高效能、多應用面向的x86車載電腦
- DIGITIMES企劃
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相較於ARM/MIPS精簡指令集處理晶片天生的低功耗設計優勢，欣揚揭露選用當今高效能x86架構開發車載電腦的心路歷程，以及克服眾多技術瓶頸之後呈現的豐碩成果...
欣揚電腦於1987年成立，20多年來開發各式廣泛的國際標準工業電腦，像嵌入式PC/104(+)、EPIC、嵌入式ATX、Mini-ITX、工規ISA/PCI/PCI-Express電腦、觸控式平板電腦等，以及其它相關週邊產品。欣揚電腦產品企劃處處長劉憲霖指出，在5、6年前，因為個人電腦的堅固與耐受程度有限，並沒有人想到要把個人電腦放在汽車裡面，但是經該公司研究之後，認為車載電腦絕對是未來工業電腦的明日之星，因此特別成立一個團隊，來做車載電腦的開發與相關應用。
車載電腦的應用與市場前景
車載電腦讓整部車子變成一個數位裝置，能提供個人化連網娛樂環境，如Pandora、XM等知名的線上廣播收音服務、遊戲、電子報、瀏覽網頁與遠端內容；其次提供消費性電子裝置的無縫連結，透過許多人機介面來安全接聽行動電話與簡易存取CE裝置；在進一步的車載電腦應用上，像是提供駕駛協助，結合車輛攝影機做360度甚至720度環場攝影機景觀，以及提供車輛診斷檢測、車對車聯繫溝通與遠程信息處理等等。另外可以結合在地化導航服務(Navigation with local-based service)，避免塞車、條列出今日拜訪地點、選擇遊玩路線等服務。最後在增加生產力的效能上，讓駕駛人以安全的方式閱讀與回覆信件、存取聯絡人資訊，並回覆如MSN、What’s App等IM即時通訊軟體。
2010年包含硬體、軟體、內容整合、服務供應商在內的車輛資訊應用市場規模可達420億美元，到2012年可成長至2,000億美元的規模。依Frost & Sullivan statistics data機構數據指出，車載電腦在2009年市場規模達360億美元，北美市場是車載電腦市場的第1名，第2、3名分別是亞洲與歐洲地區。
若以全球信息服務(Telematics)市場來看，信息市場可應用在車隊管理(Fleet management)、消防車隊調度(Fire truck system)、交通行控與路況服務(Traffic Safety)、資源回收車(Collection Vehicle )、警車(Police car)、垃圾車(Garbage truck)與駕駛員作息調度(Fatigue management)等。據估計，僅2009年北美信息市場產值就達到38億美元，而亞洲為15億美元，歐洲約10億美元，到2012年預估北美市場可達90億美元，亞洲可達37億美元，歐洲36億美元。總而言之，車載電腦搭配相關應用服務，是個成長潛力無窮的新藍海。
車載電腦的技術門檻與特製化設計
劉憲霖指出，之所以選擇Intel x86架構CPU，首先是Intel x86架構在效能方面的優勢，像是密集3D圖形運算、雙獨立顯示螢幕輸出、協同式多工、可彈性化架構與特定的自動化應用，以及50%的效能調校餘裕空間；其次，在網際網路瀏覽、後端處理效能與雲端運算應用上，也是Intel x86架構平台擅長之處，許多網際網路的創新應用、插入套件(Plug-ins)、延伸套件(Extension)與非平行化網路體驗，都是先在Intel x86架構平台上推出，而經過多年來的推廣與普及，x86架構累積了天文數字的應用軟體數量，以及眾多多樣化且成熟的各式軟體開發工具╱套件，既有的函式庫、工具都可以共享使用。
以Intel x86架構開發車載電腦面對的挑戰，因應汽車廠牌、種類的千奇百怪，電池有大有小，導致供應電壓╱電流輸入呈現劇烈的動態誤差，還有車輛行進過程產生的靜電問題。由於車載電腦不可能要求客戶車輛提供誤差範圍在5%內的純淨電源輸入，同時還不能有靜電；客戶也無法接受有散熱風扇的系統，也不希望產品有任何散熱孔位以免灰塵或濕氣入侵；同時車載電腦要具備防震設計，維修成本則越低越好。
因此欣揚採用了熱導管(Heatpipe)的技術，以無需散熱風扇的方式達成全系統的散熱效果。同時參照ISO-7637、E-mark與其他電壓工業規範設計的電源供應器，能接受9~32V可變動的電壓輸入範圍，並且具備突波防護(Spark)、過電壓防護(Over voltage Protection)、逆接防護、靜電防護，突然斷電的繼續供應，以及電池低供電量下的電壓防護。
可程式化定時開關與RF無線射頻通訊機制
對行控中心而言，希望車載電腦擁有可程式化、照表操課的定時開關電源機制，按照設定的時間點自動開機並連線到行控中心做必要的軟體更新與資訊下載，並定時自動關機以節省電源。欣揚特地在車載電腦設計1個可程式化時間做電源開關的微處理器，搭配車載電腦的軟體做設定，讓車隊調度者、使用者可以決定車載電腦在什麼時間點自動開機、關機，或取消定時開啟關閉的設定。
ACROSSER欣揚電腦AR-V5430車載電腦規格，以搭配熱導管加散熱片的無散熱風扇設計(Fanless Design)與防塵外殼(Dustproof)，Anti Shock/ Vibration防震╱防抖動設計，具備廣域工作溫度、廣功率輸入與智慧功率管理，支援9~32V廣泛的電壓輸入，可應付突波(Spark)、過電壓(Over voltage Protection)、逆接防護、靜電防護(ESD)，突然斷電時的備用電源供應以及電池電量過低下的低電壓防護，並提供完整的RF無線射頻通訊解決方案；可選購的配件有非中斷電源╱緊急備援系統，可彈性擴充的PCI 104擴充槽與CAN車用匯流排控制介面，可針對汽車週邊做進一步直接控制應用。
實際應用案例
劉憲霖指出AR-V6200FL Atom車載電腦、AR-V5403FL CoreDuo2車載電腦等，都獲得國家精品獎的殊榮，而AR-B104D車載電腦具備 PCI-104 CAN Bus車用匯流排控制介面，可以增加像開關車門、冷氣空調之類的汽車直接控制應用。此外，由於欣揚車載電腦是標準x86架構，用戶安裝任何軟體系統，就可以專注或附加該項應用功能，應用彈性可說是五花八門、包羅萬象。
他舉出幾個客戶實際應用案例，有客戶設計監控大客車╱大貨車的疲勞警示系統，結合欣揚車載電腦與車上安裝的感應器與攝影機，當感測到駕駛員眼皮垂了幾下，根據經驗判斷可能有疲勞駕駛之虞時，會立刻警示提醒駕駛人。另一個在資源回收的應用上，藉由車載電腦與感測器的結合，除了可通知車輛的路程，隨時可藉由車上載重感測器，知道該車輛經過哪個地點回收多少公斤的貨物，可即時計算應收款項並列出電子清單給予客戶；而司機也可獲知下一站車程以及還剩下多少空間可以回收環保資源。
機場地勤車輛管理方面，結合車載電腦與RF無線射頻通訊功能，可以進行旅客接駁運輸的調度，行李╱貨物裝填、卸載的調度、車隊管理調度與派車任務；另外在警車系統應用方面，AR-V5430FL車載電腦以USB連接小型終端印表機、LCD液晶螢幕、視訊攝影機與GPS定位模組，當盤查駕駛人時，藉由攝影機把駕駛人影像資料，透過車載電腦RF無線射頻通訊功能，連接警局後端的資料庫，並且調出該駕駛人的過往駕駛紀錄。
車載電腦亦可作為客運巴士的車隊調度管理系統，藉由車載電腦與GPS衛星定位系統，隨時掌握目前派車班次行駛路線、所在位置，回傳到行控中心並管理行車路線。有客戶還附加3.5G行動上網基地台模組，讓商務乘客在客運行駛高速公路的途中也可以收發電子郵件、回覆MSN短訊以及上網瀏覽，進一步提升客戶搭乘的誘因。
