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车载信息娱乐系统的演变(第 1 部分)

美光科技 | 2019 年 3 月

长期以来,驾驶员一直希望在驾车时能够收听娱乐节目并与外界保持密切联系。我们今天所用的车载信息娱乐系统,是长达 88 年来逐步演变的结果。正如现代广播技术的演变一样,车载娱乐始于向大众提供的一般广播。随后,车载媒体为驾驶员带来了更多的个性化娱乐项目。再后来,订阅内容服务开始出现并快速发展。

与此同时,诞生了 GPS 导航,此功能最初用于军事用途,最终进入了消费领域。在驾驶员需求的推动下,汽车内部也开始搭载 GPS 导航设备。车内 GPS 导航系统最初仅提供非常有限的基本功能;随着时间的推移,各类数据存储设备层出不穷,为导航功能提供了所需的车载存储数据。电子地图协议的标准化提升了导航功能,推动了更加广泛且体验一致的导航应用;然而,受当时可用数据存储资源(硬盘、CD-ROM、DVD)所限,大量车载数据的部署颇为不便、成本高昂且难以维护。在早期阶段,车载导航系统与车载娱乐系统是相互独立的。很多情况下,车内有两个媒体插槽:一个用于娱乐,一个用于导航。因为导航所用媒体必须一直插在物理驱动器中,以便导航系统正常工作。

在开发 GPS 的同时,车辆设计师也在不断改进车载通信系统,引入了控制器局域网 (CAN) 和本地互连网络 (LIN) 等架构,将车辆信息发送给无线通信系统,并通过方向盘控制等方法来提高控制无线通信的能力。

首个基于显示屏的信息娱乐系统也在开发当中。早在 40 年前,前卫的汽车设计师便尝试在车内安装显示屏及语音和触摸控制界面。1986 年,第一个基于显示屏的信息娱乐系统出现在量产汽车上。当时的信息娱乐系统可将无线通信功能与来自 CAN 总线的车载信息集合在一起。但不包括导航功能。尽管这些系统在早期遇到了可靠性问题,并受到大众的严厉批评,但它们是车载娱乐系统发展的必经阶段。

直到本世纪初,随着计算能力和显示技术的进步、多任务操作系统的引入,以及高密度、高性价比固态存储解决方案的出现,车内娱乐系统迎来了飞速发展。最终出现了能够融合所有相关服务,并兼具成本效益和灵活性的新一代产品,也就是我们如今所使用的车载信息娱乐系统 (IVI)。

1. 当今的汽车电子市场概览

汽车电子内容市场正在不断发展壮大。电子系统正在逐渐取代机械系统,以实现车辆的各项基本功能。随着更严格的汽车安全认证和数据安全要求的出台,以及对车辆使用寿命内严格数据完整性的广泛关注,长期以来汽车电子系统面临的一些挑战(如更大的工作温度范围、更高的可靠性和更长的产品寿命等)正在得到缓解。ISO26262 等标准的认证在汽车行业正变得越来越普及。

上述发展过程同样适用于 IVI 领域。IVI 正在成为获得车辆信息的主要接口,这些信息对于驾驶员的安全至关重要。IVI 有望成为提供联网服务和连接基础设施的主要平台,用于实现驾驶员走神和困倦检测、环视视频、智能后视镜、车辆和用户数据货币化等功能。

很显然,要实现这些 IVI 扩展功能,除了更强大的系统计算能力外,还需要更大的内存容量。随着汽车电气化的进一步发展,车内将安装越来越多的系统,电源管理的重要性将日益凸显。随着联网功能的增强,越来越多的信息将暴露在网络上,需要更基础的、基于硬件的安全策略。

典型 IVI 平台对内存的要求如下:

  • 非易失性内存(eMMC,32-64GB,所需容量取决于是否使用导航和语音数据库)
  • DRAM(2-4GB,通常为 1066mhz DDR3
  • 可选辅助 SD 卡,用于媒体更新

在本系列博客的第 2 部分中,我们将介绍当前 IVI 系统的组成结构。