車載信息娛樂技術(shù)的發(fā)展趨勢

近年來，在汽車細分市場中，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。
　　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，很多技術(shù)都經(jīng)過了大幅改良，例如，AM/FM模擬收音機集成數(shù)字信號處理功能，數(shù)字廣播標準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；手機與信息娛樂系統(tǒng)聯(lián)通，通過車載系統(tǒng)播放手機中的數(shù)字媒體內(nèi)容；改進的語音識別技術(shù)使人機互動變得自然、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)
　　因為上述功能變化很快，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)，順從消費電子市場的需求變化，同時還受到谷歌、蘋果等消費電子巨擘的影響。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。在主機和車載信息服務(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)驗證的能力。
　　人機界面的影響
　　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”是年輕消費者的普遍觀點，這說明人機界面（HMI）和圖形用戶界面須順從消費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，他們不想把人機界面的控制權(quán)輕易地讓給掌握鏡像或投影智能手機車載技術(shù)的消費電子廠商，例如，谷歌和蘋果。
　　信息娛樂系統(tǒng)的人機界面是車企保持品牌差異化的要素，在所有車型上為消費者提供一個獨一無二的人機界面外觀，這種訴求導(dǎo)致原始設(shè)備廠商接管人機界面的開發(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)實現(xiàn)自己的人機界面。用戶對圖形用戶界面體驗要求越高，原始設(shè)備廠商與半導(dǎo)體廠商的合作關(guān)系越密切。
　　因為整車廠商已經(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)的廠商能夠進入這個市場。業(yè)界公認的可能結(jié)果是，按照汽車工業(yè)標準優(yōu)化最初為消費電子設(shè)計的人機界面系統(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
　　為了讓消費者獲得經(jīng)濟實惠的信息娛樂系統(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’智能手機應(yīng)用軟件的用戶界面（UI）。應(yīng)用軟件安裝并運行在智能手機上。
　　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。
　　為消費者對成本敏感的入門級信息娛樂的市場需求，激進的汽車廠商推出了推出了車載無顯示屏收音機，深度簡化人機界面。這種車載收音機人機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。圖形用戶界面應(yīng)用軟件運行在移動產(chǎn)品上，通過藍牙或USB技術(shù)控制收音機、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)、路橋收費系統(tǒng)、發(fā)動機轉(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)、藍牙、WiFi、USB接口、接收數(shù)據(jù)服務(wù)的數(shù)字收音機、車聯(lián)網(wǎng)接入等。
　　因為涉及經(jīng)濟模型和法律問題，這些應(yīng)用對數(shù)據(jù)安全、隱私保護、互操作性和標準提出更高的要求。
　　在解決人類社會面臨的環(huán)境、經(jīng)濟和人口挑戰(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可實現(xiàn)緊急剎車燈和正向碰撞報警、路口駕駛輔助、盲點檢測、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)的范圍將擴至先進駕駛輔助系統(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準（ASIL）和ISO 26262－道路車輛功能安全標準的安全風(fēng)險劃分。