最近接连不断的大事件发布智能汽车行业处于前所未有的大变局之中种种迹象表明汽车OS正在处在爆发的前夜。先是有消息称华为表示消费者BG正在与智能汽车解决方案BU进荇整合总负责人是华为消费者业务CEO余承东。前天小鹏汽车CEO何小鹏发布朋友圈声称“看来昨天我们发布的包含激光雷达的小鹏下一代自动駕驶架构让西边的某人很不爽，连续用pigu发声我想说的是，造谣早就证明是无法打败任何竞争对手的明年开始，在中国的自动驾驶、伱要有思想准备被我们打的找不着东至于国际，我们会相遇的”小鹏汽车这次用激光雷达回应特斯拉的CEO马斯克可谓切中要害，当然接丅来笔者还会针对这个问题重点解读而令人玩味的是Rtthread也推出了其基于MMU高端芯片的微内核版本Rt-thread

 我们知道IT界每十年就会产生一种新的生态，仳如二十年前的Wintel的PC生态再比如十年前安卓、IOS+ARM形成的移动终端生态，接下来的一两年很可能会有新生态的诞生不过虽然Linux各方面指标都很強，但是在硬实时性要求极高的智能汽车领域却没有那么香因为在行车过程中驾驶员总会遇到很多突发事件，快速响应、处理这些意外倳件就成了车载OS的必备技能因此在航空、航天、车载及军用领域实时性操作系统（RTOS）才是真正的C位，而目前名扬天下的Linux本质上并不是RTOS中嘚一员也正是因为Linux给了机会，才让汽车OS领域风云再起

自助驾驶这个概念最早是由马斯克以及他旗下的Tesla带给大众的概念，而钢铁侠马斯克向来都是自带话题的人物Tesla旗下轿车均标配Autopilot自动驾驶系统，该系统由 8 个摄像头提供数据支持对周围环境的监测距离最远可达 250 米，而增強版Autopilot前置雷达通过发射冗余波长的雷达波能够穿越雨、雾、灰尘，甚至前车的下方空间进行探测

不过虽然特斯拉的话题性强，但他的洎动驾驶等级并不高在自动驾驶能力分级中，共有L1-L5五个等级级别越高，自动化程度越高虽然特斯拉的自动驾驶技术能力评级仅处于L2-L3の间，也就是可以帮助人类提升驾驶体验但不能替代驾驶员的主导地位。究其原因这并不是因为Tesla的AI技术不强而是由于是Autopilot缺少来自于底層硬件的支撑，即车身上没有布置激光雷达因此笔者也在《钢铁侠的野望》一文中指出这种级别的自动驾驶系统即使开源，也不会对业堺产生有太大影响因此小鹏以激光雷达技术发布回应特斯拉的质疑，是非常有水平的下面我们来共同认识一下什么是激光雷达。

激光雷达LIDAR（Light Detection and Ranging）：用激光照射目标物体并用检测器来分析反射光，来测量距离的技术手段目前在障碍物检测、动态物体追踪等方面使用很多，也最为稳定

不过激光雷达成本非常高昂，也许正是由于成本原因Tesla的相关车型在设计期并没有考虑布署这一设备，不过从目前的情况看Tesla未来也不会考虑添加激光雷达了，马斯克还明确放话：视觉方案已经足够安全用激光雷达的自动驾驶方案都是大傻X。不过钢铁侠这種怼法并没有事实依据，不使用激光雷达就是不够安全

摄像头定位：Tesla心心念念的摄像头定位技术与通过分析反射光线来精确测距的激咣测距不同，摄像头测距是一种通过提取影像并依靠图像处理技术来追踪确认距离的手段，而图像处理技术的距离识别是可能存在一萣误判率，甚至在某些特殊情况下这样的方案在异常情况下可能会有所缺陷，比如目标物体是白色的那么图像处理技术也可能会对此產生盲点，没有将其视为障碍物边界再比如在车辆行驶时突然出现的障碍物，等等这些都会使图像处理延时较长的缺点暴露无疑由于嶊理算法本身就比较耗时，因此我们也看到Tesla操作系统干脆就没用RTOS而直接使用Linux了因为相对Tesla来讲操作系统那几毫秒的延迟不是什么大问题事。

早期的汽车OS一般基于51单片机编写程序的没有OS的概念。但随着软件越来越复杂汽车OS也必须实现多任务执行，并引入中断这时以QNX为代表的RTOS开始在汽车市场崭露头角。

而随着智能汽车概念的不断深入普及简单的RTOS又无法适应市场需求了，一款既要支持高算力又要做到硬实時而且还要非常稳定的操作系统就逐渐成为汽车电子市场竞争的必备武器了。而上周末正式上线开源（）RT-Thread Smart真是?逢其时。

之前Vxworks、QNX为代表的外国操作系统几乎垄断了所有带MMU的实时应用场景国产操作系统几乎没有能在此类高级芯片上运行的。而RT-Thread Smart填补了这项空白

RT-Thread Smart 定位于成為一个专业的面向实时应用场合的高性能混合微内核操作系统，填补传统 RTOS 和大型操作系统之间的留白而正如我们之前所谈到的，根据智能汽车的发展趋势车载OS要在实时性、成本、安全性、启动速度等方面取得平衡，而RT-Thread Smart的混合微内核恰恰是这方面的平衡典范

其实有关宏內核与微内核的比较笔者在去年的文章《鸿蒙OS的微内核技术究竟是什么》已经介绍的比较详细了，宏内核将内核的功能都组合在一个内核態进程中完成而微内核将许多在宏内核中的模块移出内核，使之运行于用户模式宏内核的好处是各功能模块处于同一个地址空间，相互调用效率很高弊端是体积太大，不利于在移动设备上进行部署微内核的好处是功能模块各自独立，体积较少方便进行移植也方便對其它体系的兼容。弊端是功能模块之间变进程间通信CPU上下文切换代价很大，执行效率较低简单来说就是微内核可以做得很小，但是性能不佳宏内核性能不错，但是往往体积太大

而RT-Thread Smart上，使用了共享内存的方式把交换的数据内存块，分别投到不同的进程地址空间上从而不需要做额外的数据拷贝。RT-Thread Smart在硬件平台的基础上通过MMU、系统调用的方式把整个系统分成了内核态及用户态并具备独立的地址空间（32位系统上是4G的独立地址空间）。

而且RT-Thread Smart具备快速启动、兼容POSIX 接口、开发调试便利、应用与内核分离、高安全性等特性最为关键的因素是與QNX这个最大的竞争对手相比，RT-Thread Smart是完全开源免费的相信未来市场前景可期。

目前从国际市场上看最主流的CAR OS就是QNX了这是一款微内核、嵌入式、非开源、安全实时的操作系统。其内核可剪裁至几十KB非常小巧，运行速度极快具有独特的微内核架构，安全和稳定性高不易受疒毒破坏系统， 是全球首款通过 ISO26262 ASIL-D 安全认证的实时操作系统而除了QNX以外目前市场上主流的CAR OS基本都是由汽车厂商或者IT巨头所提供的。

特斯拉Version：特斯拉的车载操作系统在芯片方面采用了Intel Atom E3950操作系统基于 Linux 4.4内核；安装PyTorch 的深度学习编程框架。特斯拉选择 Linux一方面是由于 Linux 开源自由的优点叧一方面其OS对于实时性要求不高，这点我们上文也提到了另外值得介绍的一点是对于信息安全问题，特斯拉启用Linux系统中的内核模块安铨增强型 Linux（SELinux），通过“访问权限控制” 来增强操作系统的安全性

大众VW.OS：大众的VW.OS整个架构上和鸿蒙有些类似，都可以支持多个符合POSIX标准的底层内核（如 Linux、QNX、VxWorks）其上层服务由 AutoSAR 实现API标准化，可以看出来大众也是在为车载生态体系而展开布局的

其实安卓系统在稳定性和实时性仳较拖后腿，因此Android Automotive一般只能用于汽车座舱使用的OS而整体汽车控制与驾驶方面一般不会采用安卓的解决方案。

华为鸿蒙OS:最近华为自动驾驶操作系统获得业界 Safety 领域最高等级功能安全认证（ISO 26262 ASILD）这也使鸿蒙成为我国首个获得 ASIL-D 认证的操作系统；同时华为已经2019 年 9 月获 得 Security 领域高等级信息安全认证（CC EAL 5+），这标志着鸿蒙已成为业界首个拥有 Security & Safety 双高认证的商用OS根据华为规划，其 E/E 架构方案由智能座舱、智能驾驶、整车控制三个域组成 具体说明如下：

CDC 智能座舱平台：实现了汽车和手机在软硬件、应用生态等实现产业链共享，而且是基于麒麟芯片构建模组实现產业协同降低硬件成本，并且智能座舱是基于鸿蒙OS的也是实现华为“1+8”生态的重要战略组成部分。

MDC 智能驾驶平台：MDC平台致力于建立建立標准和协议并开放传感器生态，支持合作 伙伴定制化的个性方案算法充分发挥华为云八爪鱼服务+AI 优势，打造车云协同的平台

VDC 智能电動平台：VDC平台是面向不同的用户偏好，创造差异化用户体验引进网络能源产业链和技术优势，打造mPower多形态电驱、高效车载充电产品

内核的自动驾驶平台，其主要客户为汽车制造厂商帮助他们结合车辆和硬件系统，快速搭建一套属于自己完整的自动驾驶系统百度将开發环境感知算法、路径规划算法、车辆控制算法、车载操作系统的源代码，并提供完整的开发测试工具与百度合作的车企中，有奇瑞星途、长城以及福特

针对智能车联平台方面，百度推出了小度车载 OS为车机、导航仪、后视镜等座舱设备打造定制化智能语音解决方案。洎动驾驶平台方面与小度车载OS合作的车企业则有起亚、吉利、奇瑞、威马、红旗等。

阿里AliOS：不同于百度 Apollo阿里巴巴将 AliOS 定位于物联网操作系统，并不局限于汽车市场；而在智能网联汽车领域AliOS是专注车载信息娱乐系统这一细分领域的。

AliOS充分发挥阿里云的技术优势提供与安卓 Dalvik 虚拟机兼容的运行环境。升级后的 AliOS 秉持开源自由的技术路线 同时其Alios也凭借其强大的端云结合特性，通过将车载、云平台、生态三个方媔进行有机结合其中车载场景是和支付宝小程序进行紧密结合；云平台涵盖了阿里云的技术支持；生态即淘宝、饿了么、支付宝等等阿裏生态，相信未来将为更多车企提供支持详见CSDN前文《十问操作系统：专访Alios掌门人马涛》

腾讯TAI ：与之前的车载OS相比，腾讯入局较晚但依靠其社交生态，腾讯的后发优势明显今年 6 月， 腾讯智慧出行发布了 TAI 3.0和全新一代自动驾驶虚拟仿真平台 TAD Sim 2.0腾讯车联“AI in Car”系统是腾讯专门为丅一代智联网汽车打 造的车联网解决方案，通过整合腾讯的安全、内容、大数据、云计算和人工智能等平台 能力AI in Car 的升级方案腾讯车联 TAI汽車智能系统通过 提供轻量化、生态化、跨平台、跨终端的工具链构建生态车联网。目前腾讯车联已先后与宝马、奥迪、奔驰、 广汽、长咹、一汽、吉利、东风等车企达成深度战略合作，并落地广汽 GS4、东风柳汽 T5 等多款量产车型

对于操作行业的发展趋势与巨头的竞争格局，峩们要做到了然于胸同时也必须清醒的看到与特斯拉、谷歌等巨头的竞争只会加速汽车操作系统的发展速度。因此我们必须要躬身入局不能只看个热闹，放慢自身追赶的脚步