車載信息娛樂技術(shù)的發(fā)展趨勢

　　近年來，在汽車細(xì)分市場中，車載信息娛樂產(chǎn)品發(fā)展最快。信息娛樂系統(tǒng)的范疇正呈擴(kuò)大化趨勢。過去，信息娛樂系統(tǒng)主要是為駕駛員提供無線電廣播、衛(wèi)星導(dǎo)航、交通路況等信息服務(wù)和音樂等娛樂功能以及免提電話等通信功能;現(xiàn)在，信息娛樂系統(tǒng)變成了功能復(fù)雜的數(shù)字內(nèi)容中樞，匯集各種信息源，連接移動網(wǎng)絡(luò)和智能手機(jī)。

　　對于汽車信息娛樂系統(tǒng)，聯(lián)網(wǎng)肯定是大勢所趨，車聯(lián)網(wǎng)將圍繞三條主線展開： 消費(fèi)電子、互聯(lián)網(wǎng)、汽車-公路基礎(chǔ)設(shè)施通信。

　　為提高信息娛樂用戶的使用體驗(yàn)，很多技術(shù)都經(jīng)過了大幅改良，例如，AM/FM模擬收音機(jī)集成數(shù)字信號處理功能，數(shù)字廣播標(biāo)準(zhǔn)DAB+、HDRadio、 SiriusXM SDARS兼?zhèn)淝逦糍|(zhì)和數(shù)據(jù)服務(wù)，多制式全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GPS、GLONASS、北斗2..)提高汽車在高樓林立城區(qū)等惡劣環(huán)境中的定位精度;通過移動寬帶網(wǎng)查找目的地;手機(jī)與信息娛樂系統(tǒng)聯(lián)通，通過車載系統(tǒng)播放手機(jī)中的數(shù)字媒體內(nèi)容;改進(jìn)的語音識別技術(shù)使人機(jī)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(shù)的未來發(fā)展趨勢。

　　系統(tǒng)架構(gòu)和工程學(xué)挑戰(zhàn)

　　因?yàn)樯鲜龉δ茏兓芸?，而且種類繁多，原始設(shè)備制造商(OEM)不得不重新設(shè)計信息娛樂系統(tǒng)。在傳統(tǒng)信息娛樂系統(tǒng)中，主機(jī)是承載并控制這些功能的中心設(shè)備，但是，隨著電子元器件數(shù)量日益增加，硬件工程師面臨空間限制、印刷電路板復(fù)雜性、散熱問題和機(jī)械連接等設(shè)計挑戰(zhàn)。

　　這些物理限制和工程學(xué)挑戰(zhàn)是信息娛樂系統(tǒng)一級供應(yīng)商必須解決的難題。市場期待一級供應(yīng)商掌握諸多技術(shù)，順從消費(fèi)電子市場的需求變化，同時還受到谷歌、蘋果等消費(fèi)電子巨擘的影響。移動設(shè)備市場變化很快，從技術(shù)角度看，開發(fā)驗(yàn)證能夠連接移動設(shè)備的全球通用信息娛樂系統(tǒng)十分復(fù)雜，這意味著一線供應(yīng)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(yīng)商設(shè)立內(nèi)部設(shè)計部門的理由。一級供應(yīng)商需要的是開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)。

　　這些限制條件迫使車企先為高端系統(tǒng)設(shè)計分布式架構(gòu)，將系統(tǒng)功能設(shè)計成不同的互聯(lián)節(jié)點(diǎn)。在主機(jī)和車載信息服務(wù)控制器分離后，為滿足市場對“通用”收音機(jī)的需求，市場上出現(xiàn)各種形狀的隔離型調(diào)諧器，例如，收音機(jī)卡、天線控制器、智能天線，只有為數(shù)不多的幾家一級或二級廠商有系統(tǒng)開發(fā)驗(yàn)證的能力。

　　人機(jī)界面的影響

　　用戶界面是導(dǎo)致分布式架構(gòu)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(guān)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(yàn)數(shù)字生活方式。 “我不想讓車子中斷數(shù)字生活”是年輕消費(fèi)者的普遍觀點(diǎn)，這說明人機(jī)界面(HMI)和圖形用戶界面須順從消費(fèi)電子市場的需求變化。這種發(fā)展趨勢讓車企感到越來越大的壓力，他們不想把人機(jī)界面的控制權(quán)輕易地讓給掌握鏡像或投影智能手機(jī)車載技術(shù)的消費(fèi)電子廠商，例如，谷歌和蘋果。

　　信息娛樂系統(tǒng)的人機(jī)界面是車企保持品牌差異化的要素，在所有車型上為消費(fèi)者提供一個獨(dú)一無二的人機(jī)界面外觀，這種訴求導(dǎo)致原始設(shè)備廠商接管人機(jī)界面的開發(fā)權(quán)。

　　結(jié)果，娛樂信息系統(tǒng)從一級供應(yīng)商控制的黑色封閉式機(jī)箱變成對車企開放的系統(tǒng)。在高性能圖形處理器(GPU)和系統(tǒng)芯片(SoC) 廠商直接支持下，包含第三方廠商的原始設(shè)備商生態(tài)系統(tǒng)可幫助車企在信息娛樂系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)自己的人機(jī)界面。用戶對圖形用戶界面體驗(yàn)要求越高，原始設(shè)備廠商與半導(dǎo)體廠商的合作關(guān)系越密切。

　　因?yàn)檎噺S商已經(jīng)提前選好了軟硬件，信息娛樂系統(tǒng)一級供應(yīng)商的角色從系統(tǒng)開發(fā)商轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)集成商，高端系統(tǒng)更是如此。

　　人機(jī)界面技術(shù)充滿挑戰(zhàn)，未來發(fā)展趨勢難以預(yù)測，這對整個信息娛樂產(chǎn)業(yè)的格局和原始設(shè)備廠商、一級供應(yīng)商、軟件廠商以及半導(dǎo)體廠商的成本結(jié)構(gòu)影響巨大。事實(shí)上，巨大的研發(fā)成本將很多汽車半導(dǎo)體廠商關(guān)在門外，只有少數(shù)的廠商能夠進(jìn)入這個市場。業(yè)界公認(rèn)的可能結(jié)果是，按照汽車工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化最初為消費(fèi)電子設(shè)計的人機(jī)界面系統(tǒng)芯片(SoC) ，并以模塊的形式提供給信息娛樂系統(tǒng)一級供應(yīng)商。

　　入門級信息娛樂系統(tǒng)重生

　　為了讓消費(fèi)者獲得經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的信息娛樂系統(tǒng)，汽車廠商推出現(xiàn)新一代信息娛樂系統(tǒng)：能夠連接用戶移動設(shè)備的汽車收音機(jī)和顯示屏音響(DA)。Mirrorlink、Apple CarPlay或Android Projected Mode等車載技術(shù)可以把智能手機(jī)變成汽車應(yīng)用平臺，在車載信息娛樂系統(tǒng)彩屏上顯示并‘映射’智能手機(jī)應(yīng)用軟件的用戶界面(UI)。應(yīng)用軟件安裝并運(yùn)行在智能手機(jī)上。

　　雖然這樣設(shè)計可以降低對系統(tǒng)芯片的圖形處理性能的要求，但是映射技術(shù)要求車載CPU能夠處理壓縮數(shù)據(jù)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(fā)新一代成本優(yōu)化的系統(tǒng)芯片應(yīng)用處理器。

　　為消費(fèi)者對成本敏感的入門級信息娛樂的市場需求，激進(jìn)的汽車廠商推出了推出了車載無顯示屏收音機(jī)，深度簡化人機(jī)界面。這種車載收音機(jī)人機(jī)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(jī)。圖形用戶界面應(yīng)用軟件運(yùn)行在移動產(chǎn)品上，通過藍(lán)牙或USB技術(shù)控制收音機(jī)、媒體播放器、免提電話等功能。汽車廠商提供信息娛樂系統(tǒng)用戶界面應(yīng)用，并掌握信息娛樂系統(tǒng)用戶界面的所有權(quán)。

　　安全聯(lián)網(wǎng)

　　除前文討論的應(yīng)用外，車聯(lián)網(wǎng)還涉及車載信息服務(wù)系統(tǒng)，覆蓋智能交通系統(tǒng)(ITS)服務(wù)、緊急救援服務(wù)、路橋收費(fèi)系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表、車險控制器。

　　這些應(yīng)用與傳統(tǒng)信息娛樂系統(tǒng)周邊設(shè)備共用多項技術(shù)和功能，例如，全球衛(wèi)星導(dǎo)航、與后臺服務(wù)器相連的移動網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙、WiFi、USB接口、接收數(shù)據(jù)服務(wù)的數(shù)字收音機(jī)、車聯(lián)網(wǎng)接入等。

　　因?yàn)樯婕敖?jīng)濟(jì)模型和法律問題，這些應(yīng)用對數(shù)據(jù)安全、隱私保護(hù)、互操作性和標(biāo)準(zhǔn)提出更高的要求。

　　在解決人類社會面臨的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和人口挑戰(zhàn)中，這些服務(wù)和功能將發(fā)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(wù)的需求迅猛增長。

　　與Autotalks合作開發(fā)V2X

　　車聯(lián)網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)智能交通解決方案的關(guān)鍵技術(shù)之一，基于WiFi 802.11p技術(shù)的車輛間通信和汽車與基礎(chǔ)設(shè)施通信(V2X)將會豐富車聯(lián)網(wǎng)的功能。V2X技術(shù)可實(shí)現(xiàn)安全的車載自組織網(wǎng)絡(luò)和高成本效益的高效廣播信息交換系統(tǒng)。在道路交通方面，V2X通信技術(shù)可提高車速和交通流動性，在環(huán)保方面，V2X可實(shí)現(xiàn)節(jié)能駕駛、替代路線規(guī)劃、根據(jù)天氣條件導(dǎo)航;在安全方面，V2X可實(shí)現(xiàn)緊急剎車燈和正向碰撞報警、路口駕駛輔助、盲點(diǎn)檢測、車道偏離報警等。

　　V2X通信技術(shù)在安全領(lǐng)域的應(yīng)用表明，車載信息娛樂和車載信息服務(wù)的范圍將擴(kuò)至先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)，拉動市場對汽車防盜和功能性安全的需求，執(zhí)行汽車安全完整性等級標(biāo)準(zhǔn)(ASIL)和ISO 26262-道路車輛功能安全標(biāo)準(zhǔn)的安全風(fēng)險劃分。

　　意法半導(dǎo)體提供一個獨(dú)一無二的產(chǎn)品組合

　　意法半導(dǎo)體在信息娛樂市場深耕30多年，是一個市場領(lǐng)先的半導(dǎo)體解決方案提供商，為汽車業(yè)提供技術(shù)先進(jìn)的創(chuàng)新產(chǎn)品，擁有獨(dú)一無二的廣泛的產(chǎn)品組合，包括音頻放大器、地面及衛(wèi)星無線電調(diào)諧器、媒體處理器、衛(wèi)星定位接收器、車載信息服務(wù)處理器和最近發(fā)布的V2X解決方案，其中V2X解決方案意法半導(dǎo)體與以技術(shù)成熟且產(chǎn)品齊全而聞名V2X市場的Autotalks的合作成果。

　　智能系統(tǒng)架構(gòu)

　　為戰(zhàn)勝信息娛樂工業(yè)面臨的諸多挑戰(zhàn)，意法半導(dǎo)體定義一個智能系統(tǒng)架構(gòu)，以解決日益復(fù)雜的功能和越來越大的成本壓力兩大難題。意法半導(dǎo)體的車載信息娛樂和車載信息服務(wù)解決方案是以系統(tǒng)為中心，而不是以獨(dú)立設(shè)備為中心。

　　信息娛樂系統(tǒng)廠商需要的是通用導(dǎo)航衛(wèi)星接收器，例如，意法半導(dǎo)體的TESEO GNSS多制式衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器;他們還需要模擬數(shù)字廣播都能接收的可擴(kuò)展的多通道、多標(biāo)準(zhǔn)收音機(jī)芯片。意法半導(dǎo)體的STAR/DOT調(diào)諧器和DCOP系列產(chǎn)品為軟件收音機(jī)處理器鋪平了道路。此外，為滿足業(yè)界對捆綁豐富軟件平臺的通用開發(fā)平臺的需求，意法半導(dǎo)體推出了成本優(yōu)化的多核系統(tǒng)芯片，例如，汽車收音機(jī)和顯示屏音響應(yīng)用處理器系列ACCORDO、車載信息服務(wù)和車聯(lián)網(wǎng)TELEMACO系列產(chǎn)品集成了安全功能，支持更寬的工作溫度范圍，符合ASIL標(biāo)準(zhǔn)。

　　結(jié)論

　　信息娛樂市場正向車聯(lián)網(wǎng)方向發(fā)展。意法半導(dǎo)體擁有豐富的汽車業(yè)從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，與主要OEM廠商和一級供應(yīng)商合作，以服務(wù)信息娛樂市場為使命，長期致力于汽車業(yè)發(fā)展，產(chǎn)品核心功能以系統(tǒng)為中心，性能沒有受到絲毫影響。

　　意法半導(dǎo)體擁有廣泛的技術(shù)和產(chǎn)品組合、系統(tǒng)知識，準(zhǔn)備進(jìn)一步推動并支持這個市場穩(wěn)定發(fā)展，在研制更好、更安全和更經(jīng)濟(jì)的汽車中發(fā)揮積極的影響。