随着AI技术的飞速发展,车用操作系统(OS)迎来了前所未有的变革浪潮。从简单的AI集成到深度的AI与OS融合,再到操作系统生态的全面进化,AI技术正在全面重塑汽车操作系统的技术架构与用户体验。
12月18日,车百智库发布调研报告《车用操作系统AI化趋势分析与建议》,详细解读了AI与车用操作系统融合的三个阶段,以及AI化趋势对操作系统集中化和体验生态演化的深远影响。
简单集成阶段(AI in OS)。将AI的软件和应用集成到OS,例如集成ChatGPT等超级应用,集成AI语音对话能力、AI算法辅助计算摄影、人脸识别、智能语音助手等。
赋能(AI for OS )/定制阶段(OS for AI)。AI for OS:用AI技术来优化OS的安全性、稳定性和性能,利用开发模型/AI Agent支持操作系统的设计、编码、调测、优化、漏洞分析、补丁检测和安全增强。例如东风通过开发AI Agent实现一个人一天完成三至四个人一周的AUTOSAR软件开发工作。
OS for AI:为AI打造特有的OS,重构以AI为中心的软件架构和操作系统能力。内容上,围绕AI重新编写中间件和应用框架,包括高效、支持异构计算和优化的AI处理框架,为AI的开发和运行提供基础功能支持的基础类库,包括整车分布式异构架构下,车端的通信抽象、数据抽象、车辆基础服务以及与车辆系统隔离开来的 AI 基础服务层等。专门设计车内特定编程语言,用于定义如何更安全、更复杂地控制API,使AI跨越非严肃应用和严肃应用之间的鸿沟。
能力上,在传统的OS框架上扩展出一系列支撑AI的能力。功能方面,将传统的OS提供的用户交互、数据管理和外设管理等功能,进化为多模态全局AI服务;在安全性方面,针对AI模型、Agent数据不透明问题,优化隐私管理能力;在可靠性方面,提升管理概率性计算的能力,防止AI带来的不确定性问题扩散到整个系统;在精确性方面,提升管理非精确性计算的能力,以应对模糊/中间结果,避免不精确性在时间和空间的维度蔓延。
AI与OS融合阶段(AI as OS)。企业非常关注如何快速将AI导入车内,目前的导入还停留在表层或APP应用层,如图文转换、说明书和闲聊等以体验为主的产品,只是一个嵌入车内的AI代理。同时,开发商仍处于传统ECU开发模式,比如智能驾驶和智能座舱,主要基于英伟达、高通芯片开发AI的相关应用或能力。
未来,AI肯定会成为一种系统级的应用,将基本能力融入到操作系统层面,提供统一的服务对象,以实现不同情况下的硬件异构和有效利用云端能力,从而打通整个车内的网络和云端。例如手机领域,荣耀打造传统内核+AI内核的双内核操作系统,这种系统级服务可能会为车内许多应用提供支持,不仅限于智能座舱、智能驾驶领域,还包括整车的控制领域。特别是在域控、多域合一的跨域控制情况下,大量应用将以AI为基础服务。
跨域功能是域控OS向整车OS演进的重要推动力。整车操作系统将车内各域功能全部挂载到同一套编程接口上,基于标准化接口快速响应新功能需求,可实现整车层面的代码复用、数据共享,缩短软件开发周期,从而支持跨域功能和跨域资源调用。
AI化趋势下,跨域功能和资源调用的重要性更加凸显,有望加速车用OS向集中化方向演进。车端AI正在改变人车交互方式,但目前仍处于语音交流、舱内简单控制的浅层应用阶段,向深度应用升级,需要整车/跨域操作系统实现跨域资源与服务调用,例如通过AI助手语音控制智驾路线选择,智驾域实时检测路况并传递给底盘进行智能调整,换电场景下站、云、车辆之间的互动等。
整车OS/跨域OS将在2024、2025年大规模量产落地。特斯拉早在2019年产的Model3车型上,即实现了中央计算+区域控制架构,中央计算单元CCM融合了影音娱乐模块(座舱)、驾驶辅助系统模块,并搭载Version操作系统;蔚来2024款第二代平台车型的电子电气架构,将由域控架构升级为中央计算平台;奔驰整车操作系统MB.OS,预计2025年随MMA平台全新车型首发上车;上汽零束ZOS整车操作系统,预计2025年量产。
操作系统集中化发展仍面临诸多技术和非技术挑战。技术上,底层挑战在于舱驾融合芯片、硬件的发展速度太快,整体架构还未定型,需要解决硬件适配的灵活性问题;顶层挑战在于北向负载呈现混合关键性的特性,既要有效的资源复用,又需要隔离、安全;中间层的挑战在于软件开发的有效性和灵活性。
组织和管理上,横向需要实现跨域资源整合,而不同域控操作系统的采购和研发管理,往往由车企的不同部门独立负责,内部推行大规模操作系统资源整合的难度较大;纵向需要实现由车型、品牌到统一平台管理的转变,平衡车型项目组-品牌团队-平台研究院之间的利益冲突。
1.杀手级体验是操作系统构建生态的突破口
从历史来看,统治级的操作系统都曾以杀手级的体验作为生态突破口,在PC、手机领域,这类体验的载体主要是软件应用、手机APP。例如Windows绑定office,安卓绑定GMS三件套(Google搜索、Gmail邮箱、Google地图),吸引了大批忠实用户。
2.借鉴手机发展情况,AI时代操作系统的杀手级体验可能来自系统本身
AI手机早期(2024年以前)更多是以某个应用或某个功能作为载体,而2024年以来,平台级/系统级AI正在取代应用级AI成为新趋势,即以OS本身通过跨应用联动完成复杂任务,提供杀手级体验。例如华为HarmonyOS NEXT内置的AI能力,支持长按分析微信消息后,自动跳转银行支付、地图导航;荣耀MagicOS 9.0内置YOYO智能体,可实现单指令系统级任务执行、多任务协调,如“一句话关闭自动续费”“一句话点咖啡”“一句话发送文件”;OPPO ColorOS 15提供照片一键AI去除路人、通话内容实时生成摘要体验等。
3.未来,操作系统应用生态可能会向体验生态演进
使用方面,可能会出现“去APP化”趋势,部分APP应用正在从用户交互的入口,内化为系统级原子化服务,供AI智能体调用,使AI和智能体的生态变厚,传统的APP的生态变薄。
开发方面,依托AI大模型的轻代码、零代码开发正在快速发展。随着车企开放更多的SOA服务,“开发者”的范畴将被进一步拓展,用户将有可能进入到开发过程中,实现真正的自主定义、千人千面。