車輪上的數(shù)據(jù)中心，將高度復(fù)雜的車載信息娛樂系統(tǒng)帶入未來

未來，當(dāng)自動駕駛汽車在高速公路上漫游時，我們可能考慮增加一些新的功能，如增加5G流媒體、混合現(xiàn)實(shí)地圖、車對車（V2V）游戲和車內(nèi)零售等等。對這些功能的支持將需要高度復(fù)雜的信息娛樂系統(tǒng)，這些系統(tǒng)構(gòu)成了現(xiàn)代汽車的核心，使司機(jī)和乘客在路上保持信息暢通和娛樂。

為了迎接這個未來，汽車生態(tài)系統(tǒng)--包括T1/T2供應(yīng)商、汽車制造商和新進(jìn)入者，將急于把硬件定義的汽車轉(zhuǎn)變?yōu)?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E8%BD%AF%E4%BB%B6/">軟件定義的自主運(yùn)輸平臺。

什么構(gòu)成了車載信息娛樂系統(tǒng)？
信息娛樂系統(tǒng)是一個中央監(jiān)測和控制系統(tǒng)，管理著娛樂、舒適和安全的必要功能。它本質(zhì)上是一個基于局域網(wǎng)的系統(tǒng)，有各種接口；其中許多接口進(jìn)行實(shí)時處理。見下圖1。

圖1：IVI系統(tǒng)組件

在這個圖中，車輛可能包含一系列供乘客使用的接口，這些接口因功能和制造商而異，例如：

• 娛樂和信息--AM、FM和衛(wèi)星廣播，CD/DVD音頻/視頻--廣播和通過存儲媒體，衛(wèi)星接收技術(shù)，無線電數(shù)據(jù)系統(tǒng)（RDS）；

• 主動降噪系統(tǒng)讓座艙更安靜；

• 安全系統(tǒng)和GPS（全球定位系統(tǒng)）--導(dǎo)航、遠(yuǎn)程信息處理、安全（例如：LoJack）；

• 車內(nèi)連接--與車內(nèi)的無線設(shè)備（即USB、用于音頻和手機(jī)的藍(lán)牙?，以及用于鑰匙的NFC或超寬頻）；

• 互聯(lián)網(wǎng)連接--車內(nèi)Wi-Fi熱點(diǎn)，手機(jī)連接（4G/5G）；

• 安全 - ADAS（高級駕駛輔助系統(tǒng)）提醒（包括視頻視覺支持、車道控制和事故避免）和行動；

• 視覺傳感器--倒車攝像頭、倒車警告提醒和儀表盤攝像頭，AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）抬頭顯示器覆蓋物。

基于局域網(wǎng)各種功能的環(huán)境，將需要根據(jù)所需的反饋和控制時機(jī)來靈活地工作。例如，任何與安全相關(guān)的功能，如制動或轉(zhuǎn)向，必須比流媒體音樂或信息傳遞等娛樂功能具有更強(qiáng)大的無故障實(shí)時性能。因此，在車載信息娛樂系統(tǒng)（IVI）中存在各種串行總線和并行總線通信系統(tǒng)，如圖2的框圖和圖3的實(shí)施實(shí)例所示。

圖2：IVI框圖

圖3：IVI實(shí)例實(shí)現(xiàn)（來源：MIPI聯(lián)盟）

如何實(shí)現(xiàn)車載信息娛樂系統(tǒng)的設(shè)計
為了實(shí)現(xiàn) "車輪上的數(shù)據(jù)中心 "的愿景，并為所有利益相關(guān)者釋放數(shù)字底盤的價值，汽車設(shè)計者將需要采用一個由行業(yè)支持的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)繞的通信架構(gòu)，如來自IEEE、MIPI（移動行業(yè)處理器接口）、USB-IF的標(biāo)準(zhǔn)。串行或并行總線標(biāo)準(zhǔn)確保更好地管理整個生態(tài)系統(tǒng)的I/O功能，并能夠采用PHY層驗(yàn)證測試策略，以確保設(shè)計中的合規(guī)性和穩(wěn)健性能。

像泰克這樣的公司為驗(yàn)證車載信息娛樂系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的串行通信總線提供了一個可擴(kuò)展、靈活和強(qiáng)大的測試平臺。如下圖4所示，泰克示波器的頻率帶寬能夠捕捉到所有汽車串行總線通信的精確PHY層表示。由于具有低噪音和高波形分辨率，不會錯過任何信號細(xì)節(jié)。

圖4：使用泰克MSO5B系列對儀表盤上的CAN串行通信總線進(jìn)行驗(yàn)證

如果尋求對特定串行總線標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)證，泰克示波器有可選的軟件包，可以確認(rèn)對汽車以太網(wǎng)、USB Type C、DisplayPort和CAN/LIN總線的通過/失敗性能。如果信息娛樂系統(tǒng)的設(shè)計存在一致性問題，泰克示波器可以使用一套調(diào)試和驗(yàn)證工具來分析這些串行總線的協(xié)議層性能，從而能夠準(zhǔn)確地了解不同時期的故障來源和事件原因。

若您喜歡閱讀這篇博客，并想了解更多關(guān)于下一代信息娛樂系統(tǒng)的設(shè)計和測試挑戰(zhàn)，請查看我們關(guān)于確保下一代汽車車載網(wǎng)絡(luò)的性能和一致性的入門手冊。