對于購買配有車載網(wǎng)絡汽車的用戶來說，最大的受益是能在網(wǎng)絡中共享信息。汽車可以通過車載網(wǎng)絡，將視頻、音頻和數(shù)據(jù)內容傳給乘客，用戶可以通過這種網(wǎng)絡，用互聯(lián)網(wǎng)或者預訂服務訪問家用網(wǎng)絡上的內容。隨著3G時代的到來，迫切需要建立能夠提供這些服務、傳輸這些內容的多媒體安全信息娛樂系統(tǒng)。

·多媒體傳輸系統(tǒng)的設計方案

　　媒體和信息網(wǎng)絡主要面向遠程信息處理、多媒體、導航系統(tǒng)等，網(wǎng)絡協(xié)議的傳輸波特率在250Kb/s～400 M b/s之間。要實現(xiàn)車載系統(tǒng)中多媒體數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?，迫切需要解決以下4個問題：

　　（1）這些新的應用要求網(wǎng)絡的頻帶比現(xiàn)有汽車上的網(wǎng)絡頻帶寬一個數(shù)量級，例如，控制器局域網(wǎng)絡（CAN）和局域互聯(lián)網(wǎng)絡（LIN）。

　?。?）視頻和音頻內容的性質決定了它們在發(fā)布內容時，必須考慮到發(fā)布的方式能夠為用戶所接受。音頻延遲或者是在顯示屏上出現(xiàn)錯誤的顯示像素，是人們不能忍受的。

　?。?）由于內容是以數(shù)字形式向外發(fā)布的，那么，設計人員必須十分關心如何保證內容的安全。

　　（4）因為連接到客戶的外設上時，有可能會不經(jīng)意地把病毒帶進來，所以必須確保網(wǎng)絡的安全，以防止病毒的入侵。

　　隨著嵌入式產(chǎn)品市場的發(fā)展，隨之而來的是系統(tǒng)方面的一些難題，許多新出現(xiàn)的技術競相成為主流的解決方案。歸納起來，共有4種主要的技術：

　?。?）CAN技術。CAN技術是目前正在使用的一種技術，而且新版的CAN已經(jīng)提高了帶寬。但這個協(xié)議并不支持高質量的服務。

　　（2）Firewire接口（IEEE1394）。在汽車市場中，從事消費產(chǎn)品的公司都推崇Firewire接口（IEEE1394）。

　　（3）面向多媒體的系統(tǒng)傳輸（MOST）。用塑料纖維實現(xiàn)這項技術，重量輕、成本低，深受供應商的歡迎，而且在寶馬、奔馳和奧迪的一些汽車上已經(jīng)采用了這項技術。從技術的角度看，這個協(xié)議在設計時從一開始就支持多媒體數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰煽偩€提供同步通道，以確保足夠的帶寬。

　　（4）無線技術。由于眾多原因，汽車市場在采用新標準方面進展緩慢。盡管超寬頻帶技術（UWB）簡化了安裝和維修，在價格方面還有優(yōu)勢，而且在技術上它似乎更適合于噪聲環(huán)境下的短距離高速數(shù)據(jù)傳輸，但是由于缺乏一個明確的單一標準，整機制造商不愿使用它，也阻礙了它的推廣。多個標準存在的時間越長，安裝MOST技術的數(shù)量就會越大。

　　在過去10年中，為促進遠程信息處理和車載多媒體系統(tǒng)的應用，汽車行業(yè)制定了許多規(guī)范，IDB（Intelligent Data Bus）是其中一個重要內容。它首次確定了汽車行業(yè)用于信息、通信和娛樂系統(tǒng)的接口標準。目前SAE已將各種IDB設備分為三類：低速設備（IDB-C）、高速設備（IDB-M）和無線通信設備（IDB-Wireless）。

　　IDB-C發(fā)展較快，估計今后數(shù)年可在一些車輛中配置。由于它結合了CAN技術，而目前許多汽車生產(chǎn)商已將CAN網(wǎng)絡產(chǎn)品應用于多種車載平臺，因此IDB-C引起了汽車生產(chǎn)廠商的極大關注。IDB-C目前已成為SAE J2366標準。

　　IDB-M包括D2B、MOST（Media Oriented System Transport）、IDB1394等傳輸速率較高的標準和協(xié)議，其中D2B已在M ercedes1999S型轎車中得到應用。D2B技術于20世紀80年代后期由Philips、Sony、Matsushita等公司共同開發(fā)，1992年，被Honda、Alpine公司應用于汽車的多媒體控制系統(tǒng)中。D2B技術使汽車變成了一個流動的多媒體工具。但是D2B的速度還是太慢，因而在1998年，Audi、BMW等公司又聯(lián)合開發(fā)了MOST協(xié)議，它是專門用于汽車工業(yè)的多媒體光纖網(wǎng)絡標準，速率可達50 Mb/s。BMW目前在業(yè)界率先采用了MOST協(xié)議，Daimler Chrysler等歐洲汽車制造商也計劃采用該協(xié)議。

　　目前的IDB-Wireless主要是指“藍牙”技術。

　　·MOST網(wǎng)絡的構建

　　MOST（Media Oriented System Transport）網(wǎng)絡技術使得汽車制造商和供應商能夠簡便地在車內增加一系列多媒體設備，如CD播放機、MP3、收音機、電視、DVD播放機、導航系統(tǒng)、車載電話和車內PC等，進一步增強模塊化功能。MOST網(wǎng)絡的性能取決于光纖發(fā)射器和接收器（用于傳送數(shù)據(jù)，以運行信息娛樂系統(tǒng)）能否在各種溫度下正常運行。

　　MOST光纖網(wǎng)絡為在車內的娛樂和信息設備之間進行音頻、視頻、數(shù)據(jù)和控制信息的交換提供了基礎設施，而不再需要體積龐大的銅纜布線。MOST是支持車內信息娛樂系統(tǒng)的骨干技術。采用MOST網(wǎng)絡技術的汽車在2001年首次問世，如今，已在23種車型中安裝了超過1000萬個節(jié)點。

　　要連接到MOST網(wǎng)絡上，一般需要通過智能網(wǎng)絡接口控制器（iNIC），iNIC實現(xiàn)了PHT功能和MAC的大部分功能。車載信息平臺系統(tǒng)是通過一個三引腳的串行總線——媒體本地總線（Media LB），連接到iNIC上（見圖5）。Media LB能夠支持所有的MOST網(wǎng)絡數(shù)據(jù)類型。

圖5 MOST、iNIC與車載信息平臺關系圖

這個網(wǎng)絡必須包含有連接點，這樣，最終用戶可以通過連接不包含在汽車之內、要單獨購買的設備。最可能出現(xiàn)的情況是不只有一個專用網(wǎng)絡。一個“可信的”網(wǎng)絡將支持汽車出廠之前已經(jīng)裝上去的設備。用戶可以通過第二個“不可信的”網(wǎng)絡聯(lián)接到用戶設備上。我們可以通過一個網(wǎng)關來實現(xiàn)兩個領域間的訪問控制功能。

汽車遠程故障診斷系統(tǒng)

　　現(xiàn)代電子控制技術已滲透到汽車的各個組成部分，汽車的結構變得越來越復雜，而Internet隨著全球信息化進程的推進得到了飛速的發(fā)展，這就為汽車維修行業(yè)間的資源共享，信息交流提供了快捷和自由的途徑，也使建立一個基于車載信息平臺的開放性的汽車遠程故障診斷系統(tǒng)成為可能。因為汽車位置的不確定性，不可能通過有線的方式連接到Internet上，而GPRS作為一種比較成熟的無線數(shù)據(jù)傳輸技術，恰好可以彌補上述缺點。通過車載信息平臺上的GPRS模塊，就可以實現(xiàn)和Internet的無線連接，從而為汽車的遠程故障診斷系統(tǒng)提供了最基本的技術保證。

　　目前，在汽車工業(yè)發(fā)達的國家，車載信息平臺和導航服務項目已經(jīng)逐漸成為標準配置。與此同時，汽車制造商正規(guī)劃著信息服務的下一個發(fā)展階段：使每輛汽車能夠通過Internet與特約汽車維修廠進行數(shù)據(jù)通訊。在不久的將來，汽車制造商通過Internet或移動電話可以告知汽車駕駛員，他所擁有汽車的下一次檢測日期；當汽車“拋錨”時，不管該車是處于什么地方，他都能夠獲得在線快速服務，并通過移動網(wǎng)絡，讓特約汽車維修廠能夠隨時知道他的汽車的運行和技術狀況。汽車專家將這類遠程無線通訊服務看作是該行業(yè)一個非常重要的、極具前途的經(jīng)營業(yè)務，汽車制造商并因此進一步提高對車主的服務水平，贏得更多客戶的信任及潛在客戶的興趣和關注。

　　·汽車遠程故障診斷系統(tǒng)的結構

　　圖6為汽車遠程故障診斷系統(tǒng)的結構示意圖。其工作過程為：用戶通過車載信息平臺對汽車上的控制模塊進行數(shù)據(jù)采集和狀態(tài)監(jiān)測后向遠程診斷服務中心發(fā)出遠程診斷請求；服務中心經(jīng)權限檢驗后，對用戶請求做出響應，啟動相應功能模塊，開始診斷工作，并借助網(wǎng)絡與用戶進行實時的信息交互傳遞。

圖6 汽車遠程故障診斷系統(tǒng)的結構示意圖

　　·車載信息平臺的遠程診斷功能
車載信息平臺的工作過程是：用戶通過鍵盤向車載信息平臺發(fā)出進行遠程診斷的指令，嵌入式處理器通過與車內其它功能模塊的進行通信，獲得車內各系統(tǒng)的工作狀態(tài)，將這些數(shù)據(jù)存儲在存儲器中；然后再通過無線傳輸模塊向遠程故障診斷服務中心的請求診斷服務，請求得到允許后，車載信息平臺將存儲在存儲器中的車輛工作狀態(tài)數(shù)據(jù)和故障代碼信息發(fā)送到遠端的診斷服務器；診斷服務器收到數(shù)據(jù)后進行診斷分析，將診斷結果返回，車載信息平臺將接收到的診斷結果進行顯示，從而達到診斷的目的。

　　·車載信息平臺與遠程故障診斷中心的通信

　　要實現(xiàn)遠程診斷，必須要有遠程通信技術的支持才有實現(xiàn)的可能。由于汽車的位置是不確定的，所以不可能通過有線的方式聯(lián)接到Internet，這樣要進行遠距離數(shù)據(jù)傳輸就需要依靠無線通信。常用的無線通信實現(xiàn)方式有：

　?。?）利用現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡（GSM/GPRS、CDMA移動網(wǎng)等）和相應的無線通信產(chǎn)品；

　?。?）通過無線收發(fā)設備，如無線Modem、無線網(wǎng)橋等專門的無線局域網(wǎng)；

　?。?）利用收發(fā)集成芯片在監(jiān)測站端實現(xiàn)電路板級與監(jiān)控中心的無線通信。

車載信息平臺的應用發(fā)展

　　車載信息平臺屬于汽車電子產(chǎn)業(yè)的一部分，車載信息平臺成為現(xiàn)代汽車的發(fā)展新潮流，具有非常廣闊的發(fā)展空間，以下是國外車載信息平臺應用發(fā)展實例。

日產(chǎn)汽車公司 STAR WINGS 項目

　　在2007年10月25日開幕的第五屆北京國際環(huán)保節(jié)能汽車展上，日產(chǎn)汽車展示了其正在北京進行試驗的交通信息系統(tǒng)“星翼（STAR WINGS）”。日產(chǎn)星翼的與眾不同之處在于其不僅可以算出到達目的地的最短路線，而且可以算出到達目的地的最快路線。

　　星翼與北京市交通信息中心（BTIC）合作，通過北京市約1萬輛出租車經(jīng)由手機網(wǎng)絡收集探測信息，按照探測到的實時交通信息和過去積累的統(tǒng)計信息，對交通信息進行補充，甚至可以推斷出實時交通信息中無法接收到的部分，因此能夠搜索出更準確的最佳路線。日產(chǎn)汽車的計劃是在2008年北京奧運會開幕之前能將該技術應用于北京300萬輛汽車的1/5上。根據(jù)日產(chǎn)汽車的初步估算，通過更加平衡地疏導交通，這個系統(tǒng)將使北京的交通擁堵現(xiàn)象至少減少20%。如圖7～圖8所示：

圖7 STAR WINGS項目示意圖1

微軟與福特汽車合作開發(fā)的車載電腦作業(yè)系統(tǒng)Sync

　　美國福特汽車宣布將與微軟（Microsoft）結盟，共同開發(fā)一款稱為Sync的車載電腦作業(yè)系統(tǒng)（如圖9），利用無線傳輸和藍牙技術，消費者可以撥打便攜式車載電話，或者傳輸下載音樂和收發(fā)電子郵件等。

　　車載電腦作業(yè)系統(tǒng)并不同與我們提到的車載信息服務系統(tǒng)（Telematics）的概念，它不屬于汽車控制系統(tǒng)的一部分，而是內裝與汽車的新一代計算平臺。相關廠商除了要賦予汽車電腦多媒體娛樂和導航功能外，還要完成無線上網(wǎng)、行政辦公以及人機互動等界面。

圖8 STAR WINGS項目示意圖2

圖9 車載電腦作業(yè)系統(tǒng)Sync示意圖