斑马智行肖枫：操作系统成为软件定义汽车的核心基础

1月27日，主题为“重新定义汽车——维度升级之战”的第十一届全球新能源汽车大会(GNEV11)正式拉开帷幕。受疫情影响，本次大会首次以“在线会议+全网直播”的形式召开。来自传统车企、造车新势力、动力电池、零配件、投研机构全产业链的中外嘉宾分享观点，在线展开交流。斑马智行首席架构师冯晓认为，随着汽车电动化、网联化、智能化、共享化的发展，操作系统已经成为软件定义汽车的核心基础。

以下是嘉宾的精彩实录，我看过了。冯晓:大家好。今天我要介绍的是斑马智行智能驾驶舱操作系统，它是为智能驾驶舱设计的。我们的目标是支持下一代智能驾驶舱。第一，随着全车电动化、网络化、智能化、共享化的发展，操作系统日益成为软件定义汽车的核心基础。2016年荣威RX5发布后，标志着中国互联网汽车的出现。AliOS作为一个智能汽车操作系统，被安装在15个汽车品牌的40多个型号的100多万辆汽车上。以前说起车，我们首先说的是车有多大马力，发动机有多少缸。现在我们说汽车，都是在说汽车的智能化，语音有多好，屏幕有多互动，智能操作系统已经成为汽车的第二个重要引擎。未来每个人都会拥有一辆CloudCar，我们称之为云车。整个云车的特点是数据驱动。整车的一些功能定义不仅是出厂时定义的，也可以由用户根据喜好自动定义。整个定义过程也可以随着用户整个体验的变化，根据其体验自动适配。所以我们完全可以把实体汽车和云汽车结合起来，实现操作系统加上线上数据，就可以成为一辆运行在云上的汽车。那么CloudCar在智能驾驶舱的运行机制就非常清晰了。整车是人、整车、环境的融合。整个操作系统通过感知、连接、计算，实现汽车的真正智能。其中一种智能叫做交互智能。整个互动不像以前那样预制。现在整个交互在智能操作系统的支持下非常智能。然后同时实现驾驶智能化。所谓驾驶智能化，就是将智能驾驶中的人机共驾体现到极致；最后一种智能叫做服务智能。车里的人是第二空间。在第二空间，他们必然会享受到很多服务。如何根据需求将服务融入到汽车的第二空间，这就是我们所说的服务智能。下面介绍一下刚才提到的三种智能如何在云车上实现，以及智能驾驶舱操作系统的一个软件架构。这个软件架构叫做云集成，分为云和端两个层次。从最后来说，智能驾驶舱操作系统分为三个核心，分别是仪表核心、车载核心和AI智能核心，这三个按钮可以通过融合总线进行集成。在总线的基础上，实现了多屏显示，包括多媒体分布式管理、分布式计算和分布式文件系统。从整个生态来看，虽然整个系统是多核支持的，但是生态方面是一个完整的虚拟生态，然后我们可以在仪器上支持各种仪器应用，在车上可以支持地图、语音、小程序等各种娱乐应用。整个AR生态上有多模态的应用和感知服务，整个生态是智能部署的。从生态开发者的角度来说，他不需要关心他提供的一些应用会部署到整个操作系统的哪个按钮，支持哪些技术服务。同时整个服务体系，云计算服务，存储服务，定义服务，包括整个OTA机制，都是贯穿的，不是拆分贯穿。从云和端的融合来看，是一种无缝的融合方式，我们称之为云。接下来，我将重点介绍云集成操作系统的五大重要亮点。首先，第一个亮点叫做多核分布式融合架构。AliOS与其他操作系统的一个本质区别是，我们是一个多核分布式融合框架，我们称之为生态娱乐核、安全仪表核、实时自动扣和一个实时车载控制扣，以满足车内不同域的功能隔离和功能安全要求。所以我们用四个字母来代表整个智能驾驶舱操作系统，也就是我们称之为MDFA，其中M代表多核，D代表分布式，F代表融合，A代表架构。你可以看一下整个项目的简单系统框图。目前可以支持多核，通过SOA的框架将多核整合成一个虚拟化的整体操作系统。那么我们现在能支撑的就是实时核心。到今年可以通过全功能安全的认证，也支持仪表芯和车芯。然后灰色的部分都是生态服务，包括生态应用。OEM可以根据他的需求把各种服务挂在我们的生态框架上，然后连接到一些连接到云和边缘计算的服务上。另一个重要亮点是多屏互动显示框架。整个多屏互动显示框架实现了一个完整的座舱原型系统，能够满足不同屏幕间人机窗口的流畅操作和循环，彻底打破了汽车屏幕间的物理边界，具有跨平台、生态兼容和降本增效的特点。另外，智能驾驶舱的一个典型特点是，驾驶舱内有很多屏幕，但是有些车企更喜欢有一个巨大的屏幕，但是这个巨大的屏幕实际上划分了不同的区域，使用斑马智行智能驾驶舱操作系统，通过一些逻辑上的虚拟屏幕来解耦这个平台的物理特性，可以在不同的屏幕和不同的区域进行克隆和拆分。对应用本身是透明的，具体实现由操作系统的配置实现支持，包括一些动态实现，这样可以最大化整个驾驶舱的体验，同时降低开发的复杂度，达到降本增效的特点。接下来，我们来说说智能驾驶舱分布式开放核心。现在整个智能驾驶舱配备了很多非常好的音响效果，很多车企都安装了很多种音响。如何使每个区域，包括司机区、副驾驶区和后排座位……upant area，喜欢飞机上商务座和头等舱的体验？这是一个很大的目标，实现车内第二空间，在我们的智能操作系统中实现多屏多音区播放，多屏同步播放。甚至在每一个空间，用户都可以有自己的云语音助手，可以通过语音控制面前的屏幕，所以核心技术包括我们统一一个一体化的音源管理系统，可以归为一级的整车音源管理系统，同时可以在每个声区做一个二级的音源管理系统，这样整个音源管理系统既有统一的管理，又有每个声区自己专属的音源管理，达到专属空间的目的。同时，在多音区的管理上，也考虑了多音区之间的很多共享机制。例如，一些音乐可以由司机或乘客选择，他的音乐可以在多个音调区共享或他可以在每个音调区享受一些专属的声音。这些都可以通过司机和乘客的配置来实现他需要响应的模式。此外，我们还做了整体音视频同步算法，可以在多音区实现效果，无论是整体音区还是多个分类音区，都能实现最佳的用户体验。如下图所示，这种多音区各音区内容的统一，也可以在各音区打造自己的专属空间，可以最大限度地发挥驾驶舱内的多媒体能力，让每一位乘客都享受到自己的专属空间。

先说前面几个分布式多媒体的实现，分布式屏幕，屏幕之间的共享和集成，这些都是由下面这个叫做Fusion的面向服务的SOA框架来支持的。Fusion是我们自主可控的SOA的框架，实现了跨多OS、多域、多终端的一整套服务框架。目前，我们支持一些非常流行的协议。比如一些/IP、DDS等协议可以同时实现车辆硬件的原子化和服务化，可以定义车辆的开放接口和云集成的开放平台。使用这个SOA框架，非常容易最大程度的帮助汽车厂定义自己的车辆，以最小的成本实现服务的订阅，包括一些差异化和多样化。最后，我给大家讲一下刚才的SOA框架和多媒体分布式框架。未来这些的核心是如何充分共享整车的计算能力，尤其是AI的计算能力，因为当一辆车出厂的时候，它的硬件能力在某种程度上是固定的。即使三五年后配备了当时最好的硬件，也许这个硬件已经不能满足整个服务的多样化，包括服务的计算能力。这种分布式异构计算框架充分扩展了这种能力，因此AliOS将AI计算服务集成到驾驶舱分布式操作系统的框架中，我们可以通过全网的连接，实现汽车、手机、云端不同计算单元计算资源的调度，从而实现计算资源的动态扩展和整个算法应用的灵活部署。所以，下面你可以看到，每个计算能力都部署在不同的区域，包括ADAS区域的一个非常强大的计算芯片。那么，如果这个计算芯片不在强计算中，这部分计算能力可以共享给我们的智能驾驶舱。如果智能驾驶舱中的一些计算能力与一些计算无关，他可以与ADAS共享，包括云计算的计算能力。手机上的计算能力可以通过我们的融合计算框架进行充分的调度，同时也包含了它的实时可靠性，对整个计算能力起到了非常好的支撑作用。谢谢，我分享的就这些。1月27日，主题为“重新定义汽车——维度升级之战”的第十一届全球新能源汽车大会(GNEV11)正式拉开帷幕。受疫情影响，本次大会首次以“在线会议+全网直播”的形式召开。来自传统车企全产业链的中外嘉宾……造车新势力、动力电池、零配件和投研机构分享观点，在线展开交流。斑马智行首席架构师冯晓认为，随着汽车电动化、网联化、智能化、共享化的发展，操作系统已经成为软件定义汽车的核心基础。

以下是嘉宾的精彩实录，我看过了。冯晓:大家好。今天我要介绍的是斑马智行智能驾驶舱操作系统，它是为智能驾驶舱设计的。我们的目标是支持下一代智能驾驶舱。第一，随着全车电动化、网络化、智能化、共享化的发展，操作系统日益成为软件定义汽车的核心基础。2016年荣威RX5发布后，标志着中国互联网汽车的出现。AliOS作为一个智能汽车操作系统，被安装在15个汽车品牌的40多个型号的100多万辆汽车上。以前说起车，我们首先说的是车有多大马力，发动机有多少缸。现在我们说汽车，都是在说汽车的智能化，语音有多好，屏幕有多互动，智能操作系统已经成为汽车的第二个重要引擎。未来每个人都会拥有一辆CloudCar，我们称之为云车。整个云车的特点是数据驱动。整车的一些功能定义不仅是出厂时定义的，也可以由用户根据喜好自动定义。整个定义过程也可以随着用户整个体验的变化，根据其体验自动适配。所以我们完全可以把实体汽车和云汽车结合起来，实现操作系统加上线上数据，就可以成为一辆运行在云上的汽车。那么CloudCar在智能驾驶舱的运行机制就非常清晰了。整车是人、整车、环境的融合。整个操作系统通过感知、连接、计算，实现汽车的真正智能。其中一种智能叫做交互智能。整个互动不像以前那样预制。现在整个交互在智能操作系统的支持下非常智能。然后同时实现驾驶智能化。所谓驾驶智能化，就是将智能驾驶中的人机共驾体现到极致；最后一种智能叫做服务智能。车里的人是第二空间。在第二空间，他们必然会享受到很多服务。如何根据需求将服务融入到汽车的第二空间，这就是我们所说的服务智能。下面介绍一下刚才提到的三种智能如何在云车上实现，以及智能驾驶舱操作系统的一个软件架构。这个软件架构叫做云集成，分为云和端两个层次。从最后来说，智能驾驶舱操作系统分为三个核心，分别是仪表核心、车载核心和AI智能核心，这三个按钮可以通过融合总线进行集成。在总线的基础上，实现了多屏显示，包括多媒体分布式管理、分布式计算和分布式文件系统。从整个生态来看，虽然整个系统是多核支持的，但是生态方面是一个完整的虚拟生态，然后我们可以在仪器上支持各种仪器应用，在车上可以支持地图、语音、小程序等各种娱乐应用。整个AR生态上有多模态的应用和感知服务，整个生态是智能部署的。从生态开发者的角度来说，他不需要关心他提供的一些应用会部署到整个操作系统的哪个按钮，支持哪些技术服务。同时整个服务体系，云计算服务，存储服务，定义服务，包括整个OTA机制，都是贯穿的，不是拆分贯穿。从云和端的融合来看，是一种无缝的融合方式，我们称之为云。接下来，我将重点介绍云集成操作系统的五大重要亮点。首先，第一个亮点叫做多核分布式融合架构。AliOS与其他操作系统的一个本质区别是，我们是一个多核分布式融合框架，我们称之为生态娱乐核、安全仪表核、实时自动扣和一个实时车载控制扣，以满足车内不同域的功能隔离和功能安全要求。所以我们用四个字母来代表整个智能驾驶舱操作系统，也就是我们称之为MDFA，其中M代表多核，D代表分布式，F代表融合，A代表架构。你可以看一下整个项目的简单系统框图。目前可以支持多核，通过SOA的框架将多核整合成一个虚拟化的整体操作系统。那么我们现在能支撑的就是实时核心。到今年可以通过全功能安全的认证，也支持仪表芯和车芯。然后灰色的部分都是生态服务，包括生态应用。OEM可以根据他的需求把各种服务挂在我们的生态框架上，然后连接到一些连接到云和边缘计算的服务上。另一个重要亮点是多屏互动显示框架。整个多屏互动显示框架实现了一个完整的座舱原型系统，能够满足不同屏幕间人机窗口的流畅操作和循环，完全打破了汽车屏幕间的物理边界，具有跨平台、生态兼容和降本增效的特点。另外，智能驾驶舱的一个典型特点是，驾驶舱内有很多屏幕，但是有些车企更喜欢有一个巨大的屏幕，但是这个巨大的屏幕实际上划分了不同的区域，使用斑马智行智能驾驶舱操作系统，通过一些逻辑上的虚拟屏幕来解耦这个平台的物理特性，可以在不同的屏幕和不同的区域进行克隆和拆分。对应用本身是透明的，具体实现由操作系统的配置实现支持，包括一些动态实现，这样可以最大化整个驾驶舱的体验，同时降低开发的复杂度，达到降本增效的特点。接下来，我们来说说智能驾驶舱分布式开放核心。现在整个智能驾驶舱配备了很多非常好的音响效果，很多车企都安装了很多种音响。如何使每个区域，包括司机区、副驾驶区和后排座位……upant area，喜欢飞机上商务座和头等舱的体验？这是一个很大的目标，实现车内第二空间，在我们的智能操作系统中实现多屏多音区播放，多屏同步播放。甚至在每一个空间，用户都可以有自己的云语音助手，可以通过语音控制面前的屏幕，所以核心技术包括我们统一一个一体化的音源管理系统，可以归为一级的整车音源管理系统，同时可以在每个声区做一个二级的音源管理系统，这样整个音源管理系统既有统一的管理，又有每个声区自己专属的音源管理，达到专属空间的目的。同时，在多音区的管理上，也考虑了多音区之间的很多共享机制。例如，一些音乐可以由司机或乘客选择，他的音乐可以在多个音调区共享或他可以在每个音调区享受一些专属的声音。这些都可以通过司机和乘客的配置来实现他需要响应的模式。此外，我们还做了整体音视频同步算法，可以在多音区实现效果，无论是整体音区还是多个分类音区，都能实现最佳的用户体验。如下图所示，这种多音区各音区内容的统一，也可以在各音区打造自己的专属空间，可以最大限度地发挥驾驶舱内的多媒体能力，让每一位乘客都享受到自己的专属空间。

先说前面几个分布式多媒体的实现，分布式屏幕，屏幕之间的共享和集成，这些都是由下面这个叫做Fusion的面向服务的SOA框架来支持的。Fusion是我们自主可控的SOA的框架，实现了跨多OS、多域、多终端的一整套服务框架。目前，我们支持一些非常流行的协议。比如一些/IP、DDS等协议可以同时实现车辆硬件的原子化和服务化，可以定义车辆的开放接口和云集成的开放平台。使用这个SOA框架，非常容易最大程度的帮助汽车厂定义自己的车辆，以最小的成本实现服务的订阅，包括一些差异化和多样化。最后，我给大家讲一下刚才的SOA框架和多媒体分布式框架。未来这些的核心是如何充分共享整车的计算能力，尤其是AI的计算能力，因为当一辆车出厂的时候，它的硬件能力在某种程度上是固定的。即使三五年后配备了当时最好的硬件，也许这个硬件已经不能满足整个服务的多样化，包括服务的计算能力。这种分布式异构计算框架充分扩展了这种能力，因此AliOS将AI计算服务集成到驾驶舱分布式操作系统的框架中，我们可以通过全网的连接，实现汽车、手机、云端不同计算单元计算资源的调度，从而实现计算资源的动态扩展和整个算法应用的灵活部署。所以，下面你可以看到，每个计算能力都部署在不同的区域，包括ADAS区域的一个非常强大的计算芯片。那么，如果这个计算芯片不在强计算中，这部分计算能力可以共享给我们的智能驾驶舱。如果智能驾驶舱中的一些计算能力与一些计算无关，他可以与ADAS共享，包括云计算的计算能力。手机上的计算能力可以通过我们的融合计算框架进行充分的调度，同时也包含了它的实时可靠性，对整个计算能力起到了非常好的支撑作用。谢谢，我分享的就这些。

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