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新兴操作系统调研与AOS演进方向

工信部印发的《“十四五”信息通信行业发展规划》，指出当前面临的经济社会数字化发展，拓展行业新空间等形势挑战及发展重点，提出加快车联网部署应用、支持新型城市基础设施建设和加强网络安全保障体系等车联网发展措施，促进车路网协同发展。同时，工信部等十五部门联合印发《“十四五”机器人产业发展规划》中也提出要聚焦国家战略和产业发展需求，突破机器人系统开发、操作系统等共性技术。智慧座舱和机器人已成为国家发展重点项目，而操作系统正是这两项技术的基础底座，是二者发展的重中之重。

一、智慧座舱操作系统

智慧座舱主要包含仪表盘、中控智慧屏以及驾驶辅助系统三大功能，目前三大功能所依赖的底层元器件已实现高度集成，由一颗芯片SOC提供所有能力，在“一芯多能”的趋势下，一种操作系统已经无法满足智慧座舱多种功能要求，如仪表盘要求安全稳定，驾驶辅助要求实时高效，中控屏系统则要求生态丰富、交互体验好。因此为保障各类元器件的功能要求，智能座舱采用了Hypervisor虚拟化技术，Hypervisor是在基础物理元器件与操作系统之间的中间软件层，通过操作系统与硬件剥离的方法，能够支持不同的操作系统运行在同一个主控芯片上，进一步提高了资源的利用效率、降低了成本。Hypervisor与芯片强相关，目前均由芯片厂商提供。

操作系统方面，对于要求安全可靠的仪表盘，汽车厂商主要使用黑莓公司研发的QNX系统，QNX安全性、稳定性极高，符合车规级要求，是第一款通过ASILLEVELD认证的车载操作系统；对于驾驶辅助领域，大多数厂商还是选择安全性、稳定性更高的QNX系统，小鹏汽车的自动驾驶系统XPILOT采用的就是QNX系统为底座，训练自动驾驶的软件和应用来自于英伟达；对于中控屏，鉴于安卓系统丰富的泛屏生态，大多数厂商选择了基于安卓系统进行二次开发，小鹏汽车基于安卓开发了XmartOS，融合多AI智能语音助手、智能导航等多项特色能力，兼容安卓生态。基于Hypervisor虚拟化软件架构，每个操作系统系统都可以通过虚拟机实现对智能座舱内各个元器件以及设备的信息读取和操控，但会根据安全等级进行区分，如中控屏系统作为安全等级较低的系统，是无法对辅助驾驶等安全等级要求较高的元器件或设备进行管控。

TrustedHypervisorCPU

TrustedHypervisor

CPU

PowerVRGPU

车辆基础部件连接

内存

可信操作系统

富媒体操作系统

可信操作系统

虚拟机

安全空间

虚拟机

开放空间

虚拟机

安全空间

仪表盘

驾驶辅助

中控娱乐

智慧座舱

智慧座舱操作系统相关技术中，Hypervisor均为芯片厂商研发，对外闭源，只提供标准接口供系统调用，且智家中心无此方面技术积累，不建议介入。驾驶辅助和仪表盘操作系统与车辆技术强相关，与智家中心业务关联较小，因此也不建议介入。中控屏系统是智慧座舱控制交互入口，可作为对家居设备的指令输入设备，同时可采集车载设备如摄像头画面、位置、车窗状态、电池状态等信息，可为家庭大、中、小屏入口提供丰富的车辆信息；且基于安卓开发，与AOS-RM系统底座一致，智家中心已有丰富技术积累。建议智家中心以中控屏为切入点，基于车厂中控屏系统研发车载超级SDK，融合Andlink连接中控、高清音视频通信、语音语义等特色能力，为车厂快速赋能，实现人车家一体化。

机器人操作系统

家用机器人目前从低端到高端主要分为三类，一是单一服务型机器人，如扫地机器人等；二是简单人机交互型机器人，这类机器人大多基于视觉识别和语音识别和人类进行简单交互，如题目问答、成语接龙等，一般用于教育、娱乐等；三是拟人型综合服务机器人，如家庭服务机器人，智能养老机器人等。

单一服务型机器人目前尚无统一操作系统，设备厂商大多基于芯片厂商提供的操作系统进行二次开发。扫地机器人主流的芯片使用的是高通的APQ8009和8053，使用的是AndroidThings操作系统。AndroidThings是谷歌2016年12月推出的针对物联网设备的操作系统，相对原生Android系统，AndroidThings操作系统针对物联网设备进行了以下几个方面优化：一是单一自启动APP，物联网设备通常只会运行单一的程序，无第三方应用生态；二是显示相关模块是可选的，物联网设备通常没有屏幕，通过按钮、触摸、LED灯、语音或其他形式与用户交互；三是提供了通过I/O驱动外设的接口，让开发者可以与传感器和执行器进行通讯交互，支持GPIO、PWM、I2C、SPI和UART。

图2AndroidThings架构

简单人机交互型机器人以语音交互为主，辅以图形显示，与智能音箱形态类似。操作系统以安卓为主，与智能音箱、机顶盒系统区别不大。国产TuringOS正是此类操作系统，它