車載信息娛樂方案邁向集成化

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　　“當CIO運行一個復雜的商業運作，對于關鍵任務流程大部分依靠基本表格和手工收集數據。”ITM 軟件的創始人Steve O’Connor說，“利用ITM提供的配套服務，來管理項目以及客戶的關系，能有效的優化項目。”

　　隨著汽車用戶對多媒體娛樂的需求不斷增加，以及汽車電子軟硬件技術的不斷發展，車載娛樂系統成為汽車電子成長最快的領域，從而也成為半導體廠商追逐的熱點。

　　集成度不斷提高是大勢所趨

　　飛思卡爾汽車電子業務經理康曉敦

　　近年來，汽車娛樂系統取得了飛速發展。一方面，從市場需求來看，用戶對多媒體娛樂的要求在逐步增高；另一方面，汽車電子軟硬件技術的發展，也使得汽車娛樂系統各種各樣應用的實現成為可能。相對于以前，汽車娛樂系統不僅僅局限于汽車音響這一基本功能，同時視頻應用的功能增多以及性能增強也逐漸成為這一領域的熱點。

　　另外，各種數據存儲與網絡傳輸技術的提高，給音視頻的存儲與通信提供了基礎平臺，更加促進了汽車娛樂系統各種應用的豐富發展。典型的應用如音響系統、CD/DVD/VCD/MP3多媒體播放、電視接收、GSM/GPRS電話、攝像功能、Bluetooth無線耳機、語音識別系統、互聯網、車載辦公等等，使得汽車娛樂系統的內容越來越豐富。同時，汽車娛樂系統往往集成了汽車行駛信息、虛擬儀表盤、輔助倒車系統、車載導航系統，使得整個車載信息系統變得更加復雜。

　　未來的通信娛樂系統直觀點說，應該是將家庭用的一切都可以“搬”到汽車上，當然由于汽車的使用條件非常苛刻，用到汽車上的很多東西均要求重新設計。實際上未來的娛樂系統除了我們能想到的硬件設備(高級音響、DVD、多位置 液晶顯示、導航等)外，通過各種網絡與汽車通信系統和控制系統連接，實現語音自動控制及診斷等功能。再就是一定要有優質的第三方服務，如通過高速無線網實現新聞、影片等的實時點播。

　　根據以上要求，好的半導體器件除了不斷提高集成度水平和總線速度外，具有各種各樣的接口也就十分必要了。如CAN、LIN、MOST、FlexRay等網絡接口，SCI、IIC、USB、硬盤接口、液晶顯示器接口等，還要能與各通信系統連接。集成度不斷提高應該是一個共同趨勢。單獨芯片會慢慢退出。

　　在車載信息娛樂系統中，GPS也是很重要的一項內容。未來的GPS導航最重要的是服務，除了要不斷提高GPS的定位精度外，提供實時的路況信息也十分重要。當然最終與其他技術結合而實現自動駕駛應該也是我們追求的目標。

　　與其他應用相同，高集成化也是GPS領域應用的一個趨勢。當然由于技術發展也不能一步到位，所以GPS接收芯片變化并不很大。但更高集成度的、結合微控制器、圖像處理及各種網絡接口的芯片會是大勢所趨。

　　從技術角度來講，民用GPS系統已經基本沒有障礙可言了，關鍵是服務一定要跟上，地圖、交通信息、餐飲、娛樂、 加油站等輔助信息對用戶來講是必需的，否則GPS的應用就會大打折扣。在中國，包括地圖在內的第三方服務還比較欠缺，這是阻礙GPS發展的最大瓶頸。車載導航除了以上這些功能外(功能應該與便攜式不會有太大區別)，關鍵是可靠性和一些汽車本身的需要(如高、低溫需要)。

　　汽車娛樂系統是一個迅速成長的領域。一方面，用戶對于車載娛樂將逐步提出更多應用和更高性能的要求；另一方面，軟硬件技術的發展，特別是嵌入式微處理器在這一領域的迅速發展將使得用戶的需求成為可能。微處理器性能的提高，數據存儲和傳輸性能的增強，以及各種無線通信技術的進一步發展，相信不久的將來，汽車娛樂系統將得到更加迅猛的發展。

　　導航與多媒體系統高度集成需更強大處理器

　　恩智浦半導體大中華區汽車電子產品區域市場經理陳華程

　　現在車載信息娛樂系統更偏向多媒體音頻和視頻(各種不同的媒體格式)的應用，并且它們還含有連接性的功能，一般都會連接USB、SD card、藍牙等。對于多媒體的平臺來講它需要擁有一個強大的處理器，特別是通過軟件可以處理很多應用程序，用軟件的方式來進行處理還可以滿足不斷更新的媒體標準，這樣就不需再搭配很多外圍的硬件。

　　目前很多廠商都將以ARM為基礎的MCU做在汽車娛樂系統的平臺中，同時恩智浦也可提供用Trimedia方式處理更多的音視頻應用。

　　HD Radio和DRM是通過地面AM/FM廣播發射站，它們還是以模擬的方式來進行發射的，當收音機調諧器收到信號后，需用一個解碼器進行數字化的解碼變成數字廣播。因此目前大部分的收音機的調諧器都會收到這兩種并存的信號，只是需要增加一個數字化的解碼器來完成數字廣播。數字收音機大規模的應用從技術角度來講沒有阻礙，關鍵是看消費者對成本的需求和數字廣播內容提供商的推廣。

　　芯片的趨勢都是將各種應用更多地集成到單顆芯片中，從而提高集成度以達到成本控制的目的。目前技術上的提高主要體現在IC的處理能力上，特別是導航所需的復雜的3D、4D圖像處理能力。

　　導航產品有三種：前裝、后裝和便攜式。現在很多PDA或高檔手機都已經集成了導航系統，它可在多種不同的情況下靈活使用，不僅僅限于車載。而前裝導航系統多用于高端的汽車配置，后裝市場的選擇性很多，可加裝固定的，也可加裝便攜的，相對而言固定的導航系統多與其他多媒體車載娛樂系統結合在一起以增加對消費者的吸引力。相對而言前裝市場的增長幅度有限，而后裝市場的增長趨勢很快。后裝市場除了成本的優勢以外，它的便攜式的靈活安裝可以為消費者帶來更便捷的選擇和升級。

　　同上所述，很多車載導航系統都是與車載多媒體系統結合在一起的而不是單獨的。它可以沿用車載多媒體的平臺如車載CD/DVD或SD卡將電子地圖導入，通過ARM9的處理器進行圖像的處理。在未來，兩者將結合在一起，正如我們所講的系統的高度集成，將會有一個更強大的處理器如ARM11或Trimedia處理器。

　　目前車載娛樂系統以視頻和導航應用為主，隨著消費者的需求越來越高，如高清顯示、同時處理兩個或多個節目源的圖像、圖像品質等，對圖像處理芯片的要求也會越來越高，它需要更大功率更強功能的處理器。

　　藍牙的連接在目前車載上主要體現在手機的免提功能的連接。今后音頻的串流媒體以及實時的媒體播放都可通過藍牙連接進行傳送。那么就要求提高語音的識別功能、音頻的噪音消除功能等。作為USB它的連接更直接更快速。

　　采用通用處理器更具優勢

　　ADI技術(DSP與嵌入式處理器產品)市場經理楊燁

　　隨著消費者對車內信息娛樂系統多樣化/個性化需求不斷增加，需要對各種應用進行融合，在一個統一的平臺上實現，通過軟硬件設計的重用，降低系統成本和復雜性，縮短產品開發上市的時間，并且方便地對系統進行功能的擴充或剪裁，以適應不同消費者的需求。

　　消費者需要的各項功能，如果是各自獨立的系統，采用ASIC/SoC等類型的方案，通常會比采用通用處理器的方案成本低。但實際上，隨著車內娛樂系統功能的增加，車內空間的限制，采用一個通用的處理器來實現所有的功能，就顯得更有競爭優勢了。這是由于車內視頻音頻的輸出一般只會有一個(后座娛樂系統除外)，為了使各功能互不干擾，在某一時刻很少會同時使用兩種以上的功能，例如在看DVD時就不太會開啟導航系統(因為會共享同一個LCD顯示器和音頻輸出)，這時如果采用一片DVD解碼芯片另外再采用一片CPU實現導航功能，就不如采用通用芯片在不同時刻進行復用來得合算了。另外，使用通用處理器，共享系統資源(例如導航地圖數據和MP3可以共享Flash Memory)可以進一步降低系統復雜度和成本，提高系統可靠性。隨著系統功能的擴展，這種差距會愈發明顯。

　　對于車載導航系統，目前PND后裝市場和OEM前裝市場相比，具有較大的價格和易獲取性方面的優勢，面對現有的巨大的車輛保有量，PND還會在很長的時間內占據很高的市場份額。但是隨著前裝導航設備的成本不斷下降，以及整車廠評判價值提升的內在驅動力，其與整車容為一體的特性將會顯示出無可比擬的優勢，如可靠性、與其他車載設備的聯動、差異化功能的擴展等。例如，通過與安全氣囊、車載通信系統的聯動，可以在氣囊打開時，自動向呼叫中心報告事故發生的時間地點以獲得及時的救援；通過和車載通訊系統的聯動實時下載地圖和POI信息，實現基于服務器的導航，克服目前基于靜態導航帶來的地圖不能及時更新，后期升級維護成本高等問題。另一方面，通過和MEMS器件(如加速度傳感器，角速度傳感器)或者車輛速度和轉向系統的聯接，在沒有GPS衛星信號或者信號不穩定的情況下(如隧道、地下停車場、高樓林立的市中心)，提供輔助的定位手段和矯正算法，也是后裝導航系統所無法實現的。

　　以平臺架構來滿足廣泛需求

　　意法半導體大中華區汽車電子部總監劉建宏

　　不論在OEM或售后市場的汽車電子需求上都快速成長的正是車載信息娛樂系統。這一部分的整合野心極大，從導航、通信、信息到影音娛樂，都將發展成為車載系統中不可或缺的一環。其中強調信息娛樂整合的系統，稱為Infotainment；偏重通信導航的，則稱為Telematics，不過，這四大應用其實已很難被劃分開來了，甚至還會與輔助駕駛的監控系統做進一步整合。

　　在車載信息娛樂系統的設計上，有幾個特征及發展趨勢：由于需要顯示的信息及影音內容繁多，因此會需要更大、畫質更佳的顯示屏幕；而且對應用功能及處理效能的要求不斷提升，不僅要能提供多媒體顯示功能，也要有清楚且動人的音效，而且具備3D地圖的逼真處理能力。

　　在系統規劃上，顯示器除了需具備多畫面的分割能力外，也要能提供前后座的多重顯示功能；此系統必須能同時多任務處理導航、影音播放及免持聽筒等多項任務，也要對外提供廣泛的連接功能，如USB、藍牙、ETC(電子收費)等接口；其中在導航能力上，除了基本的地圖顯示外，還會要求進一步提供鄰車定位及安全性上的遠距車輛辨識與判斷功能，甚至要能具有失竊時的追蹤保全功能。

　　這些要求對于電子系統的規劃是不小的挑戰，需要以平臺性的架構來滿足這么廣泛的需求。以ST的NaviFlex為例，即是整合應用處理器(Nomadik)和GPS導航系統的一種平臺架構作法。

　　圖像處理芯片減少系統成本并提高顯示質量

　　富士通市場部高級經理 王鈺

　　汽車電子領域最具吸引力且成長最快的部分為車載信息娛樂系統。現今車載信息娛樂系統主要可分為三大類：音訊系統(如CD)、視訊系統(如DVD)以及導航技術(Navigation)與車用通信系統(Telematics)，通過與外部環境的連接，而形成一個多媒體中心，來整合所有信息娛樂系統。從市場成長來看，消費者對汽車信息傳輸系統與影音娛樂設備的強大需求是促進這一產業快速增長的重要因素。

　　以DVD為基礎的多聲道立體環繞音效后座娛樂系統、免持無線電話、駕駛者信息系統(路況信息、交通信息)、衛星導航、高質量音訊播放系統等等逐漸被應用在車載信息娛樂系統中。具備上述這些功能的車載信息娛樂系統也成為車用電子半導體供貨商競爭的新戰場。2006年，按銷售額來算，汽車電子安全系統、EMS以及汽車音響和多媒體系統的成長顯著。今年富士通會推出應用在汽車電子安全系統的微控制器以及針對汽車多媒體和導航系統的IDB1394、圖像處理控制芯片GDC，以保持富士通在這些領域中領先地位。

　　無論前裝還是后裝市場，一個顯著的變化就是市場的接受程度明顯提高，這就意味著，今后幾年，車載導航將會成為熱點。圖像處理也開始被應用在車載導航系統，因此富士通的系統級圖像處理芯片(MB86R01)有著良好的市場前景。此外，目前車載導航產品已經開始和其他一些車載電子設備整合在一起，如導航和汽車音響、導航和汽車儀表的結合，將極大地提高整車汽車電子設備的 性價比，使得汽車能夠朝著更智能化的方向發展。

　　當前，汽車信息娛樂系統尤其是汽車導航器件，在全球范圍內的市場正在不斷擴大，因此為實現進一步發展，有必要減少額外的系統成本并提高顯示圖像質量。富士通微電子針對新一代汽車器件開發了一種系統大規模集成電路，僅在一顆芯片中就集成了各種功能，如二維/三維圖像、汽車通信控制系統、程序保護功能和各種多媒體接口。