風河拯救汽車業(yè)的軟件危機

    不論是在北京還是在臺北，我都是自己開車。即便是相同品牌、相近款式的車，配備都有很大的不同。比如，北京的一般家用車都標配單碟CD機、手動空調(diào)，而臺北的車則標配多碟CD機、自動空調(diào)。
    周末參加社區(qū)組織的一次踏青活動，更讓我見識了臺北旅游車與北京的不同。臺北的旅游車到處都是屏幕和攝像頭。一方面，司機可以看到車內(nèi)車外、前前后后的情況；另一方面，乘客可以享受到豐富的娛樂信息。在我們的整個踏青活動中，不僅在各個旅游景點可以欣賞和領(lǐng)略美妙的風景和風土人情，而且在乘車的時候一點也不會感到寂寞，每個人都在點唱自己最愛的歌。車上配備的卡拉OK設(shè)備，歌曲之豐富、音效之美妙，令我贊嘆不已。
    上述親身體驗告訴我們，不管你喜歡還是不喜歡,汽車制造業(yè)已經(jīng)與軟件結(jié)下了不解之緣。

汽車與軟件的不解之緣

    事實上，企業(yè)制造業(yè)已經(jīng)深陷于軟件危機之中。問題不是出在汽車制造業(yè)，這種軟件危機只不過是設(shè)備軟件產(chǎn)業(yè)本身所面臨壓力的間接反映而已。如今，新產(chǎn)品能夠獲得的市場窗口期非常狹窄，而功能上的復雜性又對產(chǎn)品質(zhì)量提出了更大的挑戰(zhàn)，成本上漲也常常出現(xiàn)失控局面。即使是最大、最好的工程師團隊也很難滿足汽車使用者的全部期望。
    從設(shè)備軟件產(chǎn)業(yè)整體來看，有三分之二的開發(fā)項目完成時間嚴重滯后于計劃進度，超過三分之一的項目嚴重超出預算。能夠滿足基本的性能要求的設(shè)備可謂少之又少，接近四分之一曾經(jīng)許諾過的設(shè)備開發(fā)項目根本就沒有完成。
    與桌面電腦相比,汽車之中顯然融合了更多不同種類的技術(shù)。 在交通工具中能夠享受到豐富多樣的娛樂與通信服務(wù),今天的汽車消費者對這方面的要求和期待越來越多,而在內(nèi)存容量受到極大限制的實時操作系統(tǒng)中將這些娛樂與通信功能集成在一起，這項工作所面對的挑戰(zhàn)這些年總是難以逾越。讓這些豐富的功能協(xié)同工作，并且不要產(chǎn)生安全方面的隱患，這已經(jīng)成為一項基本要求。同時，能否在時間計劃和經(jīng)費預算的范圍內(nèi)達到上述這二個目標，這已經(jīng)成為激烈競爭的汽車市場中決定勝敗的關(guān)鍵因素。
    無論是剎車系統(tǒng)還是GPS系統(tǒng)，軟件故障都不是一個小問題。汽車通信娛樂集成系統(tǒng)中各個組件的正確運行對車輛性能和乘客安全來說至關(guān)重要。軟件系統(tǒng)中的故障可能會導致成本高昂的汽車召回，這對制造商的信譽和成本都會造成嚴重的負面影響。 

除了交通，消費者還期望什么？

    汽車可以讓把我們從這里送到那里，不過，怎樣讓這段旅途多一些便利、少一些麻煩，甚至在旅途中享受的我們希望的各種服務(wù)，信息技術(shù)扮演者十分重要的角色。
    那么，汽車消費者都有哪些期望與信息技術(shù)密切相關(guān)呢？歸納起來，可以體現(xiàn)在以下幾個方面：
    第一，網(wǎng)絡(luò)通信。有關(guān)汽車的網(wǎng)絡(luò)通信主要包括車輛對外與各類服務(wù)設(shè)施之間的通信和車內(nèi)各類設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)通信。車輛對外網(wǎng)絡(luò)通信的常見應(yīng)用包括：利用蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)在車輛與各類服務(wù)設(shè)施之間實現(xiàn)信息溝通，提供故障救援、維護保養(yǎng)等服務(wù)；利用GPS系統(tǒng)來交流位置信息，可實現(xiàn)導航、地圖以及當?shù)胤?wù)廣告等；利用衛(wèi)星下載音頻、視頻和文件資料，以及實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)訪問和移動辦公；車輛內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)通信主要通過藍牙、Wi-Fi或者USB等方式實現(xiàn)，可以將車內(nèi)的各類信息娛樂設(shè)備連接起來，還可與車主的手機、媒體播放器等便攜式設(shè)備連接起來，并且與車內(nèi)的儀表盤和操控系統(tǒng)向聯(lián)系。
    第二，人機界面。為了讓駕駛員和乘客都可以方便地操作和控制車內(nèi)各類設(shè)施，就必須提供高度智能化的操作控制系統(tǒng)。例如，通過觸摸屏和圖形系統(tǒng)實現(xiàn)人機界面(HMI)的輸入和反饋等?？梢圆捎枚S和三維圖像實現(xiàn)顯示器、按鈕、撥號盤、開關(guān)，通過語音識別完成各類指令的輸入，實現(xiàn)電話撥號、收音機換臺等功能的語音操作，其中就必須解決噪聲抑制、回聲消除等問題，并且把眾多的可插入式模塊(例如方言識別、語言、詞匯量和聲學模塊)集成進來。通過語音合成實施HMI反饋，允許系統(tǒng)“回答”車主，需要文本到語音的轉(zhuǎn)換功能。
    第三，高效、穩(wěn)定、可靠。無論如何，汽車畢竟不是電腦，不可能配備太高的計算能力和太大的存儲容量，其使用者和使用方式也與一般的電腦有很大差別。例如，在你進入汽車后，如果各部分的信息娛樂功能也需要像桌面電腦那樣漫長的啟動時間，這根本是不可能忍受的。你也不可能容許動不動就對這些設(shè)施進行“重新啟動”。另外，有些系統(tǒng)在車輛停止使用的時候仍然需要電源供應(yīng)，因此必須具有高效的電源管理能力，準確地判斷什么時候應(yīng)該處在“休眠”狀態(tài)，什么時候需要完全關(guān)機，一邊在節(jié)省電力和快速進入工作狀態(tài)之間取得平衡。

集成化的車用軟件平臺

    面對汽車信息娛樂系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)所面臨的挑戰(zhàn)，相關(guān)的廠商必須采用集成化的軟件開發(fā)平臺，在跨項目、團隊、模型和地點的整套集成技術(shù)與最佳實踐基礎(chǔ)上實現(xiàn)設(shè)備開發(fā)的標準化，也應(yīng)該結(jié)成健全的合作伙伴系統(tǒng)，采用預集成、預測試的技術(shù)在硬件和中間件級擴展平臺功能，同時采用開放源碼架構(gòu)，支持眾多硬件與軟件公司提供的最佳產(chǎn)品。除了擁有先進的軟件開發(fā)平臺與工具，汽車信息娛樂系統(tǒng)開發(fā)廠商也應(yīng)該通過定制和優(yōu)化的工程設(shè)計服務(wù)來建立更加專業(yè)化的開發(fā)流程和先進的架構(gòu)設(shè)計方法。
    針對汽車信息娛樂系統(tǒng)開發(fā)需求，擁有20多年設(shè)備軟件開發(fā)經(jīng)驗的美國風河公司推出了汽車設(shè)備軟件開發(fā)解決方案——風河車用軟件平臺，并與飛思卡爾公司合作構(gòu)造了一個優(yōu)化的參考設(shè)計。這個合作形成的開發(fā)系統(tǒng)，可以支持用戶系統(tǒng)需要的大多數(shù)外圍設(shè)備的板級支持包(BSP)，例如：來自Ticon公司的三維圖形和GUI創(chuàng)建器(GUI builder)、Datalight公司具有斷電保護能力的文件系統(tǒng)、StonestreetOne的藍牙技術(shù)、Vivid Logic公司的1394、音頻、視頻、CD-ROM和互聯(lián)網(wǎng)基本驅(qū)動程序。 
    由于風河的Workbench開發(fā)套件是在Eclipse構(gòu)架基礎(chǔ)上創(chuàng)建的，所有與Eclipse兼容的工具都能與Workbench無縫集成，從而使用戶的軟件開發(fā)環(huán)境能夠輕松達到空前的深度、廣度和定制化。 因此用戶可以擴展和定制開發(fā)環(huán)境，以容納來自Eclipse開發(fā)社區(qū)或自己創(chuàng)建的其它工具。例如增加UML建模工具就可以為整個應(yīng)用建模，并在實際開發(fā)之前診斷出邏輯和流程的問題。用戶很容易增加版本控制、特殊編輯器、高分辨率定時器以及其它用于加快開發(fā)進程、增強設(shè)備質(zhì)量的功能。
    風河汽車專用平臺的基礎(chǔ)是實時操作系統(tǒng)VxWorks 6.x。這一新的版本在優(yōu)化的微內(nèi)核中增加了存儲器保護、錯誤管理、實時處理(RTP)、消息通道等，能提供快速處理、高可靠性和小型內(nèi)存封裝等優(yōu)勢，使用戶的應(yīng)用更具魯棒性和經(jīng)濟性。預先集成的中間件加速了開發(fā)過程。功能集成可以節(jié)省中間件級的寶貴開發(fā)時間，因為汽車信息娛樂系統(tǒng)需要的所有網(wǎng)絡(luò)、安全和媒體支持功能都已經(jīng)內(nèi)置。
    
邁向集成化的關(guān)鍵一步

    貫穿項目、產(chǎn)品、團隊和模型，實現(xiàn)開發(fā)平臺標準化，這不僅可以優(yōu)化人力資源、加快軟硬件開發(fā)速度、簡化供應(yīng)商管理、減少應(yīng)用時的集成問題，而且能夠有效地重復使用知識產(chǎn)權(quán)。設(shè)備軟件開發(fā)過程標準化后，可以大幅地減少培訓、工具、硬件和合作伙伴技術(shù)等方面的成本。對具有魯棒性、端到端開發(fā)平臺上的設(shè)備開發(fā)進行標準化不僅是設(shè)備開發(fā)取得成功的一個重要因素，而且也是可重復、甚至可外包成功的重要因素。 
汽車制造商在風河平臺上對汽車設(shè)備用的信息娛樂系統(tǒng)開發(fā)進行標準化，這是邁向集成化的關(guān)鍵一步。預先集成了硬件和軟件合作伙伴的技術(shù)，這就使開發(fā)團隊能夠順利越過難關(guān)，更早地進入高價值、產(chǎn)品差異化應(yīng)用開發(fā)階段，從而使他們能在更短的時間內(nèi)以更低地成本提供更好的產(chǎn)品。