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車載娛樂系統已成為整車差異化的一個關鍵點。有一些技術能讓傳統汽車娛樂系統更強大，比如即將迎來增長的數字無線電廣播，越來越普及的環繞音效、高清視頻播放等；還有一些技術能夠帶來全面的信息娛樂革新，如借助高速互聯通信技術，通過遠程服務器提供流媒體和軟件下載，為GPS整合實時交通狀況預告，提供更可靠的語音導航；甚至還可以通過互聯網連接智能家居控制系統，開啟保安系統、控制DVR等電器。 Andy Gryc認為：“借助下一代移動網絡，信息娛樂系統將成為節點，大量服務和軟件都將涌現出來。”。 在技術驅動的車載信息娛樂市場，趨勢和熱點顯而易現。最明顯的趨勢莫過于基于移動網絡的服務將滲透進汽車娛樂系統的每個角落。未來，4G網絡將大幅提升移動網絡用戶體驗，聯網速度和質量的突飛猛進為很多應用創造了可能。以語音導航為例，目前的車載語音識別相當原始，音頻的處理和存儲要受語法和講話模式的限制。但隨著無線高速網絡的接入，信息娛樂系統就能夠使用云端語音識別系統，這樣即便自然使用語言也能實現精確的語音控制，同時滿足了安全性和便利的需要。QNX軟件系統公司高級產品經理Andy Gryc認為：“借助下一代移動網絡，信息娛樂系統將成為節點，大量服務和軟件都將涌現出來。” 其次，傳統的音視頻體驗將得到前所未有的提升。恩智浦半導體公司汽車電子事業部大中華區市場經理王敦安表示，“車內的音效、視頻顯示的質量也愈來愈被終端消費者所重視，如高清晰的收音機、高清顯示和環繞聲效等。”以收音機為例，傳統的AM/FM收音機即將被高清晰度、內容豐富的互聯網收音機所取代。 1 軟件日趨重要，整合成為關鍵 信息娛樂系統需要大量的先進硬件以滿足消費者對功能的需求，然而軟件也很重要。軟件貫穿系統設計的全過程。在越來越龐大和復雜的系統中，軟件棧、多媒體編解碼、虛擬執行系統、有吸引力的圖形化人機界面、移動設備的接口都需要軟件支持，“整合”成為車載娛樂軟件平臺的關鍵詞，軟件模塊化設計、有效的系統軟件整合以及有效的軟件開發流程是車載娛樂系統開發的有效保證，而支持快速、新型消費類技術運用和升級的軟件戰略也是非常關鍵的。 飛思卡爾半導體汽車電子產品亞太區市場總監程曉偉認為，“車載信息娛樂系統設計的復雜度很大程度上是由于軟件的復雜度帶來的。大部分新的系統功能都依賴于嵌入式軟件上的大量開發工作。”他表示，軟件在車載信息娛樂系統中的價值會越來越大。 Andy Gryc表示，要從頭開始出色地整合所有能協作的軟件組件，最少需要幾個月甚至幾年。因此橫跨整個信息娛樂系統軟件的預整合平臺成為汽車廠商要追趕消費電子領域的唯一一條路。 為了解決復雜信息娛樂系統帶來的整合挑戰，QNX軟件系統推出了QNX汽車應用平臺QNX CAR。QNX CAR提供預裝的參考應用，集成了來自Adobe、Apple、Google、Gracenote, Microsoft, Pandora, TCS等廠商的產品。QNX CAR 軟件平臺使用優化的Adobe Flash Lite，方便客戶引入現有的應用，也讓開發團隊能實現可更換界面的動態可配置UI。此外，Flash還會支持使用高端工具的UI設計，直接部署到汽車中而不需轉化成底層的編程代碼，極大地節省了時間。車內的連接和到云端的鏈接也是QNX CAR重要的一部分。汽車生產商非常關注未來車內電子所能提供的連接能力。如阿爾卡特-朗訊部署的一個聯網項目，目前已經吸引了多家公司加入，包括Atlantic Records, BUZZMEDIA, chumby, FISHLABS, GameStreamer, TuneWiki，當然還有QNX。這一項目展望了未來能通過LTE連接到云端的汽車，采用了QNX CAR。 圖1 QNX汽車應用平臺架構 2 跨領域合作：車載信息娛樂系統設計面臨的最大挑戰 多家廠商和《電子系統設計》分享了汽車娛樂系統的設計趨勢。從中可以發現，汽車制造廠商、內容提供商、網絡技術公司、汽車銷售商之間的聯系將會更緊密、更多層次。這就帶來了一個巨大的挑戰：將消費類電子產品經驗及創新周期同更長的汽車產品開發周期相匹配。 德州儀器 (TI) 數字射頻和信息娛樂產品北美兼中國業務開發部專家John Gardner向我們介紹了這一挑戰：汽車外部眾多新型信息娛樂技術的迅速運用，讓汽車設計人員難以預測滿足產品投產時間需要的一些功能。同時，由于許多如觸摸桿、動畫菜單和語音激活等功能的引入，PND、PMP 和智能電話提升了絢麗用戶界面的消費觀念。相比一分錢一分貨的車載集成系統，汽車制造商們進一步受到這些設備所帶來價值的挑戰。另外，消費者現在希望汽車適應這些設備，并增強駕駛/乘坐體驗。 Andy Gryc則表示，多家廠商協作，每家都拿出自己的核心產品和技術加以整合，這樣的方法總是奏效。但目前來說，協作面臨著各種問題，包括對整車的關注不夠，或者核心技術由幾家廠商秘密地嚴格控制。 John Gardner表示，汽車信息娛樂行業需要破除將注意力集中于信息娛樂硬件 BOM 成本的想法。這種心態會帶來“過度節約”的系統設計，幾乎沒有增加功能的機會。不改動硬件就無法增加功能，生產出無吸引力的產品，最終導致收入損失。但是，在不改變硬件的情況下逐漸增加功能，則可以延長產品壽命，帶來巨大的開發投入回報。這一對矛盾在汽車設計過程中需要認真考慮。 3 主流IC廠商方案：致力于解決整合問題 音視頻體驗方面，NXP最新推出的高集成度的音視頻芯片和軟件是有效解決上述“整合”問題的途徑。例如最新推出的Vicaro和DiRaNA系列產品就是很好的例子。Vicaro內部集成了高速視頻處理DSP核，它可以支持兩個高清顯示屏顯示并播放各種視頻格式。DiRaNA系列不僅可以支持雙高清收音機接收，它還集成了高級音效處理器，支持5.1聲道、多路模擬及數字聲音處理、同時還支持一些特定的音效處理，如環繞聲、杜比、BBE等。 Vicaro系列可以說是業界最先推出的高集成度的符合汽車規格視頻處理器之一， TDF859X系列也是業界最早推出的符合車規認證的汽車D類功率放大器之一。 TI非常看好正在急速增長的數字無線電廣播市場。為適應這一趨勢TI推出了相應的解決方案，該解決方案使用一個 DSP 內核作為軟件無線電數字基帶，能夠接收 AM、FM、RDS、天氣預報頻段、HD Radio、DAB、DMB 和/或 DRM。相比現如今采用 HD Radio 和 DAB 的費用，它極大地降低了成本。另外，這種軟件無線電基帶解決方案將很快與一種同樣具有創新性的調諧器前端相結合。這種調諧器前端可以接收任何上述廣播，同時還可以收聽長波、中波及短波、FM、波段 3 (Band-3) 和 L 波段 (L-Band) 。TI 調諧器、TI SoC 和 TI 軟件的這種組合頗為引人注目，因為其第一次讓真正的“世界廣播”具有商業可行性。也就是說，一種單硬件設計即單生產流程便可支持這種模擬和數字區域廣播標準，只需加載不同的固件。例如，銷售到歐洲市場的相同無線電廣播硬件（支持 FM 和 DAB），同樣也可以銷售到支持 FM 和 HD Radio 的北美市場。 ADI公司DSP亞太區業務經理陸磊表示，ADI專門針對汽車市場推出了多個SHARC和Blackfin處理器產品。在這些系列中擁有多個引腳兼容器件，因此客戶能夠將一種設計拓展成幾個實現方案。這些處理器包含諸如MOST（面向媒體的系統傳輸）、CAN（控制器區域網絡）和DTCP（數字傳輸內容協議規范）等特定功能和外設，從而可以實現高集成度和較低的總成本。此外，ADI的核心能力集中在性能強大的可編程處理器架構上。Blackfin和SHARC處理器提供滿足從入門級、單功能系統到高級、多功能系統要求的可編程架構。此外，低成本和低功耗也是至關重要的設計指標，我們通過采用出色的制造工藝幾何尺寸來滿足這些高指標要求，同時確保實現最高質量。 圖2 Freescale的多媒體處理器i.MX616架構 Freescale的多媒體處理器i.MX系列是業界廣受歡迎的產品之一。福特汽車的SYNC產品就是基于i.MX處理器開發的。i.MX芯片按嚴格的汽車規格設計，能滿足最嚴苛的車用半導體標準要求；同時提供基于同樣設計標準的商用芯片，和車用芯片管腳兼容。這就能兼顧到客戶在研發等階段的低成本需求。 4 寄語中國汽車電子信息娛樂市場 John Gardner對中國汽車電子市場有著獨到的看法。他認為，中國的 IVI 國內市場兩極分化明顯：一邊是過度節約的設計，價格低廉，功能很少；另一邊是強大的信息娛樂系統，擁有豐富的功能，但價格極為昂貴。折中方案尚未建立起來。但他同時也預測，折中的方案正在成形，因為消費要求在基本設計中也要有如低成本導航和觸屏HMI 等功能。原始設計無法實現這些功能，而目前的一些高端設計又不能相應地調整。對那些應對中國未來市場需求的設計人員來說，找到一種可跨產品線和產品代的通用構架至關重要。 而QNX專家的觀點則恰恰為上面的問題提出了解決方案。QNX的Andy Gryc希望廠商能夠好好利用平臺，因為大多數主要技術都已經集成在平臺里了。利用平臺才能降低設計工程的成本，使設計保持和消費電子同樣快速的進展。另外，預集成的平臺能讓廠商能直接集中精力在消費者需要的創新的功能上，將重新設計的工作減到最少，以更快的速度滿足多元化市場的需求。 創新仍然是主要問題。王敦安表示，由于目前國內很多汽車娛樂廠家和工程師目前主要是模仿國外同行的設計風格和開發思路，希望將來能多一些創新，設計和生產出具有一定特色的產品以提高產品的附加值，從同質化競爭中脫穎而出。同時，也希望國內同行在設計開發生產汽車娛樂產品的時候，不僅注重產品的功能的齊全性，也能夠在產品的質量和性能上多下功夫，選用一些質量過硬、口碑好的汽車規格品牌芯片以提高產品的品質。 從汽車系統開發廠商的角度來說，他們扮演的角色非常重要。ADI專家陸磊認為，汽車供應商的業務很獨特，他們面臨嚴酷的價格壓力、長開發周期以及對質量的苛刻要求。供應商必須在整個設計和制造過程中慎重地平衡成本和質量這兩個具有矛盾關系的要求。一次失誤都有可能使聲譽和生意受到損害。慎重選擇供應商，因為最終產品的質量將取決于供應商的產品質量。 而從用戶的角度來說，他們的個性化的要求也希望得到最大的滿足。程曉偉認為，汽車信息娛樂系統產品的商業環境和普通消費類電子產品很大的不同。哪怕是后裝產品，由于每個用戶對自己的愛車都有特別的心理要求，所以對汽車信息娛樂系統產品的外觀、品質和服務都有特殊的要求。那些在性價比、品質和服務都會成為在這個行業成功的必要條件。 |
