x86架構豐富聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)中的交互體驗

隨著(zhù)Web服務(wù)、內容和應用的日益普及，包括汽車(chē)制造商以及服務(wù)和內容提供商在內的眾多廠(chǎng)商都迎來(lái)了巨大的商機。汽車(chē)制造商可以借此提供開(kāi)放的信息娛樂(lè )平臺，使之以多種方式連接到互聯(lián)網(wǎng)，并在平臺硬件的支持下高效、靈活而安全地運行最新、最完善的Web應用。本文主要講述了x86平臺架構如何為用戶(hù)帶來(lái)豐富的交互式駕駛體驗，而這是非PC兼容型平臺難以實(shí)現的。

聯(lián)網(wǎng)平臺與富因特網(wǎng)應用

為聯(lián)網(wǎng)平臺注入活力

每年，全球汽車(chē)用戶(hù)都要花費數十億美元來(lái)安裝最新的車(chē)載設備，以跟上信息和娛樂(lè )潮流，實(shí)現在車(chē)內與朋友、家人和同事自由通訊，并為乘客提供一些消遣娛樂(lè )。汽車(chē)制造商和消費電子供應商推出了大量的固定功能設備，如GPS導航系統、調幅/調頻/衛星收音機，以及支持播放CD/DVD的娛樂(lè )設備。但隨著(zhù)Web服務(wù)、內容和應用數量的激增，這些設備很快就會(huì )過(guò)時(shí)。

基于A(yíng)RM或PowerPC等嵌入式處理器的設備一般僅能支持少數應用，這些應用通常都采用了硬件編解碼，使得設備幾乎無(wú)法實(shí)現任何特性更新。

在消費電子、PC及互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，應用創(chuàng )新的腳步從未停歇。而在汽車(chē)行業(yè)，由于產(chǎn)品的設計和驗證周期相對較長(cháng)，車(chē)載電子設備從設計到上市一般要花費二至四年的時(shí)間。當這些不甚靈活的固定功能設備遭遇汽車(chē)生命周期中的遲滯期時(shí)，就會(huì )造成車(chē)載設備尚未進(jìn)入市場(chǎng)就已經(jīng)瀕臨淘汰的情況。

類(lèi)似于PC的平臺因具有良好的可升級性和開(kāi)放性，從而能夠縮小汽車(chē)和消費產(chǎn)品在生命周期上的差距。采用開(kāi)放架構的車(chē)載設備在出廠(chǎng)后便可利用最新的應用輕松實(shí)現升級。如果該設備支持運行Web應用，那么用戶(hù)無(wú)需對設備進(jìn)行任何更改就可以直接獲得新應用和新內容。

實(shí)例：導航與在線(xiàn)更新

如今的車(chē)載導航設備均具備以下標準特性：2D和3D渲染地圖、簡(jiǎn)單直觀(guān)的用戶(hù)界面、駕駛路線(xiàn)提示以及指導用戶(hù)找到預定地點(diǎn)(如機場(chǎng)、酒店等)的能力。但這些都只是固定功能設備，不具備升級能力。

如果這些設備擁有了Web連接能力和類(lèi)似于PC的軟件靈活性，那么我們就可以很方便地為導航應用增加新的特性，如實(shí)時(shí)的交通信息等。這樣，系統就能夠根據在線(xiàn)交通服務(wù)提供的路況信息，動(dòng)態(tài)地調整行車(chē)路線(xiàn)。利用聯(lián)網(wǎng)功能，司機不但能查到到達最近酒店的行車(chē)路線(xiàn)，還可以查詢(xún)各酒店的房間剩余情況、價(jià)格信息，甚至通過(guò)手動(dòng)按鍵或語(yǔ)音命令來(lái)預定房間。此外，聯(lián)網(wǎng)的導航系統還能夠監測汽車(chē)的油量，在油量不足時(shí)引導司機駛往離預設路線(xiàn)最近或當前油價(jià)最低的加油站。

聯(lián)網(wǎng)平臺還能夠從網(wǎng)上獲取海量的音頻及視頻內容，以及用于訪(fǎng)問(wèn)這些內容的各種服務(wù)。例如，車(chē)載信息娛樂(lè )系統能夠在相應程序的控制下錄下收音機實(shí)時(shí)播放音樂(lè )中的一小段。此時(shí)，用戶(hù)只需按一下按鈕，系統就能通過(guò)音樂(lè )目錄服務(wù)(例如由Gracenote提供的服務(wù))識別出音樂(lè )內容，這樣，就可以購買(mǎi)這首音樂(lè )，并將其下載到播放列表。

AJAX與富因特網(wǎng)應用

如今的導航應用可以將當前位置的地圖渲染到屏幕上。Google Earth等Web服務(wù)能夠提供當前區域的實(shí)時(shí)衛星圖片，極大地增強了地圖的實(shí)用性。采用了Google Earth的導航系統能夠在衛星圖片上以圖標形式顯示當前位置。隨著(zhù)汽車(chē)的行進(jìn)，衛星圖片還能顯示出沿途地標，如建筑物、湖泊、樹(shù)木和房屋，并始終使汽車(chē)處在屏幕的中心。此外，用戶(hù)還能在觸摸屏上滾動(dòng)查看圖片，了解附近區域中的地標。

除Google Earth外，目前的新一代Web應用數不勝數，它們被統稱(chēng)為富因特網(wǎng)應用(Rich Internet Applications，RIA)。而許多RIA都是基于PC環(huán)境下開(kāi)發(fā)的，只能在x86架構上運行。RIA無(wú)需安裝專(zhuān)門(mén)軟件，擁有安全的本地運行環(huán)境 (又稱(chēng)“沙箱(sandbox)”)，可隨著(zhù)汽車(chē)的行駛在無(wú)線(xiàn)熱點(diǎn)內外實(shí)現“不定期連接”，所以它非常適合在車(chē)載環(huán)境使用。

在支持衛星圖片功能的導航應用中，圖片必須能夠隨著(zhù)汽車(chē)的行進(jìn)和用戶(hù)的滾動(dòng)而及時(shí)刷新。對于傳統Web應用，整個(gè)屏幕會(huì )隨著(zhù)圖片的滾動(dòng)而不停刷新，幾乎讓人看不清楚圖片內容。

與此相反的是，Google Earth中圖片的轉換流暢且快速，這正是緣于一項支持RIA的AJAX技術(shù)的開(kāi)發(fā)。AJAX技術(shù)可通過(guò)后臺方式與服務(wù)器進(jìn)行小規模數據交換，因而提高了 Web應用的響應能力，這樣，用戶(hù)對圖片的滾動(dòng)就不會(huì )造成Web頁(yè)面頻繁地重新加載。同時(shí)，該項技術(shù)還能有效提高Web應用的交互性、速度和可用性。

沙箱和建立網(wǎng)絡(luò )連接

沙箱和虛擬化

AJAX與底層Java開(kāi)發(fā)環(huán)境共同形成了一種非常安全的機制，用于創(chuàng )建一個(gè)特殊的應用分區(又叫沙箱)。沙箱是一種用于在受保護環(huán)境中執行未知程序的安全機制。在這個(gè)執行過(guò)程中，沙箱會(huì )首先創(chuàng )建一個(gè)“虛擬機”，后者是一組受到嚴格控制的資源，僅為客戶(hù)的應用提供訪(fǎng)問(wèn)?？蛻?hù)的應用會(huì )在語(yǔ)言解釋程序的控制下訪(fǎng)問(wèn)其它系統資源。例如，虛擬機可能允許該應用訪(fǎng)問(wèn)磁盤(pán)和內存中的少量活動(dòng)空間，但其對網(wǎng)絡(luò )接口、存儲設備和內存等主機硬件資源的訪(fǎng)問(wèn)會(huì )受到非常嚴格的限制。

沙箱是一種特殊的虛擬化形式。虛擬化是車(chē)載信息娛樂(lè )平臺不可或缺的一項重要技術(shù)，它可為汽車(chē)音響本體帶來(lái)出色的可靠性，同時(shí)還為用戶(hù)靈活運行各種個(gè)性化的 Web內容和服務(wù)提供支持。虛擬化技術(shù)是通過(guò)將硬件劃入受保護分區而實(shí)現了上述靈活性。例如，可以創(chuàng )建用戶(hù)分區，供虛擬機在此運行非關(guān)鍵應用，還可存儲個(gè)性化的內容。我們可以限制用戶(hù)分區對關(guān)鍵系統資源的訪(fǎng)問(wèn)，以確保安全分區(用于執行導航等關(guān)鍵任務(wù)應用)的可靠性。在虛擬化技術(shù)的支持下，平臺將能夠獲得互聯(lián)網(wǎng)PC的靈活性和個(gè)性化優(yōu)勢，同時(shí)擁有固定功能音響本體的可靠性。

建立網(wǎng)絡(luò )連接

毫無(wú)疑問(wèn)，在運行各種富互聯(lián)網(wǎng)應用之前，必須使汽車(chē)接入互聯(lián)網(wǎng)。在不同的國家和地區，無(wú)線(xiàn)連接的能力也各不相同。未來(lái)的車(chē)載信息娛樂(lè )平臺將會(huì )以各種方式實(shí)現無(wú)線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。Wi-Fi(802.11)是一項短距離無(wú)線(xiàn)技術(shù)，可在車(chē)主住處或多個(gè)“熱點(diǎn)”(安裝有公用無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn))附近建立汽車(chē)與互聯(lián)網(wǎng)之間的連接。

除Wi-Fi(要求汽車(chē)處于無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)覆蓋范圍內)外，汽車(chē)還可以通過(guò)多種無(wú)線(xiàn)廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)現聯(lián)網(wǎng)，如基于IEEE 802.16標準的3G數據連接和移動(dòng)WiMAX(全球微波接入互操作性)技術(shù)等。

移動(dòng)WiMAX基于OFDMA(正交頻分多址)技術(shù)，該技術(shù)在吞吐量、延遲和頻譜效率方面具有先天優(yōu)勢，且支持先進(jìn)的天線(xiàn)技術(shù)；同廣域無(wú)線(xiàn)技術(shù)相比， WiMAX技術(shù)具有明顯的性能優(yōu)勢。英特爾正不斷將WiMAX網(wǎng)絡(luò )所需的關(guān)鍵組件投向市場(chǎng)，其中包括一款固定的WiMAX解決方案(Intel PRO/Wireless 5116 寬帶接口)和一個(gè)固定/移動(dòng)的雙模解決方案(Intel WiMAX Connection 2250)。這些新的解決方案將有效加快移動(dòng)WiMAX網(wǎng)絡(luò )的部署。

由于不同地區可能部署不同的無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)，因此平臺必須能夠靈活地為各項無(wú)線(xiàn)技術(shù)提供支持，這可通過(guò)插卡(如通過(guò)ExpressCard插槽)、USB接口或藍牙接口連接專(zhuān)用的網(wǎng)絡(luò )接入設備來(lái)實(shí)現。

結論

隨著(zhù)技術(shù)的不斷進(jìn)步，車(chē)載信息娛樂(lè )系統需要對各種前沿的消費應用提供支持。作為開(kāi)放平臺之路的前沿廠(chǎng)商，英特爾正與業(yè)內領(lǐng)先的汽車(chē)制造商和供應商通力合作，致力于創(chuàng )造出能夠滿(mǎn)足汽車(chē)行業(yè)特定需求(如小外形、高能效和高可靠性設計)的可擴展x86平臺。此外還推出了各種關(guān)鍵的技術(shù)組件，如WiMAX和超寬帶技術(shù)，實(shí)現了多種技術(shù)創(chuàng )新，如更高效的易失性和非易失性?xún)却婕夹g(shù)等。在這些創(chuàng )新的推動(dòng)下，下一代車(chē)載信息娛樂(lè )系統不但能夠實(shí)現Web連接，同時(shí)還能靈活安全地運行各種Web應用，并自由訪(fǎng)問(wèn)各種Web內容和服務(wù)。