面向車用通信市場的高整合ATOP解決方案

車用通信產(chǎn)業(yè)即將產(chǎn)生重大變化，許多新興市場開始浮現(xiàn)，包括：緊急呼叫系統(tǒng)(eCall)、被盜車輛追蹤(Stolen vehicletracking, SVT)、智能交通管理、道路收費，以及車輛到基礎(chǔ)設(shè)施(Car 2 Infrastructure)。

所有市場皆需針對售后車用單元(On Board Unit, OBU)和嵌入式OEM解決方案提供低成本的車用通信解決方案，而數(shù)據(jù)速率的需求不需超過GPRS。為達(dá)到最低系統(tǒng)成本，需要具備最小外型尺寸的新架構(gòu)(例如內(nèi)部天線、內(nèi)建SIM卡)。

同時，移動市場正發(fā)生重大技術(shù)變革，移動芯片組的系統(tǒng)整合進(jìn)展迅速。汽車產(chǎn)業(yè)中，使模塊制造商和一級供貨商在移動通信系統(tǒng)整合上所帶來的附加價值也因此脫離主流，并將只存在于頻繁使用多芯片解決方案的系統(tǒng)早期應(yīng)用階段(HSP+或LTE)。

這兩種趨勢將促進(jìn)車用通信市場的某種標(biāo)準(zhǔn)化，該標(biāo)準(zhǔn)化過程在剛開始會出現(xiàn)于對成本敏感的低階市場，但將逐漸往高數(shù)據(jù)速率市場邁進(jìn)。多家OEM廠商和一級供貨商的大量采用將會建立起經(jīng)濟(jì)規(guī)模的架構(gòu)、進(jìn)而達(dá)到成本的降低。

除了整合車用通信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)功能(如單純的GSM和GPS功能)之外，其他系統(tǒng)特性將會變得同樣、甚至更加重要。為了使系統(tǒng)不局限于單一種使用場合，可同時運作多項應(yīng)用的服務(wù)能力顯然將成為關(guān)鍵要求。除了此種彈性外，為了使組織的不同部分或合作伙伴能夠?qū)Ψ?wù)進(jìn)行編程，服務(wù)編程的開放標(biāo)準(zhǔn)也變得非常重要。通過落實這樣的非專有開放標(biāo)準(zhǔn)，互操作性方面的難題也更易于解決，進(jìn)而促進(jìn)第三方服務(wù)或應(yīng)用的達(dá)成。

車用通信終端用戶主要擔(dān)心的是隱私權(quán)或?qū)﹄[私權(quán)的適當(dāng)控制。對于許多使用場合而言，交易安全及數(shù)據(jù)和代碼安全也非常重要。遠(yuǎn)程通信處理模塊可被視為進(jìn)入汽車或應(yīng)用的某種數(shù)字門戶，因此需要銅墻鐵壁般的保護(hù)。這些對于堅固安全架構(gòu)的要求，以及實現(xiàn)檢測篡改檢測機置則有助于參與車用通信價值鏈的各方之間形成一條信任鏈(包括終端用戶、汽車、車用通信及信息服務(wù)車用單元平臺、營運商、服務(wù)提供商等)。

為滿足此一細(xì)分市場區(qū)隔，必須提供一系列通用的功能及靈活性，以符合不同層級的整合需求。恩智浦的ATOP 2.5G第一代車用單元平臺解決方案就是為此而開發(fā)。

ATOP 2.5G是用于車用通信應(yīng)用的多核心全套解決方案，結(jié)合了GSM/GPRS、GPS、SRAM和閃存；一個以ARM7車用微控制器為基礎(chǔ)，提供CAN、USB和多個串行處理器總線；一個以銀行標(biāo)準(zhǔn)安全層級為基礎(chǔ)的SmartMX安全控制器；以及一個以NFC標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的RFID接口。ATOP 2.5G將所有獨立運作所需的頻率產(chǎn)生器和濾波器，以及其不同組件的電壓產(chǎn)生電路都整合在一個33×33mm、厚度小于3mm的LGA封裝中。

為了滿足車庫通信應(yīng)用在成本、外形尺寸、車內(nèi)連接性和功耗的需求，ATOP 2.5特別進(jìn)行了優(yōu)化，并提供整合的標(biāo)準(zhǔn)軟件，以確?？赏ㄟ^GSM認(rèn)證，同時符合與政府要求一致的汽車工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量要求。

主要的應(yīng)用和設(shè)計邏輯將以Java為基礎(chǔ)。它便于移動(portability)、提供高效率的復(fù)雜后端服務(wù)器通信編碼和源自sand-box概念的高度安全性，并遵守開放標(biāo)準(zhǔn)。使用Java的應(yīng)用可明顯改善和簡化GSM認(rèn)證過程。ATOP 2.5G配備了標(biāo)準(zhǔn)JSR所具有的一些專有擴充性，可方便編程，特別著重于應(yīng)用邏輯和后端通信。

對于實時任務(wù)和低階系統(tǒng)整合，以工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ARM架構(gòu)為基礎(chǔ)的接口微控制器可支持靈活的完全客制化軟件，執(zhí)行時可重復(fù)使用工具和資源。對于接口微控制器，恩智浦將提供一個包含通信功能的數(shù)據(jù)庫，當(dāng)主處理器上有Java產(chǎn)生的應(yīng)用程序時，控制器上運作的應(yīng)用可透過多任務(wù)高速SPI連接，透過多個邏輯信道進(jìn)行透明通信(transparent communication)。該數(shù)據(jù)庫也包含ATOP系統(tǒng)上的電源管理?？蛻艨赏耆刂莆⒖刂破鞑⑦x擇適合其需求的操作系統(tǒng)、服務(wù)和應(yīng)用。

SmartMX上以產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Java為基礎(chǔ)的安全操作系統(tǒng)允許多項安全的Javacard小應(yīng)用程序共存，它們可用于確保程序代碼、應(yīng)用或交易安全，并可完全嵌入至具產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信任中心的信任配置環(huán)境中。與NFC RFID接口結(jié)合，ATOP可更方便進(jìn)行安全識別或安全交易，例如付款流程。未來ATOP也預(yù)計將支持內(nèi)嵌NFC的新式信用卡應(yīng)用。

目前，一款整合了除錯板和整合開發(fā)環(huán)境的Telebox Mini參考設(shè)計可加速ATOP系統(tǒng)的設(shè)計，讓設(shè)計師得以整合加速度計、天線檢測及進(jìn)階音頻等附加功能，進(jìn)一步提升車載通信系統(tǒng)的價值。

圖：專為車載通信系統(tǒng)而設(shè)計的高整合度ATOP解決方案。