無人駕駛操作系統(OS)

最近系統學習了一下操作系統原理，結合目前的工作，了解了一下無人駕駛操作系統領域。

說起操作系統，我相信很多人自然而然腦子裡就會浮現出Windows 7/8/10。 上了年級的，可能還記得Windows XP 甚至Windows 98這些經典並且耳熟能詳的時代傑作。那個盜版無罪的年代，1塊錢就能買到資本主義辛辛苦苦編寫的軟體作品，細想起來社會主義人民地位還是挺高的。不過對於計算機科學的專業人才可能都有安裝過Linux的經歷，無論Ubuntu, Mint, openSUSE, 那種從來不用關機但性能始終如一的樂趣, 就足夠一個喜歡的理由了。

以上都是個人PC或者Laptop的操作系統，可是隨著時代的發展，硬體越做越小，性能越來越好，人們不再滿足每天背著"電腦"東奔西跑。諾基亞作為當時手機行業的領跑者，財大氣粗收購了Symbian，開啟了智能手機時代。可是市場永遠都是殘酷的，用戶的口味變得越來越難以滿足，靠著質量取勝的諾基亞被隨後強勢崛起的蘋果和三星瞬間PK的找不見北，Nokia手機王國轟然倒塌，不勝唏噓。然而蘋果的IOS操作系統確實重新定義了智能手機，定位高端，走的是高逼格路線。低逼格的智能手機市場自然被照搬Linux內核的安卓系統搶佔。於是現在的手機操作系統格局主要就是安卓(88%)和蘋果(12%)兩家。如此看起來大部分人還是無奈走低逼格路線了，畢竟愛腎多於愛蘋果。

然而到了這個充滿夢想的21世紀10年代，智能駕駛，無人汽車又颳起了一陣旋風，這應該是一陣在未來二三十年一定會實現的東風。除了研究演算法，給無人駕駛做平台也成了兵家必爭之地。不過要明確指出的是，智能駕駛操作系統不同於普通手機或者計算機操作系統，高可靠性要求非常高。試想，你正在高速公路上飛速賓士，突然自動駕駛系統死機藍屏或者重啟了，那後果不堪設想，不敢拿生命去玩極速飛車電腦遊戲。目前德國的Autosar就是一個比較成熟的無人駕駛軟體規範，基於Autosar研發的OS專為駕駛輔助以及無人駕駛打造，目前已經在德系高端轎車普遍使用，有比較強的實踐和使用經驗。

對於汽車來說，操作系統（OS）是電子控制單元（ECU）軟體的核心。目前市場上以Vector公司的MICROSAR OS以及Elektrobit公司的Safty OS比較有名，當然國內也有平台。下面逐個介紹一下:

(1) Elektrobit(EB)公司的Safty OS

自1997年以來，Elektrobit一直致力於開發汽車級操作系統。可以根據項目需求靈活提供基於單核或者多核的操作系統模塊，並基於最新的Autosar標準。Elektrobit被Continental收購後，目前是Continental的全資子公司。

Safty OS優點:

可擴展: 無論對於基於過去的OSEK操作系統，或者單核或者多核構架，都能滿足AISL A-D的安全標準。

無縫整合: 可以在EB提供的軟體配置工具下輕鬆和別的基礎軟體或者應用層軟體快速集成

有效的實施: 和半導體製造商緊密合作，硬體支持很紮實

(2) Vector公司的MICROSAR OS

Vector是全球領先的匯流排開發工具、網路節點測試驗證工具和嵌入式軟體組件供應商，為汽車匯流排網路的設計、建模、模擬、分析、測試以及ECU的開發、測試、標定和診斷等領域提供一系列強有力的軟硬體工具和源代碼。

截止至2017年底，Vector員工總數超過2000人，營業額達到5.20億歐元

MICROSAR OS優點:

小型，快速，節省資源的操作系統，啟動時間短

可用作多核心操作系統

易於配置的圖形配置工具

時間保護和內存保護的功能

(3) 黑莓的QNX

QNX是商業實時操作系統，主要針對嵌入式系統市場。該產品開發於20世紀80年代初，後來改名為QNX軟體系統公司，公司已被黑莓併購。

目前百度黑莓宣布聯手搞自動駕駛QNX系統，將成為Apollo平台基礎，也間接說明了QNX的價值。因為QNX具備一個很小的內核，即微內核的操作系統。QNX的內核一般只有幾十KB，整個操作系統可根據需要進行定製系統需要的模塊。定製後的系統，所佔用的空間也很小，而且不失實時、多任務的特性。因此，整個操作系統又是靈活可伸縮的。

最後，講一講百度的阿波羅平台，百度的目標是打造智能駕駛界的"安卓系統"，並開放源代碼。不過目前操作系統還是基於Linux內核，這就有點像是在PC上跑一跑Demo的感覺，效果可能不錯，但是安全性等方面都不具備競爭力。這可能也和百度與相關車廠以及供應商配合不夠緊密有關吧。這是互聯網企業搞無人駕駛的通病。這一點上，德國還是比較有優勢的。

無人駕駛領域競爭還是挺激烈的，不過這也是行業發展的原動力，夢總會實現，下一個比爾蓋茨也許可能就是從智能駕駛領域走出來的。不過對於行業內的從業人員來說，也是一個福音，還是有很多機會和舞台讓你發光發熱的。