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版本更新滿足更多行動服務需求 Android進軍車載資通訊

2010-03-24
Android的開放特性,使軟體業者更易於在其上開發更多應用軟體,再加上採用Android平台可連結Google推出的各式應用服務,使廠商也開始將Android導入車載資通訊領域。雖然車用市場較為封閉,但若台灣廠商專注於Android開放平台的研發,未來打進汽車產業鏈的機會將因而大增。
由於無線通訊技術的日趨成熟,人們對於車輛資訊傳遞的要求越來越多,許多的研究便朝向將車輛與現有網際網路進行結合,讓車輛成為網際網路的一個行動終端系統,在行車的過程中提供駕駛人員各式各樣的服務,車載資通系統便是在這樣的情勢下產生的新型態應用服務。  

車載資通訊系統應用多元  

車載資通訊是一種結合資訊、通訊及汽車電子技術的整合性應用服務,可滿足行車駕駛人對環境的各項需求,其較典型的應用服務如下:  

行車導航服務
  由於全球衛星定位系統(GPS)定位技術越來越普及,不再是研究室裡鮮少人知的技術,藉由GPS接收器可輕易獲取行車的行駛位置,許多原本製作電子地圖資訊的業者,因此轉而發展行車導航軟體,這也是目前接受度及普遍度最高的一個應用服務。
地區性服務導引
  許多發展導航軟體的業者除了替駕駛者解決行的問題,更延伸將其地理位置資訊運用於食、住與娛樂方面,結合網路通訊,可將和地理相關的訊息傳送至行車服務系統。
行車記錄服務
  駕駛員在行駛中一旦發生車禍,最害怕的就是刑事責任,若能在車上安裝影像擷取裝置,便能適時的替突發事件記錄發生經過,影像記錄只是行車記錄的一種。其他種類的行車記錄如駕駛者行為記錄系統,藉以記錄駕駛者的開車習慣,如踩油門、踩煞車、上下坡加減速等,再經由分析及評分,將結果回報給駕駛者,駕駛者便能獲得行車行為的參考。
車隊管理系統
  物流業者或大眾運輸業者常須即時監控車輛的行駛狀況,如行駛路線,派送情況及是否準時等,車隊管理系統結合GPS定位及無線通訊技術,除了能達到上述功能,更能結合路徑規畫、物件分派規畫演算法等提升其服務效率。

上述應用服務衍生的效益使原本汽車產業轉變為服務為主的行動式服務平台。然而在技術方面,車載資通訊包括硬體及軟體領域,硬體方面如車用運算處理器、車輛控制網路、車輛感知元件與實體通訊網路建置;軟體方面如車載作業系統建置、車載裝置驅動程式設計、應用服務程式設計等,因此車載資通訊就如同把作業系統放到一輛車上,透過車輛硬體與系統軟體實現各種車輛創新服務類型的車載系統。

作業系統為各式應用服務開發基礎

車載資通訊運作主要核心是架構於車載硬體上的車載作業系統。因為有了作業系統,程式開發員得以在車輛上開發各式各樣的服務,然而作業系統已知的就有十幾種,什麼樣的作業系統才適合應用至車輛?車載作業系統基本上相似於行動作業系統,因此必須滿足穩定、省電、可移動、易擴充等條件。Android作業系統為Google所開發的一套基於Linux核心的作業系統,目前廣泛使用於手持平台,如宏達電、摩托羅拉(Motorola)、索尼愛立信(Sony Ericsson)等公司皆有相關手機產品。而如今德國的一線汽車電子零組件供應商Continental發表一款專為汽車設計的AutoLinQ網際網路平台,採用Android作業系統,其詳細的Android作業系統架構如圖1所示。

點圖放大
圖1 AutoLinQ網際網路平台Android系統架構圖

Android承襲Linux的開放原碼理念,並且有效收斂Linux的程式開發,熟悉Linux編程的工程師都知道,以前若是要撰寫Linux的系統程式如核心模組、驅動程式等,就須煩惱Linux的版本問題,網路上許多網友為了提升Linux效能而自行發布了修正檔,但究竟要如何去使用?與原有的系統環境是否衝突?都是讓人頭痛的問題。如今Google自行維護一個Linux核心版本,並且在其核心上建置了一套Android框架,工程師只須使用Google所提供的軟體開發套件(SDK)便可很容易的進行程式開發,至此Linux的版本相容問題就交給Google,工程師只須專心開發程式。  

Android發展至今已有一段時間,這段期間Android不斷的改版以滿足越來越多的行動服務需求,其主要版本沿革如表1所示。

表1 ndroid主要版本沿革
1.5 (Cupcake) 2009年4月30日發布,主要的更新包括:
1.使用Linux Kernel 2.6.27
2.拍攝/回放視訊,並支援上傳到YouTube。
3.支援立體聲藍牙耳機,同時改善自動配對性能。
4.採用WebKit技術的瀏覽器
5.GPS性能大大提高
6.螢幕虛擬鍵盤
7.主螢幕增加音樂播放器和相框部件
8.應用程式自動隨著手機旋轉
9.大幅改善簡訊、Gmai、日曆與瀏覽器的使用者介面。
10.相機啟動速度加快,拍攝圖片可以直接上傳到Picasa。
11.來電照片顯示
1.6 (Donut) 發布於009年9月15日,主要更新如下:
1.使用Linux Kernel 2.6.29
2.完全重新設計的Android Market
3.手勢支援
4.支援CDMA網路
5.文字轉語音系統(TXT-2-speech)
6.快速搜尋框
7.全新的拍照介面
8.應用程式耗電檢視
9.支援VPN
10.支援更多的螢幕解析度
11.支援OpenCore2媒體引擎
12.新增面向視覺或聽覺困難人群的易用性外掛程式
2.0/2.0.1/2.1(Eclair) 2009年10月26日發表,主要的更新包括:
1.使用Linux Kernel 2.6.29
2.優化硬體速度
3.Car Home程式
4.支援更多的螢幕解析度
5.重整介面
6.新的瀏覽器的用戶介面和支援HTML5
7.新的聯繫人名單
8.更好的白色/黑色背景比率
9.改進Google Maps 3.1.2
10.支援Microsoft Exchange
11.支援內置相機閃光燈
12.數位變焦
13.改進的虛擬鍵盤
14.藍牙2.1
資料來源:維基百科

Android車載平台可與Google應用服務連結  

從Android作業系統發展的種種跡象,可以發現Google試圖將Android塑造成一個行動服務的作業平台,因此使用Android做為車載作業系統將會是不錯的選擇。整合Android系統的車載平台有一個很大的優點,亦即可以使用Google提供的強大應用服務,如有名的Google Market及Google Talk、Google Map還有Google即將推出的Google導航等。以下將簡單介紹資策會新興智慧技術研究所開發的Android車載平台,該平台主要可分為車輛資訊擷取系統、車載資料傳輸系統、車輛群組管理系統。車輛資訊擷取系統擷取車輛的車上診斷系統(OBD)資訊為主,OBD主要作為行車狀態診斷,現階段車廠及修車廠已使用此技術作為車輛維修的主要依據。OBD提供使用者與車輛控制網路的溝通介面,在車輛控制網路裡建置許多電子控制元件(Electronic Control Unit, ECU)負責偵測各車輛裝置如引擎、水箱、電瓶與車門等的使用情形,當車輛裝置發生異常時,使用者便能透過OBD介面,檢查各個ECU是否發出錯誤訊息。  

車輛資料傳輸系統主要可分為媒介(Agent)模組和伺服器(Server)模組,Agent模組作為車輛資訊的傳輸模組,實體傳輸媒介可以使用無線區域網路(Wi-Fi)、3G或全球微波存取互通介面(WiMAX),此模組將擷取到的車輛資訊傳送至Server模組。Server模組為診斷資料存取介面,能提供中控管理業者或是車廠遠端控管車輛,並針對所控管的車輛做診斷分析。車輛群組管理系統採用Google的AppEngine技術,實作一個車輛的雲端管理伺服器,管理系統畫面如圖2所示。

圖2 車輛群組管理系統

此系統可分為三部分,第一部分為圖2左上半部的車輛管理與狀態清單,主要結合Android車載的資料傳輸系統,達到車輛管理及車輛狀態截取,所以此部分可列出的資訊包括所屬車隊及車輛的OBD資訊。第二部分為左下半部的車輛通訊服務,此部分結合Google Talk及車內即時影像。車輛駕駛可透過Google Talk與呼叫中心(Call Center)通訊,當車輛出現異狀或需要呼叫中心服務時,可利用Google Talk向呼叫中心請求協助。或者當呼叫中心須派遣所屬車隊的車輛或連繫時,也可透過Google Talk與車輛駕駛溝通。另一方面,根據車內即時影像,管理系統將能監控車輛駕駛前方的視線畫面,以便了解更準確的行車路況。第三部分為圖2右半部的Google Map,管理系統利用Google Map應用程式介面(API)所提供的應用服務,並根據車輛的GPS訊號定位車輛,讓管理系統的使用者能更容易辨別所屬的車輛資訊及所在位置。  

台灣的資通訊技術能力一向居領先地位,但以現況來說,汽車製造畢竟屬於較為封閉的產業,面對車商不願公開其私有技術,且無法與車商取得合作下,設計一套具開放式架構的車載平台,以提供各車商或第三方開發商利用此平台發展相關專屬服務,將是車載資通訊下一步發展最主要的目標。  

(本文作者任職於資訊工業策進會新興智慧技術研究所)

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