本文介紹了當前汽車軟件行業(yè)的現(xiàn)狀，分析了當前汽車消費者對汽車信息娛樂系統(tǒng)軟件功能的主要功能和性能的需求，并介紹了風河系統(tǒng)公司的解決方案的特性。這些行業(yè)分析和解決方案有助于中國汽車設(shè)計工程師掌握當前汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢和最新的技術(shù)現(xiàn)狀。

現(xiàn)在每個汽車制造商都在開展軟件業(yè)務(wù)，并且承受著每個設(shè)備軟件公司所面臨的那種集成壓力。通常新產(chǎn)品的市場窗口期非常緊，而復雜性會影響設(shè)備質(zhì)量，成本的上漲也在出現(xiàn)失控局面。即使是最大、最好的工程師隊伍也很難滿足汽車消費者的所有技術(shù)要求。從產(chǎn)業(yè)整體來看，有三分之二的設(shè)備軟件開發(fā)項目的完成時間嚴重滯后于計劃進度，超過三分之一的項目嚴重超出預(yù)算。只有很少的設(shè)備能夠滿足基本的性能要求，接近四分之一曾經(jīng)許諾過的設(shè)備開發(fā)項目沒有完成。

在很多方面，汽車是多種前沿技術(shù)首先得到應(yīng)用的行業(yè)。今天汽車消費者想獲得的信息通訊功能的數(shù)量，以及使用內(nèi)存受限的實時操作系統(tǒng)將這些功能高效集成的挑戰(zhàn)在不久前還似乎遙不可及。連通性是目前最時興的詞眼，在不降低安全性的基礎(chǔ)上提供連通能力變得非常重要。在計劃和預(yù)算內(nèi)達到這二個目標意味著成功，但在競爭激烈的汽車信息娛樂市場中也同樣容易招致失敗。

不管在剎車系統(tǒng)還是GPS系統(tǒng)中，軟件故障都不是一個小問題，汽車信息娛樂集成系統(tǒng)中各個組件的正確運行對車輛性能和乘客安全來說至關(guān)重要。軟件系統(tǒng)中的故障可能會導致成本高昂的汽車召回，這對制造商的信譽和成本都會造成嚴重的負面影響。

消費者期望的軟件功能

下面分類列出了汽車消費者通常希望他們的汽車信息娛樂系統(tǒng)能夠提供的許多功能和特性，特別是在長途車比較盛行的國家和地區(qū)。這份列表也同時綜合反應(yīng)了作為風河（Wind River）用戶的汽車制造商的急切需求，以及汽車設(shè)備用平臺的信息通訊能力。

信息娛樂系統(tǒng)經(jīng)過蜂窩網(wǎng)絡(luò)到服務(wù)提供商的通信，用于系統(tǒng)狀態(tài)報告和更新；

通過藍牙或Wi-Fi建立與短距離無線設(shè)備的通信，主要用于連接車主使用的便攜式設(shè)備；

通過USB建立通信，例如與車主使用的iPod、記憶棒和膝上型電腦的通信；

信息娛樂系統(tǒng)與引擎（UTH）系統(tǒng)之間的通信，可以在汽車儀表盤上顯示引擎系統(tǒng)的狀態(tài)信息；

通過GPS交流位置信息，用于方向、地圖、本地服務(wù)廣告等；

從衛(wèi)星下載音頻、視頻和文件，從而方便車主在行進途中訪問文件；

通過觸摸和圖形系統(tǒng)實現(xiàn)人機界面（HMI）的輸入和反饋等，采用二維和三維圖像實現(xiàn)顯示器、按鈕、撥號盤、開關(guān)；

通過語音識別完成HMI的輸入，從而實現(xiàn)電話撥號、收音機換臺等功能的語音操作，需要噪聲抑制、回聲消除功能和眾多可插入式模塊（例如方言識別、語言、詞匯量和聲學模塊）；

通過聲音實現(xiàn)HMI的反饋，實現(xiàn)系統(tǒng)音、音樂和音調(diào)；

通過語音合成實施HMI反饋，允許系統(tǒng)“回答”車主，需要文本到語音的轉(zhuǎn)換功能；

支持可安裝、可升級和可刪除的軟件，可能需要Java虛擬機和認證；

支持網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，實現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用到應(yīng)用的通信；

網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，可以從信息娛樂系統(tǒng)訪問網(wǎng)絡(luò)；

內(nèi)部數(shù)據(jù)通信協(xié)議，用于軟件組件之間的消息傳遞；

支持閃存并具有電源安全可靠性的文件系統(tǒng)，在掉電時不會發(fā)生數(shù)據(jù)丟失；

低功耗；

高效的電源管理機制。例如，一些系統(tǒng)在車輛“未啟動”時需要電源，但在停用規(guī)定的一段時間后應(yīng)該能自動關(guān)機以確保電池的長壽命；

快速啟動，當用戶一進入車內(nèi)信息娛樂系統(tǒng)就能馬上投入使用；

小型存儲器封裝以減少系統(tǒng)硬件成本。

風河的解決方案

面對汽車信息娛樂系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)所面臨的挑戰(zhàn)，風河系統(tǒng)公司主要從以下五個方面提供解決方案：

汽車設(shè)備用平臺--用于信息通信設(shè)備開發(fā)的一體化開發(fā)與運行平臺（圖1）；

圖1：用于信息通信設(shè)備開發(fā)的一體化開發(fā)與運行平臺。

在跨項目、團隊、模型和地點的整套集成技術(shù)與最佳實踐基礎(chǔ)上實現(xiàn)設(shè)備開發(fā)的標準化；

開放源碼架構(gòu)--該架構(gòu)支持開放源碼硬件與軟件初創(chuàng)公司提供的最佳產(chǎn)品，支持Linux以保證未來的平臺投資；

健全的合作伙伴系統(tǒng)--采用預(yù)集成、預(yù)測試的技術(shù)在硬件和中間件級擴展平臺功能（圖2）；

針對高度專業(yè)、先進系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計、定制和優(yōu)化的工程設(shè)計服務(wù)。

具有現(xiàn)成BSP的參考設(shè)計

圖2：合作伙伴、技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品一覽表。

用于汽車設(shè)備解決方案的風河平臺開始于硬件層，對此風河與飛思卡爾公司合作創(chuàng)建了一個針對汽車信息娛樂系統(tǒng)開發(fā)需求進行了優(yōu)化的參考設(shè)計。通過合作伙伴系統(tǒng)，可以提供支持用戶系統(tǒng)可能需要的大多數(shù)外圍設(shè)備的板級支持包（BSP），例如：來自Ticon公司的三維圖形和GUI創(chuàng)建器（GUI builder）；Datalight公司提供的即使在斷電時也能保護數(shù)據(jù)的文件系統(tǒng)；StonestreetOne提供的藍牙技術(shù)；Vivid Logic公司對1394的支持，并提供針對音頻、視頻、CD-ROM、互聯(lián)網(wǎng)等的基本驅(qū)動程序。

飛思卡爾的Media 5200能夠滿足快速啟動用戶應(yīng)用開發(fā)的大多數(shù)要求。用戶可以針對具體項目選擇合適的性能、尺寸、形狀和存儲器外形。當用戶切割好板子后，可以使用風河的Ice和Debugger進行設(shè)計、調(diào)試和固化。

基于Eclipse的開發(fā)套件

因為風河的Workbench開發(fā)套件是在Eclipse構(gòu)架基礎(chǔ)上創(chuàng)建的，因此用戶可以擴展和定制開發(fā)環(huán)境以容納來自Eclipse開發(fā)社區(qū)或自己創(chuàng)建的其它工具。例如增加UML建模工具就可以為整個應(yīng)用建模，并在實際開發(fā)之前診斷出邏輯和流程的問題。用戶很容易增加版本控制、特殊編輯器、高分辨率定時器，以及其它用于加快開發(fā)進程、增強設(shè)備質(zhì)量的功能。所有與Eclipse兼容的工具都能與Workbench無縫集成，從而使用戶的軟件開發(fā)環(huán)境能夠輕松達到空前的深度、廣度和定制化。

適合低成本、高可靠性應(yīng)用的VxWorks

針對汽車設(shè)備的平臺基礎(chǔ)是實時操作系統(tǒng)VxWorks 6.x。這一新的版本在優(yōu)化的微內(nèi)核中增加了存儲器保護、錯誤管理、實時處理（RTP）、消息通道等，能提供快速處理、高可靠性和小型內(nèi)存封裝等優(yōu)勢，使用戶的應(yīng)用更具魯棒性和經(jīng)濟性。

預(yù)先集成的中間件加速開發(fā)過程。功能集成可以節(jié)省中間件級的寶貴開發(fā)時間，因為用戶的信息娛樂系統(tǒng)要求的所有網(wǎng)絡(luò)、安全和媒體支持功能都已經(jīng)內(nèi)置。風河系統(tǒng)公司謹慎選擇業(yè)界最佳的軟件合作伙伴以完善平臺功能，針對風河的平臺堆棧對平臺合作伙伴的技術(shù)進行了預(yù)先集成和有效性驗證，用戶無需再費錢、費時、費力地選擇、集成和測試建立應(yīng)用系統(tǒng)所需的各種組件。

本文結(jié)論

貫穿項目、產(chǎn)品、團隊和模型的開發(fā)平臺的標準化不僅可以優(yōu)化人力資源、加快軟硬件開發(fā)速度、簡化供應(yīng)商管理、減少應(yīng)用時的集成問題，而且能夠有效地復用知識產(chǎn)權(quán)。設(shè)備軟件開發(fā)過程標準化后，可以大幅地減少培訓、工具、硬件和合作伙伴技術(shù)等方面的成本。對具有魯棒性、端到端開發(fā)平臺上的設(shè)備開發(fā)進行標準化不僅是設(shè)備開發(fā)取得成功的一個重要因素，而且也是可重復、甚至可外包成功的重要因素。

當汽車制造商在風河平臺上對汽車設(shè)備用的信息娛樂系統(tǒng)開發(fā)進行標準化時，預(yù)先集成的硬件和軟件合作伙伴的技術(shù)能使開發(fā)團隊順利越過難關(guān)，更早地進入高價值、產(chǎn)品差異化應(yīng)用開發(fā)階段，從而使他們能在更短的時間內(nèi)以更低地成本提供更好的產(chǎn)品。由于風河可以提供深層次的技術(shù)支持能力，因此汽車制造商在他們產(chǎn)品支持方面擁有可信賴的合作伙伴。