電子控制單元和模塊整合
隨著(zhù)電子功能不斷增多，對模塊整合的需求變得愈加明顯。由于汽車(chē)結構中加入了新的電子控制單元，很多問(wèn)題隨之出現。汽車(chē)線(xiàn)束的復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(chē)平臺的可升級性提供更好的支持。例如：一輛車(chē)配備支持語(yǔ)音識別的遠程信息處理模塊，而信息娛樂(lè )系統也支持語(yǔ)音識別，從而實(shí)現指揮與控制。車(chē)載信息娛樂(lè )系統可能通過(guò)聯(lián)網(wǎng)的移動(dòng)設備實(shí)現免提功能。我們還看到新興先進(jìn)駕駛輔助系統(ADAS)與駕駛座信息娛樂(lè )和駕駛員信息系統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(chē)中電子控制單元的不斷增多也更凸顯了標準化的重要性。隨著(zhù)硬件平臺發(fā)生變化，這就需要重新設計軟件，甚至重新設計系統，以整合各模塊的功能。汽車(chē)開(kāi)放系統架構(AUTOSAR)很好地為不同汽車(chē)軟件架構創(chuàng )建了開(kāi)放性標準，以解決這些問(wèn)題。汽車(chē)原始設備制造商、電子產(chǎn)品供應商、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(chē)內的電子控制單元，還涉及汽車(chē)與外界溝通的方式。汽車(chē)可能需要接入蜂窩無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。信息娛樂(lè )系統將通過(guò)與帶入汽車(chē)的移動(dòng)設備互聯(lián)而獲益，不僅可以訪(fǎng)問(wèn)設備上的多媒體、應用和數據，而且還為接入互聯(lián)網(wǎng)提供了新的選擇。
這方面有兩項新興技術(shù)：車(chē)與車(chē)(V2V)和車(chē)輛與基礎設施(V2I)通信，統稱(chēng)為V2X。V2X是一種機器對機器(M2M)通信，可在汽車(chē)之間、汽車(chē)與路邊基礎設施之間，甚至汽車(chē)與云之間實(shí)現自動(dòng)通信。V2V使汽車(chē)能夠進(jìn)行對講，使用短程無(wú)線(xiàn)電交換交通堵塞、天氣狀況和意料之外的施工區等數據。此外還有收費等許多商業(yè)應用。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(lèi)的車(chē)輛通信系統并非ADAS專(zhuān)用，但卻為ADAS應用帶來(lái)了很多有趣的新功能。這項技術(shù)基于專(zhuān)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(chē)，一般最多只能傳輸1000米。該技術(shù)適用于在汽車(chē)之間或者汽車(chē)與路邊站臺之間收發(fā)本地信息。從ADAS的角度來(lái)說(shuō)，V2V代表著(zhù)另一種類(lèi)似于傳感器的輸入系統，可用于改善策略和反應。
當然，V2V和V2I的實(shí)用性基于成本和客戶(hù)需求。部署激勵措施很可能最終將通過(guò)政府強制執行。在任何情況下，成本都將成為一個(gè)問(wèn)題。Linux作為一種開(kāi)源軟件平臺，在降低開(kāi)發(fā)成本方面發(fā)揮著(zhù)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)都接受的通用標準。
從信息娛樂(lè )和音響系統到遠程信息處理系統（要求立即啟動(dòng)和強大的安全層），Linux將充當起運行大部分互聯(lián)汽車(chē)功能的角色，這是大勢所趨。開(kāi)源軟件正迅速占領(lǐng)裸機運行系統、實(shí)時(shí)操作系統或封閉式汽車(chē)操作系統等傳統領(lǐng)域。
為滿(mǎn)足當今汽車(chē)軟件解決方案的需求，一款開(kāi)源軟件解決方案必須像Linux一樣具有成熟且值得信賴(lài)的內核。因此可以考慮選擇Linux操作系統，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(lèi)組件的廠(chǎng)商不僅需要有豐富的相關(guān)經(jīng)驗和服務(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)，這樣才能與一級供應商及其他合作伙伴共同打造最終解決方案。
除了值得信賴(lài)的安全內核外，軟件平臺還應能夠滿(mǎn)足汽車(chē)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(hù)能輕易察覺(jué)的性能要求，還有對控制器局域網(wǎng)消息在50毫秒內做出早期響應的系統要求，這一點(diǎn)也是原始設備制造商所關(guān)注的。
此外，擁有早期開(kāi)發(fā)的硬件原型也很重要，汽車(chē)制造商和一級供應商可以用它們來(lái)進(jìn)行應用軟件開(kāi)發(fā)。一開(kāi)始就獲得硬件原型讓汽車(chē)制造商能更深入地參與開(kāi)發(fā)過(guò)程，從而以有效且獨特的方式來(lái)與一級供應鏈合作。
總結
車(chē)載娛樂(lè )信息系統在廣播內容方面已經(jīng)形成了高度靈活的調諧/預置功能，能夠呈現很多新的內容形式，其中一些是基于互聯(lián)網(wǎng)的和交互式的。可以利用各類(lèi)基礎技術(shù)和操作系統來(lái)打造這些新系統。已投入生產(chǎn)的車(chē)載娛樂(lè )信息系統采用了Microsoft Windows、Linux以及QNX的專(zhuān)有操作系統等。然而，業(yè)內人士認為在汽車(chē)原始設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(chē)系統隨著(zhù)新要求的出現而不斷發(fā)展，模式也很類(lèi)似。遠程信息處理系統、儀表板和其他電子系統開(kāi)始具備標準化的新功能集，同時(shí)也出于商業(yè)上的因素，Linux很可能受到這些系統的青睞。事實(shí)上，整體都會(huì )有變化，因為汽車(chē)的各個(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(chē)大變身。開(kāi)源軟件會(huì )成為這一巨大轉變的核心力量嗎？讓我們拭目以待。
Mentor Automotive憑借在系統工程方面的深厚專(zhuān)長(cháng)，打造出先進(jìn)的汽車(chē)設計工具和軟件系列產(chǎn)品，幫助客戶(hù)解決了行業(yè)所面臨的最復雜的設計難題。Mentor Automotive的解決方案包括：電子電氣分配系統設計和工程；產(chǎn)品定義/架構；車(chē)載娛樂(lè )信息系統；ADAS；網(wǎng)絡(luò )/AUTOSAR設計和集成；服務(wù)和技術(shù)文檔；印刷電路板(PCB)系統設計；機械分析；電力電子技術(shù)可靠性和計算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)模擬。明導利用這些解決方案，幫助客戶(hù)把復雜難題變成創(chuàng )新和競爭優(yōu)勢。
作者簡(jiǎn)介：
Patrick Shelly是明導的高級解決方案架構師。他從事汽車(chē)行業(yè)的嵌入式系統已超過(guò)25年，專(zhuān)注于軟件架構和軟件開(kāi)發(fā)流程。Pat曾在福特汽車(chē)公司(Ford Motor Company)從事動(dòng)力總成控制系統業(yè)務(wù)、在天合汽車(chē)(TRW Automotive)從事主動(dòng)安全系統工作，他的豐富經(jīng)驗還涵蓋了汽車(chē)信息娛樂(lè )系統、遠程信息處理系統和儀表板應用等各個(gè)方面。Pat為大量新的汽車(chē)項目提供咨詢(xún)服務(wù)、經(jīng)常出席專(zhuān)業(yè)組織活動(dòng)，并在全球教授眾多操作系統和開(kāi)發(fā)工具培訓課程。Pat目前的研究重點(diǎn)包括汽車(chē)連接、多核處理器、汽車(chē)架構中的分散式和一體化系統，人機界面(HMI)技術(shù)以及操作系統標準。
