電子控制單元和模塊整合
隨著電子功能不斷增多，對(duì)模塊整合的需求變得愈加明顯。由于汽車結(jié)構(gòu)中加入了新的電子控制單元，很多問(wèn)題隨之出現(xiàn)。汽車線束的復(fù)雜性和重量有所增加。通常會(huì)配置多余的軟件功能，以便為汽車平臺(tái)的可升級(jí)性提供更好的支持。例如：一輛車配備支持語(yǔ)音識(shí)別的遠(yuǎn)程信息處理模塊，而信息娛樂(lè)系統(tǒng)也支持語(yǔ)音識(shí)別，從而實(shí)現(xiàn)指揮與控制。車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)可能通過(guò)聯(lián)網(wǎng)的移動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)免提功能。我們還看到新興先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)與駕駛座信息娛樂(lè)和駕駛員信息系統(tǒng)在傳感器輸入處理方面存在許多共性，這為模塊整合提供了又一個(gè)用例。
汽車中電子控制單元的不斷增多也更凸顯了標(biāo)準(zhǔn)化的重要性。隨著硬件平臺(tái)發(fā)生變化，這就需要重新設(shè)計(jì)軟件，甚至重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)，以整合各模塊的功能。汽車開放系統(tǒng)架構(gòu)(AUTOSAR)很好地為不同汽車軟件架構(gòu)創(chuàng)建了開放性標(biāo)準(zhǔn)，以解決這些問(wèn)題。汽車原始設(shè)備制造商、電子產(chǎn)品供應(yīng)商、芯片制造商和軟件公司組成了AUTOSAR聯(lián)盟。
互聯(lián)性不僅限于汽車內(nèi)的電子控制單元，還涉及汽車與外界溝通的方式。汽車可能需要接入蜂窩無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。信息娛樂(lè)系統(tǒng)將通過(guò)與帶入汽車的移動(dòng)設(shè)備互聯(lián)而獲益，不僅可以訪問(wèn)設(shè)備上的多媒體、應(yīng)用和數(shù)據(jù)，而且還為接入互聯(lián)網(wǎng)提供了新的選擇。
這方面有兩項(xiàng)新興技術(shù)：車與車(V2V)和車輛與基礎(chǔ)設(shè)施(V2I)通信，統(tǒng)稱為V2X。V2X是一種機(jī)器對(duì)機(jī)器(M2M)通信，可在汽車之間、汽車與路邊基礎(chǔ)設(shè)施之間，甚至汽車與云之間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)通信。V2V使汽車能夠進(jìn)行對(duì)講，使用短程無(wú)線電交換交通堵塞、天氣狀況和意料之外的施工區(qū)等數(shù)據(jù)。此外還有收費(fèi)等許多商業(yè)應(yīng)用。V2V能夠大大提升駕駛的安全性，因而前景十分廣闊。
諸如V2V通信之類的車輛通信系統(tǒng)并非ADAS專用，但卻為ADAS應(yīng)用帶來(lái)了很多有趣的新功能。這項(xiàng)技術(shù)基于專用短程通信(DSRC)，采用5.9 GHz頻段，該頻段也用于Wi-Fi。這樣就可以將信息發(fā)送至附近的汽車，一般最多只能傳輸1000米。該技術(shù)適用于在汽車之間或者汽車與路邊站臺(tái)之間收發(fā)本地信息。從ADAS的角度來(lái)說(shuō)，V2V代表著另一種類似于傳感器的輸入系統(tǒng)，可用于改善策略和反應(yīng)。
當(dāng)然，V2V和V2I的實(shí)用性基于成本和客戶需求。部署激勵(lì)措施很可能最終將通過(guò)政府強(qiáng)制執(zhí)行。在任何情況下，成本都將成為一個(gè)問(wèn)題。Linux作為一種開源軟件平臺(tái)，在降低開發(fā)成本方面發(fā)揮著重要作用。此外，GENIVI等聯(lián)盟將必須加大力度確保V2V和V2I符合全行業(yè)都接受的通用標(biāo)準(zhǔn)。
從信息娛樂(lè)和音響系統(tǒng)到遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)（要求立即啟動(dòng)和強(qiáng)大的安全層），Linux將充當(dāng)起運(yùn)行大部分互聯(lián)汽車功能的角色，這是大勢(shì)所趨。開源軟件正迅速占領(lǐng)裸機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)或封閉式汽車操作系統(tǒng)等傳統(tǒng)領(lǐng)域。
為滿足當(dāng)今汽車軟件解決方案的需求，一款開源軟件解決方案必須像Linux一樣具有成熟且值得信賴的內(nèi)核。因此可以考慮選擇Linux操作系統(tǒng)，此外還需要大量安全且高品質(zhì)的定制軟件組件。提供這類組件的廠商不僅需要有豐富的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和服務(wù)的一致性，還要能夠提供涉及各個(gè)學(xué)科的工程服務(wù)，這樣才能與一級(jí)供應(yīng)商及其他合作伙伴共同打造最終解決方案。
除了值得信賴的安全內(nèi)核外，軟件平臺(tái)還應(yīng)能夠滿足汽車行業(yè)的特殊需求。其中不僅包括快速啟動(dòng)和圖像效果等最終用戶能輕易察覺的性能要求，還有對(duì)控制器局域網(wǎng)消息在50毫秒內(nèi)做出早期響應(yīng)的系統(tǒng)要求，這一點(diǎn)也是原始設(shè)備制造商所關(guān)注的。
此外，擁有早期開發(fā)的硬件原型也很重要，汽車制造商和一級(jí)供應(yīng)商可以用它們來(lái)進(jìn)行應(yīng)用軟件開發(fā)。一開始就獲得硬件原型讓汽車制造商能更深入地參與開發(fā)過(guò)程，從而以有效且獨(dú)特的方式來(lái)與一級(jí)供應(yīng)鏈合作。
總結(jié)
車載娛樂(lè)信息系統(tǒng)在廣播內(nèi)容方面已經(jīng)形成了高度靈活的調(diào)諧/預(yù)置功能，能夠呈現(xiàn)很多新的內(nèi)容形式，其中一些是基于互聯(lián)網(wǎng)的和交互式的。可以利用各類基礎(chǔ)技術(shù)和操作系統(tǒng)來(lái)打造這些新系統(tǒng)。已投入生產(chǎn)的車載娛樂(lè)信息系統(tǒng)采用了Microsoft Windows、Linux以及QNX的專有操作系統(tǒng)等。然而，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為在汽車原始設(shè)備制造商要求的推動(dòng)下，關(guān)注的焦點(diǎn)正從技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)向成本優(yōu)化。接下來(lái)，Linux顯然將成為成本最低的選擇。
其他汽車系統(tǒng)隨著新要求的出現(xiàn)而不斷發(fā)展，模式也很類似。遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)、儀表板和其他電子系統(tǒng)開始具備標(biāo)準(zhǔn)化的新功能集，同時(shí)也出于商業(yè)上的因素，Linux很可能受到這些系統(tǒng)的青睞。事實(shí)上，整體都會(huì)有變化，因?yàn)槠嚨母鱾�(gè)部分都將受到影響。我們將看到，大量可移動(dòng)、可互換的零部件將讓汽車大變身。開源軟件會(huì)成為這一巨大轉(zhuǎn)變的核心力量嗎？讓我們拭目以待。
Mentor Automotive憑借在系統(tǒng)工程方面的深厚專長(zhǎng)，打造出先進(jìn)的汽車設(shè)計(jì)工具和軟件系列產(chǎn)品，幫助客戶解決了行業(yè)所面臨的最復(fù)雜的設(shè)計(jì)難題。Mentor Automotive的解決方案包括：電子電氣分配系統(tǒng)設(shè)計(jì)和工程；產(chǎn)品定義/架構(gòu)；車載娛樂(lè)信息系統(tǒng)；ADAS；網(wǎng)絡(luò)/AUTOSAR設(shè)計(jì)和集成；服務(wù)和技術(shù)文檔；印刷電路板(PCB)系統(tǒng)設(shè)計(jì)；機(jī)械分析；電力電子技術(shù)可靠性和計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)模擬。明導(dǎo)利用這些解決方案，幫助客戶把復(fù)雜難題變成創(chuàng)新和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
作者簡(jiǎn)介：
Patrick Shelly是明導(dǎo)的高級(jí)解決方案架構(gòu)師。他從事汽車行業(yè)的嵌入式系統(tǒng)已超過(guò)25年，專注于軟件架構(gòu)和軟件開發(fā)流程。Pat曾在福特汽車公司(Ford Motor Company)從事動(dòng)力總成控制系統(tǒng)業(yè)務(wù)、在天合汽車(TRW Automotive)從事主動(dòng)安全系統(tǒng)工作，他的豐富經(jīng)驗(yàn)還涵蓋了汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)和儀表板應(yīng)用等各個(gè)方面。Pat為大量新的汽車項(xiàng)目提供咨詢服務(wù)、經(jīng)常出席專業(yè)組織活動(dòng)，并在全球教授眾多操作系統(tǒng)和開發(fā)工具培訓(xùn)課程。Pat目前的研究重點(diǎn)包括汽車連接、多核處理器、汽車架構(gòu)中的分散式和一體化系統(tǒng)，人機(jī)界面(HMI)技術(shù)以及操作系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。
