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使用iMX536构造车联网智能终端核心

2017-06-05 来源:我爱物联网

使用iMX536构造车联网智能终端核心

汽车从诞生至今100多年来,已经逐渐从人们的代步工具演化为生活和娱乐空间的延续,随着汽车逐渐成为大多数人生活中的必需品,更安全、更舒适、更便捷的现代化智能汽车在众多电子设备的辅助下呼之欲出。信息娱乐系统和远程信息控制系统正是在这种市场需求下越来越多地应用到汽车中。

除了已经熟知的GPS用于定位外,WIFI、蓝牙和3G等无线网络也被广泛内置在系统中,使得汽车和手机以及其他有联网功能的终端设备随时互联,和专用的客户服务网络随时连接,甚至和互联网随时随地接入。导航是客户能享受的基本功能,通过GPS与智能网络行车系统辅助驾驶,依托蜂窝网络实现信息检索、实时路况导航及其他任何一种因特网互联应用;越来越多的新车已经可以通过整合全球定位系统导航技术、车对车交流技术、无线通信及远程感应技术,实现手动驾驶和自动驾驶的兼容。另一方面,依靠先进的传感技术,可以即时判断车辆行驶前方路况的的实时情况,结合最新的网络路况数据,不仅可以帮助车主选择最合适的路线,还可以应对紧急突发情况对行驶安全的不利局面,从而促使车辆行驶更安全更准时。

车内娱乐方面也有不小的变化,从最初的仅有音乐和广播,到如今数字电视、数字广播已经越来越普及。由于随时在线,网上下载歌曲或电影,或者在线收听或者观看已经和在PC上的体验没有区别。全格式、高清解码能力也更使得汽车也变成了移动的电影院。用户交互界面来看,触摸屏和三维图形的应用给客户带来强烈的动画式的3D视觉感受。语音识别和语音综合技术的应用让驾驶员在驾车时仍能自如操控系统,切换内容及实现语音和短消息通信。由于联网的存在,除了收听网络电台,收看网络电视的即时新闻,跟踪股市的即时行情也已经成为基本功能。客户还能够通过语音指令媒体播放、找歌、接电话、拨号、回短消息等等。客户也能够一键接入客户呼叫中心,要求设置导航目的地、查找服务热点、远程鼓掌诊断、紧急维修服务等等。通过汽车仪表盘触摸屏,查询并预定中意的餐馆,并在爱车带领下到达餐馆所在地,越变越机灵的汽车正在给车主们与众不同的开车体验。

更多的应用意味着对电子产品的功能要求更为严格,从功能和性能的趋势可以看出,车载信息娱乐系统和便携电脑以及高档手持设备的需求相近,这要求车载系统的CPU具有800MHz以上的频率,有足够快的外部总线和存储器,有足够大的存储空间。即使在便携式和台式应用中,这样的系统的复杂度已经是很高了。更何况在汽车环境下,由于客户对质量的高要求,由于汽车产品对电磁兼容、功耗、实时性和功耗的严苛要求,都使得车载信息娱乐系统的设计难度达到了前所未有的高度。

另一方面,车载信息娱乐系统设计的复杂度很大程度上是由于软件的复杂度带来的。大部分新的系统功能都依赖于嵌入式软件上的大量开发工作。在汽车的其它部件中(如发动机控制器),难度在于算法、实时性、高可靠性。车载信息娱乐系统除了算法(语音识别和综合等)、实时性(必须能够即时响应客户的输入)、高可靠性(不能有死机、读不出内容等),还有高度兼容性(各种数字音乐和电影格式、各种网页格式、各种电子书文件格式、各种通信协议),高度易操作性(语音交互、触摸屏按键设置、3D图形要酷而简洁),可维护性(在线下载更新软件用来安装新的功能或者补丁)。  

图一:行驶记录仪图片
iMX536是面向车载行业的满足汽车级标准的处理器,接口众多,将其用做车联网的智能终端的核心处理器满足了新一代车联网行业的标准。其不但能够满足后装娱乐市场的要求,如1080P的解码,多路VGA,多屏异像,导航,3G,蓝牙,WIFI,还可以满足前装市场的实时车况,行驶记录,高清多摄像头车载视频监控,硬盘录像机,北斗GPS智能导航,语音识别,车载接口检测,CAN,RS485,RS232,RFID模块等各种指标性要求。  辰汉电子采用iMX536处理器,经过1年多的开发,完成了满足新国标的车载前装GPS视频终端方案,目前产品方案已经进入公安部国标认证体系。该产品的推出大大提升了国内智能车载终端行业的智能化水平,为构建新一代的车联网系统打造了一个坚实核心。

车用无线通信标准技术IEEE 802.11p 助力车联网新应用

可以设想下,当你驾驶着汽车行驶在路上,前面的车辆遇到道路上的凹坑时,将这一情况与其他的车辆共享信息,那么这一通信范围内的驾驶员得到提示后,可以根据实际情况选择提前避让或快速通过,这就是未来车联网的一些应用场景。

全球各个行业都面临着转型,汽车行业的2.0时代已经到来,车与车(V2V)、车与环境之间(V2X)的互动成为发展趋势,支持其发展的新一代车辆通信技术汽车通信网WAVE(IEEE802.11p) 已由IEEE于2010年7月颁布,意为实现汽车环境下进行无线访问的通信协议,该协议已经成为了工业标准,即业界所称的“车联网”。

应用层的构想

精进能源研究院院长张栋省认为,车联网涵盖应用层、功能层和底层硬件,由于目前国内在基础设施上尚待完善,技术标准也未确定,目前大多还是在应用层的构想和实验阶段。

交通堵塞以及交通安全是中国的两大交通问题,目前车联网技术在应用层面主要用于两个方向:一是V2V(Vehicle to Vehicle)系统,即车对车通信系统,可以实现高速率的车辆之间的数据交换;另一个是V2X(Vehicle to Infrastructure)系统,即车对道路基础设施通信系统,可以实现车辆与指定波段的标准智能交通系统(ITS)路边基础设施之间的通信和双向数据交换。

这其中运用的专用短程通信标准技术IEEE802.11p是专门为汽车应用设计的一项技术,采用特许通讯频段,无线信号传输快,车辆与路边基础设施之间基本无需信号交换。V2X系统由传感器、专用短程通信系统、一个具有独立显示屏幕的便携式终端设备组成,驾驶者可以通过便携式终端了解交换的信息,也可以将V2X应用程序安装在智能手机内与车辆互联。

在城市环境中,通信范围通常为300米。如果车辆在路边设备的通信范围内,就能同步获取并处理相关信息;如果车辆以110千米/小时的速度接近一个300米远的路边设备,它会在到达路边设备大约10秒钟前接收到该设备发出的信息。

在近日北京汽车电子展上,来自吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室的师生展示了车联网的相关演示系统,其中车车、车路协调控制是未来智能交通的趋势,可拓展当前交通系统尚不具备的功能,如同步起车功能,通过车车间(V2V)的通信,在交叉路口红灯结束时,可实现所有车辆的同步起步,减少了由于前方车辆的遮蔽造成的后车起步的之后,提高路口通信效率。

展会上,电装公司展示了车辆协调系统用车载终端,电装的V2X技术使紧急用车(如救护车以及消防车等)能够同其周围的车辆以及路旁的基础设施进行无线通信。当紧急用车接近时,V2X技术可以改变十字路口的交通信号灯并警示其周围的车辆转换车道,借此实现紧急车辆优先通行并防止事故发生。

国内标准有待确定

目前已有许多发达国家,包括政府部门和厂商均竞相投入大量人力以及资金,正进行大规模的车联网技术研究和试验,主要集中于欧美、日本和中国三个地区。据电装公司技术企划部王静飞介绍,目前各国都是在IEEE802.11p这个协议下进行研发中,其中欧美、日本在无线通信频段标准已经确定,欧美使用的是5.9GHz,日本是700M频段,而中国目前还未明确具体的频段。但据了解,国内针对车联网领域已经开始了有计划的实际部署,已经着手制定一些标准。

中国作为全球增长最快、市场空间巨大的市场,吸引着众多芯片厂商和解决方案厂商加入进来。

据悉,今年3月,英特尔投资宣布设立价值1亿美元的“英特尔投资联网汽车基金(Intel Capital Connected Car Fund)”,用于加速汽车行业的技术创新。在今年第12届中国国际高新技术成果交易会(高交会)上,英特尔认为,未来每台汽车都会有一个IP地址。同时,今年3月22日起,电装集团同中国同济大学展开合作在中国江苏太仓市的公路上进行无线通讯交通控制系统(V2X技术)现场测试。

车联网是一个重大的工程,是包含通信网络、传感网、服务网等的一个体系,其中加入的通信技术更能保证驾驶中的安全性、舒适性和信息共享,这也为通信行业提供了新的发展空间。但目前各项基础设施还不完备,技术还未成熟应用,标准也待建立,记者采访多位业内人士,均表示这在国内还要经历很长一段发展时间。同时,一位业内人士表示,车联网涉及到大量软硬件设备的高度集成与同步协作,开发运营难度远大于互联网,系统结构每个细节都是牵一发而动全身。

可见,车联网离落地应用尚远,现阶段需要先明确各种场景的应用方向,为未来确立技术标准做准备。


恩智浦、思科投资Cohda Wireless,助推互联汽车

中国上海201318——恩智浦半导体NXP Semiconductors N.V.(NASDAQ:NXPI)和思科公司(Cisco;NASDAQ:CSCO)今日宣布各自已向Cohda Wireless投资,以推动智能交通系统(ITS) 和Car-to-X通信的发展。Cohda Wireless是汽车安全应用无线通信领域的大型专业公司。今日的公告标志着三家企业将发挥各自优势,使汽车工业物联网成为现实,在增进驾驶安全性和乐趣的同时,改善交通拥堵状况。

通过汽车对汽车(C2C) 和汽车对基础设施(C2I) 通信可以实现主动式安全系统,其将对81%*的撞车场景造成积极影响,从而减少交通事故伤亡。除了提高安全性以外,汽车对基础设施(C2I) 通信对于智能交通系统(ITS) 管理具有极大的潜能,而且有助于减少汽车的温室气体排放。

交通管理和道路安全领域的这种进步可以借助各种应用来实现,这些应用能够警告危险(比如前方可能碰撞),在附近车辆失去控制时发出警告,提醒即将到来的交通拥堵等等——所有这些都能通过结合这三家公司深厚的专业知识和技术得以实现。

车辆在高速行驶时能够可靠地实现相互间的交互,因而可以向司机警告潜在危险,帮助司机避开事故,甚至能以比人的典型反应时间更快的速度自动应对不断变化的行驶条件。借助前方拥堵警告功能,还可以提前重新规划线路,避开堵塞路段。

C2C和C2I通信要求在各种条件下——从乡村公路到密集的城市峡谷——在快速行驶的汽车和基础设施之间进行高度可靠、安全的数据交换。恩智浦和Cohda Wireless以Cohda现有的先进无线电和恩智浦经过市场验证的软件无线电技术为基础,构建了面向车载装置、可直接上市的灵活的无线通信解决方案。这是与思科无处不在且高度安全的物联网愿景接轨的关键。

运用三家公司的技术开发的车载和路侧控制单元已通过主要现场试验,符合全球标准。2012年8月,美国交通部进行的“安全试验模型部署”(Safety Pilot Model Deployment) 试验正式启动,其他主要现场试验包括德国的simTD、法国的ScoreF和新加坡的ERP2。

三家公司将发挥集体智慧和技术优势,帮助汽车OEM制造商、供应商、企业和消费者把汽车与ITS基础设施连接起来。首先将生产出面向车载和路侧控制单元的汽车级IEEE 802.11p产品,可应用于全球各地的C2C和C2I部署。

Cohda的技术可以大幅提高无线通信系统的品质,远远超越商用IEEE 802.11p成品收发器,使汽车可以更加有效地“看到”每个角落或穿透障碍。作为全球最大的汽车无线电半导体和安全芯片供应商,恩智浦带来了软件无线电平台,为实现工业级数据安全性、成本效率、形状尺寸、功耗和性能提供了有力保障。思科、恩智浦和Cohda三家公司将群策群力,开发一种面向汽车和ITS工业、可直接上市的完整解决方案。

恩智浦将独家许可含有其芯片组的Cohda 802.11p技术,为汽车客户提供一站式购物方案。Cohda将成为恩智浦汽车802.11p参考设计的首选合作伙伴。

思科将帮助汽车和交通系统行业实现新的功能、提高安全性、改进驾驶体验。通过集成智能网络,OEM制造商、供应商、企业和消费者都可以从智能交通系统、联网商业车队和智能联网汽车中受益。

*资料来源:2010年美国交通部:IntelliDrive安全系统的目标撞车频率(Frequency of Target Crashes for IntelliDrive Safety Systems)

积极评价

思科无边界网络产业部门(Cisco Connected Industries)副总裁兼总经理Maciej Kranz表示:“我们相信,通过‘联所未连’可以实现叹为观止的成功,而智能汽车是我们尽情体验物联网乐趣的多种方式之一。车载解决方案是与思科车外网络基础设施集成的端到端架构的要素之一。我们的最终目标是借助网络营造一种更安全、更愉悦且更具成效的驾驶体验。”

Cohda Wireless首席执行官Paul Gray说道:“我们为行进中的汽车带来有效的C2X技术。我们的专利技术可以增强无线电接收效果,使汽车在需要之时看到每个角落或穿透障碍。把我们在无线汽车通信领域的专业知识与恩智浦等历史悠久的汽车企业以及思科等跨国企业的强大优势相结合,这是进一步增强我们在汽车工业影响力的必然之举。”

恩智浦半导体汽车业务部执行副总裁兼总经理Kurt Sievers表示:“我们经过市场验证的多标准软件无线电是C2X通信的理想平台。通过把Cohda杰出的无线通信算法与思科的网络智能相结合,我们将实现汽车制造商和一级供应商所需的性能、系统成本和紧凑性。我们三方技术优势的整合,必将有助于避开交通事故、拯救生命、降低二氧化碳排放。”

关于恩智浦恩智浦半导体NXP Semiconductors N.V. (NASDAQ:NXPI) 以其领先的射频、模拟、电源管理、接口、安全和数字处理方面的专长,提供高性能混合信号(High Performance Mixed Signal)和标准产品解决方案。这些创新的产品和解决方案可广泛应用于汽车、智能识别、无线基础设施、照明、工业、移动、消费和计算等领域。作为一家业务覆盖超过25个国家和地区的全球半导体公司,恩智浦在2011年实现营业收入42亿美元。

关于思科思科公司(Cisco;NASDAQ:CSCO) 是全球IT领导厂商,帮助企业通过“联所未连”实现叹为观止的成功,从而掌握未来商机。

关于CohdaCohda Wireless是协作式智能交通系统(ITS) 市场的一家设备供应商。公司生产的硬件产品因全球最佳的性能而著称,公司还为这一市场开发了完整的软件解决方案(从网络层到应用层)。如今,Cohda的硬件和软件产品被广泛用于全球各地的Vehicle-to-X现场试验中。我们的客户包括众多的汽车制造商、一级供应商、汽车芯片制造商、公路当局以及新的市场参与者。Cohda的产品已经在美国、欧洲、澳大利亚、日本和韩国得到应用。

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