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作者：Philippe Prats，意法半導體 歐洲中東非洲區汽車信息娛樂產品部德國應用中心高級市場應用經理 近年來，在汽車細分市場中，車載信息娛樂產品發展最快。信息娛樂系統的范疇正呈擴大化趨勢。過去，信息娛樂系統主要是為駕駛員提供無線電廣播、衛星導航、交通路況等信息服務和音樂等娛樂功能以及免提電話等通信功能；現在，信息娛樂系統變成了功能復雜的數字內容中樞，匯集各種信息源，連接移動網絡和智能手機。 對于汽車信息娛樂系統，聯網肯定是大勢所趨，車聯網將圍繞三條主線展開： 消費電子、互聯網、汽車－公路基礎設施通信。 為提高信息娛樂用戶的使用體驗，很多技術都經過了大幅改良，例如，AM/FM模擬收音機集成數字信號處理功能，數字廣播標準DAB+、HDRadio、 SiriusXM SDARS兼備清晰音質和數據服務，多制式全球導航衛星系統(GPS、GLONASS、北斗2..)提高汽車在高樓林立城區等惡劣環境中的定位精度；通過移動寬帶網查找目的地；手機與信息娛樂系統聯通，通過車載系統播放手機中的數字媒體內容；改進的語音識別技術使人機互動變得自然、安全；大屏彩色顯示器方便駕駛員查看信息；抬頭顯示屏可避免駕駛員分散注意力。這些示例代表了信息娛樂技術的未來發展趨勢。 系統架構和工程學挑戰 因為上述功能變化很快，而且種類繁多，原始設備制造商(OEM)不得不重新設計信息娛樂系統。在傳統信息娛樂系統中，主機是承載并控制這些功能的中心設備，但是，隨著電子元器件數量日益增加，硬件工程師面臨空間限制、印刷電路板復雜性、散熱問題和機械連接等設計挑戰。 這些物理限制和工程學挑戰是信息娛樂系統一級供應商必須解決的難題。市場期待一級供應商掌握諸多技術，順從消費電子市場的需求變化，同時還受到谷歌、蘋果等消費電子巨擘的影響。移動設備市場變化很快，從技術角度看，開發驗證能夠連接移動設備的全球通用信息娛樂系統十分復雜，這意味著一線供應商須在硬件、知識、測試和軟件方面投入巨資，而這些投資的回報和收益不再有吸引力，不能成為一級供應商設立內部設計部門的理由。一級供應商需要的是開發生態系統。 這些限制條件迫使車企先為高端系統設計分布式架構，將系統功能設計成不同的互聯節點。在主機和車載信息服務控制器分離后，為滿足市場對“通用”收音機的需求，市場上出現各種形狀的隔離型調諧器，例如，收音機卡、天線控制器、智能天線，只有為數不多的幾家一級或二級廠商有系統開發驗證的能力。 人機界面的影響 用戶界面是導致分布式架構的另一個主要原因，用戶界面的功能是為用戶適時適度顯示相關信息，滿足用戶的視覺期望，防止駕駛員分散注意力。顯然，最終客戶，特別是年輕一代，還期待在車上體驗數字生活方式。 “我不想讓車子中斷數字生活”是年輕消費者的普遍觀點，這說明人機界面(HMI)和圖形用戶界面須順從消費電子市場的需求變化。這種發展趨勢讓車企感到越來越大的壓力，他們不想把人機界面的控制權輕易地讓給掌握鏡像或投影智能手機車載技術的消費電子廠商，例如，谷歌和蘋果。 信息娛樂系統的人機界面是車企保持品牌差異化的要素，在所有車型上為消費者提供一個獨一無二的人機界面外觀，這種訴求導致原始設備廠商接管人機界面的開發權。 結果，娛樂信息系統從一級供應商控制的黑色封閉式機箱變成對車企開放的系統。在高性能圖形處理器(GPU)和系統芯片(SoC) 廠商直接支持下，包含第三方廠商的原始設備商生態系統可幫助車企在信息娛樂系統內實現自己的人機界面。用戶對圖形用戶界面體驗要求越高，原始設備廠商與半導體廠商的合作關系越密切。 因為整車廠商已經提前選好了軟硬件，信息娛樂系統一級供應商的角色從系統開發商轉變為系統集成商，高端系統更是如此。 人機界面技術充滿挑戰，未來發展趨勢難以預測，這對整個信息娛樂產業的格局和原始設備廠商、一級供應商、軟件廠商以及半導體廠商的成本結構影響巨大。事實上，巨大的研發成本將很多汽車半導體廠商關在門外，只有少數的廠商能夠進入這個市場。業界公認的可能結果是，按照汽車工業標準優化最初為消費電子設計的人機界面系統芯片(SoC) ，并以模塊的形式提供給信息娛樂系統一級供應商。 入門級信息娛樂系統重生 為了讓消費者獲得經濟實惠的信息娛樂系統，汽車廠商推出現新一代信息娛樂系統：能夠連接用戶移動設備的汽車收音機和顯示屏音響(DA)。Mirrorlink、Apple CarPlay或Android Projected Mode等車載技術可以把智能手機變成汽車應用平臺，在車載信息娛樂系統彩屏上顯示并‘映射’智能手機應用軟件的用戶界面(UI)。應用軟件安裝并運行在智能手機上。 雖然這樣設計可以降低對系統芯片的圖形處理性能的要求，但是映射技術要求車載CPU能夠處理壓縮數據傳輸，具有視頻解碼功能和高速通信接口，例如，USB、WiFi等。這些要求需要開發新一代成本優化的系統芯片應用處理器。 為消費者對成本敏感的入門級信息娛樂的市場需求，激進的汽車廠商推出了推出了車載無顯示屏收音機，深度簡化人機界面。這種車載收音機人機界面精簡到只剩幾個按鍵，通過方向盤上的收控制按鍵操作收音機。圖形用戶界面應用軟件運行在移動產品上，通過藍牙或USB技術控制收音機、媒體播放器、免提電話等功能。汽車廠商提供信息娛樂系統用戶界面應用，并掌握信息娛樂系統用戶界面的所有權。 安全聯網 除前文討論的應用外，車聯網還涉及車載信息服務系統，覆蓋智能交通系統(ITS)服務、緊急救援服務、路橋收費系統、發動機轉速表、車險控制器。 這些應用與傳統信息娛樂系統周邊設備共用多項技術和功能，例如，全球衛星導航、與后臺服務器相連的移動網絡、藍牙、WiFi、USB接口、接收數據服務的數字收音機、車聯網接入等。 因為涉及經濟模型和法律問題，這些應用對數據安全、隱私保護、互操作性和標準提出更高的要求。 在解決人類社會面臨的環境、經濟和人口挑戰中，這些服務和功能將發揮越來越重要的作用。在主要城市和超大城市，人們對更高出行效率和更可靠、更安全、以用戶為本的服務的需求迅猛增長。 與Autotalks合作開發V2X 車聯網是實現智能交通解決方案的關鍵技術之一，基于WiFi 802.11p技術的車輛間通信和汽車與基礎設施通信(V2X)將會豐富車聯網的功能。V2X技術可實現安全的車載自組織網絡和高成本效益的高效廣播信息交換系統。在道路交通方面，V2X通信技術可提高車速和交通流動性，在環保方面，V2X可實現節能駕駛、替代路線規劃、根據天氣條件導航；在安全方面，V2X可實現緊急剎車燈和正向碰撞報警、路口駕駛輔助、盲點檢測、車道偏離報警等。 V2X通信技術在安全領域的應用表明，車載信息娛樂和車載信息服務的范圍將擴至先進駕駛輔助系統，拉動市場對汽車防盜和功能性安全的需求，執行汽車安全完整性等級標準(ASIL)和ISO 26262－道路車輛功能安全標準的安全風險劃分。 意法半導體提供一個獨一無二的產品組合 意法半導體在信息娛樂市場深耕30多年，是一個市場領先的半導體解決方案提供商，為汽車業提供技術先進的創新產品，擁有獨一無二的廣泛的產品組合，包括音頻放大器、地面及衛星無線電調諧器、媒體處理器、衛星定位接收器、車載信息服務處理器和最近發布的V2X解決方案，其中V2X解決方案意法半導體與以技術成熟且產品齊全而聞名V2X市場的Autotalks的合作成果。 智能系統架構 為戰勝信息娛樂工業面臨的諸多挑戰，意法半導體定義一個智能系統架構，以解決日益復雜的功能和越來越大的成本壓力兩大難題。意法半導體的車載信息娛樂和車載信息服務解決方案是以系統為中心，而不是以獨立設備為中心。 信息娛樂系統廠商需要的是通用導航衛星接收器，例如，意法半導體的TESEO GNSS多制式衛星定位系統接收器；他們還需要模擬數字廣播都能接收的可擴展的多通道、多標準收音機芯片。意法半導體的STAR/DOT調諧器和DCOP系列產品為軟件收音機處理器鋪平了道路。此外，為滿足業界對捆綁豐富軟件平臺的通用開發平臺的需求，意法半導體推出了成本優化的多核系統芯片，例如，汽車收音機和顯示屏音響應用處理器系列ACCORDO、車載信息服務和車聯網TELEMACO系列產品集成了安全功能，支持更寬的工作溫度范圍，符合ASIL標準。 結論 信息娛樂市場正向車聯網方向發展。意法半導體擁有豐富的汽車業從業經驗，與主要OEM廠商和一級供應商合作，以服務信息娛樂市場為使命，長期致力于汽車業發展，產品核心功能以系統為中心，性能沒有受到絲毫影響。 意法半導體擁有廣泛的技術和產品組合、系統知識，準備進一步推動并支持這個市場穩定發展，在研制更好、更安全和更經濟的汽車中發揮積極的影響。 |
