被解读为,安卓已经被官方认定「不适合」作为车机系统。

谷歌从 2014 年开始,针对车机系统打造了两套界面。一套叫 Android Auto,是针对传统厂商现代车型打造的,与苹果的 CarPlay 一样需要连接手机。另一套则是 Android Automotive OS,专为大屏车机系统研发。

Android auto

Android Automotive OS,尽管开头都顶着Android的大名,但Android Auto和Android Automotive OS 实际上一点都不安卓。Android 官网上, Android Auto这个分类,是和 Android TV、Web OS by Google 并列。而在 Android 官网开发者页面处,我们能发现更多谷歌意图独立车载系统的想法。在Google官方的「Android developer guide」(安卓开发者引导)中, Android Automotive OS和Chrome OS也是以「OS(operation system,操作系统)」命名的。

如大众猜测的,谷歌建立一个新的OS词条,必然有其深层含义。Android Automotive OS(以下简称 Automotive OS)确实是为了解决Android本身在车机方面的一些问题。Automotive OS采用了与正代安卓差异较大的显示和交互逻辑,「区块」成为 Automotive OS 最基本的设计语言。在操作准确度要求非常高的车内环境里面,触屏相对孱弱的反馈被谷歌以硕大的图标设计和菜单划分得以补偿。

特斯拉及众多高端车企选择Linux

相对的,特斯拉,这个在技术选择方面,能选择最优解绝不选择第二解的新能源汽车领军者,则恰恰选择的Linux内核来构建车载系统。

众所周知,特斯拉在开源社区方面,一直都是获益和贡献的最大公司之一:特斯拉汽车不仅是电池研究方面最好的,而且,通过也是在开源软件方面有众多贡献的一个公司。2018年,特斯拉还履行其在开放源代码许可下的义务,发布了一些用于ModelS和X汽车的LinuxS代码。如此执着的对于开源的Linux的坚持,可见对特斯拉来讲,背后一定有巨大的企业利益。

在业界,为推广车载Linux系统,多家对Linux抱持正面态度的车厂组成了Automotive Grade Linux (AGL) ,当中包括福特、本田、马自达、日产等著名汽车品牌。这个组织旨在使得参与的智能汽车厂商得以共享系统软件的源代码及开发工具包,以便在车载中控上更好的使用Linux。

为什么选择Linux

Linux

是的,确实,很多中高端车企和特斯拉一样,也在选择Linux。

因为车载娱乐作为驾驶体验的重要提供品,所以对于稳定性的要求是非常高的。用安卓手机的都有这种体会,买来用两年之后,应用更新换代,手机就会开始变的卡,动不动还死机。这一点对于车载恰恰是非常致命的。所以,稳定性就成了车机选择的第一要素,Linux是基于最原生的C语言开发,而在Linux平台上用C语言进行二次开发,稳定性是有保障的。

同事,Linux是完全开源的,虽然说Android的框架也是开源的,但毕竟双方的开源协议是不一样的。Android毕竟还是谷歌的东西,贸易战下,谷歌对华为的授权事件不断升级,,也给了很多车企启示,那就是:在开源方面,选择Linxu更安枕无忧。

Linux和Android车载系统比较:

用户体验度

smart auto

Linux运行更快,占用资源更少,硬件成本更低。

Linux和Android都是开源的操作系统。目前因为Google的大力推广,Android已经在手机和平板等移动终端上得到了很好的应用,但是至于工业上的应用,目前Android的稳定性还是广受质疑的,所以本文将Linux和Android的综合性能进行对比,来决定工业应用中将如何选择开发系统。

Linux内核的优势在于大内存管理、进程管理、基于权限的安全模型、统一的驱动模型、共享库支持、代码开源等。Android基于Linux内核,但它并不是标准的Linux。Google公司为了让Android更适合移动手持设备,而对Linux内核进行了各种优化和增强。Android平台在设计过程中,针对移动终端资源有限的特点,对Linux进行了一定程度的裁剪:砍掉了原生的窗口系统、去除了对GNU Libc的支持(引入了更高效、针对嵌入式优化过的Bionic)、裁剪掉了一些标准Linux工具的部分特性等。另外Android针对移动终端的特点还对Linux内核在闹钟(Alarm)、Low Memory Killer、Ashmem、内核调试(Kernel Debugger)、进程间通信(Binder)、日志(Logger)、电源管理(Power Management)等方面做了大量的优化。

Linux

Android操作系统最初由Andy Rubin开发,最初主要支持手机。2005年由Google收购注资,并组建开放手机联盟开发改良,逐渐扩展到平板电脑及其他领域上。Android的主要竞争对手是苹果公司的iOS以及RIM的Blackberry OS。2011年第一季度,Android在全球的市场份额首次超过塞班系统,跃居全球第一。 2012年7月数据,Android占据全球智能手机操作系统市场59%的份额,中国市场占有率为76.7%。

系统维护度

smart auto

早在2016年,Google官方统计,安卓的碎片化版本已经达到了6000多个不同的版本,而且随着时间的增加,安卓的版本碎片化也越来越严重。早年,在手机领域,同等条件下,相比安卓系统而言,苹果的系统会更加的流畅一点,也是安卓碎片化最被诟病的槽点。这其中有两个主要原因。安卓平台最大的缺点就是碎片化严重,设备繁多,品牌众多,版本各异,分辨率不统一等,任何一个成功的智能操作系统都是由庞大的软件资源支撑起来,这要求系统和硬件有一定的一致性,这才能确保软件的兼容性,以确保软件和设备完全兼容。而由于Android完全免费以及完全开源的性质,最终导致Android设备的软件兼容性变差。

安卓系统的的碎片化指的是安卓平台差异化越来越明显, 主要是以下几个方面难以处理:

1、设备繁多

2、品牌繁多

3、Android版本各异

4、分辨率各异

为什么说,Linux更易于维护系统的碎片化呢。一言一概之,因为,内核选择更小,可以由车企自由定制,并管理版本。

应用安全度

smart auto

白皮书显示,超98%的应用存在开发隐患、修复管理滞后、漏洞监测困难等安全风险。而92%安卓应用存在过度获取隐私权限。

作为一款车载,很多情况下,是不需要考虑兼容Android的所有应用,也不会允许别的第三方软件加入进来,这相对于自身也是一种保护。

但Android的生态提供了很多应用,确实也是市场的一种声音。可是,这一点是不存在的,安卓是有大量的应用,但是不同厂商的定制系统,很可能导致未经过A厂商设备适配的B厂商安卓应用无法安装、使用出错、安全问题。

同时,Android国内版本的大量应用,在不同的应用市场无法做到严格审核,安全隐患。

况且,对于一些Android的应用,Linux并非都不支持,由于很多的应用都是webkit + html5开发的,Linux都是可以运行的,即使不能运行在Tesla自己的平台,移植起来也容易一些。

补丁更新度

smart auto

谷歌会在每个月的第一个星期一发布安卓安全补丁,适用于当前版本和上一个版本的安卓系统,2019年8月最新的数据:谷歌2019年8月发布了Android安全补丁,修复了过去一个月中发现的各种安全漏洞,并修复了Pixel系列手机中存在的一些BUG。适用于所有运行Android 9 Pie移动系统的谷歌设备,2019年8月的Android安全补丁分为包含2019-08-01和2019-08-05安全补丁程序级别,共计修复了26处安全漏洞。

每个月如此多的安全补丁,一直在更新。而安全补丁很多,是不兼容旧的安卓版本的。

对于用户来说,更新安全补丁,需要先把旧的系统升级到新的系统。然而,很多旧版本的安卓系统,因为是不同厂家的碎片版本,不是Google官方的版本,是无法同步更新的。也就是说,众多的旧版本安卓版本系统,受限于原有的硬件、系统等原因,是无法安装最新的安全补丁的。

同样的问题,对于Linux,是不存在的。

Linux内核,经过几十年的开源沉淀,使得安全性更加完备。而且在车机Linux定制方面,可以选择更小的内核和安全选项,直接屏蔽安全风险并保持更新。

芯片兼容度

车联网芯片

Android对于芯片和基带的有要求,Linux更多兼容。

安卓手机厂商,受限于Android系统,芯片的选择上,只能选择高通。以国内手机销量最大的厂商华为来说,受限于Android系统,华为只能选择高通,不断的在下一代芯片构架上,申请授权。在车载领域,Android系统,同样的,只能选择高通。

Linux系统,则选择更多。以特斯拉为例,在特斯拉最近两代车载系统的 MCU,都采用了英特尔的方案,最新的一款是与 7 代酷睿处理器同架构的 A3950。

市场上,更多的选择一定是伴随着更多的商业策略选择的。举个例子,英特尔在他们的车载计算平台规划中塞进了代表蓝色巨人技术巅峰的至强 Xeon 芯片。这个至强芯片的具体数据无从得知,但是,英特尔至强 E5-1535M 参考一下:1535M 拥有完整的 4 个 Skylake 核心,8 个模拟线程,最高 3.8GHZ 的频率,以及 24 个 1.05GHZ 计算单元的集成 GPU。性能可见一斑。

未来,我们一定是可以在性能不断翻倍的车机上,享受到更震撼的车内体验,涵盖娱乐的方方面面,一定会让用户惊喜不止。

贸易风险度

smart auto

Android在贸易战背景下,有被谷歌取消授权的风险。

受中美贸易战影响,今年 5 月 20 号,谷歌就曾宣布会停止对华为的安卓手机推送安全补丁。如果安卓系统真的登陆了绝大部分的中国智能汽车,那么享受完人授以鱼的便利之后,我们同样可能会面临在笼子里跳舞的窘迫。

15 日,美国总统特朗普签署行政令,禁止美国公司使用由那些对国家安全构成风险的公司制造的通讯设备。与此同时,美国商务部工业与安全局 (BIS) 宣布将华为列入所谓 “实体清单”,要求任何向华为出售产品的美国公司必须获得许可特批。

在时下这个高热度的热点案例中,华为的企业家任正非先生,也在采访中谈到,不要消费民族情绪,积极应对。是的,对于长久的商业行为来讲,是不能消费民族情绪的,但是,对车企和用户来讲,或许也敲醒了警钟,同样是开源的系统,车机娱乐系统,选择Linux或者在这方面可以规避一些贸易战的风险。

性价比自由度

smart auto

基于Linux定制的车载,给了车企更大的性价比空间。

车机互联,通过wifi或数据线连接,可以将手机中如电话、音乐、地图、Siri等功能映射到车载中控屏幕中去,实现在驾车行驶的过程中安全地使用手机的相关功能,相比原厂车载系统那繁杂、难操作的截面,苹果手机用户操作时会更加的好用和方便。

在车载领域,车机互联的三种方案,苹果的carplay、谷歌的AndroidAuto和百度的Carlife,早期在市场的变现是不一样的。早期,支持苹果carplay明显是更高端的车型才有,而Android的两个内容都是相对中端的车型。在很大程度上,给了车企更大的定位性价比的空间。甚至,国内的情况,在同一款车型中,会出现高配则仅支持Carplay,相对价位更低的低配版本中仅支持CarLife的情况。难道选择高配车型的土豪车主就一定会用iOS系统手机,而选择低配的车主被默认为大多数只会选择安卓阵营?引起市场用户的大量吐槽。

其次,Carplay仍然具有类似于iOS上的问题,就是太过封闭,对于第三方应用的审查和控制非常严格,国内APP中目前只有QQ音乐与网易云音乐通过相关的测试,其他有不少针对全球开发的APP,因语言文化差异,对国人来讲毫无用处。

反观Linux阵营,以信必优的优驾2.0车载娱乐系统为例,优驾2.0同时支持 Android Auto Wireless、 CarPlay-over-wireless和百度的CarLife。车企采用基于Linux的车载,在定价,车辆定位方面,就会有更多的控件,也会给用户更好的性价比体验

关于信必优

Symbio 是一家全球数字服务公司,帮助企业构建创新型软件产品和数字化转型服务,从而连接和吸引他们的客户,并让其感到惊喜。20 多年以来,Symbio 始终坚持以客户为中心,持续创新,为客户提供卓越的产品和服务体验。

我们提供全方位的服务,以帮助您开发前沿的信息娱乐系统解决方案和设备集群。我们提供用户体验开发、应用程序开发、系统集成和性能优化服务。我们还可以帮助您实现 BSP 产品化或硬件适配,并提供支持和维护服务。

优驾2.0介绍

Symbio Smart Auto

单个平台适配多种车型

 Smart Auto

优驾2.0是专业的车载信息娱乐解决方案,在嵌入式 Linux 操作系统的基础上采用业界广泛认可的组件构建而成。无线软件更新和预认证的软件组件为未来流畅地升级提供支持。

快速、经济及高拓展性

 Smart Auto

通过快速且经济实惠的设计和模块化架构实现 OEM 指定应用程序和用户体验的定制。优驾2.0还能够将更改和修改直接从设计师工具部署到目标硬件。

平价享受顶配功能

优驾2.0拥有丰富的功能,包括全球所有无线电系统的调谐器功能、媒体播放器功能、音效、后视摄像头支持、车辆控制功能、蓝牙连接、免提电话管理和可选导航等。

 Smart Auto

集成式多功能实施

优驾2.0技术栈覆盖了所有智能手机标准(包括 Apple CarPlay、Android Auto、百度 CarLife 和 Smart Device Link)的高性能和预认证实施。同时支持 Android Auto Wireless 和 CarPlay-over-wireless。

 Smart Auto

未来可期

 Smart Auto

搭载以智能系统为基础的车载娱乐系统的智能汽车,行业发展速度会有多快呢?

一个以小见大的数据:文章开头提到,特斯拉中国在中国高效投资、审批、建厂、量产,与上海政府签订的协议中,到2023年,上海超级工厂每年须上缴22.3亿元的税收。也就是说,仅上海特斯拉一家,届时每年的销售收入将不低于750亿元。

众多的车企竞争者,未来会在车载娱乐系统这个汽车大脑方面,伴随着激烈的竞争,追逐更大的收益。

最后

万物存活看条件,和理性与否无关。

这是美国著名的经济学家阿尔钦在1950年的《政治经济学期刊》中发表的《不确定性、进化和经济理论》中,提到的观点。这篇经济学里非常重要论文也因为这个观点,给经济学整栋大厦找到了一个坚实的基础,也因此成为经济学里被引用最多的文章之一。

阿尔钦

阿尔钦最大的贡献,在今日看来或许普通,这不就是经济学中的“进化论”吗?不过,阿尔钦是第一个将进化论引入经济学领域的科学家,他提出的这一理论,直击50年代之前经济学中“人是理性的” 这一经济学基础,终结了“理性人是否决定企业发展和市场”的讨论,正本清源的指出了现在大家耳熟能详的道理,就是市场条件决定产品存活和发展。

条件决定生存。市场决定,Linux和Android之争会一直持续下去,与我们所有理性的分析无关。

Smart Auto

今天,以及未来,信必优会依托信必优优驾1.0的车联网解决方案,不断优化基于开源、自由和多元化的Linux内核的信必优优驾2.0车机互联方案,用我们的技术优势和服务质量,为车主,为车企,为车联网和车机服务商,为即将到来美好的的时代,持续的贡献我们的力量。如需了解更多详情,请点击前往信必优汽车行业服务