专家谈车载信息娱乐系统设计及市场分析
发布时间：2010-12-5 19:01
发布者：conniede
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车载娱乐系统已成为整车差异化的一个关键点。有一些技术能让传统汽车娱乐系统更强大，比如即将迎来增长的数字无线电广播，越来越普及的环绕音效、高清视频播放等；还有一些技术能够带来全面的信息娱乐革新，如借助高速互联通信技术，通过远程服务器提供流媒体和软件下载，为GPS整合实时交通状况预告，提供更可靠的语音导航；甚至还可以通过互联网连接智能家居控制系统，开启保安系统、控制DVR等电器。 Andy Gryc认为：“借助下一代移动网络，信息娱乐系统将成为节点，大量服务和软件都将涌现出来。”。 在技术驱动的车载信息娱乐市场，趋势和热点显而易现。最明显的趋势莫过于基于移动网络的服务将渗透进汽车娱乐系统的每个角落。未来，4G网络将大幅提升移动网络用户体验，联网速度和质量的突飞猛进为很多应用创造了可能。以语音导航为例，目前的车载语音识别相当原始，音频的处理和存储要受语法和讲话模式的限制。但随着无线高速网络的接入，信息娱乐系统就能够使用云端语音识别系统，这样即便自然使用语言也能实现精确的语音控制，同时满足了安全性和便利的需要。QNX软件系统公司高级产品经理Andy Gryc认为：“借助下一代移动网络，信息娱乐系统将成为节点，大量服务和软件都将涌现出来。” 其次，传统的音视频体验将得到前所未有的提升。恩智浦半导体公司汽车电子事业部大中华区市场经理王敦安表示，“车内的音效、视频显示的质量也愈来愈被终端消费者所重视，如高清晰的收音机、高清显示和环绕声效等。”以收音机为例，传统的AM/FM收音机即将被高清晰度、内容丰富的互联网收音机所取代。 1 软件日趋重要，整合成为关键 信息娱乐系统需要大量的先进硬件以满足消费者对功能的需求，然而软件也很重要。软件贯穿系统设计的全过程。在越来越庞大和复杂的系统中，软件栈、多媒体编解码、虚拟执行系统、有吸引力的图形化人机界面、移动设备的接口都需要软件支持，“整合”成为车载娱乐软件平台的关键词，软件模块化设计、有效的系统软件整合以及有效的软件开发流程是车载娱乐系统开发的有效保证，而支持快速、新型消费类技术运用和升级的软件战略也是非常关键的。 飞思卡尔半导体汽车电子产品亚太区市场总监程晓伟认为，“车载信息娱乐系统设计的复杂度很大程度上是由于软件的复杂度带来的。大部分新的系统功能都依赖于嵌入式软件上的大量开发工作。”他表示，软件在车载信息娱乐系统中的价值会越来越大。 Andy Gryc表示，要从头开始出色地整合所有能协作的软件组件，最少需要几个月甚至几年。因此横跨整个信息娱乐系统软件的预整合平台成为汽车厂商要追赶消费电子领域的唯一一条路。 为了解决复杂信息娱乐系统带来的整合挑战，QNX软件系统推出了QNX汽车应用平台QNX CAR。QNX CAR提供预装的参考应用，集成了来自Adobe、Apple、Google、Gracenote, Microsoft, Pandora, TCS等厂商的产品。QNX CAR 软件平台使用优化的Adobe Flash Lite，方便客户引入现有的应用，也让开发团队能实现可更换界面的动态可配置UI。此外，Flash还会支持使用高端工具的UI设计，直接部署到汽车中而不需转化成底层的编程代码，极大地节省了时间。车内的连接和到云端的链接也是QNX CAR重要的一部分。汽车生产商非常关注未来车内电子所能提供的连接能力。如阿尔卡特-朗讯部署的一个联网项目，目前已经吸引了多家公司加入，包括Atlantic Records, BUZZMEDIA, chumby, FISHLABS, GameStreamer, TuneWiki，当然还有QNX。这一项目展望了未来能通过LTE连接到云端的汽车，采用了QNX CAR。  图1 QNX汽车应用平台架构 2 跨领域合作：车载信息娱乐系统设计面临的最大挑战 多家厂商和《电子系统设计》分享了汽车娱乐系统的设计趋势。从中可以发现，汽车制造厂商、内容提供商、网络技术公司、汽车销售商之间的联系将会更紧密、更多层次。这就带来了一个巨大的挑战：将消费类电子产品经验及创新周期同更长的汽车产品开发周期相匹配。 德州仪器 (TI) 数字射频和信息娱乐产品北美兼中国业务开发部专家John Gardner向我们介绍了这一挑战：汽车外部众多新型信息娱乐技术的迅速运用，让汽车设计人员难以预测满足产品投产时间需要的一些功能。同时，由于许多如触摸杆、动画菜单和语音激活等功能的引入，PND、PMP 和智能电话提升了绚丽用户界面的消费观念。相比一分钱一分货的车载集成系统，汽车制造商们进一步受到这些设备所带来价值的挑战。另外，消费者现在希望汽车适应这些设备，并增强驾驶/乘坐体验。 Andy Gryc则表示，多家厂商协作，每家都拿出自己的核心产品和技术加以整合，这样的方法总是奏效。但目前来说，协作面临着各种问题，包括对整车的关注不够，或者核心技术由几家厂商秘密地严格控制。 John Gardner表示，汽车信息娱乐行业需要破除将注意力集中于信息娱乐硬件 BOM 成本的想法。这种心态会带来“过度节约”的系统设计，几乎没有增加功能的机会。不改动硬件就无法增加功能，生产出无吸引力的产品，最终导致收入损失。但是，在不改变硬件的情况下逐渐增加功能，则可以延长产品寿命，带来巨大的开发投入回报。这一对矛盾在汽车设计过程中需要认真考虑。 3 主流IC厂商方案：致力于解决整合问题 音视频体验方面，NXP最新推出的高集成度的音视频芯片和软件是有效解决上述“整合”问题的途径。例如最新推出的Vicaro和DiRaNA系列产品就是很好的例子。Vicaro内部集成了高速视频处理DSP核，它可以支持两个高清显示屏显示并播放各种视频格式。DiRaNA系列不仅可以支持双高清收音机接收，它还集成了高级音效处理器，支持5.1声道、多路模拟及数字声音处理、同时还支持一些特定的音效处理，如环绕声、杜比、BBE等。 Vicaro系列可以说是业界最先推出的高集成度的符合汽车规格视频处理器之一， TDF859X系列也是业界最早推出的符合车规认证的汽车D类功率放大器之一。 TI非常看好正在急速增长的数字无线电广播市场。为适应这一趋势TI推出了相应的解决方案，该解决方案使用一个 DSP 内核作为软件无线电数字基带，能够接收 AM、FM、RDS、天气预报频段、HD Radio、DAB、DMB 和/或 DRM。相比现如今采用 HD Radio 和 DAB 的费用，它极大地降低了成本。另外，这种软件无线电基带解决方案将很快与一种同样具有创新性的调谐器前端相结合。这种调谐器前端可以接收任何上述广播，同时还可以收听长波、中波及短波、FM、波段 3 (Band-3) 和 L 波段 (L-Band) 。TI 调谐器、TI SoC 和 TI 软件的这种组合颇为引人注目，因为其第一次让真正的“世界广播”具有商业可行性。也就是说，一种单硬件设计即单生产流程便可支持这种模拟和数字区域广播标准，只需加载不同的固件。例如，销售到欧洲市场的相同无线电广播硬件（支持 FM 和 DAB），同样也可以销售到支持 FM 和 HD Radio 的北美市场。 ADI公司DSP亚太区业务经理陆磊表示，ADI专门针对汽车市场推出了多个SHARC和Blackfin处理器产品。在这些系列中拥有多个引脚兼容器件，因此客户能够将一种设计拓展成几个实现方案。这些处理器包含诸如MOST（面向媒体的系统传输）、CAN（控制器区域网络）和DTCP（数字传输内容协议规范）等特定功能和外设，从而可以实现高集成度和较低的总成本。此外，ADI的核心能力集中在性能强大的可编程处理器架构上。Blackfin和SHARC处理器提供满足从入门级、单功能系统到高级、多功能系统要求的可编程架构。此外，低成本和低功耗也是至关重要的设计指标，我们通过采用出色的制造工艺几何尺寸来满足这些高指标要求，同时确保实现最高质量。  图2 Freescale的多媒体处理器i.MX616架构 Freescale的多媒体处理器i.MX系列是业界广受欢迎的产品之一。福特汽车的SYNC产品就是基于i.MX处理器开发的。i.MX芯片按严格的汽车规格设计，能满足最严苛的车用半导体标准要求；同时提供基于同样设计标准的商用芯片，和车用芯片管脚兼容。这就能兼顾到客户在研发等阶段的低成本需求。 4 寄语中国汽车电子信息娱乐市场 John Gardner对中国汽车电子市场有着独到的看法。他认为，中国的 IVI 国内市场两极分化明显：一边是过度节约的设计，价格低廉，功能很少；另一边是强大的信息娱乐系统，拥有丰富的功能，但价格极为昂贵。折中方案尚未建立起来。但他同时也预测，折中的方案正在成形，因为消费要求在基本设计中也要有如低成本导航和触屏HMI 等功能。原始设计无法实现这些功能，而目前的一些高端设计又不能相应地调整。对那些应对中国未来市场需求的设计人员来说，找到一种可跨产品线和产品代的通用构架至关重要。 而QNX专家的观点则恰恰为上面的问题提出了解决方案。QNX的Andy Gryc希望厂商能够好好利用平台，因为大多数主要技术都已经集成在平台里了。利用平台才能降低设计工程的成本，使设计保持和消费电子同样快速的进展。另外，预集成的平台能让厂商能直接集中精力在消费者需要的创新的功能上，将重新设计的工作减到最少，以更快的速度满足多元化市场的需求。 创新仍然是主要问题。王敦安表示，由于目前国内很多汽车娱乐厂家和工程师目前主要是模仿国外同行的设计风格和开发思路，希望将来能多一些创新，设计和生产出具有一定特色的产品以提高产品的附加值，从同质化竞争中脱颖而出。同时，也希望国内同行在设计开发生产汽车娱乐产品的时候，不仅注重产品的功能的齐全性，也能够在产品的质量和性能上多下功夫，选用一些质量过硬、口碑好的汽车规格品牌芯片以提高产品的品质。 从汽车系统开发厂商的角度来说，他们扮演的角色非常重要。ADI专家陆磊认为，汽车供应商的业务很独特，他们面临严酷的价格压力、长开发周期以及对质量的苛刻要求。供应商必须在整个设计和制造过程中慎重地平衡成本和质量这两个具有矛盾关系的要求。一次失误都有可能使声誉和生意受到损害。慎重选择供应商，因为最终产品的质量将取决于供应商的产品质量。 而从用户的角度来说，他们的个性化的要求也希望得到最大的满足。程晓伟认为，汽车信息娱乐系统产品的商业环境和普通消费类电子产品很大的不同。哪怕是后装产品，由于每个用户对自己的爱车都有特别的心理要求，所以对汽车信息娱乐系统产品的外观、品质和服务都有特殊的要求。那些在性价比、品质和服务都会成为在这个行业成功的必要条件。 |
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