x86架構(gòu)豐富聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)中的交互體驗(yàn)

隨著Web服務(wù)、內(nèi)容和應(yīng)用的日益普及，包括汽車(chē)制造商以及服務(wù)和內(nèi)容提供商在內(nèi)的眾多廠商都迎來(lái)了巨大的商機(jī)。汽車(chē)制造商可以借此提供開(kāi)放的信息娛樂(lè)平臺(tái)，使之以多種方式連接到互聯(lián)網(wǎng)，并在平臺(tái)硬件的支持下高效、靈活而安全地運(yùn)行最新、最完善的Web應(yīng)用。本文主要講述了x86平臺(tái)架構(gòu)如何為用戶(hù)帶來(lái)豐富的交互式駕駛體驗(yàn)，而這是非PC兼容型平臺(tái)難以實(shí)現(xiàn)的。

聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與富因特網(wǎng)應(yīng)用

為聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)注入活力

每年，全球汽車(chē)用戶(hù)都要花費(fèi)數(shù)十億美元來(lái)安裝最新的車(chē)載設(shè)備，以跟上信息和娛樂(lè)潮流，實(shí)現(xiàn)在車(chē)內(nèi)與朋友、家人和同事自由通訊，并為乘客提供一些消遣娛樂(lè)。汽車(chē)制造商和消費(fèi)電子供應(yīng)商推出了大量的固定功能設(shè)備，如GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、調(diào)幅/調(diào)頻/衛(wèi)星收音機(jī)，以及支持播放CD/DVD的娛樂(lè)設(shè)備。但隨著Web服務(wù)、內(nèi)容和應(yīng)用數(shù)量的激增，這些設(shè)備很快就會(huì)過(guò)時(shí)。

基于ARM或PowerPC等嵌入式處理器的設(shè)備一般僅能支持少數(shù)應(yīng)用，這些應(yīng)用通常都采用了硬件編解碼，使得設(shè)備幾乎無(wú)法實(shí)現(xiàn)任何特性更新。

在消費(fèi)電子、PC及互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，應(yīng)用創(chuàng)新的腳步從未停歇。而在汽車(chē)行業(yè)，由于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證周期相對(duì)較長(zhǎng)，車(chē)載電子設(shè)備從設(shè)計(jì)到上市一般要花費(fèi)二至四年的時(shí)間。當(dāng)這些不甚靈活的固定功能設(shè)備遭遇汽車(chē)生命周期中的遲滯期時(shí)，就會(huì)造成車(chē)載設(shè)備尚未進(jìn)入市場(chǎng)就已經(jīng)瀕臨淘汰的情況。

類(lèi)似于PC的平臺(tái)因具有良好的可升級(jí)性和開(kāi)放性，從而能夠縮小汽車(chē)和消費(fèi)產(chǎn)品在生命周期上的差距。采用開(kāi)放架構(gòu)的車(chē)載設(shè)備在出廠后便可利用最新的應(yīng)用輕松實(shí)現(xiàn)升級(jí)。如果該設(shè)備支持運(yùn)行Web應(yīng)用，那么用戶(hù)無(wú)需對(duì)設(shè)備進(jìn)行任何更改就可以直接獲得新應(yīng)用和新內(nèi)容。

實(shí)例：導(dǎo)航與在線(xiàn)更新

如今的車(chē)載導(dǎo)航設(shè)備均具備以下標(biāo)準(zhǔn)特性：2D和3D渲染地圖、簡(jiǎn)單直觀的用戶(hù)界面、駕駛路線(xiàn)提示以及指導(dǎo)用戶(hù)找到預(yù)定地點(diǎn)(如機(jī)場(chǎng)、酒店等)的能力。但這些都只是固定功能設(shè)備，不具備升級(jí)能力。

如果這些設(shè)備擁有了Web連接能力和類(lèi)似于PC的軟件靈活性，那么我們就可以很方便地為導(dǎo)航應(yīng)用增加新的特性，如實(shí)時(shí)的交通信息等。這樣，系統(tǒng)就能夠根據(jù)在線(xiàn)交通服務(wù)提供的路況信息，動(dòng)態(tài)地調(diào)整行車(chē)路線(xiàn)。利用聯(lián)網(wǎng)功能，司機(jī)不但能查到到達(dá)最近酒店的行車(chē)路線(xiàn)，還可以查詢(xún)各酒店的房間剩余情況、價(jià)格信息，甚至通過(guò)手動(dòng)按鍵或語(yǔ)音命令來(lái)預(yù)定房間。此外，聯(lián)網(wǎng)的導(dǎo)航系統(tǒng)還能夠監(jiān)測(cè)汽車(chē)的油量，在油量不足時(shí)引導(dǎo)司機(jī)駛往離預(yù)設(shè)路線(xiàn)最近或當(dāng)前油價(jià)最低的加油站。

聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)還能夠從網(wǎng)上獲取海量的音頻及視頻內(nèi)容，以及用于訪(fǎng)問(wèn)這些內(nèi)容的各種服務(wù)。例如，車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)能夠在相應(yīng)程序的控制下錄下收音機(jī)實(shí)時(shí)播放音樂(lè)中的一小段。此時(shí)，用戶(hù)只需按一下按鈕，系統(tǒng)就能通過(guò)音樂(lè)目錄服務(wù)(例如由Gracenote提供的服務(wù))識(shí)別出音樂(lè)內(nèi)容，這樣，就可以購(gòu)買(mǎi)這首音樂(lè)，并將其下載到播放列表。

AJAX與富因特網(wǎng)應(yīng)用

如今的導(dǎo)航應(yīng)用可以將當(dāng)前位置的地圖渲染到屏幕上。Google Earth等Web服務(wù)能夠提供當(dāng)前區(qū)域的實(shí)時(shí)衛(wèi)星圖片，極大地增強(qiáng)了地圖的實(shí)用性。采用了Google Earth的導(dǎo)航系統(tǒng)能夠在衛(wèi)星圖片上以圖標(biāo)形式顯示當(dāng)前位置。隨著汽車(chē)的行進(jìn)，衛(wèi)星圖片還能顯示出沿途地標(biāo)，如建筑物、湖泊、樹(shù)木和房屋，并始終使汽車(chē)處在屏幕的中心。此外，用戶(hù)還能在觸摸屏上滾動(dòng)查看圖片，了解附近區(qū)域中的地標(biāo)。

除Google Earth外，目前的新一代Web應(yīng)用數(shù)不勝數(shù)，它們被統(tǒng)稱(chēng)為富因特網(wǎng)應(yīng)用(Rich Internet Applications，RIA)。而許多RIA都是基于PC環(huán)境下開(kāi)發(fā)的，只能在x86架構(gòu)上運(yùn)行。RIA無(wú)需安裝專(zhuān)門(mén)軟件，擁有安全的本地運(yùn)行環(huán)境 (又稱(chēng)“沙箱(sandbox)”)，可隨著汽車(chē)的行駛在無(wú)線(xiàn)熱點(diǎn)內(nèi)外實(shí)現(xiàn)“不定期連接”，所以它非常適合在車(chē)載環(huán)境使用。

在支持衛(wèi)星圖片功能的導(dǎo)航應(yīng)用中，圖片必須能夠隨著汽車(chē)的行進(jìn)和用戶(hù)的滾動(dòng)而及時(shí)刷新。對(duì)于傳統(tǒng)Web應(yīng)用，整個(gè)屏幕會(huì)隨著圖片的滾動(dòng)而不停刷新，幾乎讓人看不清楚圖片內(nèi)容。

與此相反的是，Google Earth中圖片的轉(zhuǎn)換流暢且快速，這正是緣于一項(xiàng)支持RIA的AJAX技術(shù)的開(kāi)發(fā)。AJAX技術(shù)可通過(guò)后臺(tái)方式與服務(wù)器進(jìn)行小規(guī)模數(shù)據(jù)交換，因而提高了 Web應(yīng)用的響應(yīng)能力，這樣，用戶(hù)對(duì)圖片的滾動(dòng)就不會(huì)造成Web頁(yè)面頻繁地重新加載。同時(shí)，該項(xiàng)技術(shù)還能有效提高Web應(yīng)用的交互性、速度和可用性。

沙箱和建立網(wǎng)絡(luò)連接

沙箱和虛擬化

AJAX與底層Java開(kāi)發(fā)環(huán)境共同形成了一種非常安全的機(jī)制，用于創(chuàng)建一個(gè)特殊的應(yīng)用分區(qū)(又叫沙箱)。沙箱是一種用于在受保護(hù)環(huán)境中執(zhí)行未知程序的安全機(jī)制。在這個(gè)執(zhí)行過(guò)程中，沙箱會(huì)首先創(chuàng)建一個(gè)“虛擬機(jī)”，后者是一組受到嚴(yán)格控制的資源，僅為客戶(hù)的應(yīng)用提供訪(fǎng)問(wèn)?？蛻?hù)的應(yīng)用會(huì)在語(yǔ)言解釋程序的控制下訪(fǎng)問(wèn)其它系統(tǒng)資源。例如，虛擬機(jī)可能允許該應(yīng)用訪(fǎng)問(wèn)磁盤(pán)和內(nèi)存中的少量活動(dòng)空間，但其對(duì)網(wǎng)絡(luò)接口、存儲(chǔ)設(shè)備和內(nèi)存等主機(jī)硬件資源的訪(fǎng)問(wèn)會(huì)受到非常嚴(yán)格的限制。

沙箱是一種特殊的虛擬化形式。虛擬化是車(chē)載信息娛樂(lè)平臺(tái)不可或缺的一項(xiàng)重要技術(shù)，它可為汽車(chē)音響本體帶來(lái)出色的可靠性，同時(shí)還為用戶(hù)靈活運(yùn)行各種個(gè)性化的 Web內(nèi)容和服務(wù)提供支持。虛擬化技術(shù)是通過(guò)將硬件劃入受保護(hù)分區(qū)而實(shí)現(xiàn)了上述靈活性。例如，可以創(chuàng)建用戶(hù)分區(qū)，供虛擬機(jī)在此運(yùn)行非關(guān)鍵應(yīng)用，還可存儲(chǔ)個(gè)性化的內(nèi)容。我們可以限制用戶(hù)分區(qū)對(duì)關(guān)鍵系統(tǒng)資源的訪(fǎng)問(wèn)，以確保安全分區(qū)(用于執(zhí)行導(dǎo)航等關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用)的可靠性。在虛擬化技術(shù)的支持下，平臺(tái)將能夠獲得互聯(lián)網(wǎng)PC的靈活性和個(gè)性化優(yōu)勢(shì)，同時(shí)擁有固定功能音響本體的可靠性。

建立網(wǎng)絡(luò)連接

毫無(wú)疑問(wèn)，在運(yùn)行各種富互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用之前，必須使汽車(chē)接入互聯(lián)網(wǎng)。在不同的國(guó)家和地區(qū)，無(wú)線(xiàn)連接的能力也各不相同。未來(lái)的車(chē)載信息娛樂(lè)平臺(tái)將會(huì)以各種方式實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。Wi-Fi(802.11)是一項(xiàng)短距離無(wú)線(xiàn)技術(shù)，可在車(chē)主住處或多個(gè)“熱點(diǎn)”(安裝有公用無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn))附近建立汽車(chē)與互聯(lián)網(wǎng)之間的連接。

除Wi-Fi(要求汽車(chē)處于無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi))外，汽車(chē)還可以通過(guò)多種無(wú)線(xiàn)廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，如基于IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)的3G數(shù)據(jù)連接和移動(dòng)WiMAX(全球微波接入互操作性)技術(shù)等。

移動(dòng)WiMAX基于OFDMA(正交頻分多址)技術(shù)，該技術(shù)在吞吐量、延遲和頻譜效率方面具有先天優(yōu)勢(shì)，且支持先進(jìn)的天線(xiàn)技術(shù)；同廣域無(wú)線(xiàn)技術(shù)相比， WiMAX技術(shù)具有明顯的性能優(yōu)勢(shì)。英特爾正不斷將WiMAX網(wǎng)絡(luò)所需的關(guān)鍵組件投向市場(chǎng)，其中包括一款固定的WiMAX解決方案(Intel PRO/Wireless 5116 寬帶接口)和一個(gè)固定/移動(dòng)的雙模解決方案(Intel WiMAX Connection 2250)。這些新的解決方案將有效加快移動(dòng)WiMAX網(wǎng)絡(luò)的部署。

由于不同地區(qū)可能部署不同的無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)，因此平臺(tái)必須能夠靈活地為各項(xiàng)無(wú)線(xiàn)技術(shù)提供支持，這可通過(guò)插卡(如通過(guò)ExpressCard插槽)、USB接口或藍(lán)牙接口連接專(zhuān)用的網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。

結(jié)論

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)需要對(duì)各種前沿的消費(fèi)應(yīng)用提供支持。作為開(kāi)放平臺(tái)之路的前沿廠商，英特爾正與業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的汽車(chē)制造商和供應(yīng)商通力合作，致力于創(chuàng)造出能夠滿(mǎn)足汽車(chē)行業(yè)特定需求(如小外形、高能效和高可靠性設(shè)計(jì))的可擴(kuò)展x86平臺(tái)。此外還推出了各種關(guān)鍵的技術(shù)組件，如WiMAX和超寬帶技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了多種技術(shù)創(chuàng)新，如更高效的易失性和非易失性?xún)?nèi)存技術(shù)等。在這些創(chuàng)新的推動(dòng)下，下一代車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)不但能夠?qū)崿F(xiàn)Web連接，同時(shí)還能靈活安全地運(yùn)行各種Web應(yīng)用，并自由訪(fǎng)問(wèn)各種Web內(nèi)容和服務(wù)。