智能座舱平台研究：硬件平台功能越聚越多软件平台成为布局重点

　　座舱电子系统一般是指中控、全液晶仪表、HUD、后座娱乐系统、智能音响、车联网模块、流媒体后视镜、远程信息处理系统等组成的一整套系统。

　　智能座舱系统是指以座舱域为中心，在统一的软硬件平台上实现上述座舱电子系统功能的，并融入交互智能、场景智能、个性化服务的座舱电子系统，它也是人车交互、车与外界互联的基础。

　　智能座舱平台则是实现智能座舱各项子系统及功能的软硬件架构。它包含硬件和软件两大部分：硬件部分主要是指域和各种芯片等组成的硬件平台；软件部分主要是指由操作系统、Hypervisor、中间件、支撑工具等组成的软件平台。

　　随着芯片、软件等技术的不断提高，一芯多屏多系统的一体化座舱平台成为下一代座舱的主流趋势。一方面可以实现系统整合、降低成本；另一方面实现了传统座舱不能满足的多屏互联、智能交互、智能驾驶等场景化功能需求。

　　目前，多家车厂已开始布局智能座舱系统，有些车厂已实现搭载于部分量产车型，如2018年上市的奔驰A级搭载的MBUX系统；2019年上市的红旗HS7、EXCEED星途LX等车型搭载由东软和英特尔等联合开发的域座舱平台C4-Alfus2.0和C4-Pro等。

　　2020CES展上，路虎展出全新一代路虎Defender 90和110车型，搭载世界首创的双调制解调器与双ESIM设计，满足在音乐播放或运行应用程序的同时完成软件在线升级服务的功能，新车型引入了域，采用的是高通®骁龙820Am汽车平台，基于QNX虚拟机系统等融入了PIVI Pro信息娱乐系统与诸多ADAS智能驾驶辅助系统等多功能。

　　集成越来越多的子系统和功能，正成为智能座舱硬件平台的发展趋势。如何管理好这些子系统和多样化功能，则依赖于座舱处理器和智能座舱软件平台的不断进化升级。

　　智能座舱硬件平台以座舱域为主。座舱域是将多个电子控制单元ECU集成到一个上，在安全、体积小、功耗小，重量轻及成本低等优势上，通过融合集成互联生态的实现无缝人机交互。

　　目前，汽车系统集成商均积极加快智能座舱平台的布局，其中伟世通、Aptiv、东软、德赛西威等Tier1的智能座舱平台均已实现量产；而、松下、博世、三星、华为等也推出了新一代智能座舱平台。未来几年，座舱平台领域竞争将进一步加剧。

　　伟世通目前是智能座舱域领域的佼佼者，其SmartCore早在2018年通过搭载于奔驰MBUX系统上实现量产。CES2020上，伟世通展出面向中国市场的配置腾讯TAI智能系统的全新SmartCore智能座舱平台，并首先搭载在2020广汽全新纯电平台车型Aion LX车型上，另外，东风、吉利也是伟世通的合作客户。

　　2019年展示了集成车身电子平台（IIP），可支持QNX、Integrity和 Android等多操作系统，具备高扩展性的新一代座舱平台，计划2021年实现量产。

　　2020CES上，三星推出了5G“2020数字座舱”，是三星与全资子公司哈曼合作设计，座舱平台是基于三星Exynos Auto V9（三星汽车芯片）搭配Android 10操作系统打造，可支持八个显示屏，同时运行多个程序，并集成三星物联网平台SmartThings，能够与升级版智能语音助手 Bixby协同工作，驾驶员可使用面部识别或手机指纹识别登录系统，支持无线数字座舱”

　　松下的新一代智能座舱解决方案，基于松下下一代座舱域SPYDR3.0，集成了松下专有的SkipGen3.0车载信息娱乐系统与Android 10汽车操作系统，支持多达11台信息或娱乐显示器。座舱域的核心为座舱处理器，座舱处理器市场目前参与公司有：高通、NXP、英特尔、瑞萨、德州仪器、英伟达、全志、三星、联发科、地平线等。其中高通、英特尔和瑞萨三家竞争力最强，竞争力最强的产品分别是高通820a/835A、英特尔A3900、瑞萨R-Car H3/M3。各大处理器芯片在制造工艺、内核尤其是GPU算力上均有所差异，也决定座舱硬件平台的基础架构水平。

　　智能座舱软件平台中，虚拟层（Hypervisor）和车载操作系统是最重要的组成部分。Hypervisor是一种运行在基础物理服务器和操作系统之间的中间软件层，可允许多个操作系统和应用共享硬件。

　　目前主流的车载操作系统有QNX、Linux、Android、AliOS等，它们各有优劣，其中QNX以高安全性优势统治汽车仪表系统市场；而Linux自身开源等优势成为了众多定制化OS的底层系统；而安卓和AliOS因为丰富的应用生态而日益被IVI系统所应用。

　　在软件将定义汽车的趋势下，操作系统成为汽车制造商智能网联化布局的关键，也成为各新进系统集成商的布局重点。特斯拉自研操作系统成为成功案例，2019年大众宣布巨资投入VW.OS操作系统的研发，中国新兴造车也有几家学特斯拉自研操作系统。和他们不同的是，日本车企抱团支持AGL，国内新特汽车也加入AGL阵营。

　　新进供应商方面，华为、中兴、阿里、百度等企业也纷纷推出自研OS。未来汽车操作系统市场的竞争将非常激烈，最终可能只剩下两三家主流OS。事实上，当前车企的座舱OS主流选择也就是三种：QNX、Android和Linux（AGL）。仪表盘由于高安全性能的要求以QNX为主流，其他如IVI、副驾驶娱乐及后座娱乐系统等选择Android居多。中国如吉利、长安、比亚迪、东风、长城、广汽等本土自主品牌IVI系统全部基于Android 系统，上汽基于AliOS系统。奥迪2019年推出基于Android的MIB3系统；宝马宣布2020中期推出Andriod IVI系统。

　　由于智能座舱需要同步支持QNX、Android、Linux等多操作系统，因此直接运行在物理硬件之上的虚拟化平台（Hypervisor）得到了更加广泛的应用。Hypervisor是一种中间软件层，可允许多个操作系统和应用共享硬件。Hypervisors不但协调着这些硬件资源的访问，也同时在各个虚拟机（VM）之间施加防护。常见的Hypervisor包括QNX Hypervisor，ACRN、COQOS Hypervisor、PikeOS和哈曼Device Virtualization等。

　　QNX Hypervisor 2.0采用了黑莓64位嵌入式操作系统QNX SDP 7.0，允许开发人员把多个操作系统统一到单一的计算平台或SoC芯片，能够支持运行 QNX Neutrino、Linux 以及 Android 等操作系统；伟世通、电装、马瑞利、威马汽车等座舱平台均采用QNX Hypervisor 虚拟化技术。