車輪上的數(shù)據(jù)中心，將高度復(fù)雜的車載信息娛樂系統(tǒng)帶入未來

未來，當(dāng)自動駕駛汽車在高速公路上漫游時，我們可能考慮增加一些新的功能，如增加5G流媒體、混合現(xiàn)實地圖、車對車（V2V）游戲和車內(nèi)零售等等。對這些功能的支持將需要高度復(fù)雜的信息娛樂系統(tǒng)，這些系統(tǒng)構(gòu)成了現(xiàn)代汽車的核心，使司機和乘客在路上保持信息暢通和娛樂。

為了迎接這個未來，汽車生態(tài)系統(tǒng)--包括T1/T2供應(yīng)商、汽車制造商和新進入者，將急于把硬件定義的汽車轉(zhuǎn)變?yōu)檐浖x的自主運輸平臺。

什么構(gòu)成了車載信息娛樂系統(tǒng)？

信息娛樂系統(tǒng)是一個中央監(jiān)測和控制系統(tǒng)，管理著娛樂、舒適和安全的必要功能。它本質(zhì)上是一個基于局域網(wǎng)的系統(tǒng)，有各種接口；其中許多接口進行實時處理。見下圖1。

圖1：IVI系統(tǒng)組件

在這個圖中，車輛可能包含一系列供乘客使用的接口，這些接口因功能和制造商而異，例如：

?娛樂和信息--AM、FM和衛(wèi)星廣播，CD/DVD音頻/視頻--廣播和通過存儲媒體，衛(wèi)星接收技術(shù)，無線電數(shù)據(jù)系統(tǒng)（RDS）；

?主動降噪系統(tǒng)讓座艙更安靜；

?安全系統(tǒng)和GPS（全球定位系統(tǒng)）--導(dǎo)航、遠程信息處理、安全（例如：LoJack）；

?車內(nèi)連接--與車內(nèi)的無線設(shè)備（即USB、用于音頻和手機的藍牙?，以及用于鑰匙的NFC或超寬頻）；

?互聯(lián)網(wǎng)連接--車內(nèi)Wi-Fi熱點，手機連接（4G/5G）；

?安全 - ADAS（高級駕駛輔助系統(tǒng)）提醒（包括視頻視覺支持、車道控制和事故避免）和行動；

?視覺傳感器--倒車攝像頭、倒車警告提醒和儀表盤攝像頭，AR（增強現(xiàn)實）抬頭顯示器覆蓋物。

基于局域網(wǎng)各種功能的環(huán)境，將需要根據(jù)所需的反饋和控制時機來靈活地工作。例如，任何與安全相關(guān)的功能，如制動或轉(zhuǎn)向，必須比流媒體音樂或信息傳遞等娛樂功能具有更強大的無故障實時性能。因此，在車載信息娛樂系統(tǒng)（IVI）中存在各種串行總線和并行總線通信系統(tǒng)，如圖2的框圖和圖3的實施實例所示。

圖2：IVI框圖

圖3：IVI實例實現(xiàn)（來源：MIPI聯(lián)盟）

如何實現(xiàn)車載信息娛樂系統(tǒng)的設(shè)計

為了實現(xiàn) "車輪上的數(shù)據(jù)中心 "的愿景，并為所有利益相關(guān)者釋放數(shù)字底盤的價值，汽車設(shè)計者將需要采用一個由行業(yè)支持的標(biāo)準環(huán)繞的通信架構(gòu)，如來自IEEE、MIPI（移動行業(yè)處理器接口）、USB-IF的標(biāo)準。串行或并行總線標(biāo)準確保更好地管理整個生態(tài)系統(tǒng)的I/O功能，并能夠采用PHY層驗證測試策略，以確保設(shè)計中的合規(guī)性和穩(wěn)健性能。

像泰克這樣的公司為驗證車載信息娛樂系統(tǒng)標(biāo)準的串行通信總線提供了一個可擴展、靈活和強大的測試平臺。如下圖4所示，泰克示波器的頻率帶寬能夠捕捉到所有汽車串行總線通信的精確PHY層表示。由于具有低噪音和高波形分辨率，不會錯過任何信號細節(jié)。

圖4：使用泰克MSO5B系列對儀表盤上的CAN串行通信總線進行驗證

如果尋求對特定串行總線標(biāo)準的驗證，泰克示波器有可選的軟件包，可以確認對汽車以太網(wǎng)、USB Type C、DisplayPort和CAN/LIN總線的通過/失敗性能。如果信息娛樂系統(tǒng)的設(shè)計存在一致性問題，泰克示波器可以使用一套調(diào)試和驗證工具來分析這些串行總線的協(xié)議層性能，從而能夠準確地了解不同時期的故障來源和事件原因。

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