电子规划自动化技能的领导厂商 Mentor Graphics近来发布一份题为《嵌入式软件正加快当今轿车的衔接和立异》的研究陈述。了解更多信息请登录：http://automotive.cn.mentor.com/。
轿车工业正在呈现难以想象的改变。说到当今现代化的轿车不得不说顾客和轿车代工厂商相同都在习惯这个千变万化的年代。毫无疑问，轿车制造商面对的应战是怎么满意顾客希望在车内取得丰厚的多媒体体会。轿车制造商最为关怀的是怎么构建安全渠道、满意车表里衔接的需求。因为还要恪守严厉的安全规则和要求，处理这些应战的难度又进一步变大。
代工厂商要想取得成功和坚持抢先就必须留意几个趋势。首要，当下有一个方针是将曩昔不同范畴和时期的车内体会整合到一同。这一方针主要是受轿车以相似消费电子设备的方法运转和反响的希望所推进。此外，车辆 电气化 产生了很多关于车内和车外的数据。一般需求对这些数据加以实时的整合、处理，并转换成可采纳举动的方式向车内的人呈现，进一步强化采纳整合处理方案的必要性。
最终，因为代工厂商规划和构建满意很多预设安全和质量门槛的车内体会，本钱问题较以往变得愈加至关重要。应战便是完成立异的一起能下降研制本钱。在这个大布景下，嵌入式软件在快速鼓起的轿车电子运用范畴发挥主导效果就毫不古怪了。
整合的车内体会跨过不同范畴
轿车电子在不断进步，从不需求嵌入式操作体系的简略的电子操控单元 (ECUs) 到现在或许需求多个操作体系的杂乱的多功用电子操控单元。曩昔，嵌入式操作体系被当作独立分隔的个别，但因为功用和安全的原因，这种状况将不复存在。操作体系是当下车辆最重要的元件，直接影响安全、安保和车表里设备、路旁边根底设施、云或外部其它车辆的衔接性。
车内衔接的需求触及各式各样的物理网络间的通讯。以太网 (Ethernet)、以太网音视频衔接 (eAVB)、轿车音频总线 ® (A 2 B ® ) 和无线处理方案这类更强的技能对传统车内网络技能起到了补充效果，如操控器局域网总线 (CAN)、FlexRay 和局域互联网络 (LIN)。为操控线路杂乱性个人网络的规划一般是以特定运用程序的需求为导向，将衔接不同车辆范畴的网关电子操控单元联络在一同。强壮的片上体系 (SoC) 和软件体系的结合让轿车制造商能考虑新的兼并的体系架构。这方面的一个比如是，一个联合车载信息文娱体系 (IVI) 和驾驶员信息驾驶舱不只显现信息文娱选项，还叠加来自不同信息源的车辆运转数据，如速度、引擎状况、安全指针(车道违背警报体系 (LDWS) 数据)等。
电子操控单元和模块整合
联网车辆具有比以往任何时候都多的根据电子操控单元的功用。豪华车运用的电子操控单元现已超越100个，下一个趋势将是从8-16位微操控器向32位根据微处理器的片上体系、再向多核根底架构搬迁。这只有在杂乱的片上体系的硬件本钱持续下降而硬件功用和才能不断变好的状况下才有含义。
跟着电子功用的增多，模块整合的必要性变得愈加显着。新的电子操控单元被添加到轿车架构上后就呈现了一系列的问题。车辆线束的杂乱性和分量增加了。车内呈现越来越多的电子操控单元也将使规范化越来越受注重。跟着硬件渠道的开展，从头规划软件或从头构建体系以便在模块之间移动或整合功用性就成了新的应战。合作关系如轿车敞开体系架构 (AUTOSAR) 在为各种轿车软件架构发明和树立敞开规范以处理这类问题方面体现非凡。轿车代工厂商、电气供货商、芯片制造商和软件公司均是AUTOSAR 的成员。
连线信息文娱
现代轿车的信息文娱体系具有比以往任何时候都多的功用互动，所以连通性的概念十分广泛。现代信息文娱体系是驾驶者和乘客指挥和操控车上各种数据的生成和发布的驾驶舱。信息文娱体系需求衔接到车辆网络以便从多个电子操控单元搜集数据，并陈述自己的状况。从外部来讲，有衔接智能设备的希望，这些越来越多地经过运用程序和技能，如苹果 CarPlay (Apple CarPlay)、谷歌安卓轿车 (Google Android Auto)、MirrorLink 完成。跟着无人驾驶轿车的呈现，信息文娱功用现在还必须与其他车辆和外界衔接。毫不古怪，一般在车头单元的信息文娱体系已成为众所周知的 轿车的大脑 。
鉴于这种对责任和功用的希望，嵌入式体系构成的驾驶舱是一项关键技能。Mentor Graphics 现已向一个名叫 Connected OS™ 的概念出资，包含能极大地进步车内体会的下一代处理方案所需的多层集成和衔接(图1)。
图1：连线操作体系 (Connected OS) 的软件渠道和开发工具高档视图。
立异跟上消费电子革新的速度
Connected OS 软件具有一个模块、一个带增强板支撑包 (SuperBSP) 的根据 GENIVI 的 Linux 渠道和一个优化的中间件层 (OPTstack)。箱外，该开箱即用的软件渠道供给关键技能，如快速发动、即时和优化音频/视频功用–构建先进的轿车运用程序所必需的功用。这方面的一个比如是，严密集成的 Connected OS 架构可使体系快速发动并激活前期的音频和视频功用，这些对满意带备份相机的信息文娱体系的要求来说至关重要。
此外，Connected OS 针对新式的网络技能具有中间件支撑，如 eAVB、A 2 B 等。事前整合的 (eAVB) 软件栈在开发低延迟时刻和实时通讯的运用方面特别有协助，如在 ADAS 中的运用(图2)。除此之外，支撑 eAVB 这类协议加上视频处理特长让根据 Connected OS 的体系具有如后座文娱 (RSE) 这类功用。Connected OS 中的 eAVB 栈按 IEEE AVB 规范开发并契合 AVnu Alliance 要求。支撑的 IEEE(美国电气和电子工程师协会)装置包含：IEEE 802.1AS、802.1Qat、802.1Qav、1722.1和1733。相同的，Connected OS 中的对 A 2 B 软件栈的支撑让轿车制造商能以更低的体系价格开发音频网络，一起进步车内音频体会。
Connected OS 作为一个根据软件的处理方案可定制程度高，为轿车制造商供给立异的灵活性和为不同车款和车龄分类。
图2：一个针对IVI和ADAS运用的根据eAVB的网格经典事例。
办理本钱的一起完成安全和质量方针
安全和安保一直是轿车厂商考虑的重中之重，跟着无人驾驶轿车的呈现，现已呈现更多的可为黑客和任何外界搅扰源运用的无线“进犯外表”。车辆架构的每一个层次都应考虑安保，从硬件到嵌入式软件、运用程序和人为因素。软件缺陷应尽或许地降到最低，持续开发对与安全休戚相关的软件的翔实测验战略。经过细心区分，很难彻底被验证的与安全休戚相关的元素可被分隔并运用更为杂乱的体系别离验证。Mentor Graphics 现已引进了一个重要软件混合的一体仪器集群处理方案，这让经验证的与安全休戚相关的图形指示器与丰厚的3D图形在一个单一的显现屏上整合起来(图3)。这些与安全休戚相关的图形在一个安全的硬件区运转并在一个独自的经过安全认证的 Nucleus ® SafetyCert™ 实时操作体系 (RTOS) 上运转，在外部搅扰和拒绝服务方面使它尽或许地安全。
图3：单个片上体系上的重要软件混合集群。
支撑多个操作体系
Connected OS 的概念不只仅包含一个根本的 Linux 操作体系。新的多核架构可包容多个操作体系，并且在它们之间完成严密的通讯联络。这包含 AUTOSAR 根本软件 (BSW) 操作体系、实时操作体系，如 Nucleus RTOS，乃至是让安卓本地运转的链接，或在一个 Linux 容器 (LXC) 里的操作体系。一旦运用多个操作体系，运用比如 RPMsg 和 VirtIO 协议就可完成安全的通讯，这样在一个范畴生成的信息就能被传输到另一个范畴(图 4 )。一个比如是需求在安保驾驶员信息集群显现器上呈现的电话状况信息。在多核结构中分隔范畴或经过运用内置办理程序可以对安保和别离进行办理，与此一起优化功用。
图4：RPMsg和VirtIO的多域通讯。
定论
在当今车辆出产傍边嵌入式软件的数量和价值仍在持续增加，轿车厂商需求保证他们采用了最新的能使体系安全互动的技能。经过细心运用行业规范和敞开源码软件来节省开发本钱现已变得比以往任何时候都重要，而专心的渠道供给商，如 Mentor Graphics 正在为二级供货商设定新规范、运用适宜的技能立异协助一级厂商和他们的轿车代工厂商满意出产时刻的要求。
