x86架構(gòu)豐富聯(lián)網(wǎng)汽車中的交互體驗

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

聯(lián)網(wǎng)平臺與富因特網(wǎng)應(yīng)用

為聯(lián)網(wǎng)平臺注入活力

每年，全球汽車用戶都要花費數(shù)十億美元來安裝最新的車載設(shè)備，以跟上信息和娛樂潮流，實現(xiàn)在車內(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。汽車制造商和消費電子供應(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，以及支持播放CD/DVD的娛樂設(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)備很快就會過時。

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)備幾乎無法實現(xiàn)任何特性更新。

在消費電子、PC及互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，應(yīng)用創(chuàng)新的腳步從未停歇。而在汽車行業(yè)，由于產(chǎn)品的設(shè)計和驗證周期相對較長，車載電子設(shè)備從設(shè)計到上市一般要花費二至四年的時間。當(dāng)這些不甚靈活的固定功能設(shè)備遭遇汽車生命周期中的遲滯期時，就會造成車載設(shè)備尚未進(jìn)入市場就已經(jīng)瀕臨淘汰的情況。

類似于PC的平臺因具有良好的可升級性和開放性，從而能夠縮小汽車和消費產(chǎn)品在生命周期上的差距。采用開放架構(gòu)的車載設(shè)備在出廠后便可利用最新的應(yīng)用輕松實現(xiàn)升級。如果該設(shè)備支持運行Web應(yīng)用，那么用戶無需對設(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。

實例：導(dǎo)航與在線更新

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

如果這些設(shè)備擁有了Web連接能力和類似于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，如實時的交通信息等。這樣，系統(tǒng)就能夠根據(jù)在線交通服務(wù)提供的路況信息，動態(tài)地調(diào)整行車路線。利用聯(lián)網(wǎng)功能，司機不但能查到到達(dá)最近酒店的行車路線，還可以查詢各酒店的房間剩余情況、價格信息，甚至通過手動按鍵或語音命令來預(yù)定房間。此外，聯(lián)網(wǎng)的導(dǎo)航系統(tǒng)還能夠監(jiān)測汽車的油量，在油量不足時引導(dǎo)司機駛往離預(yù)設(shè)路線最近或當(dāng)前油價最低的加油站。

聯(lián)網(wǎng)平臺還能夠從網(wǎng)上獲取海量的音頻及視頻內(nèi)容，以及用于訪問這些內(nèi)容的各種服務(wù)。例如，車載信息娛樂系統(tǒng)能夠在相應(yīng)程序的控制下錄下收音機實時播放音樂中的一小段。此時，用戶只需按一下按鈕，系統(tǒng)就能通過音樂目錄服務(wù)(例如由Gracenote提供的服務(wù))識別出音樂內(nèi)容，這樣，就可以購買這首音樂，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)域的實時衛(wèi)星圖片，極大地增強了地圖的實用性。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、樹木和房屋，并始終使汽車處在屏幕的中心。此外，用戶還能在觸摸屏上滾動查看圖片，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)境下開發(fā)的，只能在x86架構(gòu)上運行。RIA無需安裝專門軟件，擁有安全的本地運行環(huán)境 (又稱“沙箱(sandbox)”)，可隨著汽車的行駛在無線熱點內(nèi)外實現(xiàn)“不定期連接”，所以它非常適合在車載環(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的行進(jìn)和用戶的滾動而及時刷新。對于傳統(tǒng)Web應(yīng)用，整個屏幕會隨著圖片的滾動而不停刷新，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，這正是緣于一項支持RIA的AJAX技術(shù)的開發(fā)。AJAX技術(shù)可通過后臺方式與服務(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，用戶對圖片的滾動就不會造成Web頁面頻繁地重新加載。同時，該項技術(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開發(fā)環(huán)境共同形成了一種非常安全的機制，用于創(chuàng)建一個特殊的應(yīng)用分區(qū)(又叫沙箱)。沙箱是一種用于在受保護環(huán)境中執(zhí)行未知程序的安全機制。在這個執(zhí)行過程中，沙箱會首先創(chuàng)建一個“虛擬機”，后者是一組受到嚴(yán)格控制的資源，僅為客戶的應(yīng)用提供訪問?？蛻舻膽?yīng)用會在語言解釋程序的控制下訪問其它系統(tǒng)資源。例如，虛擬機可能允許該應(yīng)用訪問磁盤和內(nèi)存中的少量活動空間，但其對網(wǎng)絡(luò)接口、存儲設(shè)備和內(nèi)存等主機硬件資源的訪問會受到非常嚴(yán)格的限制。

沙箱是一種特殊的虛擬化形式。虛擬化是車載信息娛樂平臺不可或缺的一項重要技術(shù)，它可為汽車音響本體帶來出色的可靠性，同時還為用戶靈活運行各種個性化的 Web內(nèi)容和服務(wù)提供支持。虛擬化技術(shù)是通過將硬件劃入受保護分區(qū)而實現(xiàn)了上述靈活性。例如，可以創(chuàng)建用戶分區(qū)，供虛擬機在此運行非關(guān)鍵應(yīng)用，還可存儲個性化的內(nèi)容。我們可以限制用戶分區(qū)對關(guān)鍵系統(tǒng)資源的訪問，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，平臺將能夠獲得互聯(lián)網(wǎng)PC的靈活性和個性化優(yōu)勢，同時擁有固定功能音響本體的可靠性。

建立網(wǎng)絡(luò)連接

毫無疑問，在運行各種富互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用之前，必須使汽車接入互聯(lián)網(wǎng)。在不同的國家和地區(qū)，無線連接的能力也各不相同。未來的車載信息娛樂平臺將會以各種方式實現(xiàn)無線聯(lián)網(wǎng)。Wi-Fi(802.11)是一項短距離無線技術(shù)，可在車主住處或多個“熱點”(安裝有公用無線接入點)附近建立汽車與互聯(lián)網(wǎng)之間的連接。

除Wi-Fi(要求汽車處于無線接入點覆蓋范圍內(nèi))外，汽車還可以通過多種無線廣域網(wǎng)技術(shù)實現(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WiMAX(全球微波接入互操作性)技術(shù)等。

移動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，且支持先進(jìn)的天線技術(shù)；同廣域無線技術(shù)相比， WiMAX技術(shù)具有明顯的性能優(yōu)勢。英特爾正不斷將WiMAX網(wǎng)絡(luò)所需的關(guān)鍵組件投向市場，其中包括一款固定的WiMAX解決方案(Intel PRO/Wireless 5116 寬帶接口)和一個固定/移動的雙模解決方案(Intel WiMAX Connection 2250)。這些新的解決方案將有效加快移動WiMAX網(wǎng)絡(luò)的部署。

由于不同地區(qū)可能部署不同的無線連接技術(shù)，因此平臺必須能夠靈活地為各項無線技術(shù)提供支持，這可通過插卡(如通過ExpressCard插槽)、USB接口或藍(lán)牙接口連接專用的網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備來實現(xiàn)。

結(jié)論

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，車載信息娛樂系統(tǒng)需要對各種前沿的消費應(yīng)用提供支持。作為開放平臺之路的前沿廠商，英特爾正與業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的汽車制造商和供應(yīng)商通力合作，致力于創(chuàng)造出能夠滿足汽車行業(yè)特定需求(如小外形、高能效和高可靠性設(shè)計)的可擴展x86平臺。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)，實現(xiàn)了多種技術(shù)創(chuàng)新，如更高效的易失性和非易失性內(nèi)存技術(shù)等。在這些創(chuàng)新的推動下，下一代車載信息娛樂系統(tǒng)不但能夠?qū)崿F(xiàn)Web連接，同時還能靈活安全地運行各種Web應(yīng)用，并自由訪問各種Web內(nèi)容和服務(wù)。