1、理想星环 OS 技术架构白皮书 v1.0 1 LiAuto HaloOS 理想星环 OS 技术架构白皮书 v1.0 理想星环 OS 技术架构白皮书 v1.0 2 目录 1.概述.3 1.1 什么是汽车操作系统.3 1.2 汽车操作系统发展趋势.4 2.星环 OS 技术架构.5 3.核心系统介绍.8 3.1 通信中间件.8 3.1.1 系统说明.8 3.1.2 核心技术特性.8 3.2 智能车控 OS.11 3.2.1 系统说明.11 3.2.2 核心技术特性.12 3.3 智能驾驶 OS.15 3.3.1 系统说明.15 3.3.2 核心技术特性.16 3.4 虚拟化引擎.19 3.4.1 系
2、统说明.19 3.4.2 核心技术特性.20 3.5 信息安全.23 3.5.1 系统说明.23 3.5.2 核心技术特性.24 4.创新场景案例.26 4.1 传感器跨域共享.26 4.2 AEB/AES 快速反应.28 4.3 通信链路安全防护.29 5.开源计划.31 理想星环 OS 技术架构白皮书 v1.0 3 理想星环 OS 技术架构白皮书 1.概述 1.1 什么是汽车操作系统 在 AI 浪潮引发技术革命、深刻重塑汽车产业的时代背景下,汽车操作系统正进化为承载和驱动车辆 AI 智能化的重要技术引擎。作为一个融合了实时性、安全性与可靠性要求的高度复杂的软件基座,它必须有效支撑各类智能应
3、用的部署与运行。其根本任务是在车辆庞杂的硬件资源(包括高算力芯片)与多样的上层智能应用软件之间,扮演关键的“中央指挥官”和“资源总调度”角色,为实现车辆的各种功能提供基础环境和运行保障。它需要精妙、高效地“向下”抽象和管理底层硬件。这包括但不限于:统一驱动和管理着异构的高性能计算芯片、各类存储单元、多样化的感知传感器阵列、车内通信网络,以及关系到行车安全与操控的执行器系统。这要求操作系统需要提供确定性的实时控制能力、高效的资源虚拟化与隔离机制,将这些物理硬件有机整合,确保其协同、稳定、安全地运作。它需要安全、灵活地“向上”支撑不断演进的应用生态。它需要为上层应用软件从保障基础行车安全和驾乘舒适
4、的智能车辆控制,到守护行车安全、提升通行效理想星环 OS 技术架构白皮书 v1.0 4 率的智驾系统开辟一片安全隔离、运行可靠、接口标准化、易于开发与部署的基础系统环境。这要求操作系统具备良好的可扩展性、兼容性以及强大的中间件服务能力。因此,汽车操作系统是承载车辆网联化、AI 智能化转型的基础底座。它的架构设计、技术先进性与安全性水平,不仅直接决定了整车电子电器架构的形态与成本,还深刻影响着功能的丰富度、性能表现和用户体验的优劣。1.2 汽车操作系统发展趋势 汽车操作系统的演进历程与汽车硬件架构的变革息息相关,它们共同塑造了现代汽车的技术形态。回顾其发展,大致可划分为以下几个关键阶段:【第一阶
5、段:机械时代(1970 年代之前)】在这个时代,汽车主要由机械部件驱动和控制,几乎不涉及电子控制单元或软件。车辆的功能实现完全依赖于物理连接和机械联动,操作系统概念无从谈起。【第二阶段:电子电器化时代(1970 年代-2010 年代末/2020 年代初)】随着半导体技术的发展和汽车对功能性、安全性、舒适性要求的提升,电子电器技术开始应用于汽车。该阶段之内可进一步划分:功能叠加阶段(1970 年代-2000 年代初):以单功能控制器(ECU)的出现为标志。例如,电子燃油喷射、防抱死制动系统(ABS)、安全气囊等开始装车。这些早期 ECU 通常运行着裸机程序或者极其精简的、厂商专有的实时操作系统。
6、域集中/智能化阶段(2000 年代初-2022):随着车功能持续爆炸式增长,ECU 数量急剧膨胀,这便推动了 EE 架构的域集中化,各个域内部的操作系统独立发展:车辆控制域(如动力、底盘、车身):AUTOSAR CP(Classic Platform)理想星环 OS 技术架构白皮书 v1.0 5 逐步成为主流框架,提供规范化的接口与组件,将车控软件的开发流程标准化。智能驾驶域:负责环境感知、决策规划与执行控制,特点是多传感器融合所带来的数据密集与 AI 算法所带来的计算密集。因此操作系统需要支持高性能的异构计算,常采用 QNX、Linux 与 AUTOSAR AP(Adaptive Platf