汽車信息娛樂系統(tǒng)的最大挑戰(zhàn)是什么

ECD：在尋求設計汽車信息娛樂單元時，您的客戶與您談論的最大挑戰(zhàn)是什么？

GRYC：汽車制造商和一級汽車供應商面臨許多挑戰(zhàn)，但在移動設備中實現(xiàn)連接已成為最普遍的挑戰(zhàn)之一。如果做得好，移動連接可以幫助區(qū)分車輛并提高其吸引力。但它也提出了幾個問題：

用戶滿意度與駕駛員分心：您如何設計一個信息娛樂系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以利用移動設備上提供的大量應用程序和互聯(lián)網(wǎng)服務，同時最大限度地減少駕駛員分心？

上市時間：您如何確保在汽車向公眾開放時，其設備連接不會過時？

上市時間：鑒于汽車的生命周期是普通移動設備的 10 倍，您如何保持汽車的相關性？您如何確保它繼續(xù)與最新的移動應用程序和服務一起使用？

Sykes：除了與移動連接相關的非常重要的挑戰(zhàn)外，客戶還希望在正確的功能集與以下系統(tǒng)參數(shù)之間取得平衡：

性能：鑒于車載連接、應用程序和人機界面 （HMI） 日益復雜，客戶如何確保系統(tǒng)具有足夠的性能來支持所需的功能？

成本：信息娛樂平臺可能需要支持多種配置以跨越廣泛的車輛組合。您如何在滿足每輛車的獨特需求的同時優(yōu)化平臺的開發(fā)和物料清單成本？

功耗：客戶如何將功耗降至最低，以抵消車輛發(fā)動機控制單元數(shù)量不斷增加和混合動力汽車的趨勢？

ECD：隨著市場的成熟和最終用戶期望的增長，汽車信息娛樂系統(tǒng)中的用戶界面變得更加豐富和圖形密集。正在做些什么來滿足這些要求？

Gryc：信息娛樂系統(tǒng)設計師正在利用多種標準和技術，包括 Adobe AIR、HTML5 和 OpenGL ES。問題是，這些都不能滿足所有要求。因此，我們提供了一個同時支持這些不同技術的“通用平臺”。這樣，設計人員可以采用同類最佳的方法，將基于這些技術的應用程序和用戶界面組件混合在一個顯示器上。它歸結(jié)為靈活性。我們沒有強迫我們的客戶采用一種非此即彼的方法，以及隨之而來的所有風險，我們選擇了一種適應多種環(huán)境的兼有/和的模型。

Sykes：車輛中的圖形用戶界面正變得越來越流行。隨著平板電腦等消費類設備的推出，圖形用戶界面功能不斷增加，消費者期望在他們的車輛中獲得相同的體驗。飛思卡爾將最新的圖形和多媒體技術應用到我們的產(chǎn)品中，例如多格式 1080p 視頻編碼/解碼和具有最新圖形 API 標準（如 OpenGL/GL ES、OpenVG 和 OpenCL）的高性能圖形處理單元，并測試產(chǎn)品的性能。能夠承受多年的惡劣汽車環(huán)境。此外，飛思卡爾與 QNX Software Systems 等生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴合作，確保我們產(chǎn)品上運行的軟件能夠利用硬件功能。

ECD：如今的車主希望將他們的互聯(lián)生活方式帶入汽車，開發(fā)能夠輕松與智能手機和平板電腦集成的系統(tǒng)面臨哪些挑戰(zhàn)？飛思卡爾和 QNX 軟件系統(tǒng)如何應對這些挑戰(zhàn)？

Gryc：汽車制造商需要專注于設計可升級、面向未來的系統(tǒng)，以跟上移動設備和應用程序的快速發(fā)展。更具體地說，他們必須創(chuàng)建一個能夠可靠、安全地支持新軟件或升級軟件而不影響系統(tǒng)核心功能的系統(tǒng)。考慮到這一點，我們?yōu)?QNX CAR 應用平臺配備了多項功能，包括：

防火墻和安全功能，例如包含故障的高級內(nèi)存保護和自適應時間分區(qū)，以防止新應用程序耗盡 CPU 時間的核心進程。

一種高度模塊化的架構(gòu)，可使用無線固件 （FOTA） 技術簡化軟件更新（參見圖 1）。

圖 1：為了跟上移動內(nèi)容和服務的快速發(fā)展，信息娛樂平臺必須支持快速、可靠的更新。通過使用 delta 文件，F(xiàn)irmware Over The Air （FOTA） 可以最大限度地減少更新所需的帶寬。

Sykes：移動設備以各種方式集成到車輛環(huán)境中。例如，iPhone 或 iPad 可能需要 USB 接口，而許多智能手機使用藍牙接口。這種整合帶來了許多挑戰(zhàn)，包括：

如何考慮未來設備或現(xiàn)有設備的軟件升級。

如何在連接便攜式設備時保護車載系統(tǒng)免受損壞或病毒。

飛思卡爾解決方案提供了連接大量現(xiàn)有和未來移動設備所需的硬件和基礎軟件，無論它們使用有線還是無線接口。然而，接口的能力只是挑戰(zhàn)的一部分。擁有可用的處理能力來支持未來的需求也很重要，這可能包括與其他汽車或交通基礎設施的連接。一旦建立了接口，還需要確保它是安全的。i.MX 處理器系列提供諸如用于軟件版本控制的專用硬件和可信任的圖像執(zhí)行等功能，可以幫助保護系統(tǒng)免受不希望的軟件影響。

ECD：兩家公司為簡化汽車工程師的設計流程提供了哪些關鍵創(chuàng)新？您如何幫助通用應用程序開發(fā)社區(qū)通過新應用程序使汽車保持新鮮感？

Gryc：對于汽車工程師來說，這是關于創(chuàng)建一個平臺，將所有關鍵軟件技術集成到其中。從本質(zhì)上講，我們?yōu)樗麄兲峁┝艘粋€開箱即用的信息娛樂系統(tǒng)，其中包含他們需要的部分——操作系統(tǒng) （OS） 平臺、多媒體引擎、圖形框架、網(wǎng)絡堆棧等——以快速設置他們的系統(tǒng)。

對于應用程序開發(fā)人員社區(qū)來說，它是關于提供對 HTML5、Adobe AIR 和其他標準的支持，以便開發(fā)人員能夠靈活地將他們的專業(yè)知識應用于汽車系統(tǒng)，而不管應用程序是針對哪個應用程序或汽車制造商設計的。例如，因為 BlackBerry PlayBook 基于 QNX Neutrino 操作系統(tǒng)，為 BlackBerry PlayBook 創(chuàng)建應用程序的開發(fā)人員可以在 PlayBook 上的應用程序開發(fā)和基于 QNX Neutrino 的汽車系統(tǒng)之間進行自然遷移。

Sykes：向客戶提供可擴展的開發(fā)解決方案也很重要。雖然一些芯片制造商將他們的解決方案專注于信息娛樂市場的特定部分，但最新的 i.MX 6 系列應用處理器可以涵蓋從入門到高端的整個解決方案范圍，同時保持軟件兼容性。整個系列基于單核和多核配置的標準 ARM 處理器，并共享通用的封裝和引腳配置。可以設計硬件而不必擔心以后是否需要更多或更少的性能。

在硬件開發(fā)之前，軟件開發(fā)過程可以從飛思卡爾經(jīng)濟實惠的汽車參考平臺開始，該平臺支持關鍵系統(tǒng)功能，提供支持新功能的可擴展性，并包括允許客戶立即開始開發(fā)的軟件基礎。

ECD：汽車信息娛樂系統(tǒng)發(fā)生了什么變化，使得多核 CPU 架構(gòu)對當今的開發(fā)人員如此有吸引力，飛思卡爾和 QNX 軟件系統(tǒng)如何利用這些架構(gòu)？

Gryc：簡單地說，汽車領域還有很多東西，從視頻編解碼器到 3D 導航應用程序，再到具有虛擬化執(zhí)行環(huán)境的高級語言，所有這些都對 CPU 周期有很大的需求。

多核通過允許多個應用程序并行運行來滿足對更大處理能力的需求。例如，在多媒體主機單元中，您可以將一個內(nèi)核專用于運行計算密集型進程（如 HTML5 瀏覽器），并使用其他內(nèi)核運行其余進程?；蛘吣梢栽谕耆珜ΨQ多處理 （SMP） 模式下運行，并允許任何進程在任何可用內(nèi)核上運行。

從軟件的角度來看，QNX Neutrino RTOS 讓多核變得非常簡單。由于 QNX Neutrino 采用真正的微內(nèi)核架構(gòu)，因此只有操作系統(tǒng)內(nèi)核需要 SMP 感知和支持邏輯。應用程序、驅(qū)動程序、網(wǎng)絡堆棧和其他多線程進程可以自動利用多個內(nèi)核，而無需重寫或重新設計，因為內(nèi)核處理每個內(nèi)核上調(diào)度線程的細節(jié)。此外，我們的可視化工具可以分析多核系統(tǒng)的整體行為。這種方法可以更深入地了解多核設計典型的復雜系統(tǒng)交互，并允許開發(fā)人員將精力集中在能夠最大程度提高并行度和性能的領域。

Sykes：多核 CPU 解決方案提供了 Andy 所描述的優(yōu)勢，同時比具有類似性能的單核 CPU 消耗更少的功率。這種功耗的降低對所有車輛都很重要，但對混合動力車來說可能至關重要。

雖然一些市場專注于為特定應用實現(xiàn)最高性能，但信息娛樂應用可以從多核 CPU 中受益匪淺，因為它們需要多個同步處理，例如語音、音頻、多媒體、導航和 HMI。隨著內(nèi)核數(shù)量的增加，跨多個內(nèi)核運行的單個應用程序的收益將遞減。相比之下，信息娛樂系統(tǒng)中的多個應用程序可以作為獨特的進程運行，以優(yōu)化負載并充分利用每個內(nèi)核的可用性能。因此，信息娛樂系統(tǒng)通過更好的軟件負載平衡和更低的功耗實現(xiàn)了更高的處理能力。

作者：Andy Gryc，Paul Sykes

審核編輯：郭婷