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智能座舱人机交互技术发展趋势 当前，汽车不仅在动力源、驱动方式和驾驶体验上发生了改变，座舱也告别了传统枯燥的机械和电子空间，智能化水平飙升，已经成为继家庭和办公室之外的人们生活中的“第三空间”。通过人脸；指纹识别、语音/手势交互、多屏联动等高科技技术，目前的汽车智能座舱在环境感知、信息收集与处理的能力得到显著增强，成为人类驾驶的“智能小助手”。 智能座舱告别简单电子化进入智能助理阶段的一个显著标志是人与座舱的交互从被动式进入主动式，而这个“被动”和“主动”是围绕座舱本身定义的。过往的信息交流主要由人发起，现在人与机器都可以发起，人机交互水平已经成为定义智能座舱产品档次的重要标志。 为实现“互动”式的人机交互，需要让机器更好地理解人类的行为，各个设备中的处理器、控制器、 传感器 等是实现这一切的关键。目前，贸泽电子上有丰富的面向汽车智能座舱应用的产品和 开发套件 ，帮助工程师朋友们更快速、更高效地打造具有行业竞争力的智能座舱产品。 从简单回应到主动、多模态 随着越来越多的电子元器件进入到汽车座舱，智能座舱正在重塑汽车产业的新格局。过往消费者购买一台汽车，其中大部分成本用于动力/传动系统，而未来消费者购车可能近一半的钱会花费在更舒适、更便捷、更智能的乘坐空间上。 在这样的需求带动下，仪表显示系统、中控屏、视觉感知系统和语音交互系统等将深度融合，且被赋予用户的人格特性和情感特性。因而，未来智能座舱的发展将以用户需求与体验、用户情感为中心，以具体化场景为驱动，构建出一个以人为本的智能系统。 当然，随着车内信息和功能越来越多，物理旋钮/按键的交互方式已经明显过时，会给用户使用座舱功能造成困扰。数字化界面和数字化功能已成为合格的继任者，衍生出一个体量巨大的、新增的车用需求市场。 根据ICVTank的统计和预测数据，2019年全球智能座舱产业的市场规模已经达到364亿美元，预计在2022年将突破460亿元，而接下来的几年智能座舱产业的发展将呈现大爆发，到2025年整个智能座舱的产业规模预计会达到1030亿美元，2022年至2025年的年复合增长率(CAGR)将达到惊人的30.83%。 消费者之所以愿意为附加在汽车出行之外的智能化功能买单，一个重要原因是交互和体验。我们在上面已经提到，未来的智能座舱发展将以人为本，并进化成为人们生活中的第三空间。 这样的人机交互绝不是简单的呼叫回应，而是多通道、多层次、多模态的交流感受。从驾乘人员的角度来看，未来智能座舱的人机交互将以智能语音为主要沟通手段，触摸、手势、动作、表情等为辅助沟通手段，解放了驾驶人员的双手和双眼，降低驾驶的操作风险。同时，车载信息娱乐系统会根据驾驶场景，给非驾驶人员带来更多的乐趣，并且不影响驾驶人员和其他乘客。 在情感交互方面，伴听式、不间断、个性化的智能语音，将配合人脸识别和手势识别等智能识别功能，判断人的情绪、疲劳状态、专注度等，在情感互动、疲劳驾驶预警、专注力监测等场景下发挥突出作用。 借助这些极具创新的人机交互功能，智能座舱将让汽车突破出行工具的定义，成为人们的出行伴侣。 可用于座舱检测的 传感器模块 智能座舱要以人为本，那么就需要关注到驾乘人员的状态，然后做出具体的回应。贸泽电子上，来自制造商ADI的ADPD144RI PPG 光学传感器 模块便可应用于驾乘人员的健康监测，主要是光学心率监测以及反射式SpO2（血氧饱和度）测量。 图1：ADPD144RI PPG光学传感器模块 （图源：ADI） 这款传感器的供应商编号为ADPD144RI-ACEZ-RL7，是一款高度集成的光学前端。通过下方的系统框图能够看到，该模块集成660nm LED、880nm红外LED和 光电二极管 三款光学器件，可通过同步检测红光和红外线波长，对血氧饱和度（SpO2）进行光学体积描记法（PPG）检测。 图2：ADPD144RI系统框图 （图源：ADI） ADPD144RI模块采用光脉冲的同步检测来提高对环境光的抑制，专为超低直接光学反射应用而设计，这样的方式还提供了比非同步架构低很多的功率表现，使得整个模块具有低功耗特征。 通过图3能够看到，ADPD144RI模块将高效的 发光二极管 （LED）发射器和灵敏的4通道深扩散光电二极管（PD1至PD4）与自定义应用特定 集成电路 （ASIC）组合在一个紧凑封装中，并在集成LED发射器和检测光电二极管之间提供光学隔离，以提高穿透组织的信噪比（SNR）。 图3：ADPD144RI内部示意图 （图源：ADI） 此外，ADPD144RI模块还提供4通道模拟前端（AFE）、14位模数 转换器 (ADC)和I2C数据和控制接口等丰富的配置。让广大工程师朋友为之振奋的是，虽然提供了如此丰富的配置，但该模块仅有2.8mm × 5.0mm大小。 更需要特别指出的是，为了方便用户交互和座舱检测等应用设计，ADPD144RI模块采用适用于玻璃窗的定制光学封装，极大地丰富了产品的应用维度。将ADPD144RI模块与其他功能单元安装在车窗和挡风玻璃等地方，就可以通过脉搏和血氧等关键指标检测驾乘人员的身体状态，这是智能座舱人机交互里机器发起交互的依据，帮助系统做出下一步回应或者指示。 为了方便大家尽快了解ADPD144RI模块，ADI还特意开发了一款EVAL-ADPD144RIZ-SF评估板，用于评估ADPD144RI领先的测光系统。该评估板在贸泽电子上的制造商编号为EVAL-ADPD144RIZ-SF。 图4：EVAL-ADPD144RIZ-SF评估板 （图源：ADI） 该评估板除了提供ADPD144RI模块的完全配置，还包括应用WaveTool图形用户界面（GUI），可提供低级和高级可配置性、实时频率和时域分析。为了方便智能座舱等应用的系统开发，该评估板能够借助用户数据报协议（UDP）传输功能，轻松地连接到开发系统。 支持多传感融合的i.MX 8/8X基板 刚刚我们提到了，传感器信息到达智能座舱系统之后，需要分析这些数据进而做出判断，而类似的传感器数据还包括人手识别信息、语音信息、驾驶员目光方向信息以及驾驶时长信息等等。接下来我们要介绍的这款器件，则是智能座舱理解这些信息的关键，它就是来自制造商NXP的i.MX 8X系列应用处理器，制造商编号为MIMX8DX2AVOFZAC。 图5：i.MX 8X处理器 （图源：NXP） i.MX 8X系列处理器采用与高端i.MX 8系列相同的子系统和架构，多达4个Arm Cortex-A35内核、用于实时处理的Arm Cortex-M4F内核以及用于音频、语音和语音处理的集成式Cadence Tensilica HiFi DSP，具有先进的图形能力和高效的系统性能，可支持图形、视频、图像处理和语音功能，能够满足安全认证和高能效方面的需求。 我们在前面部分已经提到，在未来智能座舱的发展过程中，语音将会是人机交互的重要途径和方式。而i.MX 8X系列处理器可进行多域语音识别，集成式Tensilica HiFi 4 DSP可提供音频前置和后处理、关键字检测和语音识别（用于免提交互）等功能。 通过图6能够看到，MPU是NXP电子驾驶舱解决方案中的核心。借助丰富的外设接口，无论是音频信号、联网信号、传感信号、NFC信号和显示信号等，最终都将汇集到NXP MPU里面。而i.MX 8X系列处理器是NXP MPU的高端系列，在信息处理和反馈方面的性能无疑更加出色，给座舱系统带来更加人性化的体验。 图6：NXP电子座舱解决方案 （图源：NXP） 此外，还有一点也必须要强调。为了打造更加人性化的智能座舱，每一台汽车通过一款时间的使用之后，都会成为驾乘人员的伙伴，但其中的信息也会被不法分子盯上，甚至借由智能座舱深入然后控制汽车，那么安全防护就演得尤为重要。 i.MX 8X系列处理器提供出色的安全性能，支持AES、无闪存SHE、椭圆曲线加密和密钥存储等加密标准，为车辆和个人信息带来多层保护。 综上所述，i.MX 8X系列处理器可为智能座舱带来冗余的算力支撑，在图形、音视频、图像处理方面有着突出的性能，可通过丰富的外设接口高效对接和处理联网信号、传感信号、NFC信号和显示信号等。此外，i.MX 8X系列处理器领先的安全性能为产品和方案带来了全方位的保护。 传感是智能座舱和驾乘人员交流的窗口，而接受、处理传感器信息并进行交互恰是i.MX 8X系列处理器的强项。到底有多强？大家可以通过贸泽电子在售的i.MX 8QuadXPlus多传感器支持套件（MEK）进行体验，供应商编号为MCIMX8QXP-CPU。 图7：i.MX 8QuadXPlus多传感器支持套件（MEK） （图源：NXP） 该多传感器支持套件用于评估和开发i.MX 8QuadXPlus、i.MX 8DualXPlus和i.MX 8DualX应用处理器，以及NXP PF8100能源管理集成电路（PMIC）解决方案和传感器。 通过该套件，工程师朋友可以从多维度了解上述几款i.MX 8X系列处理器。比如通过LVDS和MIPI-DSI连接器以及3.5mm耳机音频插孔来评估音频、视频和HMI性能。实际上，这是一个开箱即用的方案，通过LVDS转HDMI 适配器 卡、高度优化的驱动程序和软件，可直接用于开发图形、视频、图像处理、音频和语音功能。 该套件还支持Linux、 Android 、FreeRTOS，并提供领先的内存配置用于程序和应用开发，因此在智能座舱应用之外，在工业自动化、机器人、楼宇和卫生保健等领域都具有很好的产品性能，能够作为通用的HMI（人机界面）方案。 释放千亿美元的市场潜力 随着消费者对驾乘体验的追求越来越高，智能座舱兑现千亿美元级市场潜力是可以预见的。因此，人机交互后续将成为智能汽车进一步发展的核心内容，在汽车仪表盘、中控、抬头显示、V2V、V2D各个环节给驾乘人员带来更好的体验。 智能汽车的人机交互也将出现九大明显的趋势，包括从运载工具到交通系统、连接和分离、共享服务、无处不在的显示、接管与移交、实体媒介交互、个性化、多通道融合交互和智能情感交互。而实现这些需要软硬件的结合，在贸泽电子上，无论是器件还是配套的工具，面向智能汽车人机交互，你总能找到适合自己的，借此打造极具市场竞争力的应用方案。

睿智的IT组织懂得采用创新的技术为其业务带来持续的积极的影响。为帮助企业勇于应对改变，提供更好的用户体验，并致力于解决业务性能的挑战，我们整理了2014年将会给IT组织带来影响的十大趋势，与您分享并最终赢得竞争优势。 2014趋势 1. 工业互联网垂直发展（有时称为物联网）–随着更多物体嵌入传感器，获得“身份”或“通讯”能力，由此产生的信息资源有望打造新型商业模式，改进业务流程，降低成本和风险。很多行业都从“信息关联”中获得竞争优势：诸如车队管理（跟踪货物和车辆），消费电子产品和零售业库存管理；制造业、石油和天然气、汽车、安全、运输和环境管理（智慧城市）等行业从中获益。2014年由于企业还会继续寻找竞争优势，并实现成本节约，因此这方面将会进一步普及。 文章作者：Riverbed科技公司亚太区产品营销总监丁伟 2. 单片云策略逐渐走向多云策略 - 企业正致力于将工作负载从单一云服务动态地转移到多云服务并实现自动化，以获得最佳的性能、价格和可用性。将工作负载从私有云或单一服务商转向成本更佳的服务供应商或转向离终端用户更近的服务供应商，以使延迟最小化，IT将藉此获得经验和信心。在2014年，企业将实现从“单云战略”到“多云战略”的转变。 3. 软件定义一切成为主流–基于软件定义的基础架构将硬件设施重新进行编排。基础架构将被视为针对特定工作负载所需的资源池，而不是特定功能元素（计算，存储或网络）。目标是使用软件创建弹性且易扩展的基础设施，作为IT资源整体一部分进行集中管理。在2014年，我们将看到企业终将实施软件定义架构，以获得持续的灵活性和控制能力。预计特定的网络术语，如“软件定义网络”和“软件定义存储” —殊途同归—将被与软件定义数据中心和软件定义分支相关的更大的概念代替。 4. DevOps（专属运维开发）团队成为了一种规范。一开始作为敏捷开发的一个分支，致力于实现促进整个IT部门如何合作，使用哪些工具可以实现无摩擦交付以及变得越来越理想的技能组合。如今在硬件和软件公司以及不断进取的企业IT部门中随处可见专门的DevOps团队。预计2014年专门的DevOps团队将涌现在大型企业中。 5. 企业针对个人云的监测管理–由于移动计算的不断发展，移动应用的日益增长以及个人使用设备的爆炸式增长，“个人云”服务的增长将超过企业云服务 - 不管是社交网站（fb，微薄），个人（照片，爱好，音乐）或企业专属数据（与工作相关的应用程序）。IT部门还未“拥有”或规范这些个人云服务，但在2014将开始对其进行监测，以确保敏感数据远离风险。 【 分页导航 】 转到下一页 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 6. 消费化推动IT部门评估客户满意度–IT部门的服务优先以用户为导向（无论是员工还是客户）。用户期望正改变着IT组织机构的经营方式。2014年，IT组织机构将通过实施评估其“客户”满意度来做出回应。预计行之有效的概念如“净推介值(NPS)”将在IT评估整体效益方面成为主要因素。 7. 大数据推动公共云存储–随着“物联网”创造出的更多信息，大数据规模越来越大。企业开始大力改进流程和技术，因而从大数据投资中获得重大业务价值。大数据应用的日益增长给存储策略和技术带来前所未有的压力。2014年，可以预测两件事情：1）在内部，企业需要强劲的存储硬件和软件的结合，以便快速访问相关的信息；2）随着数据存储需求的增加，更多的企业将利用公共云存储服务来抵消不断上升的需求和成本。 8. 政府在创新中的积极角色（全球）-政府不断为智能应用进行广泛投资，越来越多地渗透到技术中—从本土的创新孵化器到本地生产基地，以便创造就业机会。以中国为例，北京市科学技术研究院已建成全国最大的工业云计算平台，以服务于政府扶持行业中的中小型企业，包括生物科技、医药、新能源和知识密集型制造业。2014年，随着这一趋势推动本地和全球性经济发展，打造竞争技术，预计其他国家也将效仿。 9. 成熟的Apps将广泛运用到企业专属营销应用领域—目前人们主要是通过网上应用商店购买应用程序。但是，随着企业建立起他们自己的移动应用程序开发技能，将转向开发具有自主知识产权的企业特定的应用程序，从而促进私有企业应用程序商店采用和交付。企业创建的这些应用程序将集成行业、地域和特定角色功能，提高生产力。相同的企业应用程序商店也将有助于规范用户自行安装的第三方应用程序的使用。 10. 大规模网络开放课程（MOOC）使IT与技术进步并驾齐驱–MOOC指基于web的课堂环境，旨在通过互联网实现全球参与和自由访问。有人称MOOC是具有潜在突破性的技术趋势（尤其是对于传统的高等教育）。随着这些课程越来越有吸引力，未来的员工、工程师和研究人员教育的一大部分将通过MOOC和相关的数字化学习方法和工具来实现。到2014年，这一新趋势将促使IT部门更迅速改进他们的技能，最终更高效地跟上技术的发展变化。 关于Riverbed Riverbed致力于为面向全球运营的公司提升IT架构性能。凭借Riverbed业界领先的解决方案，企业可以在提升原有IT架构性能的同时，以智能化方式成功实施虚拟化、IT整合、云计算和灾难恢复等战略部署。Riverbed为企业提供了一个可视性管理、优化和整合其IT架构的平台，帮助企业建立符合其业务需求以及快速、灵活和动态的IT体系架构。有关Riverbed (NASDAQ: RVBD)的更多信息，请访问www.riverbed.com或中文网http://www.riverbed.com/cn/ 【 分页导航 】 转到上一页 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载