互聯(lián)汽車的出現(xiàn)促使汽車行業(yè)進(jìn)行改革。互聯(lián)汽車的中心設(shè)備是車載信息娛樂系統(tǒng)，它將無線互聯(lián)、IP通信基礎(chǔ)設(shè)施、中間件和應(yīng)用程序集成于一個強(qiáng)大統(tǒng)一的處理設(shè)備中。然而，車載信息娛樂系統(tǒng)在帶來更佳駕駛體驗的同時，也給汽車帶來了新層面的復(fù)雜性。

 

想要為車載信息娛樂系統(tǒng)提供語音啟動、應(yīng)用程序、與智能手機(jī)同步互聯(lián)等廣泛功能，汽車需要運(yùn)用越來越多復(fù)雜的軟件和固件，這同其它消費(fèi)電子產(chǎn)品是一樣的。隨著車載軟件的數(shù)量和復(fù)雜性的增加，可靠、有效地管理和維護(hù)軟件的需求也在不斷增加。汽車產(chǎn)量預(yù)計到2012年將接近1億臺，鑒于汽車產(chǎn)量的增長及汽車使用條件的不同，軟件的復(fù)雜性增加了汽車制造商和一級供應(yīng)商面臨軟件缺陷的可能性，而軟件缺陷又會進(jìn)一步造成運(yùn)行故障。

 

長期以來，汽車制造商主要依靠工廠嚴(yán)格的質(zhì)保流程和出廠后必要時在經(jīng)銷商處實(shí)施軟件更新作為解決軟件可靠性問題的途徑。雖然上述做法很有必要，但這種延長的質(zhì)保流程同樣存在很大的弊端，即延長了新車面市的時間。此外，由經(jīng)銷商實(shí)施軟件更新的方案也增加了汽車制造商需要支付的質(zhì)保成本。

 

隨著汽車復(fù)雜性的不斷增加，確保質(zhì)保流程的100%覆蓋也變得十分困難。在見證了2007年到2010年間新車質(zhì)量的不斷提升后，J.D. Power and Associates公司發(fā)現(xiàn)在2011年，汽車質(zhì)量有所下降。公司在其報告中指出，“許多地區(qū)新推出的汽車質(zhì)量明顯下滑，主要表現(xiàn)在發(fā)動機(jī)/傳動裝置和音頻/娛樂/導(dǎo)航系統(tǒng)上，”而這些裝置和系統(tǒng)均與軟件問題相關(guān)。該問題產(chǎn)生的影響直接表現(xiàn)在了汽車制造商的質(zhì)保維修成本上，正如IBM所宣稱的那樣，“目前約有50%的汽車質(zhì)保成本與電子設(shè)備及其植入的軟件相關(guān)。”

 

另一個與互聯(lián)汽車車載信息娛樂系統(tǒng)相關(guān)的重要趨勢是高級操作系統(tǒng)（HLOSes）的引入，如QNX CAR、WinCE或Genivi。高級操作系統(tǒng)使得原始設(shè)備制造商和一級供應(yīng)商能夠顯著提升駕駛員的使用體驗。但其弊端是系統(tǒng)過于開放的特性可能會導(dǎo)致不必要的修改或使其暴露于具有破壞性的惡意軟件下，而這些惡意軟件可通過CAN總線經(jīng)由車載信息娛樂系統(tǒng)進(jìn)入汽車內(nèi)部的ECUs。

 

可供汽車制造商使用的新解決方案

 

在其它類型的互聯(lián)設(shè)備和機(jī)器上經(jīng)過驗證的兩項技術(shù)，目前正被汽車行業(yè)所采用。這兩項技術(shù)均被用于應(yīng)對提供質(zhì)量更高、可靠性更強(qiáng)的車載軟件帶來的諸多挑戰(zhàn)、減少質(zhì)保成本，同時滿足愈加緊迫的上市時間需求。

 

 

第一項技術(shù)被稱為固件無線（FOTA）更新。在被三星和LG電子等頂級制造商用于數(shù)以十億計的移動手機(jī)、互聯(lián)設(shè)備和M2M模塊后，F(xiàn)OTA現(xiàn)在正在被汽車行業(yè)廣泛接受。FOTA更新技術(shù)使得汽車制造商和一級供應(yīng)商可以對車載信息娛樂系統(tǒng)軟件和固件進(jìn)行遠(yuǎn)程更新。車主無需再開車到經(jīng)銷商處進(jìn)行軟件更新，新軟件即可通過無線傳送方式修補(bǔ)汽車內(nèi)現(xiàn)有軟件的問題。

 

除可傳送軟件更新對固件錯誤進(jìn)行修正外，F(xiàn)OTA更新技術(shù)還可將新功能和新服務(wù)傳送給客戶。由于軟件更新可直接傳送至車主，而無需車主將車開到經(jīng)銷商處或由車主本人進(jìn)行復(fù)雜的手動更新，原始設(shè)備制造商可以將新服務(wù)方便地傳送到私人汽車上。從實(shí)際上去 “個性化”汽車以滿足客戶的個性需求。這一技術(shù)的優(yōu)勢還在于能夠增強(qiáng)客戶的忠誠度，并為原始設(shè)備制造商提供從每位客戶處賺取額外收入的機(jī)會。

 

 

 

第二項技術(shù)是虛擬化。虛擬化技術(shù)應(yīng)用在服務(wù)器和臺式機(jī)上的時間已有數(shù)十年，而近期該技術(shù)也被智能手機(jī)和平板電腦所采用。目前，虛擬化技術(shù)正被用于幫助汽車原始設(shè)備制造商和一級供應(yīng)商提高車載信息娛樂系統(tǒng)的安全性能。

高級操作系統(tǒng)在提供諸如豐富的用戶界面和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序等諸多便利的同時，也使車載信息娛樂系統(tǒng)面臨著安全威脅。虛擬化可將高級操作系統(tǒng)與汽車內(nèi)的其它系統(tǒng)分開，確保關(guān)鍵系統(tǒng)的安全性和完整性。

 

虛擬化技術(shù)可以對在同一硬件上平行運(yùn)行不同軟件棧的多臺虛擬機(jī)（VMs）進(jìn)行管理。每個域（例如虛擬機(jī)、高級操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序）均可在安全和容錯模式下（一個操作系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生的故障不會影響其他系統(tǒng)）運(yùn)行完全不同的軟件棧，無論是對最小的實(shí)時操作系統(tǒng)還是功能豐富的高級操作系統(tǒng)。這種將系統(tǒng)相互隔離分開的方式為滿足車載信息娛樂系統(tǒng)的不同需求提供了最佳解決方案，來處理互聯(lián)汽車復(fù)雜的軟件環(huán)境。

同時，虛擬化技術(shù)為現(xiàn)有遺留系統(tǒng)和新生的富媒體解決方案提供一條遷移路徑。一個域可運(yùn)行遺留的實(shí)時操作系統(tǒng)，用于控制倒車?yán)走_(dá)，同時另一個域可在高級操作系統(tǒng)上運(yùn)行娛樂系統(tǒng)。為提供最大的設(shè)計自由，每個虛擬機(jī)可配置不同的關(guān)鍵性能和可用標(biāo)準(zhǔn)，例如啟動時間、資源獲取和相較于其它虛擬機(jī)的優(yōu)先權(quán)。倒車?yán)走_(dá)的運(yùn)行必須獨(dú)立于高級操作系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)汽車發(fā)動后和掛倒檔時的瞬間啟動。而娛樂系統(tǒng)則能在為乘客提供的服務(wù)就緒前，啟動強(qiáng)大的圖像和整套高級操作系統(tǒng)。

 

成功實(shí)施FOTA更新和虛擬化技術(shù)的關(guān)鍵在于用一套基于標(biāo)準(zhǔn)的后臺系統(tǒng)管理汽車內(nèi)的所有軟件、固件和應(yīng)用程序。通過這一系統(tǒng)，車輛管理人員可以根據(jù)強(qiáng)大的實(shí)時報告就出現(xiàn)的問題、軟件清單和客戶使用情況對軟件進(jìn)行部署、配置、升級和管理。此外，軟件管理系統(tǒng)可確保在互聯(lián)狀態(tài)下智能地使用帶寬。例如，汽車制造商可對汽車進(jìn)行配置，在本地利用Wi-Fi獲取大流量數(shù)據(jù)，而將移動網(wǎng)絡(luò)用于獲取交通信息或定位服務(wù)等即時更新。由于所提供的服務(wù)完全實(shí)現(xiàn)云托管，汽車制造商甚至還可向車主或負(fù)責(zé)特定子系統(tǒng)服務(wù)，如導(dǎo)航系統(tǒng)的第三方提供配置或管理特定車載服務(wù)的權(quán)限。（根據(jù)Red Bend軟件公司（3）發(fā)布的白皮書）

 

總結(jié)

 

互聯(lián)汽車內(nèi)軟件的數(shù)量和復(fù)雜性的迅猛增長正在改變汽車行業(yè)，促使整個價值鏈尋求創(chuàng)新解決方案，可靠且有效地管理汽車軟件的使用壽命，并確保關(guān)鍵系統(tǒng)的完整性和安全性。

 

通過采用FOTA更新和虛擬化技術(shù)，汽車制造商和一級供應(yīng)商可獲得完全的設(shè)計自由度，安全地配置實(shí)時系統(tǒng)和以娛樂功能為主的高級操作系統(tǒng)。同時，還可完成車載信息娛樂系統(tǒng)的無線更新。其結(jié)果是使互聯(lián)汽車在消費(fèi)電子市場迅速變化的大背景下能夠站穩(wěn)腳跟，并確保消費(fèi)者在擁有其愛車期間對其帶來的駕駛體驗?zāi)艹掷m(xù)保持滿意。