车载信息娱乐系统-概念和结构
作者：互联网
https://zhuanlan.zhihu.com/p/39782973
最近两年，有很多热词频繁出现在网络上 - 互联网汽车，IoT, 车载信息娱乐系统 ，Connectivity / V2X 等等。
传统汽车电子产品可归纳为两类：一类是车载电子设备，如仪表，娱乐音响、导航系统、抬头显示、车载通信、无线上网等等，这类系统不直接参与汽车行驶的控制决策，不会对车辆行驶性能和安全产生影响，通常统称为车载娱乐信息系统（In-Vehicle Infotainment,IVI）。
另一类是汽车电子控制装置，它们是车辆运动和安全防护的控制“大脑”，通过直接向执行机构（如电子阀门，继电器开关，执行马达等）发送指令以控制车辆关键部件（如发动机，变速箱，动力电池等）的协同工作，这类系统可以统称为电子控制单元（Electronic Control Unit, ECU）。常见的ECU包括EMS发动机电控系统，ABS制动防抱死控制、变速箱牵引力控制TCU、电子稳定控制EPS、电子动力转向EPS，新能源汽车整车控制VCU，电池管理系统BMS等。
车载信息娱乐系统 (IVI = In - Vehicle Infotainment) 概念
车载信息娱乐系统_百度百科 是采用车载专用中央处理器，基于车身总线系统和互联网服务，形成的车载综合信息处理系统。
最初的IVI只有CD机，电台；
第二个阶段，可以通过USB接入U盘，手机播放音乐，通过蓝牙接听电话；
第三个阶段，可以通过手机镜像，在车端直接使用手机里的一些app。主要是Apple Carplay, Android Auto, Baidu Carlife 等等。
第四个阶段，车开始通过独立的modem或者手机发送的热点wifi连入互联网，可以进行车辆数据监控，实时导航，网页浏览，直接使用车载app。并且可以通过手机APP对车辆进行远程监控和操作。在这个发展过程中，我们也可以看到屏幕尺寸在逐渐变大。
这个阶段，最重要的是越来越多的互联网公司加入IVI软件及整车设计制造。他们赋予了汽车行业新的创新思维 - 车和其他移动设备一样，只是一个流量入口，硬件低利润甚至负利润，但是依靠为用户提供广告和增值服务来赚钱。
在这里，我们总结一下一般这些APP和车载系统会提供哪些功能：
APP提供的功能：
1. 钥匙功能 Paak (Phone As A Key) + 授权使用
PS：Banma还提供了一个可以只打开后备箱的功能，方便快递小哥送货。
2. 车的状态跟踪
包括车的位置跟踪和导航到车停的位置，充电的情况，续航里程，是否有故障或者需要保养等。如果有被偷的风险，会远程激活一个警告信息给车主。
3. 车辆远程控制
包括打开空调，座椅通风或者加入，空气净化器等。
4. 保养，美容，维修提醒和预定
5. 该品牌推出的新车型，优惠信息，附近经销商等
6. 道路救援
7. 车辆保险
8. 与车相连的其他设备的情况
比如福特在后装市场提供的智能空气净化功能，就可以在Ford pass中看到。
9. 路书 （Road Trip)
记录用与车相连的相机拍下的照片或者视频，还有推荐的旅游路线等。
10. 驾驶行为的评分或者建议
11. 钱包
12. 相关第三方设备或者相关主题设备的购买入口
13. 该品牌组织的活动信息
车载系统提供的功能：
1. 网络连接 （车和手机之间双向的功能都有）
2. 语音识别和控制
3. 在线音乐和电台等在线内容，还有天气信息
4. 导航（在线实时路况）
5. 电子用户手册（带搜索功能）
6. 社交平台入口
6. 车辆体检（维修和保养提醒与预约）
7. 道路救援
8. 第三方设备连接
9. 车辆保险
10. 自驾游相关服务
11. 车辆钱包 （电子收费和在线购物）
可以看出来，和手机一样，车辆通过网络和其他的设备，云平台等连接在了一起，今年6月份参加2018 CES Asia发现，我们所有在日常生活里在使用的东西 - 车，电视，冰箱，电子称，镜子等等全都具备了“智能”。所以在讨论车载信息娱乐系统的电子电器结构之前，我们先看一下什么叫做“万物互联”。
IoT = Internet of Things (万物互联)
The Internet of things is the network of physical devices, vehicles, home appliances, and other items embedded with electronics, software, sensors, actuators, and internet connectivity which enables these things to connect and exchange data, creating opportunities for more direct integration of the physical world into computer-based systems, resulting in efficiency improvements, economic benefits, and reduced human exertions.
以用户体验核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。
所谓的“互联网汽车”只是IoT的一个端口而已。
这里的“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围：
1. 要有数据传输通路
2. 要有一定的存储功能
3. 要有CPU
4. 要有操作系统
5. 要有专门的应用程序
6. 遵循物联网的通信协议
7. 在世界网络中有可被识别的唯一编号
在物联网应用中几个关键要素是：
1. 传感器：传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官，需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。
2. 网络： 网络就是神经系统用来传递信息
3. 对象的智能标签：也是一种传感器技术，RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。
4. 嵌入式系统：是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。嵌入式系统则是人的大脑，在接收到信息后要进行分类处理。经过几十年的演变，以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见；小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活，推动着工业生产以及国防工业的发展。
Connected Vehicle / Connectivity /Internet Vehicle
可以看出，这也是“万物互联”中的一部分。
车载信息娱乐系统的电子电器结构和产业结构
先看一下智能手机的硬件和软件组成。
一个典型的车载主机系统常被称作车载信息娱乐系统Audio Infotainment 简称AI系统，AI主要包括Vehicle Interface Processor(VIP)，Application Processor(AP), Telematics Box(T-Box)三个部分：
VIP （Vehicle Interface Processor）是系统车载系统的核心，它负责几个方面：电源管理、网络、启动Application Processor、监控系统是否稳定运行(包括温度监测、电压监测)、故障诊断信息、下线检测等。
AP (Application Processor)在AI系统中主要负责娱乐系统部分、车身部分功能控制、车身信息显示、行车安全监控等。
Telematics BOX，简称车载T-BOX，其实就是一个远程信息处理器。广泛应用在汽车前装市场，共享汽车等场景下。
车联网系统包含四部分，主机、车载T-BOX、手机APP及后台系统。主机主要用于的影音娱乐，以及车辆信息显示；车载T-BOX主要用于和后台系统/手机APP通信，实现手机APP的车辆信息显示与控制。
当用户通过手机端APP发送控制命令后，TSP后台会发出监控请求指令到车载T-box，车辆在获取到控制命令后，通过CAN总线发送控制报文并实现对车辆的控制，最后反馈操作结果到用户的手机APP上，仅这个功能可以帮助用户远程启动车辆、打开空调、调整座椅至合适位置等。
- 远程控制车辆：车门解闭锁、车窗控制、天窗控制、空调控制、车辆启动等功能；
2. 获取车辆信息：车门状态、车窗状态、车灯状态、胎压状态、车辆故障信息与车辆定位等功能；
3. 安防服务：车被拖走报警，车辆被盗后远程报警与定位跟踪；
4. 远程诊断与刷新 - OTA (Over-the-Air Technology)
车载T-BOX设计架构：双路DC/DC+双路LDO+双核OBD模组+STM32F103CBT6为主控+STM32F105RBT6双核处理，外围为GPRS+GPS+六轴G-Sensor和震动传感器供主控调用，外加两个12V输出，预留一路URAT。
车载T-BOX与主机通过canbus通信，实现指令与信息的传递，包括车辆状态信息、按键状态信息、控制指令等；通过音频连接，实现双方共用麦克与喇叭输出。与手机APP是通过后台系统以数据链路的形式进行间接通信（双向）。T-BOX与后台系统通信还包括语音和短信两种形式，后者主要实现一键导航及远程控制功能。
ACC熄火后，为了保证车载T-BOX工作电流更低，通讯模块将会断开数据链路，仅保留短信接收和电话打入功能。仅当需要远程控制时才需要发送短信，信息查询的是客服中心熄火前的数据，不需要发送短信。
车载OBD设备
在后装市场也有一些被称为“OBD车联网”的设备，比如腾讯路宝等等。通常内置GPS模块及网络模块，通过汽车OBD诊断接口或者蓝牙（腾讯路宝）接入，可实现监测汽车碰撞报警、精准位置监控、行程全记录、车况即时提醒、专业故障检测，车况信息远程读取、设置电子围栏、轨迹记录、油耗记录等功能。若用户捆绑了某家维修企业，这些信息也会自动发送给维修企业，方便维修企业为用户提供主动服务。有些内置SIM卡的设备，也可提供WIFI热点。
车载操作系统
浅析未来车载信息娱乐系统市场竞争格局-汽车电子,车载信息娱乐系统-汽车电子行业-hc360慧聪网
车载操作系统你都知道吗？三分钟解车载操作系统前世今生 - 汽车电子 - 电子发烧友网
从20世纪90年代开始，随着车载和电控系统功能的日益丰富以及汽车电子产品外部交互/接口标准的种类增加，这类基于微控制芯片的嵌入式电子产品逐渐需要采用类似个人电脑的软件架构以实现分层化，平台化和模块化，提高开发效率的同时降低开发成本。因此，汽车电子产品才逐步开始采用了嵌入式操作系统（Embedded Operation System）。
浅析未来车载信息娱乐系统市场竞争格局-汽车电子,车载信息娱乐系统-汽车电子行业-hc360慧聪网info.carec.hc360.com/2017/05/311013622880.shtml
从20世纪90年代开始，随着车载和电控系统功能的日益丰富以及汽车电子产品外部交互/接口标准的种类增加，这类基于微控制芯片的嵌入式电子产品逐渐需要采用类似个人电脑的软件架构以实现分层化，平台化和模块化，提高开发效率的同时降低开发成本。因此，汽车电子产品才逐步开始采用了嵌入式操作系统（Embedded Operation System）。
IVI领域的WinCE、QNX、Linux、Android四家平分天下，但变化正在发生。随着智能互联潮越来越热，WinCE的缺陷正在不断放大。
首先WinCE不是开源系统，难以进行新功能的开发；不够智能，实现联网功能极为困难；由于历史因素WinCE系统设计也没有针对触摸屏优化，只能靠物理按键。这些缺陷在近年来不断萎缩的市场份额中也有体现。
QNX有着来自黑莓的高安全性及相对Android对车规级标准更优秀的适应性，但昂贵的软件授权费使得QNX只在高端车型中有着市场，同时很高的开发成本也是QNX的短板。有了谷歌官方对车规级系统的优化和开发支持，预计Android车载系统将很快蚕食掉WinCE的市场份额，随后开始向高端QNX发起冲击。
当然Android也有着明显短板，比如在系统稳定性上需要通过一系列车规级安全标准。此外针对移动电子设备开发的Android并不擅长控制外部设备上，要实现对这些设备的控制，需要与车辆的行车电脑、CAN总线、OBD及相关设备等对接，这就必须对安卓的底层架构进行深度改造。
百度的Duer系统是在Android平台之上开发的，而阿里的AliOS则是自己做了一个操作系统。 其优势在于Alios添加了云服务相关的模块以接入阿里巴巴的生态环境，重点包括电子商务（淘宝），网络支付（支付宝）和高清地图（高德），以此打造除手机之外的第二移动支付终端。
从车载信息娱乐系统产业链来看，从硬件层面来看，上游原材料主要包括半导体元器件、控制器、分立器件、FPC(Flexible Printed Circuit)、触摸屏、显示器等。除此之外，产业链还包括操作系统、内容服务、通讯服务、以及服务商 TSP(Telematics Service Providers)。
从产品技术层面上看，车载信息娱乐系统是不同硬件集成为一个完整的系统，其中芯片在产业链处于较核心的地位。普遍情况下，终端集成厂商芯片通过外购获得，芯片供应商主要包括 NXP、意法半导体、英飞凌、联发科、德州仪器等国外厂商。
标签：娱乐,控制,系统,车载,信息,概念,车辆 来源： https://www.cnblogs.com/dhcn/p/15658844.html