车载操作系统(AutomotiveOperatingSystem,简称AOS)是管理和控制车载硬件与车载软件资源的程序系统,是直接运行在AB上的最基本的系统软件,任何下层软件,HMI,数据联接都必须在操作系统的支持下能够运行。
车载操作系统是用户和车载硬件的插口,同时也是车载硬件和下层软件的插口。车机操作系统的功能包括管理车载系统的硬件、软件及数据资源,控制程序运行,改善人机界面,为下层软件提供支持,让车机系统的资源,以及接收到数据、信号、音频、视频最大限度地发挥作用,提供各类方式的用户界面(UI),使驾驶员有一个好的驾驶环境,并有效的提供辅助驾驶、半手动驾驶、甚至手动驾驶。
实际上,驾驶员是不须要了解操作系统的,车载操作系统管理着车机硬件资源,同时根据应用程序的资源恳求,分配资源,如:界定AB资源,RAM空间的分配,处理声音、视频讯号,时间管理pc 操作系统 嵌入式操作系统对比,电源管理等,之后给每位ECU发送正确的指令,使车辆高效安全地驾驶。
这么就让小编率领你们尽览以下AB所须要的操作系统,其中包括WinCE,Linux,Android,QNX,iOS等等。
1.WinCE:
WinCE是谷歌1996年谷歌发布的嵌入式操作系统市场的产品,直至2002年,WinCE4.1的发布,才取得了成功,明天WinCE早已发展到7.0。并且随着Linux和Android的冲击,听说谷歌早已打算舍弃对WinCE的维护,而打算就像苹果一样,从Windows10之后,一款操作系统支持所有的平台,PC,Notebook,Palm硬盘安装linux,Phone,Automotive等等。其实WinCE马上可能会成为历史,而且毫无疑惑它为车载VOS的起步奠定了宝贵的基础,你们还是要了解一下它的构架。
VOS中典型采用的WinCE6.0系统构架,实现为一种分层的构架,分别由内核模式层和用户模式层组成。其构架图如下:
主要特性如下:
32位多任务嵌入式操作系统。
多任务占领、硬实时。
支持的处理器体系结构:ARM,x86,SH4,MIPS等。
组件化开发。
BasedonWin32APISet,桌面系统的一个扩充子集,超过2000个函数可以使用。
互联网合同融合。
由于WinCE提供了多媒体功能模块,且实时性方面表现出众,且当时Windows应用开发便利,有好多的商业化产品和服务,同时提供大量的开发包(Kits)和调试工具(DebugTools),所以在当时其他操作系统不够成熟的情况下,在车载导航、娱乐上算是一枝独秀,所以当时基本上都称车载主机为车载导航或则车载娱乐系统。
然而,随着需求的增多,用户需求的改变,其他操作系统的成熟。WinCE高度模块化的开发流程,促使开发用户越来越少,应用越来越短缺,所以WinCE也渐渐退出了VOS的舞台。
2.Linux:
对于计算机开发人员来说,Linux的出世可以说普大喜奔。由于它是在GNU公共许可权限下免费获得的,是一个符合POSIX标准的操作系统。最最主要的是它是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统。
Linux以它的高效性和灵活性闻名,是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的UNIX工具软件、应用程序和网路合同,支持32位和64位硬件。它还包括带有多个窗口管理器的X-Windows图形用户界面,就像你们使用Windows一样,容许使用窗口、图标和菜单对系统进行操作。
同时Linux承继了Unix以网路为核心的设计思想,是一个性能稳定的多用户网路操作系统,Linux的构架如下:
容易让人误会的是,小编或则网路中你们说的Linux,虽然是指代的是Linuxkernel。由于Linux操作系统由于发行方的不一样,有着不同的发行版,例如说Ubuntu,Debian,Fedroa,RedHat等等。每位发行厂商按照不同的LinuxKernel版本,发布自己的新版本。
而在VOS上红旗linux操作系统,大多数车机的OEM厂商是基于LinuxKernelLTS(常年支持版本)版本,之后自己通过剪裁和配置,完成车载操作系统的开发。由于通常LTS发布版本,将会提供2年的支持。所以稳定性更好,成熟度更高。
Linux操作系统结构设计侧重于可靠性和网路设计,所以在后台(服务器和数据中心)操作系统中抢占着领先地位。现今IT基础设施从服务器和数据中心联通到了云端,而云运行在Linux上。虽然是在谷歌Azure上,2016年的时侯超过1/3的虚拟机运行在Linux上。
并且Linux的普及范围小和开发难度大,限制了它在车载导航和车载娱乐上的发展。并且随着车联网、ADAS的介入,对可靠性以及网路设计的需求,其实Linux会异军凸起,成为VOS的热门系统。
3.Android
Android操作系统,让小编带着你们单刀直入的描述。由于Android手机的市场份额早已超过了80%pc 操作系统 嵌入式操作系统对比,远远低于历史上任何一个操作系统的份额。基本上10台智能手机中就有8台是Android手机,大部份对它的熟悉可能并不差于小编。
你可能不晓得的是,到目前为止,Android是基于LinuxKernel开发的最成功的产品(也有人觉得iOS是最成功的产品)。2009年,微软和一些硬件厂商组成的开放手机联盟发布了Android。它如今已然成为了最流行的终端用户操作系统。
看一看它的构架,就才能看得出它和Linux的关系:
LinuxKernel:其底层是基于LinuxKernel的。主要完成的是操作系统所具有的功能,基本上是许多驱动程序,通过这种驱动程序来驱动设备上的硬件设备工作以及对电源的管理。
AndroidRuntime:Android的运行环境。AndroidRuntime里的CoreLibraries就相当于java的JDK,是运行android应用程序所须要的核心库,DalvikVirtualMachine就相当于JVM,这时Google专为Android开发的运行android应用程序所需的虚拟机。
Liberaries:Android的库文件。包括文件系统,多媒体架构,SQLite数据库、图形处理、网络开发的库文件等等。
ApplicationFramework:应用程序的框架,这个是十分的重要的。通过Framework这一层定义的各类各样的框架,开发人员通过Java来实现当前手机上各色各样的Applications。
许多车机的OEM厂商选择Android的4.4版本为基础进行VOS的开发。主要是4.4版本对RAM做了很大的优化,甚至可以在512MBRAM的车机上流畅运行。这和Linux,WinCE来说十分接近。而以车载导航和车载娱乐为主要目的的车机配置很低也有关系。
4.4版本一些大的更新你们可以随时百度到,小编就不一一列出了。
Android最大的优势在于庞大的手机群体,为其OS开发了数之不尽的应用,但是大多数应用已然深入人心,欲罢不能。并且,随着车联网的开发,应当很快能有移植到车机中来,为车载娱乐系统开创互联网新时代。
然而Android操作系统并未就像在手机上抢占统治地位一样,在车机中一帆风顺的迅速发展,主要的缘由还是系统的实时性和稳定性,其实也包括对资源的过于需求。这显然会妨碍Android成为未来VOS最大的障碍。所以Google公司计划在AndroidN的开发中,为车载开发一套完整的操作系统,让你们拭目以待。
4.QNX:
你们可能对QNX并不是很了解,这儿小编详尽说一下。
黑莓(Blackberry)旗下全资子公司,作为黑莓核心技术部门BTS(BlackberryTechnologySolutions)的最重要组成部份,承当黑莓业务中操作系统、汽车软件、M2M、物联网IOT及云估算等核心业务内容。
–成立于1980年,全世界第一个实时操作系统公司。
–为车辆、通信、网络、医疗、国防、航空航天、核电、工业手动化等细分市场提供操作系统、中间件和软件解决方案。
–从思科的路由器,洛克斯德马丁的装备,GE的交通设备,飞利浦的医疗,阿尔斯通的轨道交通,霍尼韦尔欧姆龙的工业设备,西屋电气的核反应堆控制器,到国际空间站的对接臂控制系统,QNX的软件涉及人们生活的每一个环节。
QNX以其安全性和实时性闻名,所以它的突破口是车辆的仪表(Cluster)。QNX操作系统是第一个符合ISO26262ASILD规范的实时操作系统,能满足数字化仪表盘功能性安全的要求,同时兼具了数据安全要求,通过日本美军EAL4+。用户可以基于安全的内核进行系统开发,因而保证整机系统的安全可靠。
QNX的构架如下:
在小编述说的所有操作系统中,只有QNX基于自己的VOS独立的为车辆车载系统开发了完整的娱乐平台(而不是车机供应商),称之为:QNX车载娱乐平台(QNXCARPlatformforInfotainment)。其构架如下:
小编觉得QNX的野心还是很大的,虽然车辆的半手动、全手动驾驶涉及到人的生命安全,安全性和实时性是极其重要的。所以小编觉得QNX成为未来的VOS的机会十分大。
5.iOS:
iOS是由苹果公司开发的联通操作系统。苹果公司最早于2007年1月9日的Macworld会议上公布这个系统,最初只设计给iPhone使用,后来相继扩充到iPodtouch、iPad以及AppleTV等产品。
iOS与苹果的MacOSX操作系统一样,属于类Unix的商业操作系统。这个系统原名为iPhoneOS,由于iPad,iPhone,iPodtouch,AppleTV,iWatch都使用,所以更名为iOS。也就是说,未来所有苹果的产品都由iOS支持。而现在,苹果早已杀入了手动驾驶车辆领域,小编也期盼着iOS成为VOS的到来。
iOS的系统构架分为四个层次:核心操作系统层(CoreOSlayer)、核心服务层(CoreServiceslayer)、媒体层(Medialayer)和可触摸层(CocoaTouchlayer)。
下边是IOS系统结布光:
由于苹果对车辆的开发还处于保密阶段,我们只能翘首以待未来的结果。也希望就像iPhone一样,才能一鸣惊人。
如今让小编简单总结一下具有VOS潜质的几个操作系统的现况和未来: