车载安卓系统的实施方案和注意事项

目前，大多数集成都是通过 USB 连接线完成的，但是这种途径显得笨拙且不可靠。一些车载信息娱乐主机现在拥有 Wi-Fi 功能，因此现在有了另外一种智能设备集成途径。Wi-Fi 联盟 (Wi-Fi Alliance) (www.wi-fi.org) 还提供了 Miracast 标准，一种端对端的标准，它可以使希望共享多媒体流的基于 Wi-Fi 的设备之间实现无缝连接。

集成智能设备也可以为信息娱乐主机提供漫游 3G/4G/LTE 连接。这提供了一种替代内置无线调制解调器的廉价选择，以及多种单独的资费和数据套餐。然而，即将出台的欧洲 eCall 法案要求所有新车都必须具有自动紧急呼叫求助功能，这可能意味着内置调制解调器必须始终存在。到2015年底或2016年，量产汽车可能就必须遵守 eCall 法案的相关规定。在此期间，集成智能设备就可以成为一种有效的替代品。

无论是成本还是集成规模，汽车OEM厂商奥迪均处于高端水平，该公司已经推出一款专为车内使用设计的专用10.2英寸的平板设备。“奥迪平板电脑”有权访问专门的应用商店，并可以通过 Wi-Fi 连接车辆的导航和信息娱乐系统。这种方法的优点在于移动设备解决方案处于严格管理下并经过高度集成，与软硬件整合的品质极高。

与安卓系统兼容的架构

安卓系统与车辆整合的其他途径是利用灵活但安全的多域软件架构。这些途径包括将安卓系统设置为GuestOS，或者设置到现有操作系统之上(例如以 Linux Container方式)，或者设置为与另一个操作系统并行的GuestOS(图3)。

在 Linux Container (LXC) 技术的支持下，安卓客户端的资源、访问控制和安全由主机 Linux 操作系统管理。对于关注安卓安全的系统设计师来说，这是一种在标准 Linux 平台上很好地提供安卓应用访问权限以及运行其他系统功能的方式。多核片上系统 (SoC) 平台使这个架构更具吸引力，因为足够多的 Linux 和安卓域资源可以让它们同时有较好的表现。除了中央处理器 (CPU) 资源，内存、图形处理资源和其他外围设备都可以实现共享。两个域的输出可以重组为一个共同的人机界面 (Human Machine Interface, HMI)，从而使用户能够从两个域中选择功能。

图3：Linux Container 内的安卓系统，支持前后车辆功能。

为了在 Linux Container内运行安卓系统，必须对支持该Container的 Linux 内核进行一些修改。在典型的使用情况下，在前端屏幕上有信息娱乐控制器去控制后座安卓的显示。支持安卓显示的硬件资源，如通过 USB 输入的触摸屏信息、音频和图形，需要虚拟化，然后提供给使用后显示器的用户。这将有助于尽可能在车上重现“消费电子设备”的体验。

音频资源需小心加以管理：前座信息娱乐用户将需要访问导航命令、电话呼叫、系统警告、多媒体播放器等，还可以优化声道和静音。在后座用户使用的是单声道，可用于欣赏音乐/娱乐用途。

Linux Container的替代方法是使用完全嵌入式虚拟机管理程序，它可以管理可用的 SoC 硬件资源，并将其分配给多个域/操作系统。虚拟机管理程序经过配置后可以精确管理哪些资源是GuestOS，安卓、Linux、AUTOSAR 或其他操作系统可用的，并允许域之间进行一些通信。Mentor Graphics 最近展示了一款混合域系统，其中的 AUTOSAR 数据来自车载电子控制单元 (ECU)，这些AUTOSAR数据被送入运行于单一硬件平台上的数字仪表板及信息娱乐系统内(图4)。

图4：带有运行于单一 SoC 的 AUTOSAR、仪表板和信息娱乐系统的混合车辆操作系统。

结论

安卓已经蔚然成风。越来越多的智能设备用户希望能在车内访问安卓应用程序。制造商拥有多种实施方案，在成本、集成程度和功能上有多个层次可选。谷歌的开放汽车联盟和汽车连接联盟推广集成设备的倡议等标准化努力将进一步加快车载安卓系统的发展。这些解决方案的供应商既要谨慎行事以覆盖广泛的Android APP选择，还要保持车内计算系统的安全性和完整性。汽车现在已经为被归类为消费电子设备做好了准备吗?我们重新定义“移动设备”的日子不会很久远。

作者简介

Andrew Patterson 是 Mentor Graphics 嵌入式软件事业部业务发展总监，汽车市场是他的专长。加入 Mentor 之前，Andrew 在设计自动化市场驰骋超过25年的时间，精通各种技术、汽车仿真模型开发、虚拟原型设计和机电一体化。目前，他在 Mentor 主要负责嵌入式软件战略，与运行于多种主机硅平台上的 Linux、AUTOSAR 和其他域开展合作。Andrew 拥有英国剑桥大学的工程和电子科学硕士学位。