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QNX 互连汽车参考(CAR) 计划

QNX 互连汽车参考(CAR) 计划
QNX 互连汽车参考(CAR) 计划

摘要

未来汽车不仅须连接各种便携电子设备,还要确保用户能连接因特网、家用网络、办公室、其他车辆甚至路面基础设施。由于汽车已成为云计算技术的首要应用领域,因此车载资讯娱乐系统成为一个应用程序平台,允许以安全可靠的方式进行动态更新,以增加新的软件功能和应用程序。QNX?互连汽车参考 (CAR) 计划为汽车制造商和配件供应商提供了所需的工具和技术,以便其迅速制造出引人注目、互连性强和可扩展的车载系统。QNX CAR 参考实现集成了 QNX 公司及其合作商掌握的各种先进技术,以提供匹配汽车硬件的响应迅速、开箱即用的操作系统。不仅如此,QNX CAR 计划还体现了全新的商业理念,包括免费获取参考实现和相关的源代码用于原型制作、完全满足汽车产品生命周期要求的商业模式和庞大、兼容的汽车生态系统。

目录

摘要 (1)

目录 (2)

简介 (3)

QNX 在汽车业的应用 (4)

QNX CAR:技术展望 (6)

软件组件 (6)

参考实现 (7)

资讯娱乐参考系统 (7)

仪表板参考 (8)

汽车开发和集成服务 (10)

QNX CAR 软件架构探索 (11)

QNX CAR 软件架构概述 (11)

QNX CAR 软件架构-深入阐释 (12)

人机界面层 (13)

人机界面应用程序 (14)

人机界面服务 (14)

分层人机界面 (14)

中间件服务层 (15)

多媒体 (15)

免提电话 (17)

导航 (18)

软件升级 (18)

浏览器 (19)

语音 (19)

QNX Neutrino 操作系统服务层 (19)

文件系统 (20)

图形 (20)

高可用性 (21)

数据库 (22)

设备互连性 (22)

用户输入 (23)

网络 (23)

QNX Neutrino 核心操作系统层 (24)

微内核 (24)

多核 (24)

快速启动 (25)

瞬时设备启动 (25)

资源管理器框架 (25)

板级支持包 (BSP) 层 (26)

QNX 汽车生态系统 (27)

总结 (29)

缩写 (30)

简介

媒体播放器、智能电话和相关产品已成为消费者日常生活必不可少的组成部分。消费者希望把这些便携设备带入车内,并让其与车载娱乐系统进行无缝交互。而让这些设备在车内实现连接只不过是冰山一角。当今消费者对因特网互连的渴望日趋强烈。他们希望并常常需要在旅行时保持在线状态。未来的汽车必须连接因特网、家用网络、办公室、其他车辆甚至路面基础设施。

这意味着在车内实现系统互连将更为复杂。具有分离嵌入式音响本体和后座娱乐装置的系统逐渐成为分享车内媒体的连接网络。

由于汽车制造商一直致力提高驾乘人员在车内的安全,因此车外可视功能在车载驾驶信息系统的发展过程中扮演着越来越重要的角色。利用红外扫描和高级视觉系统等先进技术,就能使信息显示器与车辆周边环境密切联系以精确识别其他车辆、道路状况、路面障碍物、能见度差等因素带来的危险。

尽管汽车制造商在自已的汽车中集成了这些功能,以提供功能全面、性能可靠的产品吸引消费者,但他们必须要保证能不断盈利。汽车制造商和配件供应商们面临的挑战是,必须紧跟科技飞速发展的步伐并满足消费者不断变化的需求,同时还要控制产品质量和生产成本、交付独具特色的产品并缩短开发周期以保持竞争优势。

图1 - QNX 互连汽车参考 (CAR) 为汽车制造商和配件供应商提供了其所需的工具、技术和服务,以便迅速开发可靠性极高的“互连”车载系统。

在认识到需要一种全面的软件生命周期技术促进软件开发和集成后,QNX 软件系统公司引入了互连汽车参考 (QNX CAR) 计划。凭借在几百种车型和数百万辆汽车上成功配置的经验,QNX CAR 计划提供了完整集成的参考实现组合、工具和服务,以便用户迅速开发可靠的车载系统并大幅缩短了软件的开发周期。

QNX CAR 计划突破了技术范畴;它还体现了全新的商业理念,包括免费获取参考实现和相关的源代码用于原型制作、完全满足汽车产品生命周期要求的商业模式和庞大、兼容的汽车生态系统。本文将着重介绍 QNX CAR 所采用的软件架构和技术。

QNX 在汽车业的应用

QNX CAR 计划充分认识到汽车软件市场的自然发展规律,并依据 QNX 软件系统公司在汽车市场的丰富经验周密制定。同其他所有操作系统平台组合相比,QNX 软件应用于更多的车型 (200) 并被更多的汽车制造商和配件供应商采用。它已应用在全球 1000 多万辆汽车上,其中包括 50% 以上在工厂安装的蓝牙免提系统。

QNX 软件系统公司在汽车市场取得的巨大成功是其长期致力满足汽车消费者的严格要求的结果。除为用户提供汽车级中间件和操作系统技术外,QNX 还创建了有 90 多个技术合作商参与的大型生态系统,为汽车制造商和一级供应商提供可获取互补硬件和软件技术的“一站式服务”。无论其需要的解决方案是用于导航、语音识别、蓝牙、Java、网络中间件、图形,还是数据库、工具或处理器,QNX 的客户都能从多个供应商那里获得技术支持,这些技术已全部集成到QNX? Neutrino?实时操作系统中,这种功能全面且运行可靠的操作系统可满足嵌入式系统资源有限的要求。

几乎全球所有的主要汽车品牌-包括讴歌、阿尔法-罗密欧、奥迪、宝马、别克、凯迪拉克、雪弗兰、克莱斯勒、戴姆勒、道奇、菲亚特、福特、通用汽车、本田、悍马、现代、英菲尼迪、捷豹、吉普、蓝旗亚、马自达、梅赛德斯、迷你宝马、三菱、尼桑、欧宝、庞迪克、保时捷、萨博、土星、双龙、丰田和大众汽车-目前都采用了基于 QNX 技术的系统。因此长久以来,驾乘者一直在享受 QNX 技术带来的便利。

以下是选自一些成功方案中的几个实例。

奥迪汽车多媒体界面 (MMI)-已配备在多款奥迪车型中的多媒体界面可连接车内所有先进的电子系统,从而能使驾驶者任意控制各种设备,从基于 DVD 的导航系统到蓝牙通信、CD 音频和卫星广播。

捷豹汽车 XK 仪表板-这种先进的 TFT 式仪表板可提供豪华型运动旅行车所需的精巧工艺与动感风格,同时又能为驾驶者提供更加丰富和详尽的信息。

通用汽车的 OnStar 系统-即通用汽车公司以订购方式提供的通信、安全与保安、导航及便利服务,目前,OnStar 已成为北美市场中所有新型通用汽车的标配系统,同时也是公认的远程信息处理技术解决方案的市场领导者。

宝马汽车资讯娱乐系统-已在部分宝马车型中配置的该系统可控制不同的车载设备功能,如导航、音频、iPod 与 MP3 播放器连接、媒体管理和蓝牙免提功能。

保时捷汽车通信管理 (PCM) 系统-该系统是所有音频、通信和导航功能在车内实现集成的中央控制器。它荣膺德国电气工程师协会/自动化控制技术协会颁发的 USE-WARE 大奖,并凭借为用户提供各种简便、快速实现的导航、娱乐和通信功能而广受赞誉。PCM 系统具有一个 6.5 英寸的大型触摸屏,还具有 iPod 与蓝牙兼容功能以及实时交通拥堵状况服务功能 (XM Nav Traffic)。该系统具有 40 GB 硬盘用于储存导航数据,并可按要求通过语音命令进行控制。

雷诺三星汽车 SM7 INS-700 系统-该系统可提供种类繁多的服务,包括远程信息处理(3D 导航、交通情况报告)、车载设备控制(空调、音频、行驶里程、发动机控制装置监测)、接收数字多媒体广播 (DMB)、多媒体播放(MP3、WMA、视频等)以及后座娱乐功能。

克莱斯勒汽车 MyGiG 多媒体娱乐系统-具有 30 GB 的硬盘用于 CD 抓轨和储存导航数据,它还包含一个 Gracenote 搜索引擎可提供艺术家、音轨和曲目名称等信息。

大宇汽车 VisionJoy 导航系统-即一种集成的导航语音信息服务装置,它利用触摸屏界面与GPS 功能提供最新的交通及拥堵路况信息,并能自动选择最佳路线,提供详细的分路段显示的语音引导服务。它还支持多媒体播放 (CD/MP3) 并能连接因特网,以便用户访问网页、收发电子邮件和进行网上购物。

现代汽车的 Mobis MTS-1 导航系统- MTS-1 系统可同时管理导航功能、免提电话模块、后座娱乐系统显示屏和其他多媒体应用程序。该装置还通过单独的多功能控制台集成了标准汽车控制功能,如车窗升降、座位调整和暖通空调等。

萨博 9-3 汽车资讯娱乐装置 ES3-7-这种高端资讯娱乐系统将蓝牙和导航功能融为一体并连接多媒体定向系统传输网 (MOST),可提供地图导航和分路段显示服务。驾驶者还能同时使用多种设备,包括基于 DVD 的 GPS 导航系统、无线电数据系统 (RDS) 接收器、多碟机和手机。

讴歌汽车 HandsFreeLink 系统-这种具有蓝牙功能的免提电话系统是讴歌汽车的标配,它能为手机建立无线连接并允许驾驶者在关注路况的同时拨打和接听电话。

克莱斯勒太平洋汽车 UConnect 系统-即一种可选配的车载免提通信系统,它能自动降低音频系统的音量并通过蓝牙连接的通话器接通打入的电话。安装在后视镜的麦克风还能接收语音命令以使驾驶者专注驾驶。

QNX CAR:技术展望

为制造功能全面的系统,汽车供应商会尽可能多地寻找软件然后将各种技术融入到一个集成系统内。这种方法为用户了提供自由选择的机会,并允许其根据系统要求和单位成本选择适用的技术。为支持这种技术,QNX CAR 提供了多种选项:

?预集成的参考实现-可提供响应迅速、开箱即用的操作系统并允许客户根据具体需求进行修改。参考实现是建立在集成应用程序平台上的,该平台可进行动态升级以增加新的功能。

?独立软件组件-客户可将选定的组件融入现有的设计中,无需使用全部的预集成参考实现。

图 2 - QNX CAR 提供了一组软件组件,用户可将其集成到现有的设计和参考实现中,以便获得响应迅速、开箱即用的操作系统和高质量的工程技术支持。

软件组件

QNX CAR 的核心组件是由 QNX 软件系统公司的系列中间件和操作系统产品及其汽车生态系统提供的。

QNX Aviage? 多媒体套件-可完全自定义的平台用于创建高价值的数字资讯娱乐解决方案,从简单的多媒体播放器到可共享媒体的多用户媒体网络。

QNX Aviage 人机界面套件-人机界面解决方案能令引人注目的用户界面具有丰富的可连接网络的应用程序以及夺人眼球的视觉效果。

QNX Aviage 声音处理套件-经实际应用验证的算法模块库可提高语音通信的清晰度、质量和精确度。

汽车生态系统- QNX 生态系统囊括了 90 多家公司,可提供目前汽车生产方案所需的几乎所有技术。

QNX Neutrino 实时操作系统-功能全面且性能可靠的操作系统可按需求删减以满足嵌入式系统资源有限的要求。

QNX Momentics? 工具套件-基于 Eclipse 的综合全面的集成开发环境具有创新分析工具和包含第三方工具的庞大生态系统。

参考实现

QNX CAR 系统架构包含了汽车制造中的众多潜在用例。QNX 软件系统公司利用 CAR 以开发

一系列采用 QNX 及第三方技术的参考实现。这些参考实现极大减少了程序开发全过程的精力

投入,从而能使汽车配件供应商扩展及定制软件以满足生产计划的要求。QNX 公司的汽车解决

图 3 - 使用 QNX CAR 资讯娱乐参考系统创建的实例。

方案团队能帮助用户将参考设计移植到产品级软件中。

当今的汽车资讯娱乐系统包含从低端无线电设备到高端多区域音频/视频系统等种类繁多的电子

常都具有以下一种或多种功能:

ne 播放器及其他装置 ?

通过 CD 、USB 、SD 等播放器播放音频文件和压缩音频文件 如倒车后视系统或停车辅助系统 助的远程信息处理技术

此的部分。QNX CAR 资讯娱乐系统参考融合

了 QNX 及其技术合作商的大量汽车产品,以推动与这些系统相关的开发过程。

资讯娱乐参考系统

装置,这些装置通?

可连接苹果公司的 iPod 播放器、微软公司的 Zu ?

能与手机进行免提集成 ?

视频播放,包括 DVD 视频和 MPEG4/H.264 格式的视频 ?

接收卫星广播 ?

根据兴趣点进行导航 ?

辅助驾驶功能,? 支持远程监测和应急辅因,资讯娱乐系统将成为汽车内部软件应用最密集

图 4 - QNX CAR 资讯娱乐参考系统是依赖 QNX Neutrino 实时操作系统的可靠性研制的,同时依靠

QNX Aviage 多媒体套件和 QNX Aviage 声音处理技术套件和技术合作商的技术。

将模拟信号的最新车载电子设备,汽车制造商充分利用这一机会,调

整前端与中心显示器以使自己品牌的产品与众不同。驾驶者可操控的功能越来越丰富。因此,

配置和突出品牌的方式在仪表板内显示这些内容就极具吸引力。如果设置正确,

仪表板参考

仪表板是负责转为数字信号以安全、可这些“可配置”的仪表板甚至能避免驾驶者分心。

图 5 - 使用 QNX CAR 数字仪表板参考创建的实例。

显示器技术的进步、消费者对用户界面的预期(如针对 iPhone 等设备) 以及汽车级图形和片上系统 (SOC) 的价格点都对高级数字仪表提出了新的要求。下一代仪表板必须能轻松合并呈现以下装置提供的信息内容:

?车辆总线(CAN、J1850 等)

?摄像头

?防撞数据

?导航系统

?媒体/连接总线,如多媒体定向系统传输网 (MOST)、蓝牙、USB 等

尽管消费电子设备的用户界面和技术影响仪表板甚至需与其进行交互,但仪表板不能使用消费电子级的操作系统。相反,这种新一代的仪表板必须在所有时刻都能立即运行,并支持汽车级解决方案所需的任务/生命关键型应用和实时性能。

图 6 - QNX CAR 数字仪表板参考融合 QNX Neutrino 实时操作系统和 QNX Aviage 人机界面工具套件以可靠地呈现最新显示技术平台(如 Adobe Flash)和基于行业标准的图形。

汽车开发和集成服务

QNX 深知,参考实现需适应汽车制造商的特别要求,因此在多数情况下,这些参考实现必须能扩展和自定义。QNX 软件系统公司为要求极严格的汽车系统集成和开发项目提供了多种服务。

汽车解决方案团队

这支专业工程师团队可为用户提供长期技术支持、开发和集成服务。它能为客户项目团队提供综合延伸服务,以确保实现项目里程碑并最大程度减少项目计划时间和技术风险。该团队在服务汽车制造商和一级供应商方面具有丰富的经验,目前它在协助满足生产启动 (SOP) 截止期限上的成功率是 100%。他们能定制并优化 QNX 生产和预生产软件以满足特定项目要求,并针对所有项目开发和技术支持需求提供专注的实时响应。与汽车制造有关的专业技术包括(但不限于):

?架构评审

?演示支持

?技术原型制作

?驱动程序开发和优化

?系统级分析

?与目标机平台有关的测试

?现场技术支持

?高级系统级优化

?快速启动与车辆总线定时要求

o早期音频和视频

o系统分析

o材料清单成本缩减

o减少内存占用

汽车技术攻坚团队

负责提供周期短、优先级高、时间紧的解决方案,该团队可根据临时通知提供现场服务,帮助客户进行故障排解并解决方案执行过程中出现的复杂难料的问题。该团队由 QNX 汽车技术方案团队的丰富资源和 QNX 核心工程技术团队提供支持,它还与主要的汽车软件/硬件产品和服务供应商保持着密切的关系。

汽车设计联合工作小组

适用于短期或中期技术支持及开发,该项服务能够让用户的工程技术团队与 QNX 汽车技术解决方案团队联手合作。QNX 可以为联合开发团队的成员们提供开发场所和实验室、测试设备、原型硬件,必要时还可以提供汽车。

QNX CAR 软件架构探索

QNX 及其生态系统共同为一级供应商提供了综合全面的软件栈。QNX CAR 软件架构是在与一级供应商和汽车制造商的不断互动的过程中开发的,并体现了汽车业当前和未来的发展趋势。QNX CAR 软件架构概述

图 7 - QNX CAR 软件架构中使用的组件概述。

QNX CAR 软件架构重视从硬件支持(板级支持包)到人机界面技术的所有部分,并有开发工具、专业服务及社区门户网站提供技术辅助。

车用的板级支持包- QNX 与业内主要的处理器供应商密切合作,以汽车市场为目标研制适用于汽车级芯片的的板级支持包。我们的战略技术合作商包括飞思卡尔半导体、英特尔、德州仪器、瑞萨和其他许多公司。

QNX Neutrino 实时操作系统-屡获殊荣的 QNX Neutrino 实时操作系统提供了无与伦比的可靠性和可扩展性并已配置在 200 多种车型中。

QNX Neutrino 服务- QNX 提供了超越实时操作系统要求的大量软件组件,包括互连组件、高级图形、高可用性、文件系统和网络组件。

中间件服务- QNX CAR 预集成了现代汽车研发项目所需的许多主要的中间件组件(图形、免提和多媒体),因而使工程师无需应对自行研发时面临的技术挑战。

第三方技术-由第三方公司组成的 QNX 生态系统可提供来自业内技术领导者的技术组件以制造QNX CAR 参考实现。

人机界面层-指现有的各种选项,包括汽车生态系统提供的 QNX Aviage 人机界面套件和第三方人机界面技术。

QNX Momentics 开发工具套件- QNX Momentics 开发工具套件是一种基于 Eclipse 的工具链,它可提供许多增值工具,包括代码覆盖、系统和应用程序分析和内存分析。

QNX 汽车技术服务团队-身经百战的软件工程师团队拥有丰富的经验,能帮助一级供应商和汽车制造商满足生产启动截止期限的要求。

Foundry27 网站社区与透明开发- QNX 网站社区允许用户以一站式服务的方式获取 QNX 源代码、接触 QNX 软件开发人员、QNX 社区、论坛和第三方软件。

QNX CAR 软件架构-深入阐释

图 8 - QNX CAR 的基础是一种软件架构,它允许汽车业供应商自由选择适用的技术以研制系统。

人机界面层

QNX CAR 软件架构将人机界面层从存在于中间件服务和操作系统服务层内的核心功能中清楚地分离出来。这能为汽车制造商和配件供应商提供许多便利:

?支持软件的逻辑和系统行为能被任何人机界面实现利用,从而减少了制作专用用户界面所需的开发工作量。

?性能稳定的人机界面与中间件服务,确保用户程序可以独立地更改。

QNX 人机界面层技术

许多现代的设计工作室都采用各种图形和动画制作工具,包括在汽车级人机界面的设计初期和制作阶段使用 Adobe Flash,然后使用替代技术(如 C/C++ 或 Java)对界面进行重新编码。这样就会使设计效率低下,因为整个人机界面需要制作两次——一次是在创作阶段,另一次是在实施阶段。

图 9 - QNX CAR 软件架构的人机界面层包含许多样本程序(此处显示了几种),用户可对其进行自定义以匹配汽车制造商的规范要求。

QNX 已采用使用 Adobe Flash 开发人机界面的技术,它使总体图形设计与随后的开发周期形成一个整体。使用 QNX Aviage 人机界面套件,用户现在就能在 Adobe Flash 中制作整个人机界面的原型,然后在 Adobe Flash 中进行生产,因此极大减少了开发周期和工作量。

QNX CAR 人机界面层分为两个主要的子系统:

?人机界面应用程序——可自定义以匹配汽车制造商的产品外观与感觉的一组样品程序。

?人机界面服务——一种应用程序框架,它能启动并控制人机界面程序并管理中间件服务和操作系统服务层的接口。

人机界面层使用底层的软件服务以通过触摸屏以及语音处理图形和用户输入/输出信息。从显示器的角度看,操作系统服务层提供的核心图形技术使人机界面显示器包含 Adobe Flash、视频、OpenGL ES 和 OpenVG 程序。

人机界面应用程序

QNX CAR 人机界面应用程序的子系统包含多种样品程序:媒体播放器、电话、时钟、日历、计算器、气象服务、YouTube 视频、图片浏览器、参数选择(包括用于输入数据的虚拟键盘)和家用软件程序,允许用户利用媒体控制、时钟和日历之类的控件对主显示器进行个性化设置。

人机界面服务

人机界面服务子系统包括一个应用程序框架,可控制人机界面布局、尺寸调整、程序生命周期和底层中间件与操作系统服务层的接口。这些功能强大的 ActionScript类库,可以简化新程序开发的过程。人机界面服务子系统还提供已针对 QNX Neutrino 实时操作系统运行时环境进行优化的Adobe Flash Lite 3 播放器。

图 10 -多个图形应用程序可与 QNX 人机界面层共享显示屏,这归功于 QNX 核心图形分层功能。

分层人机界面

人机界面层还可与低级图形功能合作,从而允许多个用户程序共享显示器。例如,当 QNX 人机界面程序与基于非 Flash 的图形程序(如车载设备发送的导航或视频信息)共享显示器时,可创建混合显示器。这种共享显示功能可通过专用显示区域、分色配叠或逐像素透明混合处理技术进行不同的分离显示,从而允许人机界面程序融入导航地图。

中间件服务层

QNX CAR 软件架构的中间件服务层提供了一组可重复使用的应用程序和汽车中间件,从而能使

开发人员将应用程序逻辑从人机界面层中分离出来。QNX 还与其生态系统密切合作以提供汽车

平台所需的所有中间件。

11 - QNX CAR 软件架构的中间件服务层包含许多第三方组件。

多媒体

多媒体是所有汽车资讯娱乐系统的基础。为简化多媒体系统的开发并加速产品面市,QNX

提供

图了功能强大的 QNX Aviage 多媒体工具套件,它是一系列可完全自定义的软件产品,便于用户

迅速制定高价值的数字资讯娱乐系统解决方案。该工具套件包括便携装置查找、元数据同步、

播放、搜索与扫描、特技播放(快进/快退)和抓轨功能,它设计用于支持多音频/视频区域和多

位同步用户,从而允许车内的每位乘客获得独立的多媒体体验并进行单独控制。

图 12 - QNX 多媒体工具套件的模块化接口允许开发人员根据不同设备的配置要求替换组件。

媒体播放器

样品媒体播放器以作为人机界面层实现的一部分。人机界面使用多媒体引擎提供的

多媒体引擎(媒体控制与播放)

多媒体引擎提供了公用应用程序接口以控制多媒体播放,并记录

QNX 提供了应用程序接口和数据库检索和显示曲目、音轨和元数据。

QNX Aviage 多媒体工具套件的来自不同装置的媒体信息,包括连接的便携装置和内部媒体储存装置。这种高级应用程序接口

汲取了便携装置连接、媒体编码/解码的精密性和底层技术的精华,以为人机界面程序提供主接

口点。

例如,M3U 标准及扩展型、iTunes、PLS、ASX、WAX 和 WVX 等播放列表都能自动处理,而无需程序中所需的分析逻辑。对于视频播放而言,还可提供 QNX 兼容 DVD-V 导航和 MP4/H.264 视频播放解决方案。

在具有多重音频区域(如负责播放前座和后座娱乐内容的音响本体)的应用环境中,QNX 技术能有效管理播放状态,使多种控制器间的协调配合更加容易。通过采用透明分布处理 (TDP) 技术,QNX 公司专门开发的一种网络技术,不同装置可在车载网络中实现共享——后座装置可播放或控制与音响本体连接的媒体装置,即使它们同时运行独立的处理器。数字仪表板也可协调显示或控制另一区域正在播放的内容。

媒体处理

QNX Aviage 多媒体工具套件可进行优化以处理目前使用的特定硬件配置上的所有媒体内容。有些系统相对比较简单,只提供音频内容,并完全能在主处理器上运行。另外一些系统需要对音频和视频进行多重同步播放,而且常常需要同时使用主处理器和数字信号处理器。QNX 媒体处理功能同时支持软件编解码和数字信号处理器加速编解码。

该工具套件支持多处理器架构上的 WMA、AAC、MP3、Ogg Vorbis、CDDA、FLAC 和 WAV 解码和编码格式。它还支持半导体制造商提供的优化解码器,如瑞萨 SH-4A AAC 解码器,或片上基于数字信号处理器的解码器,如德州仪器生产的车用 DaVinci 解码器。

便携装置互连

目前使用的大部分外部媒体播放器都与 QNX Aviage 多媒体工具套件兼容。具体包括:

?苹果 iPod 的所有版本,由单线 USB 数字音频和控制(与苹果认证 IC 一起)或双线串口/USB 模拟音频控制提供支持。iPod 单线与双线连接类型都支持模拟视频的播放。

?微软 Zune 播放器与使用 MTP 协议和验证符合 Windows Vista 装置(之前为 PlaysForSure)的要求,以及具有 WM-DRM 10 的数字版权管理。

?使用 A2DP 播放串流音频的蓝牙电话和通过系统使用的蓝牙协议指定的插件进行命令/控制的音频视频远程控制配置文件 (AVRCP)。

?通用 USB 内存条和驱动程序以及 SD/MMC 卡。

QNX Aviage 多媒体工具套件的媒体储存组件提供了必要的文件系统和硬件驱动程序以支持

CD/DVD 驱动器和嵌入式硬盘。支持选项还扩展到与汽车有关的驱动器,如多媒体定向系统传输网 (MOST) CD/DVD 多碟机和低成本的串口光盘驱动器,如 Philips M8 或 Shinwa。储存在互连便携装置上的媒体看起来就像是一个文件系统。

媒体同步与数据库

QNX Aviage 多媒体工具套件包含 QDB 数据库,可用于在所有多媒体设备上整理文件和元数据,以便让所有媒体内容以统一的面貌出现在系统中。QDB 是基于 SQLite 数据库的,并经过 QNX 技术优化并对汽车开发环境进行了可靠性处理。

多媒体引擎使用数据库通过对媒体变化进行智能检测并只对差异进行同步,从而能快速完成对之前使用的装置进行再同步处理。快速同步非常重要,因为它可在装置连接时支持搜索和播放功能。

最后,用户还可利用每个曲目上的其他数据、艺术家、歌曲或装置对模式进行扩展以自定义数据库。此外,它也能被其他应用程序使用,如电话簿或个人收藏。

数据库中的所有内容都是以 UTF-8 储存的,从而最大程度增加了储存空间,同时又能轻松实现国际化和多语言支持。如您选择使用 UTF-8 以外的其他格式进行国际化,多媒体引擎还支持客户提供的字符编码插件。

免提电话

电话系统对许多汽车应用而言都是最基本的需求。这类系统须考虑的最重要的要求包括管理车外无线电设备和软件协议栈,以获取已连接电话发出的数据、语音和多媒体内容。

具有噪音抑制功能的汽车级回声消除解决方案对在车内环境中实现免提通话连接而言是必不可少的。

在这种应用条件下,蓝牙组件可负责与外部无线电设备进行通信,并提供通用程序级接口以控制数据和通话服务。

图 13 - QNX Aviage 声音处理套件与 QNX Aviage 多媒体工具套件在 QNX CAR 参考实现内协作处理音频和免提数据流。

为进一步提高免提通话功能开发和集成的效率,QNX 公司在 QNX CAR 资讯娱乐系统参考中集成了 iAnywhere (Sybase) Blue SDK v3.0。这种软件开发工具包提供了所有通用电话功能所需的协议栈和配置文件,包括装置配对 (SDP)、免提 (HFP)、网络 (BNEP) 和串流音频 (AVRCP/A2DP)。协议栈能连接许多不同的蓝牙无线芯片组,如 CSR BlueCore 4。还提供了样品人机界面程序以说明如何控制系统以保证数字拨号和获取电话簿功能的正常运行。

设计的所有电话组件都能确保集成团队使用替代的参考实现修改和/或更换组件。例如,使用不同的算法替换声音处理组件不应影响其他系统,只要保持采用模块化设计的应用程序接口。

回声消除与噪音抑制

QNX Aviage 声音处理套件提供了声音处理组件,它会在蓝牙免提配置文件处理电话、麦克风和扬声器发出的音频时启动。该套件同时具有回声消除和噪音抑制功能,它是根据经实际应用验证的算法模块库创建的,能有效提高车内免提通话和语音识别系统的语音通信的清晰度、质量和精确度。

有 15 家以上的汽车制造商在几十种车型中采用了 QNX Aviage 声音处理技术套件。该套件能从路面、建筑、发动机、风声、雨声和其他车辆产生的车厢噪音中探测并提取通话语音。

为提高设计灵活性,该套件可在通用处理器或数字信号处理器上运行:

?通用处理器-无需专用硬件,因而能减少材料清单 (BOM) 成本。

?数字信号处理器-减轻通用处理器的负担以利用现有的硬件。例如,适用于德州仪器生产的用于汽车平台的 DaVinci里的数字信号处理器。

套件中包含的不同预定义模块既可单独使用,也可根据应用要求、车厢内的特定环境、和语音提高的程度一起使用。

导航

QNX 软件系统公司与业内主要的导航产品供应商共同合作,包括 NavNGo、Aisin AW、Navigon、Elektrobit,还有其他许多公司。汽车制造商及其供应商采用的大多数导航引擎已被导入 QNX Neutrino 实时操作系统中。像 Harman Becker、Delphi 和 Visteon 这样的一级汽车供应商目前已使用 QNX 公司的技术并与我们的导航技术合作商合作,研制导航系统。

QNX 导航软件使用 OpenGL ES 和 OpenVG 等图形标准以满足硬件加速图形的要求。QNX 拥有适用于汽车级图形处理器(如 Fujitsu Carmine、Coral、nVidia NV-18、Imagination MBX 和SGX IP)的解决方案。

软件升级

汽车制造业要面对的现实是新车型的设计必须在实际生产模型发布前完全结束。此外,多数车型在经过重新设计前,都会连续生产多年。当用户购买一辆汽车时,汽车的预期使用寿命通常至少为十年。

这与消费电子产品市场形成了鲜明对比,消费电子产品设计周期很短,消费者日益渴望迅速获得最新功能,而且愿意购买具有最新功能的设备替换原来的设备。这种差异使消费者可获得的最新电子设备和车载电子设备形成巨大反差。

QNX 软件系统公司通过提供可动态升级并能以可靠、安全的方式增加新功能的应用平台,缩小了这一差距。QNX CAR 软件更新功能可在汽车部署后通过更新软件和数据源,以延长车载系统的使用寿命。

使现有的应用程序和数据保持最新状态是只不过是计划的一部分。在因特网无处不在的世界,增加全新应用程序(如后座娱乐装置用的游戏)已成为一种可能。实现这一切所需的技术包括云计算装置内的应用程序分布架构,以及可分离安全沙盒的附加程序以支持软件升级的平台。QNX 软件系统公司与汽车制造商积极合作,以确定用于动态应用程序交付的完整框架。

QNX 汽车技术解决方案团队已帮助许多公司设计了性能优异的解决方案,以通过无线方式进行软件更新,以及通过 USB 接口对客户交付软件进行更新。此外,QNX 还与能提供业内认可的无线更新解决方案的 RedBend 软件公司合作。RedBend 的软件技术可创造一种智能代码增量,发送到车内并用于重新刷新设备的闪存。它们的解决方案有利于创建大幅缩小的下载包,无需复制闪存空间以保留两个冗余图像,并能在有可能的电源中断的情况下,保证闪存刷新。

浏览器

QNX 可嵌入式浏览器是基于 WebKit 开源项目的。这种开源解决方案提供的浏览器可定制满足特定项目的需求,无论是要求简单的嵌入式浏览器呈现 HTML 内容还是针对独立式浏览器。WebKit 提供的浏览器可定制满足嵌入式平台的规模和性能要求,Safari(苹果 iPhones 与 iPod 触摸屏所使用的)与 Chrome(谷歌的 Android 所使用的)也采用了相同的底层浏览器技术。

语音

许多经生产验证的客户设计都使用了 QNX 公司技术合作商提供的语音识别软件和文本-语音转换软件。这些技术合作商包括 IBM、Nuance、Temic 和 VoiceBox。

QNX Neutrino 操作系统服务层

操作系统服务层是基于经实用验证的 QNX Neutrino 实时操作系统的。

图 14 -操作系统服务层为应用程序开发提供了广泛基础。

文件系统

资讯娱乐系统通常需要储存大量的媒体、音乐元数据、地图数据和兴趣点信息。此外,用户还会通过便携装置引入各种格式的媒体。为满足这些要求,操作系统必须提供不同媒体所需的多种文件系统。QNX 提供了通用媒体格式所需的全套文件系统,包括:

?用于硬盘的 QNX 电源安全型文件系统

?用于 USB 内存条和硬盘驱动器的 FAT、Ext2、NTFS 与 HFS 格式

?用于闪存(NAND 与 NOR)的嵌入式文件系统

?用于 CD 和 DVD 的 ISO9660、Joliet 和 UDF 格式

?用于网络文件系统的 NFS 和 CIFS (SMB) 格式

如用户需要直接访问便携装置文件系统,QNX 还提供了用于 iPods、Zunes 播放器和其他便携装置的简单的POSIX文件系统接口。

QNX NOR 闪存文件系统 (FFS3) 提供了在保留系统固件图像的同一闪存中保存永久数据的便利。为满足更大的嵌入式储存需求,用于 NAND 闪存装置的 QNX 嵌入式事务文件系统 (ETFS) 可防止断电引起的系统瘫痪并具有磨损均衡的功能。

图形

QNX 核心图形技术提供的服务能使图形程序员创建各种界面,从最精细的 2D 环境到功能丰富的 2D 和 3D 环境,包括网络浏览器。

为满足嵌入式 3D 要求,核心图形技术采用 OpenGL ES 应用程序接口,它是设计用于满足嵌入式应用程序要求的定义明确的 OpenGL 子集。QNX 实现支持通用配置文件和 EGL 平台接口层。

利用 QNX 核心图形技术,开发人员就能创建能与基于 OpenGL ES、OpenVG 和 Adobe Flash 的多种程序进行无缝混合的统一的人机界面。

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