车载安卓系统的实施方案和注意事项

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。