[導讀]拯救汽車業(yè)的軟件危機
不論是在北京還是在臺北，我都是自己開車。即便是相同品牌、相近款式的車，配備都有很大的不同。比如，北京的一般家用車都標配單碟CD機、手動空調，而臺北的車則標配多碟CD機、自動空調。
周末參加社區(qū)組織的一次踏青活動，更讓我見識了臺北旅游車與北京的不同。臺北的旅游車到處都是屏幕和攝像頭。一方面，司機可以看到車內車外、前前后后的情況；另一方面，乘客可以享受到豐富的娛樂信息。在我們的整個踏青活動中，不僅在各個旅游景點可以欣賞和領略美妙的風景和風土人情，而且在乘車的時候一點也不會感到寂寞，每個人都在點唱自己最愛的歌。車上配備的卡拉OK設備，歌曲之豐富、音效之美妙，令我贊嘆不已。
上述親身體驗告訴我們，不管你喜歡還是不喜歡,汽車制造業(yè)已經(jīng)與軟件結下了不解之緣。
汽車與軟件的不解之緣
事實上，企業(yè)制造業(yè)已經(jīng)深陷于軟件危機之中。問題不是出在汽車制造業(yè)，這種軟件危機只不過是設備軟件產(chǎn)業(yè)本身所面臨壓力的間接反映而已。如今，新產(chǎn)品能夠獲得的市場窗口期非常狹窄，而功能上的復雜性又對產(chǎn)品質量提出了更大的挑戰(zhàn)，成本上漲也常常出現(xiàn)失控局面。即使是最大、最好的工程師團隊也很難滿足汽車使用者的全部期望。
從設備軟件產(chǎn)業(yè)整體來看，有三分之二的開發(fā)項目完成時間嚴重滯后于計劃進度，超過三分之一的項目嚴重超出預算。能夠滿足基本的性能要求的設備可謂少之又少，接近四分之一曾經(jīng)許諾過的設備開發(fā)項目根本就沒有完成。
與桌面電腦相比,汽車之中顯然融合了更多不同種類的技術。 在交通工具中能夠享受到豐富多樣的娛樂與通信服務,今天的汽車消費者對這方面的要求和期待越來越多,而在內存容量受到極大限制的實時操作系統(tǒng)中將這些娛樂與通信功能集成在一起，這項工作所面對的挑戰(zhàn)這些年總是難以逾越。讓這些豐富的功能協(xié)同工作，并且不要產(chǎn)生安全方面的隱患，這已經(jīng)成為一項基本要求。同時，能否在時間計劃和經(jīng)費預算的范圍內達到上述這二個目標，這已經(jīng)成為激烈競爭的汽車市場中決定勝敗的關鍵因素。
無論是剎車系統(tǒng)還是GPS系統(tǒng)，軟件故障都不是一個小問題。汽車通信娛樂集成系統(tǒng)中各個組件的正確運行對車輛性能和乘客安全來說至關重要。軟件系統(tǒng)中的故障可能會導致成本高昂的汽車召回，這對制造商的信譽和成本都會造成嚴重的負面影響。
除了交通，消費者還期望什么？
汽車可以讓把我們從這里送到那里，不過，怎樣讓這段旅途多一些便利、少一些麻煩，甚至在旅途中享受的我們希望的各種服務，信息技術扮演者十分重要的角色。
那么，汽車消費者都有哪些期望與信息技術密切相關呢？歸納起來，可以體現(xiàn)在以下幾個方面：
第一，網(wǎng)絡通信。有關汽車的網(wǎng)絡通信主要包括車輛對外與各類服務設施之間的通信和車內各類設備之間的網(wǎng)絡通信。車輛對外網(wǎng)絡通信的常見應用包括：利用蜂窩移動通信網(wǎng)絡在車輛與各類服務設施之間實現(xiàn)信息溝通，提供故障救援、維護保養(yǎng)等服務；利用GPS系統(tǒng)來交流位置信息，可實現(xiàn)導航、地圖以及當?shù)胤諒V告等；利用衛(wèi)星下載音頻、視頻和文件資料，以及實現(xiàn)網(wǎng)絡訪問和移動辦公；車輛內部的網(wǎng)絡通信主要通過藍牙、Wi-Fi或者USB等方式實現(xiàn)，可以將車內的各類信息娛樂設備連接起來，還可與車主的手機、媒體播放器等便攜式設備連接起來，并且與車內的儀表盤和操控系統(tǒng)向聯(lián)系。
第二，人機界面。為了讓駕駛員和乘客都可以方便地操作和控制車內各類設施，就必須提供高度智能化的操作控制系統(tǒng)。例如，通過觸摸屏和圖形系統(tǒng)實現(xiàn)人機界面(HMI)的輸入和反饋等。可以采用二維和三維圖像實現(xiàn)顯示器、按鈕、撥號盤、開關，通過語音識別完成各類指令的輸入，實現(xiàn)電話撥號、收音機換臺等功能的語音操作，其中就必須解決噪聲抑制、回聲消除等問題，并且把眾多的可插入式模塊(例如方言識別、語言、詞匯量和聲學模塊)集成進來。通過語音合成實施HMI反饋，允許系統(tǒng)“回答”車主，需要文本到語音的轉換功能。
第三，高效、穩(wěn)定、可靠。無論如何，汽車畢竟不是電腦，不可能配備太高的計算能力和太大的存儲容量，其使用者和使用方式也與一般的電腦有很大差別。例如，在你進入汽車后，如果各部分的信息娛樂功能也需要像桌面電腦那樣漫長的啟動時間，這根本是不可能忍受的。你也不可能容許動不動就對這些設施進行“重新啟動”。另外，有些系統(tǒng)在車輛停止使用的時候仍然需要電源供應，因此必須具有高效的電源管理能力，準確地判斷什么時候應該處在“休眠”狀態(tài)，什么時候需要完全關機，一邊在節(jié)省電力和快速進入工作狀態(tài)之間取得平衡。
集成化的車用軟件平臺
面對汽車信息娛樂系統(tǒng)設計與開發(fā)所面臨的挑戰(zhàn)，相關的廠商必須采用集成化的軟件開發(fā)平臺，在跨項目、團隊、模型和地點的整套集成技術與最佳實踐基礎上實現(xiàn)設備開發(fā)的標準化，也應該結成健全的合作伙伴系統(tǒng)，采用預集成、預測試的技術在硬件和中間件級擴展平臺功能，同時采用開放源碼架構，支持眾多硬件與軟件公司提供的最佳產(chǎn)品。除了擁有先進的軟件開發(fā)平臺與工具，汽車信息娛樂系統(tǒng)開發(fā)廠商也應該通過定制和優(yōu)化的工程設計服務來建立更加專業(yè)化的開發(fā)流程和先進的架構設計方法。
針對汽車信息娛樂系統(tǒng)開發(fā)需求，擁有20多年設備軟件開發(fā)經(jīng)驗的美國風河公司推出了汽車設備軟件開發(fā)解決方案——風河車用軟件平臺，并與飛思卡爾公司合作構造了一個優(yōu)化的參考設計。這個合作形成的開發(fā)系統(tǒng)，可以支持用戶系統(tǒng)需要的大多數(shù)外圍設備的板級支持包(BSP)，例如：來自Ticon公司的三維圖形和GUI創(chuàng)建器(GUI builder)、Datalight公司具有斷電保護能力的文件系統(tǒng)、StonestreetOne的藍牙技術、Vivid Logic公司的1394、音頻、視頻、CD-ROM和互聯(lián)網(wǎng)基本驅動程序。
由于風河的Workbench開發(fā)套件是在Eclipse構架基礎上創(chuàng)建的，所有與Eclipse兼容的工具都能與Workbench無縫集成，從而使用戶的軟件開發(fā)環(huán)境能夠輕松達到空前的深度、廣度和定制化。 因此用戶可以擴展和定制開發(fā)環(huán)境，以容納來自Eclipse開發(fā)社區(qū)或自己創(chuàng)建的其它工具。例如增加UML建模工具就可以為整個應用建模，并在實際開發(fā)之前診斷出邏輯和流程的問題。用戶很容易增加版本控制、特殊編輯器、高分辨率定時器以及其它用于加快開發(fā)進程、增強設備質量的功能。
風河汽車專用平臺的基礎是實時操作系統(tǒng)VxWorks 6.x。這一新的版本在優(yōu)化的微內核中增加了存儲器保護、錯誤管理、實時處理(RTP)、消息通道等，能提供快速處理、高可靠性和小型內存封裝等優(yōu)勢，使用戶的應用更具魯棒性和經(jīng)濟性。預先集成的中間件加速了開發(fā)過程。功能集成可以節(jié)省中間件級的寶貴開發(fā)時間，因為汽車信息娛樂系統(tǒng)需要的所有網(wǎng)絡、安全和媒體支持功能都已經(jīng)內置。
邁向集成化的關鍵一步
貫穿項目、產(chǎn)品、團隊和模型，實現(xiàn)開發(fā)平臺標準化，這不僅可以優(yōu)化人力資源、加快軟硬件開發(fā)速度、簡化供應商管理、減少應用時的集成問題，而且能夠有效地重復使用知識產(chǎn)權。設備軟件開發(fā)過程標準化后，可以大幅地減少培訓、工具、硬件和合作伙伴技術等方面的成本。對具有魯棒性、端到端開發(fā)平臺上的設備開發(fā)進行標準化不僅是設備開發(fā)取得成功的一個重要因素，而且也是可重復、甚至可外包成功的重要因素。
汽車制造商在風河平臺上對汽車設備用的信息娛樂系統(tǒng)開發(fā)進行標準化，這是邁向集成化的關鍵一步。預先集成了硬件和軟件合作伙伴的技術，這就使開發(fā)團隊能夠順利越過難關，更早地進入高價值、產(chǎn)品差異化應用開發(fā)階段，從而使他們能在更短的時間內以更低地成本提供更好的產(chǎn)品。
周末參加社區(qū)組織的一次踏青活動，更讓我見識了臺北旅游車與北京的不同。臺北的旅游車到處都是屏幕和攝像頭。一方面，司機可以看到車內車外、前前后后的情況；另一方面，乘客可以享受到豐富的娛樂信息。在我們的整個踏青活動中，不僅在各個旅游景點可以欣賞和領略美妙的風景和風土人情，而且在乘車的時候一點也不會感到寂寞，每個人都在點唱自己最愛的歌。車上配備的卡拉OK設備，歌曲之豐富、音效之美妙，令我贊嘆不已。
上述親身體驗告訴我們，不管你喜歡還是不喜歡,汽車制造業(yè)已經(jīng)與軟件結下了不解之緣。
汽車與軟件的不解之緣
事實上，企業(yè)制造業(yè)已經(jīng)深陷于軟件危機之中。問題不是出在汽車制造業(yè)，這種軟件危機只不過是設備軟件產(chǎn)業(yè)本身所面臨壓力的間接反映而已。如今，新產(chǎn)品能夠獲得的市場窗口期非常狹窄，而功能上的復雜性又對產(chǎn)品質量提出了更大的挑戰(zhàn)，成本上漲也常常出現(xiàn)失控局面。即使是最大、最好的工程師團隊也很難滿足汽車使用者的全部期望。
從設備軟件產(chǎn)業(yè)整體來看，有三分之二的開發(fā)項目完成時間嚴重滯后于計劃進度，超過三分之一的項目嚴重超出預算。能夠滿足基本的性能要求的設備可謂少之又少，接近四分之一曾經(jīng)許諾過的設備開發(fā)項目根本就沒有完成。
與桌面電腦相比,汽車之中顯然融合了更多不同種類的技術。 在交通工具中能夠享受到豐富多樣的娛樂與通信服務,今天的汽車消費者對這方面的要求和期待越來越多,而在內存容量受到極大限制的實時操作系統(tǒng)中將這些娛樂與通信功能集成在一起，這項工作所面對的挑戰(zhàn)這些年總是難以逾越。讓這些豐富的功能協(xié)同工作，并且不要產(chǎn)生安全方面的隱患，這已經(jīng)成為一項基本要求。同時，能否在時間計劃和經(jīng)費預算的范圍內達到上述這二個目標，這已經(jīng)成為激烈競爭的汽車市場中決定勝敗的關鍵因素。
無論是剎車系統(tǒng)還是GPS系統(tǒng)，軟件故障都不是一個小問題。汽車通信娛樂集成系統(tǒng)中各個組件的正確運行對車輛性能和乘客安全來說至關重要。軟件系統(tǒng)中的故障可能會導致成本高昂的汽車召回，這對制造商的信譽和成本都會造成嚴重的負面影響。
除了交通，消費者還期望什么？
汽車可以讓把我們從這里送到那里，不過，怎樣讓這段旅途多一些便利、少一些麻煩，甚至在旅途中享受的我們希望的各種服務，信息技術扮演者十分重要的角色。
那么，汽車消費者都有哪些期望與信息技術密切相關呢？歸納起來，可以體現(xiàn)在以下幾個方面：
第一，網(wǎng)絡通信。有關汽車的網(wǎng)絡通信主要包括車輛對外與各類服務設施之間的通信和車內各類設備之間的網(wǎng)絡通信。車輛對外網(wǎng)絡通信的常見應用包括：利用蜂窩移動通信網(wǎng)絡在車輛與各類服務設施之間實現(xiàn)信息溝通，提供故障救援、維護保養(yǎng)等服務；利用GPS系統(tǒng)來交流位置信息，可實現(xiàn)導航、地圖以及當?shù)胤諒V告等；利用衛(wèi)星下載音頻、視頻和文件資料，以及實現(xiàn)網(wǎng)絡訪問和移動辦公；車輛內部的網(wǎng)絡通信主要通過藍牙、Wi-Fi或者USB等方式實現(xiàn)，可以將車內的各類信息娛樂設備連接起來，還可與車主的手機、媒體播放器等便攜式設備連接起來，并且與車內的儀表盤和操控系統(tǒng)向聯(lián)系。
第二，人機界面。為了讓駕駛員和乘客都可以方便地操作和控制車內各類設施，就必須提供高度智能化的操作控制系統(tǒng)。例如，通過觸摸屏和圖形系統(tǒng)實現(xiàn)人機界面(HMI)的輸入和反饋等。可以采用二維和三維圖像實現(xiàn)顯示器、按鈕、撥號盤、開關，通過語音識別完成各類指令的輸入，實現(xiàn)電話撥號、收音機換臺等功能的語音操作，其中就必須解決噪聲抑制、回聲消除等問題，并且把眾多的可插入式模塊(例如方言識別、語言、詞匯量和聲學模塊)集成進來。通過語音合成實施HMI反饋，允許系統(tǒng)“回答”車主，需要文本到語音的轉換功能。
第三，高效、穩(wěn)定、可靠。無論如何，汽車畢竟不是電腦，不可能配備太高的計算能力和太大的存儲容量，其使用者和使用方式也與一般的電腦有很大差別。例如，在你進入汽車后，如果各部分的信息娛樂功能也需要像桌面電腦那樣漫長的啟動時間，這根本是不可能忍受的。你也不可能容許動不動就對這些設施進行“重新啟動”。另外，有些系統(tǒng)在車輛停止使用的時候仍然需要電源供應，因此必須具有高效的電源管理能力，準確地判斷什么時候應該處在“休眠”狀態(tài)，什么時候需要完全關機，一邊在節(jié)省電力和快速進入工作狀態(tài)之間取得平衡。
集成化的車用軟件平臺
面對汽車信息娛樂系統(tǒng)設計與開發(fā)所面臨的挑戰(zhàn)，相關的廠商必須采用集成化的軟件開發(fā)平臺，在跨項目、團隊、模型和地點的整套集成技術與最佳實踐基礎上實現(xiàn)設備開發(fā)的標準化，也應該結成健全的合作伙伴系統(tǒng)，采用預集成、預測試的技術在硬件和中間件級擴展平臺功能，同時采用開放源碼架構，支持眾多硬件與軟件公司提供的最佳產(chǎn)品。除了擁有先進的軟件開發(fā)平臺與工具，汽車信息娛樂系統(tǒng)開發(fā)廠商也應該通過定制和優(yōu)化的工程設計服務來建立更加專業(yè)化的開發(fā)流程和先進的架構設計方法。
針對汽車信息娛樂系統(tǒng)開發(fā)需求，擁有20多年設備軟件開發(fā)經(jīng)驗的美國風河公司推出了汽車設備軟件開發(fā)解決方案——風河車用軟件平臺，并與飛思卡爾公司合作構造了一個優(yōu)化的參考設計。這個合作形成的開發(fā)系統(tǒng)，可以支持用戶系統(tǒng)需要的大多數(shù)外圍設備的板級支持包(BSP)，例如：來自Ticon公司的三維圖形和GUI創(chuàng)建器(GUI builder)、Datalight公司具有斷電保護能力的文件系統(tǒng)、StonestreetOne的藍牙技術、Vivid Logic公司的1394、音頻、視頻、CD-ROM和互聯(lián)網(wǎng)基本驅動程序。
由于風河的Workbench開發(fā)套件是在Eclipse構架基礎上創(chuàng)建的，所有與Eclipse兼容的工具都能與Workbench無縫集成，從而使用戶的軟件開發(fā)環(huán)境能夠輕松達到空前的深度、廣度和定制化。 因此用戶可以擴展和定制開發(fā)環(huán)境，以容納來自Eclipse開發(fā)社區(qū)或自己創(chuàng)建的其它工具。例如增加UML建模工具就可以為整個應用建模，并在實際開發(fā)之前診斷出邏輯和流程的問題。用戶很容易增加版本控制、特殊編輯器、高分辨率定時器以及其它用于加快開發(fā)進程、增強設備質量的功能。
風河汽車專用平臺的基礎是實時操作系統(tǒng)VxWorks 6.x。這一新的版本在優(yōu)化的微內核中增加了存儲器保護、錯誤管理、實時處理(RTP)、消息通道等，能提供快速處理、高可靠性和小型內存封裝等優(yōu)勢，使用戶的應用更具魯棒性和經(jīng)濟性。預先集成的中間件加速了開發(fā)過程。功能集成可以節(jié)省中間件級的寶貴開發(fā)時間，因為汽車信息娛樂系統(tǒng)需要的所有網(wǎng)絡、安全和媒體支持功能都已經(jīng)內置。
邁向集成化的關鍵一步
貫穿項目、產(chǎn)品、團隊和模型，實現(xiàn)開發(fā)平臺標準化，這不僅可以優(yōu)化人力資源、加快軟硬件開發(fā)速度、簡化供應商管理、減少應用時的集成問題，而且能夠有效地重復使用知識產(chǎn)權。設備軟件開發(fā)過程標準化后，可以大幅地減少培訓、工具、硬件和合作伙伴技術等方面的成本。對具有魯棒性、端到端開發(fā)平臺上的設備開發(fā)進行標準化不僅是設備開發(fā)取得成功的一個重要因素，而且也是可重復、甚至可外包成功的重要因素。
汽車制造商在風河平臺上對汽車設備用的信息娛樂系統(tǒng)開發(fā)進行標準化，這是邁向集成化的關鍵一步。預先集成了硬件和軟件合作伙伴的技術，這就使開發(fā)團隊能夠順利越過難關，更早地進入高價值、產(chǎn)品差異化應用開發(fā)階段，從而使他們能在更短的時間內以更低地成本提供更好的產(chǎn)品。
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