車載資通娛樂系統(tǒng)分析與設(shè)計

　　Telematics系統(tǒng)的主控制器/處理器要通過UART等接口來連結(jié)Bluetooth、2G/2.5G/3G無線通信、DSRC，還包括單向接收的無線技術(shù)GPS、AM/ FM、DVB-T/DVB-H/T-DMB等各種無線模塊。因此，Telematics系統(tǒng)設(shè)計上的一大挑戰(zhàn)就是這些通信模塊的天線、射頻（RF）和基帶（BB）三部分的整合。

　　無線技術(shù)多半采用不同的頻段，而接收或發(fā)射的高頻信號很容易彼此干擾而降低信號質(zhì)量，妥善規(guī)劃不同無線模塊的空間配置與隔離性是射頻（RF）模塊的關(guān)鍵。除了很多EMI/EMC的問題需要解決外，由于GSM/GPRS/3G共享射頻電路，濾波器等射頻被動組件正在向自動切換的方向發(fā)展，放大器方面也需要支持高線性度及寬帶等方面的設(shè)計。

　　不同的無線技術(shù)需要采用不同類型的天線來實現(xiàn)最佳的收發(fā)效果。天線的類型眾多，如上文提到的移動通訊（2G/2.5G/3G）的天線以平面倒F型（PIFA）、單極型（Monopole）和螺旋式（Helix/Spiral）為主；GPS則多采用片狀天線（Patch）、Helix和PIFA等，其中又以Patch及Helix使用最多；此外，為了提升接收效果，車載天線也會采用車體外接收天線或天線分集（Antenna Diversity）技術(shù)來選擇接收強度較強的訊號。

　　Telematics系統(tǒng)軟件架構(gòu)

　　除了硬件，操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件也決定了Telematics設(shè)備的性能。常見的車載嵌入式操作系統(tǒng)有Wind River的VxWorks、QNX Software的QNX及Acclerated Technology的Nucleus Plus等。由于汽車在安全性等方面的特殊要求，一般的操作系統(tǒng)難以滿足車載系統(tǒng)抵抗惡劣環(huán)境和較長的使用壽命等能力，汽車制造廠對車載設(shè)備的可靠性要求遠高于3C設(shè)備，因此Telematics軟件平臺往往會選用專用的RTOS嵌入式操作系統(tǒng)。Telematics的重要應(yīng)用軟件則包括A-GPS、方位推算（Dead Reckoning, DR）、LBS位置服務(wù)、遠程診斷等增值功能。

　　中間件（Middleware）屬于可復(fù)用軟件的范疇，位于操作系統(tǒng)軟件與用戶的應(yīng)用軟件的中間。好的中間件能加速對特定功能的開發(fā)時程，也能擴展應(yīng)用上的功能，例如加速DVB-H移動電視的電子選單功能配置等。

　　目前嵌入式軟件系統(tǒng)已逐漸擺脫封閉性的專用架構(gòu)，開始走向開放性接口，即抽象硬件接口（Hardware Abstraction）的概念。抽象硬件接口的架構(gòu)同時為應(yīng)用程序提供針對特定操作系統(tǒng)的統(tǒng)一軟件接口，和為底層硬件設(shè)備的抽象化接口。開放式架構(gòu)加速了設(shè)計開發(fā)的速度，可有效縮短上市時間。

　　如圖所示軟件構(gòu)架，Telematics系統(tǒng)由底層的硬件接口、中層的驅(qū)動程序、及上層的應(yīng)用程序三個層次組成，三者之間則通過低階API及高階API來進行溝通。

　　底層硬件設(shè)備包括多媒體加速器/音視頻編譯碼器、UART接口、USB接口、Bluetooth等通訊接口，以及LCD控制器、照相機等一般性應(yīng)用的標準硬件接口；中間部分主要包含處理核心、設(shè)備驅(qū)動程序和文件系統(tǒng)的操作系統(tǒng)功能，以及多媒體架構(gòu)、語音及網(wǎng)絡(luò)的通訊架構(gòu)、Java和安全性架構(gòu)等；語音、游戲、短信、瀏覽、PIM等功能位于上層的應(yīng)用軟件部分。

                                           圖六　開放性軟件系統(tǒng)架構(gòu)

　　結(jié)論

　　汽車電子帶來的全新駕駛體驗是促使其飛速發(fā)展的動力，雖然其與普通的消費型電子產(chǎn)品在硬件架構(gòu)上很相似，但在應(yīng)用功能上卻差異很大。

　　標準化是Telematics系統(tǒng)服務(wù)實現(xiàn)的關(guān)鍵。例如行車記錄、安全保障、位置服務(wù)（LBS）和電子收費（ETC）等，許多應(yīng)用除了整個機車產(chǎn)業(yè)以外，還涵蓋了通訊、交通、金融、廣電等多個領(lǐng)域；此外，應(yīng)用的定制化也要求廠商獨特的創(chuàng)意和靈活的設(shè)計制造能力。