面向車用通信市場的高整合ATOP解決方案

車用通信產(chǎn)業(yè)即將產(chǎn)生重大變化，許多新興市場開始浮現(xiàn)，包括：緊急呼叫系統(tǒng)(eCall)、被盜車輛追蹤(Stolen vehicletracking, SVT)、智能交通管理、道路收費(fèi)，以及車輛到基礎(chǔ)設(shè)施(Car 2 Infrastructure)。

所有市場皆需針對售后車用單元(On Board Unit, OBU)和嵌入式OEM解決方案提供低成本的車用通信解決方案，而數(shù)據(jù)速率的需求不需超過GPRS。為達(dá)到最低系統(tǒng)成本，需要具備最小外型尺寸的新架構(gòu)(例如內(nèi)部天線、內(nèi)建SIM卡)。

同時(shí)，移動市場正發(fā)生重大技術(shù)變革，移動芯片組的系統(tǒng)整合進(jìn)展迅速。汽車產(chǎn)業(yè)中，使模塊制造商和一級供貨商在移動通信系統(tǒng)整合上所帶來的附加價(jià)值也因此脫離主流，并將只存在于頻繁使用多芯片解決方案的系統(tǒng)早期應(yīng)用階段(HSP+或LTE)。

這兩種趨勢將促進(jìn)車用通信市場的某種標(biāo)準(zhǔn)化，該標(biāo)準(zhǔn)化過程在剛開始會出現(xiàn)于對成本敏感的低階市場，但將逐漸往高數(shù)據(jù)速率市場邁進(jìn)。多家OEM廠商和一級供貨商的大量采用將會建立起經(jīng)濟(jì)規(guī)模的架構(gòu)、進(jìn)而達(dá)到成本的降低。

除了整合車用通信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)功能(如單純的GSM和GPS功能)之外，其他系統(tǒng)特性將會變得同樣、甚至更加重要。為了使系統(tǒng)不局限于單一種使用場合，可同時(shí)運(yùn)作多項(xiàng)應(yīng)用的服務(wù)能力顯然將成為關(guān)鍵要求。除了此種彈性外，為了使組織的不同部分或合作伙伴能夠?qū)Ψ?wù)進(jìn)行編程，服務(wù)編程的開放標(biāo)準(zhǔn)也變得非常重要。通過落實(shí)這樣的非專有開放標(biāo)準(zhǔn)，互操作性方面的難題也更易于解決，進(jìn)而促進(jìn)第三方服務(wù)或應(yīng)用的達(dá)成。

車用通信終端用戶主要擔(dān)心的是隱私權(quán)或?qū)﹄[私權(quán)的適當(dāng)控制。對于許多使用場合而言，交易安全及數(shù)據(jù)和代碼安全也非常重要。遠(yuǎn)程通信處理模塊可被視為進(jìn)入汽車或應(yīng)用的某種數(shù)字門戶，因此需要銅墻鐵壁般的保護(hù)。這些對于堅(jiān)固安全架構(gòu)的要求，以及實(shí)現(xiàn)檢測篡改檢測機(jī)置則有助于參與車用通信價(jià)值鏈的各方之間形成一條信任鏈(包括終端用戶、汽車、車用通信及信息服務(wù)車用單元平臺、營運(yùn)商、服務(wù)提供商等)。

為滿足此一細(xì)分市場區(qū)隔，必須提供一系列通用的功能及靈活性，以符合不同層級的整合需求。恩智浦的ATOP 2.5G第一代車用單元平臺解決方案就是為此而開發(fā)。

ATOP 2.5G是用于車用通信應(yīng)用的多核心全套解決方案，結(jié)合了GSM/GPRS、GPS、SRAM和閃存；一個(gè)以ARM7車用微控制器為基礎(chǔ)，提供CAN、USB和多個(gè)串行處理器總線；一個(gè)以銀行標(biāo)準(zhǔn)安全層級為基礎(chǔ)的SmartMX安全控制器；以及一個(gè)以NFC標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的RFID接口。ATOP 2.5G將所有獨(dú)立運(yùn)作所需的頻率產(chǎn)生器和濾波器，以及其不同組件的電壓產(chǎn)生電路都整合在一個(gè)33×33mm、厚度小于3mm的LGA封裝中。

為了滿足車庫通信應(yīng)用在成本、外形尺寸、車內(nèi)連接性和功耗的需求，ATOP 2.5特別進(jìn)行了優(yōu)化，并提供整合的標(biāo)準(zhǔn)軟件，以確?？赏ㄟ^GSM認(rèn)證，同時(shí)符合與政府要求一致的汽車工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量要求。

主要的應(yīng)用和設(shè)計(jì)邏輯將以Java為基礎(chǔ)。它便于移動(portability)、提供高效率的復(fù)雜后端服務(wù)器通信編碼和源自sand-box概念的高度安全性，并遵守開放標(biāo)準(zhǔn)。使用Java的應(yīng)用可明顯改善和簡化GSM認(rèn)證過程。ATOP 2.5G配備了標(biāo)準(zhǔn)JSR所具有的一些專有擴(kuò)充性，可方便編程，特別著重于應(yīng)用邏輯和后端通信。

對于實(shí)時(shí)任務(wù)和低階系統(tǒng)整合，以工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ARM架構(gòu)為基礎(chǔ)的接口微控制器可支持靈活的完全客制化軟件，執(zhí)行時(shí)可重復(fù)使用工具和資源。對于接口微控制器，恩智浦將提供一個(gè)包含通信功能的數(shù)據(jù)庫，當(dāng)主處理器上有Java產(chǎn)生的應(yīng)用程序時(shí)，控制器上運(yùn)作的應(yīng)用可透過多任務(wù)高速SPI連接，透過多個(gè)邏輯信道進(jìn)行透明通信(transparent communication)。該數(shù)據(jù)庫也包含ATOP系統(tǒng)上的電源管理?？蛻艨赏耆刂莆⒖刂破鞑⑦x擇適合其需求的操作系統(tǒng)、服務(wù)和應(yīng)用。

SmartMX上以產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Java為基礎(chǔ)的安全操作系統(tǒng)允許多項(xiàng)安全的Javacard小應(yīng)用程序共存，它們可用于確保程序代碼、應(yīng)用或交易安全，并可完全嵌入至具產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信任中心的信任配置環(huán)境中。與NFC RFID接口結(jié)合，ATOP可更方便進(jìn)行安全識別或安全交易，例如付款流程。未來ATOP也預(yù)計(jì)將支持內(nèi)嵌NFC的新式信用卡應(yīng)用。

目前，一款整合了除錯(cuò)板和整合開發(fā)環(huán)境的Telebox Mini參考設(shè)計(jì)可加速ATOP系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，讓設(shè)計(jì)師得以整合加速度計(jì)、天線檢測及進(jìn)階音頻等附加功能，進(jìn)一步提升車載通信系統(tǒng)的價(jià)值。

圖：專為車載通信系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的高整合度ATOP解決方案。