汽車從誕生至今100多年來,已經(jīng)逐漸從人們的代步工具演化為生活和娛樂空間的延續(xù),隨著汽車逐漸成為大多數(shù)人生活中的必需品,更安全、更舒適、更便捷的現(xiàn)代化智能汽車在眾多電子設備的輔助下呼之欲出。信息娛樂系統(tǒng)和遠程信息控制系統(tǒng)正是在這種市場需求下越來越多地應用到汽車中。在8月24日開幕的飛思卡爾技術論壇(FTF)上,飛思卡爾分享了其i.MX51的綜合平臺解決方案,該系列處理器為打造全新智能汽車提供了強有力的支持。
全新的市場趨勢
自上世紀60年代起,電子技術的進步就已成為汽車工業(yè)發(fā)展的最大動力,上世紀90年代,國外提出智能交通系統(tǒng)概念,智能車輛則是智能交通系統(tǒng)的重要組成部分。智能車輛技術包含了計算機、移動通訊、自動控制等使車輛更具舒適性、娛樂性、安全性、方便性的多項技術,而基于PC平臺的汽車信息化是實現(xiàn)智能車輛技術的基礎和必要條件。為了適應消費者的全新要求,汽車制造商們不斷嘗試將越來越多信息技術融入智能汽車,網(wǎng)絡化的遠程信息控制就是其中之一。
除了已經(jīng)熟知的GPS用于定位外,WLAN、BLUETOOTH和2G等無線網(wǎng)絡也被廣泛內(nèi)置在系統(tǒng)中,使得汽車和手機以及其他有聯(lián)網(wǎng)功能的終端設備隨時互聯(lián),和專用的客戶服務網(wǎng)絡隨時連接,甚至和互聯(lián)網(wǎng)隨時隨地接入。導航是客戶能享受的基本功能,通過GPS與智能網(wǎng)絡行車系統(tǒng)輔助駕駛,依托蜂窩網(wǎng)絡實現(xiàn)信息檢索、實時路況導航及其他任何一種因特網(wǎng)互聯(lián)應用;越來越多的新車已經(jīng)可以通過整合全球定位系統(tǒng)導航技術、車對車交流技術、無線通信及遠程感應技術,實現(xiàn)手動駕駛和自動駕駛的兼容。另一方面,依靠先進的傳感技術,可以即時判斷車輛行駛前方路況的的實時情況,結(jié)合最新的網(wǎng)絡路況數(shù)據(jù),不僅可以幫助車主選擇最合適的路線,還可以應對緊急突發(fā)情況對行駛安全的不利局面,從而促使車輛行駛更安全更準時。
車內(nèi)娛樂方面也有不小的變化,從最初的僅有音樂和廣播,到如今數(shù)字電視、數(shù)字廣播已經(jīng)越來越普及。由于隨時在線,網(wǎng)上下載歌曲或電影,或者在線收聽或者觀看已經(jīng)和在PC上的體驗沒有區(qū)別。全格式、高清解碼能力也更使得汽車也變成了移動的電影院。用戶交互界面來看,觸摸屏和三維圖形的應用給客戶帶來強烈的動畫式的3D視覺感受。語音識別和語音綜合技術的應用讓駕駛員在駕車時仍能自如操控系統(tǒng),切換內(nèi)容及實現(xiàn)語音和短消息通信。由于聯(lián)網(wǎng)的存在,除了收聽網(wǎng)絡電臺,收看網(wǎng)絡電視的即時新聞,跟蹤股市的即時行情也已經(jīng)成為基本功能??蛻暨€能夠通過語音指令媒體播放、找歌、接電話、撥號、回短消息等等。客戶也能夠一鍵接入客戶呼叫中心,要求設置導航目的地、查找服務熱點、遠程鼓掌診斷、緊急維修服務等等。通過汽車儀表盤觸摸屏,查詢并預定中意的餐館,并在愛車帶領下到達餐館所在地,越變越機靈的汽車正在給車主們與眾不同的開車體驗。
對半導體產(chǎn)品的需求
更多的應用意味著對電子產(chǎn)品的功能要求更為嚴格,從功能和性能的趨勢可以看出,車載信息娛樂系統(tǒng)和便攜電腦以及高檔手持設備的需求相近,這要求車載系統(tǒng)的CPU具有800MHz以上的頻率,有足夠快的外部總線和存儲器,有足夠大的存儲空間。即使在便攜式和臺式應用中,這樣的系統(tǒng)的復雜度已經(jīng)是很高了。更何況在汽車環(huán)境下,由于客戶對質(zhì)量的高要求,由于汽車產(chǎn)品對電磁兼容、功耗、實時性和功耗的嚴苛要求,都使得車載信息娛樂系統(tǒng)的設計難度達到了前所未有的高度。
另一方面,車載信息娛樂系統(tǒng)設計的復雜度很大程度上是由于軟件的復雜度帶來的。大部分新的系統(tǒng)功能都依賴于嵌入式軟件上的大量開發(fā)工作。在汽車的其它部件中(如發(fā)動機控制器),難度在于算法、實時性、高可靠性。車載信息娛樂系統(tǒng)除了算法(語音識別和綜合等)、實時性(必須能夠即時響應客戶的輸入)、高可靠性(不能有死機、讀不出內(nèi)容等),還有高度兼容性(各種數(shù)字音樂和電影格式、各種網(wǎng)頁格式、各種電子書文件格式、各種通信協(xié)議),高度易操作性(語音交互、觸摸屏按鍵設置、3D圖形要酷而簡潔),可維護性(在線下載更新軟件用來安裝新的功能或者補丁)。
隨著國內(nèi)汽車保有量的迅速增加,隨著3G網(wǎng)絡的成熟,汽車信息娛樂系統(tǒng)產(chǎn)品將進入一個大發(fā)展的階段。這也是國內(nèi)廠商建立品牌做大做強的很好的時機。汽車信息娛樂系統(tǒng)產(chǎn)品的商業(yè)環(huán)境和普通消費類電子產(chǎn)品很大的不同。哪怕是后裝產(chǎn)品,由于每個用戶對自己的愛車都有特別的心理要求,所以對汽車信息娛樂系統(tǒng)產(chǎn)品的外觀、品質(zhì)和服務都有特殊的要求。那些在性價比、品質(zhì)和服務都會成為在這個行業(yè)成功的必要條件。
適合汽車應用的i.MX51系列處理器
曾推動智能本市場快速發(fā)展的飛思卡爾i.MX51產(chǎn)品系列,目前經(jīng)過進一步擴展后又推出新的處理器,以幫助客戶在汽車、工業(yè)和消費電子市場突出自身特點從而取得成功。其中包括適合汽車應用的i.MX514和i.MX516處理器。 i.MX514和i.MX516處理器將計劃執(zhí)行AEC-Q100資格認證,主要面向各種嵌入式汽車零件市場的應用。目前多家汽車OEM已經(jīng)選用這些處理器,計劃在2010年開始生產(chǎn)帶有多媒體功能的汽車。 這些產(chǎn)品在汽車溫度范圍提供600MHz的性能,是基于顯示器的儀器盤、導航儀、無線數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)、信息娛樂平臺,以及其他汽車應用的理想之選。這些器件具有先進的圖形功能,而i.MX516還額外組合了強大的視頻編碼/硬件引擎,為駕駛員和乘客帶來豐富的多媒體體驗。
飛思卡爾i.MX516多媒體應用處理器及S12XEP100微控制器(MCU)已經(jīng)成為下一代福特SYNC™車載通信娛樂系統(tǒng)的關鍵性嵌入式處理引擎。飛思卡爾的S12X MCU 支持該系統(tǒng)的CAN網(wǎng)關,而 i.MX 處理器則提供強大的圖形處理功能。“借助最新一代 SYNC 系統(tǒng),福特再次使汽車通信和信息娛樂發(fā)生徹底變革。”飛思卡爾全球汽車電子細分市場營銷總監(jiān)Steve Nelson表示,“令飛思卡爾感到自豪的是,i.MX 與 S12技術能為福特具有里程碑意義的SYNC系統(tǒng)的各個版本提供先進的處理能力。”
飛思卡爾通過提供面向i.MX51的綜合平臺解決方案,大大提升了客戶價值并縮短了面市時間。飛思卡爾i.MX51系列還提供優(yōu)化的BSP,用于LinuxOS、WindowsEmbeddedCE6.0和AndroidOS。LinuxBSP基于最新的2.6核,完全支持所有外設,并提供優(yōu)化i.MX51圖形和視頻硬件加速器的驅(qū)動。LinuxBSP上層支持基于Debian的Linux分配(如GNOME™和Ubuntu)。
除福特之外,幾個國際主流車廠的新一代車載信息娛樂系統(tǒng)也在采用i.MX系列處理器。i.MX35基于ARM-11內(nèi)核,主要用在網(wǎng)絡信息應用和音頻娛樂為主的方案中。主要特征如下:
- ARM 11 內(nèi)核,532MHZ 主頻,128K L2 cache
- 支持DDR-2
- 2.5D 圖形處理器,支持OPENVG 1.1
- 攝像輸入接口及圖像預處理和后處理加速器
- 高性能LCD 控制器,支持直接驅(qū)動800X480 24 bit 液晶屏
- 高速USB HOST 接口提供高速拷貝音樂、電影等數(shù)據(jù)的途徑
- 3 個I2S接口方便直接驅(qū)動多聲道音頻
- 內(nèi)置兩個CAN接口
- 內(nèi)置一個MLB接口
- 軟件視頻解碼
和競爭對手的產(chǎn)品相比,F(xiàn)reescale的i.MX系列infotainment系統(tǒng)處理器有以下明顯優(yōu)勢:
- 芯片按嚴格的汽車規(guī)格設計,能滿足最嚴苛的車用半導體標準要求。為客戶最終產(chǎn)品的高品質(zhì)提供了保證
- 提供基于同樣設計標準的商用芯片,和車用芯片管腳兼容。這就能兼顧到客戶在研發(fā)等階段的低成本需求
- 內(nèi)置高清視頻解碼,支持全格式,包括國內(nèi)需求很高的RMVB解碼(i.MX51)
- 支持800X480 24 bit LCD,不需要外接控制器
- 兩個LCD輸出接口,能支持前后座分別解碼顯示不同的音視頻內(nèi)容(i.MX51)
- 內(nèi)置2D 和3D 圖形加速器,滿足各種新的圖形應用
- 內(nèi)置高速USB MASTER接口,方便客戶高效率讀寫文件
- 內(nèi)置CAN總線接口(i.MX35)