【中國(guó)智能制造網(wǎng)  智造快訊】汽車(chē)工業(yè)正在呈現(xiàn)不可思議的變化。提到當(dāng)今現(xiàn)代化的汽車(chē)不得不說(shuō)消費(fèi)者和汽車(chē)代工廠商同樣都在適應(yīng)這個(gè)千變?nèi)f化的時(shí)代。毫無(wú)疑問(wèn)，汽車(chē)制造商面臨的挑戰(zhàn)是如何滿(mǎn)足消費(fèi)者期望在車(chē)內(nèi)獲得豐富的多媒體體驗(yàn)。汽車(chē)制造商為關(guān)心的是如何構(gòu)建安全平臺(tái)、滿(mǎn)足車(chē)內(nèi)外連接的需求。由于還要遵守嚴(yán)格的安全規(guī)定和要求，解決這些挑戰(zhàn)的難度又進(jìn)一步變大。
　　
　　代工廠商要想獲得成功和保持就必須注意幾個(gè)趨勢(shì)。首先，當(dāng)下有一個(gè)目標(biāo)是將過(guò)去不同領(lǐng)域和時(shí)期的車(chē)內(nèi)體驗(yàn)整合到一起。這一目標(biāo)主要是受汽車(chē)以類(lèi)似消費(fèi)電子設(shè)備的方式運(yùn)行和反應(yīng)的期望所推動(dòng)。此外，車(chē)輛電氣化產(chǎn)生了大量關(guān)于車(chē)內(nèi)和車(chē)外的數(shù)據(jù)。通常需要對(duì)這些數(shù)據(jù)加以實(shí)時(shí)的整合、處理，并轉(zhuǎn)換成可采取行動(dòng)的形式向車(chē)內(nèi)的人呈現(xiàn)，進(jìn)一步強(qiáng)化采取整合解決方案的必要性。
　　
　　后，由于代工廠商設(shè)計(jì)和構(gòu)建滿(mǎn)足無(wú)數(shù)預(yù)設(shè)安全和品質(zhì)門(mén)檻的車(chē)內(nèi)體驗(yàn)，成本問(wèn)題較以往變得更加至關(guān)重要。挑戰(zhàn)就是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的同時(shí)能降低研發(fā)成本。在這個(gè)大背景下，嵌入式軟件在快速興起的汽車(chē)電子應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮主導(dǎo)作用就毫不奇怪了。
　　
　　整合的車(chē)內(nèi)體驗(yàn)跨越不同領(lǐng)域
　　
　　汽車(chē)電子在不斷進(jìn)步，從不需要嵌入式操作系統(tǒng)的簡(jiǎn)單的電子控制單元(ECUs)到如今可能需要多個(gè)操作系統(tǒng)的復(fù)雜的多功能電子控制單元。過(guò)去，嵌入式操作系統(tǒng)被當(dāng)作獨(dú)立分開(kāi)的個(gè)體，但由于性能和安全的原因，這種情況將不復(fù)存在。操作系統(tǒng)是當(dāng)下車(chē)輛重要的元件，直接影響安全、安保和車(chē)內(nèi)外設(shè)備、路邊基礎(chǔ)設(shè)施、云或外部其它車(chē)輛的連接性。
　　
　　車(chē)內(nèi)連接的需要涉及各種各樣的物理網(wǎng)絡(luò)間的通信。以太網(wǎng)(Ethernet)、以太網(wǎng)音視頻連接(eAVB)、汽車(chē)音頻總線®(A2B®)和無(wú)線解決方案這類(lèi)更強(qiáng)的技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)車(chē)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)起到了增補(bǔ)作用，如控制器局域網(wǎng)總線(CAN)、FlexRay和局域互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(LIN)。為控制線路復(fù)雜性個(gè)人網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)通常是以特定應(yīng)用程序的需求為導(dǎo)向，將連接不同車(chē)輛領(lǐng)域的網(wǎng)關(guān)電子控制單元聯(lián)系在一起。強(qiáng)大的片上系統(tǒng)(SoC)和軟件系統(tǒng)的結(jié)合讓汽車(chē)制造商能考慮新的合并的系統(tǒng)架構(gòu)。這方面的一個(gè)例子是，一個(gè)聯(lián)合車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)(IVI)和駕駛員信息駕駛艙不僅顯示信息娛樂(lè)選項(xiàng)，還疊加來(lái)自不同信息源的車(chē)輛運(yùn)行數(shù)據(jù)，如速度、引擎狀態(tài)、安全指針（車(chē)道偏離警報(bào)系統(tǒng)(LDWS)數(shù)據(jù)）等。
　　
　　電子控制單元和模塊整合
　　
　　聯(lián)網(wǎng)車(chē)輛擁有比以往任何時(shí)候都多的基于電子控制單元的功能。豪華車(chē)使用的電子控制單元已經(jīng)超過(guò)100個(gè)，下一個(gè)趨勢(shì)將是從8-16位微控制器向32位基于微處理器的片上系統(tǒng)、再向多核基礎(chǔ)架構(gòu)遷移。這只有在復(fù)雜的片上系統(tǒng)的硬件成本繼續(xù)下降而硬件性能和能力不斷變好的情況下才有意義。
　　
　　隨著電子功能的增多，模塊整合的必要性變得更加明顯。新的電子控制單元被添加到汽車(chē)架構(gòu)上后就出現(xiàn)了一系列的問(wèn)題。車(chē)輛線束的復(fù)雜性和重量增加了。車(chē)內(nèi)出現(xiàn)越來(lái)越多的電子控制單元也將使標(biāo)準(zhǔn)化越來(lái)越受重視。隨著硬件平臺(tái)的發(fā)展，重新設(shè)計(jì)軟件或重新構(gòu)建系統(tǒng)以便在模塊之間移動(dòng)或整合功能性就成了新的挑戰(zhàn)。合作關(guān)系如汽車(chē)開(kāi)放系統(tǒng)架構(gòu)(AUTOSAR)在為各種汽車(chē)軟件架構(gòu)創(chuàng)造和建立開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)以解決這類(lèi)問(wèn)題方面表現(xiàn)不凡。汽車(chē)代工廠商、電氣供應(yīng)商、芯片制造商和軟件公司均是AUTOSAR的成員。
　　
　　連線信息娛樂(lè)
　　
　　現(xiàn)代汽車(chē)的信息娛樂(lè)系統(tǒng)擁有比以往任何時(shí)候都多的功能互動(dòng)，所以連通性的概念非常廣泛?，F(xiàn)代信息娛樂(lè)系統(tǒng)是駕駛者和乘客指揮和控制車(chē)上各種數(shù)據(jù)的生成和發(fā)布的駕駛艙。信息娛樂(lè)系統(tǒng)需要連接到車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)以便從多個(gè)電子控制單元收集數(shù)據(jù)，并報(bào)告自己的狀態(tài)。從外部來(lái)講，有連接智能設(shè)備的期望，這些越來(lái)越多地通過(guò)應(yīng)用程序和技術(shù)，如蘋(píng)果CarPlay(AppleCarPlay)、谷歌安卓汽車(chē)(GoogleAndroidAuto)、MirrorLink實(shí)現(xiàn)。隨著無(wú)人駕駛汽車(chē)的出現(xiàn)，信息娛樂(lè)功能現(xiàn)在還必須與其他車(chē)輛和外界連接。毫不奇怪，通常在車(chē)頭單元的信息娛樂(lè)系統(tǒng)已成為眾所周知的汽車(chē)的大腦。
　　
　　鑒于這種對(duì)職責(zé)和功能的期望，嵌入式系統(tǒng)構(gòu)成的駕駛艙是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。MentorGraphics已經(jīng)向一個(gè)名叫ConnectedOS™的概念投資，包括能極大地提高車(chē)內(nèi)體驗(yàn)的下一代解決方案所需的多層集成和連接（圖1）。　　　　創(chuàng)新跟上消費(fèi)電子變革的速度
　　
　　ConnectedOS軟件擁有一個(gè)模塊、一個(gè)帶增強(qiáng)板支持包(SuperBSP)的基于GENIVI的Linux平臺(tái)和一個(gè)優(yōu)化的中間件層(OPTstack)。箱外，該開(kāi)箱即用的軟件平臺(tái)提供關(guān)鍵技術(shù)，如快速啟動(dòng)、即時(shí)和優(yōu)化音頻/視頻功能--構(gòu)建先進(jìn)的汽車(chē)應(yīng)用程序所必需的功能。這方面的一個(gè)例子是，緊密集成的ConnectedOS架構(gòu)可使系統(tǒng)快速啟動(dòng)并激活早期的音頻和視頻功能，這些對(duì)滿(mǎn)足帶備份相機(jī)的信息娛樂(lè)系統(tǒng)的要求來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。
　　
　　此外，ConnectedOS針對(duì)新興的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)擁有中間件支持，如eAVB、A2B等。事先整合的(eAVB)軟件棧在開(kāi)發(fā)低延遲時(shí)間和實(shí)時(shí)通信的應(yīng)用方面特別有幫助，如在ADAS中的應(yīng)用（圖2）。除此之外，支持eAVB這類(lèi)協(xié)議加上視頻處理專(zhuān)長(zhǎng)讓基于ConnectedOS的系統(tǒng)擁有如后座娛樂(lè)(RSE)這類(lèi)功能。ConnectedOS中的eAVB棧按IEEEAVB標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)并符合AVnuAlliance要求。支持的IEEE（美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)）安裝包括：IEEE802.1AS、802.1Qat、802.1Qav、1722.1和1733。同樣的，ConnectedOS中的對(duì)A2B軟件棧的支持讓汽車(chē)制造商能以更低的系統(tǒng)價(jià)格開(kāi)發(fā)音頻網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)提高車(chē)內(nèi)音頻體驗(yàn)。