車載系統(tǒng)深度解讀
本文,我們來(lái)了解行動(dòng)的第四螢?zāi)弧囍锌叵到y(tǒng)。從最原始的單片機(jī)邏輯電路,到如今特斯拉復(fù)雜的17英寸大螢?zāi)?,車載系統(tǒng)借助電腦革命的勢(shì)頭,也完成了自己的涅槃。先從車載系統(tǒng)的底層說(shuō)起。
在蘋果發(fā)布CarPlay之前,科技媒體尚未對(duì)車載系統(tǒng)提起興趣。但事實(shí)上,最早布局車載系統(tǒng)的,是PC系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的壟斷者微軟。在1995年,微軟洞察到汽車平臺(tái)的價(jià)值,推出了Windows Auto項(xiàng)目。
歷經(jīng)十幾年的演進(jìn),這個(gè)計(jì)畫(huà)已經(jīng)成長(zhǎng)為了Windows Embedded Automotive,其中最著名的應(yīng)用案例,就是福特汽車的SYNC系統(tǒng)。而在此期間,車載系統(tǒng)也進(jìn)行了反覆運(yùn)算升級(jí),形成了三大陣營(yíng)。
上文提及的Windows Auto,本身并不是一個(gè)車載系統(tǒng),它只是專門為汽車平臺(tái)設(shè)計(jì)的一個(gè)嵌入式系統(tǒng)的底層系統(tǒng)。通俗的理解,你可以把它看做是一個(gè)通用解決方案,具備各種基本的計(jì)算能力與資料埠。
但在此之上,汽車廠商,比如福特,要聯(lián)合微軟針對(duì)自家的車型做個(gè)性化的定制。所以,你看到很多車載系統(tǒng)千差萬(wàn)別,但可能用的都是Windows的嵌入式底層。除了 福特的SYNC系統(tǒng)外,起亞的UVO、現(xiàn)代的Blue&Me用的也是微軟的底層。
但是,Windows嵌入式系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可塑性以及拓展功能,隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的興起,逐步呈現(xiàn)出被時(shí)代淘汰的趨勢(shì)。最明顯的例子是,福特打算今后把SYNC系統(tǒng)從微軟遷往QNX。
QNX ,這是黑莓旗下的一款嵌入式系統(tǒng)。熟悉黑莓手機(jī)的讀者都知道,黑莓手機(jī)的系統(tǒng)BB10就是基于QNX構(gòu)建的。而同樣,這個(gè)靈活的系統(tǒng)也在汽車領(lǐng)域占據(jù)較大的分量。事實(shí)上,QNX目前已經(jīng)超越微軟,成為了全球市場(chǎng)份額最大的車載系統(tǒng)底層,占比超過(guò)50%。
目前,寶馬的ConnectedDrive、奧迪的MMI、賓士的COMMAND系統(tǒng),均是基于QNX打造的??梢哉f(shuō),基本上大部分主流豪華車的車載系統(tǒng),都是由QNX提供的嵌入式底層。法拉利這樣的超跑也不例外(由馬瑞利供應(yīng)車機(jī))。
據(jù)市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)ABI的資料,QNX與微軟共同占據(jù)車載系統(tǒng)80%以上市占率,這意味著微軟的市占率30%左右。由于起步較早,微軟在汽車產(chǎn)業(yè)鏈中關(guān)系深厚、業(yè)務(wù)穩(wěn)固,所以即便Windows Auto面臨眾多替代品,但還是占據(jù)第二名的位置。
第三名呢?占據(jù)大約20%市占率的,是Linux系統(tǒng)。對(duì)于Linux系統(tǒng)在汽車平臺(tái)的普及,偉大而光榮的GENIVI聯(lián)盟功不可沒(méi)。GENIVI由寶馬、通用、雪鐵龍等整車廠,英特爾,以及德?tīng)柛?、馬瑞利、偉世通等零部件企業(yè)共同發(fā)起,旨在推動(dòng)開(kāi)源車載系統(tǒng)的普及。
借助這個(gè)組織,Linux Foundation —— Linux系統(tǒng)的主要推動(dòng)者,迅速 在汽車領(lǐng)域找到推銷管道。作為一款絕佳的開(kāi)源軟體,Linux自然成為GENIVI的推廣目標(biāo)。目前,富豪的Sensus系統(tǒng)用的便是Linux底層。
值得一提的,特斯拉的17英寸大螢?zāi)徊捎玫囊彩荓inux系統(tǒng)。這里用的不是底層,而是一個(gè)完整的桌上出版Linux,與Linux Foundation推出的Automotive Grade Linux不是一回事。而且,特斯拉的這個(gè)Linux版本其實(shí)就是Ubuntu,只不過(guò)重新設(shè)計(jì)了UI,并針對(duì)汽車的CAN匯流排系統(tǒng)做了特別開(kāi)發(fā)。
除了Windows Auto、QNX、Linux這三大陣營(yíng)外,Android系統(tǒng)在汽車領(lǐng)域也有一定的存在。采用Android作為車載系統(tǒng)最顯著的例子,是雷諾推出的R-Link系統(tǒng)。除此之外,整車廠直接采用Android系統(tǒng)做車機(jī)的案例很少有考證。
當(dāng)然,在中國(guó)市場(chǎng),博泰為上汽旗下車型、雪鐵龍DS Connect提供的前裝車機(jī),用的也是基于Android開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)。但無(wú)論怎樣,Android在整車廠的眼中還是不受重視,原因是Google并未針對(duì)汽車推出專門的車規(guī)版Android,這意味著Android系統(tǒng)放進(jìn)車內(nèi),其安全性、穩(wěn)定性以及易用性,很難比得過(guò)QNX等平臺(tái)搭建的產(chǎn)品。
以上所述均指前裝市場(chǎng),而在后裝市場(chǎng)情況則截然不同。我們以中國(guó)為例,目前市場(chǎng)上盛行的后裝車機(jī),其預(yù)裝系統(tǒng)主要有Android與WinCE兩種。前者的價(jià)格較高,一般在2000~5000元這個(gè)區(qū)間,而后者大多數(shù)都在1000元或以下。
WinCE 是最早盛行的車機(jī)系統(tǒng),其前后端方案已經(jīng)比較成熟,成本也可以控制得很低,并且應(yīng)用程式足以滿足基本使用。對(duì)于對(duì)使用者體驗(yàn)或介面樣式?jīng)]有挑剔要求的車主來(lái)說(shuō),這種車機(jī)性價(jià)比很高。
而Android車機(jī)則是隨著Android手機(jī)的普及興起的。說(shuō)白了,一個(gè)Android車機(jī),其實(shí)就是一個(gè)Android平板橫著放。針對(duì)汽車場(chǎng)景簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)一個(gè)“老年版”的介面,然后其他各部分都跟一個(gè)平板如出一轍。
這些后裝車機(jī),也具備一定的娛樂(lè)資訊功能,通常以導(dǎo)航、音樂(lè)、倒車影像、藍(lán)牙為主要賣點(diǎn)。但跟前裝車機(jī)最核心的區(qū)別,是后裝車機(jī)只是一個(gè)獨(dú)立的附屬,并沒(méi)有融合到整個(gè)汽車的局域網(wǎng)中。
所謂的“局域網(wǎng)”,也就是指的汽車CAN匯流排系統(tǒng)。舉個(gè)例子,比如你可以通過(guò)車機(jī)控制車窗升降,一般的后裝車機(jī)是做不到這一點(diǎn)的。而前裝車機(jī),由于有整車廠直接設(shè)計(jì),所以其作業(yè)系統(tǒng)直接可以與車載CAN匯流排對(duì)話。
CAN 匯流排的一個(gè)介面會(huì)把資訊匯出到車機(jī)上,這樣用戶在車機(jī)上就可以對(duì)車輛進(jìn)行一個(gè)控制。如果具備通信模組,那還可以用手機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)端控制。后裝車機(jī)由于缺乏整車廠的技術(shù)支援,而且CAN匯流排本身作為一種重頭技術(shù),其破解與反向控制具備一定的難度與風(fēng)險(xiǎn),在安裝時(shí)更是要破線、并線,改變?cè)嚨膮R流排結(jié)構(gòu)。所以,絕大多數(shù)的后裝車機(jī)只提供簡(jiǎn)單的娛樂(lè)資訊功能。
另外,車輛的一些特色設(shè)計(jì)也只能由前裝車機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。比如,寶馬的iDrive系統(tǒng)可以調(diào)整車輛的轉(zhuǎn)向比,這就要求車載系統(tǒng)與硬體調(diào)控有一定的聯(lián)通與配合。再比如,豐田普銳斯的車載系統(tǒng),可以查看電池的的能量回收情況,這要求前裝車機(jī)從電池BMS中讀取一些核心資料并呈現(xiàn)在車載螢?zāi)簧稀?o:p>
它們的核心功能,是讓車機(jī)與手機(jī)之間建立通訊,然后啟動(dòng)車機(jī)系統(tǒng)內(nèi)置的一個(gè)UI介面。這個(gè)介面本身不是一個(gè)獨(dú)立的App,它的資料處理來(lái)自于手機(jī)端。以CarPlay為例,蘋果首先通過(guò)獨(dú)家的IAP2技術(shù),連接手機(jī)與車機(jī),實(shí)現(xiàn)資料雙向互通。
然后,iOS系統(tǒng)中的CarPlay功能,啟動(dòng)了車載系統(tǒng)端預(yù)置的、具備iOS介面風(fēng)格的一個(gè)套裝軟體,從而可以在車機(jī)螢?zāi)簧峡吹絠OS風(fēng)格的內(nèi)容。這個(gè)車機(jī)上的介面所顯示的內(nèi)容,來(lái)自手機(jī)端對(duì)應(yīng)應(yīng)用(比如簡(jiǎn)訊)的資料運(yùn)算。
所以,CarPlay并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的映射技術(shù),它具備一定的復(fù)雜性。目前,支援CarPlay的車載系統(tǒng),清一色都是基于QNX構(gòu)建的。這是因?yàn)樵贑arPlay的研發(fā)過(guò)程中,黑莓為蘋果提供的獨(dú)家的技術(shù)支援。
Android Auto 、CarLife、MirrorLink,也都是基于類似原理實(shí)現(xiàn)的一項(xiàng)“高級(jí)映射”技術(shù)而已,本身并非車載系統(tǒng),但也并非是簡(jiǎn)單的畫(huà)面投射。
最后我們說(shuō)下CarPlay、Android Auto、CarLife與車載系統(tǒng)的區(qū)別。簡(jiǎn)單地說(shuō),這三項(xiàng)技術(shù)并不是車載系統(tǒng),而是一個(gè)建立在車機(jī)/手機(jī)通訊基礎(chǔ)上的復(fù)雜的多功能模組。你看到的并不是汽車版的iOS,而只是車機(jī)系統(tǒng)里“隱藏”的一個(gè)套裝軟體。
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