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斑马打造智能座舱样板 [复制链接]

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6月7日,苹果在WWDC大会上发布了下一代CarPlay,引起汽车行业热议。

CarPlay化身传统车企们的救星,试图将传统车企那些没有科技感的车型“amazing”起来。

这种为传统汽车续命的方式,像极了诺基亚在年发布的首款触屏智能手机,看起来是给功能机插上了触屏的翅膀,但实际上并不能挽救行将就木的塞班系统。

围绕旧战场、过渡战场竞争,似乎是传统势力不能突破的宿命。

在旧系统上修修补补又三年,试图在新时代蒙混过关。

而在行业转折期,新势力以及门口的野蛮人们,则会毫无顾忌地奔赴新战场。

操作系统在过去的PC、智能手机时代都扮演着重要的角色。下一代智能汽车要拔地而起,操作系统将是不容忽略的行业「地基」之一。

在汽车行业,有一家企业一直在勤勤恳恳地做着打地基的工作。

阿里巴巴自主研发的AliOS已经在操作系统领域耕耘了12年,斑马智行专注打造汽车操作系统也已有6年。

近期,随着智己L7的上市,这家公司打造的新一代智能座舱操作系统浮出水面,一些关于未来汽车的功能初现萌芽。

斑马智行与智己汽车在OneTeam的开发模式下,经历了一年多的开发时间,向市场交出了第一份答卷。未来他们还将通过每季度一次的更新向外界展示这套操作系统背后的实力。

《建约车评》于近期采访了斑马智行首席架构师、智己项目座舱系统技术负责人肖枫,听他讲述了斑马和智己合作开发背后的故事。

斑智:OneTeam新模式

年4月,斑马智行的高层到上汽集团开会,在智己汽车的前身“L项目”中,上汽此时已经使用QNX+Android双操作系统的方案研发了近一年的时间,如果不出意外,即将诞生的L项目将在座舱内搭载这套方案。

此时的斑马智行正在基于AliOS开发全新一代面向智能座舱的操作系统,渴求在一款标杆项目落地,L项目就是一个合适的对象。

但要说服对方放弃已经研发了一年的方案,还需要拿出实际的行动。当年9月,斑马智行的PoC(概念验证)让上汽眼前一眼,L项目原先的方案中几块屏幕是独立的,类似于一个个“湖泊”,而斑马智行提供的方案将孤立的湖泊汇成了“一片海”,这是上汽高管此前没有见过的新概念。

L项目作为上汽“一号工程”,定位于智能豪华品牌,希望用最先进的科技打造独特的产品体验。9月底,上汽高层拍板采用斑马智行的智能座舱OS。

11月26日,L项目正式浮出水面,上汽、阿里、张江高科联合发布了智己汽车。

在幕后,斑马智行和智己汽车共创了一套流动的交互设计,寓意“上善若水”,为智己座舱风格定下了主基调。

这是斑马智行首次参与智能豪华品牌的打造,斑马智行对此非常重视。年元旦刚过,斑马智行联席CEO张春晖牵头召开了一场誓师大会,「天骄战役」正式开启,这一名称的初衷是激励团队努力成为汽车界的天之骄子。

年中,为了更进一步支持智己项目,「天骄战役」项目组升级为「斑智事业部」,整个事业部规模达数百人,涵盖了产品、研发、工程、测试等各团队。

不同于传统零整关系,智己汽车和斑马智行的合作更加紧密,双方采取OneTeam的合作方式,在开发当中斑马智行也会提出意见并对最终的用户体验负责。

从零开始打造一款产品并不容易,新势力在智能座舱方面已经投入了非常多的研发资源,使得这一领域的竞争日趋白热化,斑马智行和智己汽车必须找到突围之路。

双方在讨论之后定下了「lessismore」的产品开发理念,不做功能堆砌,尽可能发挥AliOS的核心优势。

但「lessismore」执行起来却并不容易,“功能less之后,怎么让用户体验more一点,这是非常难的”,肖枫表示。

年年底,智己L7座舱IMOS的主要功能开发完成,斑马内部发版。

年4月中旬,智己L7正式上市。4月底,首批6,订单全部售罄。

智己L7可以看成是斑马智行全新一代智能座舱的“大样板间”,把浓缩的价值沉淀到产研中台,进而构建操作系统的雄厚能力。

围绕智己L7这个样板间,双方着重打造了四个产品特性,分别是沉浸、高级感、高性能、特色应用。

沉浸

目前国内车厂主流的座舱生态采用QNX+Android模式,仪表采用QNX系统,中控、副驾、后排娱乐屏则采用Android系统。

这种模式可以胜任目前座舱内的大多数场景,但由于采用了两个不同的操作系统,在一些特殊场景下,功能的实现会比较吃力。

例如多屏互动,仪表和中控之间的联动以及画面切换等,如果通过QNX+Android实现这些效果,需要在应用层之间做协调,将不同操作系统下的应用进行拼凑、接力。

当两个操作系统load不一样的时候,尤其是在系统负载高的时候,则会出现延迟和抖动(jitter),这种方案割裂感明显,难以实现多屏互动时的沉浸式体验。

斑马研发的分布异构操作系统,通过单一操作系统的调度,可以让这一切「无感」发生。

具体实现方面,AliOS会对座舱内的物理屏幕进行虚拟化抽象,将其抽象成虚拟化的逻辑屏,上层所有的应用和服务「看见」的是虚拟屏。OEM或者开发者在做产品设计时,可以将座舱里所有的屏定义为一张大画布。

至于如何将这些具体的产品设计映射到底层的物理屏,不管是两个屏、三个屏或者四个屏,都是由操作系统来实现。

有了这层抽象,开发人员、设计人员的自由度会更高,一些最难的工作,例如两个物理屏之间的对接、互动,由于在操作系统层面已经做了高效的融合,在应用层面已经无感了。

肖枫举例介绍,搭载在智己L7上的超跑模式,等于是单一操作系统的单一应用跑在智慧场景屏、中枢屏上,“应用可以将车上的三块显示屏当作一块屏”、“连屏交界处的线是贯穿的”,这些都有利于提高座舱体验的一致性。

尽管智己L7拥有三块屏,但斑马和智己希望用户感受不到这么多屏幕,他们通过将多块屏幕纳入统一的框架下,避免每块屏「各自为政」,减少堆砌感。

智己L7的超跑模式、teamlab、小憩模式,是基于AliOS的优势,在座舱内营造沉浸感的具体落地方案。

未来还会有更多的沉浸式产品被开发出来,上层的应用和服务也将是丰富多彩的,甚至未来要做游戏的时候,这套多屏互动框架也可以发挥出很大的优势。

高级感

随着越来越多的车厂采用游戏引擎来开发人机界面(HMI),车上UI的酷炫度也越来越高。

AliOS可以同时支持Kanzi、Unity,这并不惊奇。其特色是可以通过多个引擎来完成一个应用设计,例如应用的一个view可以用Unity来画,另一个view用Kanzi来画,多个引擎可以在操作系统下完成融合。

这样可以充分利用每个引擎的优势,也可以给开发者更多的选择。

例如智己L7的空调效果,用的是AliOS原生CloudApp生态和Kanzi融合,看起来是一个应用,但其实是两个view,细节控制是用CloudApp做的,酷炫的动效是用Kanzi做的。

再比如智己L7的中枢屏,3D车模展现的动画效果采用Unity或Kanzi来做,周边的控制UI和细节UI都是用CloudApp来写的。

00:30

引擎厂商合作方面,Unity与斑马智行已联合对外宣布,Unity集成开发环境正式将AliOS列为标准输出的操作系统,AliOS也成为国内首个搭载Unity引擎的智能汽车操作系统。

这意味着,Unity的标准开发者在开发完Unity应用之后,可以直接输出AliOS版本,AliOS享受着与iOS和Android同等的待遇。

高性能

上述操作系统在多屏、引擎等方面的融合,可以有效减少对系统资源的消耗。尽管搭载了多块屏幕,包括一块OLED2K屏幕,在高通芯片的支持下,智己L7仍然实现了流畅的体验。

从长期来看,智能汽车正在拥有越来越多的异构算力,CPU、GPU、NPU等核心带来了各种形式的算力资源。

随着中央计算架构的演进,原先散落在各个部件中的算力资源有望被集中到更大算力的SoC中,这是硬件层面的集中。

在操作系统层面,集中也在发生。

AliOS是分布式系统,通过分布式算力框架,它可以将不同计算单元的算力,甚至是云上的算力,统一做调度。肖枫对此解释道,一个子系统中用到的算力,将不再局限于管理的硬件资源,还可以使用另一个子系统管理的算力,甚至是云算力,这带来的好处便是在同等算力条件下,系统的运行会更顺畅。

特色应用

在智己L7这款车上,斑马和智己共同打造了三个特色应用,分别是Carlog、DLP大灯、前后交互尾灯。

肖枫着重介绍了Carlog,它拥有3个万像素摄像头,数据量非常大,对文件系统的性能有极高的要求。

AliOS云端一体的分布式存储技术,数据存储会按照系统的load、空间,放到合适的子系统里,并和云端打通。

这套系统还利用了云计算,分布式文件系统把数据分为热数据、温数据、冷数据,文件系统会对数据进行缓存、cache,使得上层服务「无感」。

正因如此,Carlog在录像的时候,甚至可能会给用户造成一种“车端存储是无限的”的错觉。

重新认识斑马智行

今年3月,通用停用了已经运行了5年的Marketplace,这是一个允许用户在通过汽车购物、支付油费的应用,通用在推出该软件时野心勃勃,为数百万辆汽车搭载了该应用,但最终的活跃用户只有数千人。

这对庞大的汽车产业来说,只是一件微不足道的小事,但它其实又特别有代表性,影射着软件定义汽车背后的尴尬。

智能汽车产业已经形成了中央计算的共识,将散落在车辆各部位的算力进行集中,打造一个中央大脑。

但对于上层碎片化的应用、下层碎片化的操作系统,各车厂不同的标准,却没有太好的办法。

不论是供应商还是应用开发者,都要针对每个汽车厂商进行定制化开发,在旧系统上不断打补丁,这是非常痛苦的阶段,行业没有标准化,效率非常低。

汽车制造商们在软件领域正在陷入同质化竞争,他们打造了一个优秀的产品,然后迅速被同行copy。

座舱领域生态没有建立起来,车厂的产品经理只能一砖一瓦地建设大厦,难以高效利用外部开发者资源,即使偶有创新,也需要通过应用层的拼凑来完成。

这是由于汽车底层的操作系统还处于割裂状态,QNX、Linux、Android等操作系统都只是为汽车发展过程中的某一阶段准备的,并不是为汽车的未来打造,通过把他们拼凑起来,或许可以应付眼下的难题,但难以支撑智能汽车未来的变革。

斑马打造的分布异构融合架构操作系统正在试图解决上述问题。

在操作系统领域,斑马提出三部曲战略,第一阶段是将汽车联网,年发布的荣威RX5是第一款互联网汽车,这款车让汽车行业认识了斑马智行。

第二阶段则是打造智能座舱操作系统,将仪表和IVI进行异构融合,通过一个操作系统去统筹智能座舱,智己L7是这一阶段技术落地的标杆车型。同时,这也意味着斑马顺利实现高端智能化产品落地。

到第三阶段,斑马将打造多核异构融合的整车智能操作系统,包含了生态娱乐核、仪表安全核、实时自驾核、实时车控核。

在这一环节中,主要是智能座舱和智能驾驶的融合,斑马已经在布局。

现在智能驾驶行业主要采用QNX系统,主要是看中了ASIL-D认证和微内核,斑马在智能驾驶领域已完成微内核操作系统研发,并通过了德国莱茵最高等级ASIL-D的产品功能安全、管理体系双认证。其中产品功能安全认证,在中国只有两家企业取得,另一家是华为。

智能汽车的各项系统非常复杂,上层服务也是五花八门,这些服务既有像智能驾驶这种对实时性要求极高的应用,也有像IVI这种对生态、内容要求较高的系统。

由于这些异构系统的目标是不一样的,如果仅在算力层面融合,系统层面采用Hypervisor技术去容纳多操作系统,则会造成各系统之间的割裂、低效。

从更长的时间周期来看,舱驾融合势必要触及灵魂——操作系统。

在打造生态方面,上文提到的多屏互动、分布式算力框架、分布式文件系统,都是对开发者非常友好的,斑马在操作系统层做了很多分布式的抽象,可以提升开发者效率,天高任鸟飞。

同时正在为上层的应用和服务提供一个标准化的平台,让更多的主体在不同的层面上参与标准化、模块化的建设工作,共同搭建生态。

下游客户方面,斑马现在对主机厂的合作方式也非常灵活,既可以是从操作系统到软件产品的全栈供应商,也可以只做底层操作系统或软件产品。

尾声

智能电动车有着巨大的潜力,不论是机器人、智能终端、智能空间,这些都可能是未来汽车产品的发展方向。

但在之前,我们需要打破一些东西,不论是Q+A,还是CarPlay,这些为「地心说」打补丁的方案,都在试图维持原有的秩序。

与此同时,一场风暴已经席卷汽车行业,智能电动化正在打破汽车行业颠扑不破的一些真理。

电动化、计算硬件的变革已经先行,软件变革也已经是蓄势待发,这场风暴将会更加猛烈。

斑马智行正在乘风而起。

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