當前汽車信息娛樂系統(tǒng)的軟件技術需求分析

在很多方面，汽車是多種前沿技術首先得到應用的行業(yè)。今天汽車消費者想獲得的信息通訊功能的數(shù)量，以及使用內(nèi)存受限的實時操作系統(tǒng)將這些功能高效集成的挑戰(zhàn)在不久前還似乎遙不可及。連通性是目前最時興的詞眼，在不降低安全性的基礎上提供連通能力變得非常重要。在計劃和預算內(nèi)達到這二個目標意味著成功，但在競爭激烈的汽車信息娛樂市場中也同樣容易招致失敗。

不管在剎車系統(tǒng)還是GPS系統(tǒng)中，軟件故障都不是一個小問題，汽車信息娛樂集成系統(tǒng)中各個組件的正確運行對車輛性能和乘客安全來說至關重要。軟件系統(tǒng)中的故障可能會導致成本高昂的汽車召回，這對制造商的信譽和成本都會造成嚴重的負面

消費者期望的軟件功能

下面分類列出了汽車消費者通常希望他們的汽車信息娛樂系統(tǒng)能夠提供的許多功能和特性，特別是在長途車比較盛行的國家和地區(qū)。這份列表也同時綜合反應了作為風河(Wind River)用戶的汽車制造商的急切需求，以及汽車設備用平臺的信息通訊能力。

信息娛樂系統(tǒng)經(jīng)過蜂窩網(wǎng)絡到服務提供商的通信，用于系統(tǒng)狀態(tài)報告和更新；

通過藍牙或Wi-Fi建立與短距離無線設備的通信，主要用于連接車主使用的便攜式設備；

通過USB建立通信，例如與車主使用的iPod、記憶棒和膝上型電腦的通信；

信息娛樂系統(tǒng)與引擎(UTH)系統(tǒng)之間的通信，可以在汽車儀表盤上顯示引擎系統(tǒng)的狀態(tài)信息；

通過GPS交流位置信息，用于方向、地圖、本地服務廣告等；

從衛(wèi)星下載音頻、視頻和文件，從而方便車主在行進途中訪問文件；

通過觸摸和圖形系統(tǒng)實現(xiàn)人機界面(HMI)的輸入和反饋等，采用二維和三維圖像實現(xiàn)顯示器、按鈕、撥號盤、開關；

通過語音識別完成HMI的輸入，從而實現(xiàn)電話撥號、收音機換臺等功能的語音操作，需要噪聲抑制、回聲消除功能和眾多可插入式模塊(例如方言識別、語言、詞匯量和聲學模塊)；

通過聲音實現(xiàn)HMI的反饋，實現(xiàn)系統(tǒng)音、音樂和音調(diào)；

通過語音合成實施HMI反饋，允許系統(tǒng)“回答”車主，需要文本到語音的轉(zhuǎn)換功能；

支持可安裝、可升級和可刪除的軟件，可能需要Java虛擬機和認證；

支持網(wǎng)絡服務，實現(xiàn)基于網(wǎng)絡的應用到應用的通信；

網(wǎng)絡瀏覽器，可以從信息娛樂系統(tǒng)訪問網(wǎng)絡；

內(nèi)部數(shù)據(jù)通信協(xié)議，用于軟件組件之間的消息傳遞；

支持閃存并具有電源安全可靠性的文件系統(tǒng)，在掉電時不會發(fā)生數(shù)據(jù)丟失；

低功耗；

高效的電源管理機制。例如，一些系統(tǒng)在車輛“未啟動”時需要電源，但在停用規(guī)定的一段時間后應該能自動關機以確保電池的長壽命；

快速啟動，當用戶一進入車內(nèi)信息娛樂系統(tǒng)就能馬上投入使用；

小型存儲器封裝以減少系統(tǒng)硬件成本。

風河的解決方案

面對汽車信息娛樂系統(tǒng)設計與開發(fā)所面臨的挑戰(zhàn)，風河系統(tǒng)公司主要從以下五個方面提供解決方案：

汽車設備用平臺--用于信息通信設備開發(fā)的一體化開發(fā)與運行平臺(圖1)；


 
圖1：用于信息通信設備開發(fā)的一體化開發(fā)與運行平臺。
 
在跨項目、團隊、模型和地點的整套集成技術與最佳實踐基礎上實現(xiàn)設備開發(fā)的標準化；

開放源碼架構--該架構支持開放源碼硬件與軟件初創(chuàng)公司提供的最佳產(chǎn)品，支持Linux以保證未來的平臺投資；

健全的合作伙伴系統(tǒng)--采用預集成、預測試的技術在硬件和中間件級擴展平臺功能(圖2)；

針對高度專業(yè)、先進系統(tǒng)的架構設計、定制和優(yōu)化的工程設計服務。

具有現(xiàn)成BSP的參考設計  
 

圖2：合作伙伴、技術及相關產(chǎn)品一覽表。

用于汽車設備解決方案的風河平臺開始于硬件層，對此風河與飛思卡爾公司合作創(chuàng)建了一個針對汽車信息娛樂系統(tǒng)開發(fā)需求進行了優(yōu)化的參考設計。通過合作伙伴系統(tǒng)，可以提供支持用戶系統(tǒng)可能需要的大多數(shù)外圍設備的板級支持包(BSP)，例如：來自Ticon公司的三維圖形和GUI創(chuàng)建器(GUI builder)；Datalight公司提供的即使在斷電時也能保護數(shù)據(jù)的文件系統(tǒng)；StonestreetOne提供的藍牙技術；Vivid Logic公司對1394的支持，并提供針對音頻、視頻、CD-ROM、互聯(lián)網(wǎng)等的基本驅(qū)動程序。

飛思卡爾的Media 5200能夠滿足快速啟動用戶應用開發(fā)的大多數(shù)要求。用戶可以針對具體項目選擇合適的性能、尺寸、形狀和存儲器外形。當用戶切割好板子后，可以使用風河的Ice和Debugger進行設計、調(diào)試和固化。

基于Eclipse的開發(fā)套件

因為風河的Workbench開發(fā)套件是在Eclipse構架基礎上創(chuàng)建的，因此用戶可以擴展和定制開發(fā)環(huán)境以容納來自Eclipse開發(fā)社區(qū)或自己創(chuàng)建的其它工具。例如增加UML建模工具就可以為整個應用建模，并在實際開發(fā)之前診斷出邏輯和流程的問題。用戶很容易增加版本控制、特殊編輯器、高分辨率定時器，以及其它用于加快開發(fā)進程、增強設備質(zhì)量的功能。所有與Eclipse兼容的工具都能與Workbench無縫集成，從而使用戶的軟件開發(fā)環(huán)境能夠輕松達到空前的深度、廣度和定制化。

適合低成本、高可靠性應用的VxWorks

針對汽車設備的

預先集成的中間件加速開發(fā)過程。功能集成可以節(jié)省中間件級的寶貴開發(fā)時間，因為用戶的信息娛樂系統(tǒng)要求的所有網(wǎng)絡、安全和媒體支持功能都已經(jīng)內(nèi)置。風河系統(tǒng)公司謹慎選擇業(yè)界最佳的軟件合作伙伴以完善平臺功能，針對風河的平臺堆棧對平臺合作伙伴的技術進行了預先集成和有效性驗證，用戶無需再費錢、費時、費力地選擇、集成和測試建立應用系統(tǒng)所需的各種組件。

本文結論

貫穿項目、產(chǎn)品、團隊和模型的開發(fā)平臺的標準化不僅可以優(yōu)化人力資源、加快軟硬件開發(fā)速度、簡化供應商管理、減少應用時的集成問題，而且能夠有效地復用知識產(chǎn)權。設備軟件開發(fā)過程標準化后，可以大幅地減少培訓、工具、硬件和合作伙伴技術等方面的成本。對具有魯棒性、端到端開發(fā)平臺上的設備開發(fā)進行標準化不僅是設備開發(fā)取得成功的一個重要因素，而且也是可重復、甚至可外包成功的重要因素。

當汽車制造商在風河平臺上對汽車設備用的信息娛樂系統(tǒng)開發(fā)進行標準化時，預先集成的硬件和軟件合作伙伴的技術能使開發(fā)團隊順利越過難關，更早地進入高價值、產(chǎn)品差異化應用開發(fā)階段，從而使他們能在更短的時間內(nèi)以更低地成本提供更好的產(chǎn)品。由于風河可以提供深層次的技術支持能力，因此汽車制造商在他們產(chǎn)品支持方面擁有可信賴的合作伙伴。