车联技术在高德的演进和实践

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一、导读

伴随着汽车行业的发展和汽车智能化的演变,车联技术应运而生。本文从主流车联技术和协议的诞生开始,介绍高德在车联技术演进与赋能中的探索与实践,以及自有硬件产品迭代升级的过程,以便更好的总结过去,展望未来。

将手机与车载系统连接,在车和手机之间交换数据,这正是车联技术当今最成熟的应用场景。除了拥有国民级地图标注和导航产品,高德在车载领域同样有持续的积累,在人、车、路协同要求越来越高的今天,高德也在致力于车联网的探索,利用高德的数据和车载应用经验,推动和赋能车载车联技术的演进和变革。

二、探索

探索的开始是为1.0,那是MirrorLink第一次在高德落地的时代。

MirrorLink是一个智能手机与车载信息系统交互集成的标准。通过MirrorLink,某些应用装载并运行在智能手机之上,汽车的司乘人员便可以通过车载娱乐系统在方向盘、中控面板上的按钮以及触控屏幕与它们交互。

MirrorLink源于2009年诺基亚和玛涅蒂马瑞利联合演示的一个叫做Terminal Mode的概念模型。尽管在那之前,汽车行业也有其他形形色色的车联协议,但随着当时如日中天的诺基亚与汽车消费电子组织合作,成立了汽车连接联合体(Car Connectivity Consortium,CCC组织),并将众多汽车行业和移动行业的玩家拉来为MirrorLink站台,MirrorLink协议便隐隐然成为行业中不可忽视的存在全球超过90款车型支持手机用MirrorLink与其互联。

1.0之前,高德并没有多少MirrorLink相关产品经验,机缘巧合,在某个T-Box项目中,我们有机会切入这一领域。MirrorLink实际上并不是一个单一协议,而是由众多协议组成的协议族。其复杂程度,从其架构上就可见一斑。

当年,在技术同学尚未到位的情况下,一位产品同学独撑大局,打通T-Box到车盒的USB连接,实现MirrorLink协议的核心视频触控交互,完成首版演示,成为团队后来者膜拜的“大神”。1.0时代的产品也由此渐入正轨。而回望过去,高德在车联协议这条道路上的探索刚刚开始。

MirrorLink虽然是主流车联协议里发展最早的,但它的征途并不顺利。诺基亚曾是MirrorLink最主要的技术参与方,但随着它在IT浪潮中的浮沉,MirrorLink的手机侧技术方案已经不见诺基亚的身影,相对的,目前使用最广的手机系统Android成为了MirrorLink连接场景下的主要参照环境。

然而,Android最重要的玩家谷歌,非但不是MirrorLink联盟CCC组织的成员,而且还一度力推与MirrorLink相似的车联协议AndroidAuto。同时,移动行业的另一个大玩家苹果公司也没有加入CCC组织,并且也有自己的车联协议Carplay。没有了技术发起方诺基亚,又缺少移动操作系统方支持,还要与谷歌苹果去竞争车联协议,MirrorLink发展的困难可想而知。

三、沉淀

尽管MirrorLink的发展举步维艰,但连接汽车与手机的技术实践却从没被冷落过。MirrorLink在2009年面世之后,苹果公司在2011年推出了iPhone手机专用的车联协议Carplay;之后,谷歌在2014年也推出绑定自家应用的AndroidAuto;而在国内,百度在2015年也推出了超级应用形态的Carlife。

在高德这边,经过1.0在MirrorLink协议上的实战锤炼,我们在分析了主要的车联协议之后,开启了2.0的阶段,推出了高德自有知识产权的ALink协议。

ALink优化了车联协议的架构,能快速建立连接,采用H.264压缩视频,支持QoS,大幅提升传输能力,降低带宽消耗,显著提升连接体验。同时,ALink不限于手机和车机之间的连接,它支持一般的具有USB/WiFi连接功能的移动设备连接汽车。在此场景下,移动设备与车机之间的连接,被划分为多个逻辑信道

  • 行令信道

负责ALink连接的建立和维护。加密的信令信道保证了汽车和外部移动设备连接时的私密和安全。为数不多的信令,优化了协议的连接过程,保证了协议状态切换时的及时响应。

  • 高速视频信道

负责H.264编码的视频传输。结合底层驱动的流控,压缩过的视频传输能力可轻松应对60FPS的帧率。

  • 合成音频信道

负责合成音频的传输。可根据配置提供合成过的MD声音,方便适配只接受一路声音,缺乏多路音源合成能力的车机。

  • 媒体音信道

负责媒体类应用的声音传输。可根据配置提供MD上音乐、电台、电子书等应用产生的声音,供有多路音源合成能力的车机做声音合成。

  • 导航播报信道

负责导航播报音的传输。可根据配置提供导航播报音,供有多路音源合成能力的车机做声音合成。

  • 语音输出信道

负责语音的输出。可根据配置提供语音助手类应用的输出声音,供有多路音源合成能力的车机做声音合成。

  • 语音输入信道

负责语音的输入。可根据配置传输车机侧采集的语音,供语音识别模块做语义识别。

四、演进

2.0阶段,随着ALink协议在同国际著名车厂的合作中落地,我们不仅有了自主知识产权的车联协议,而且拓展了实现车联协议较为关键的底层驱动能力,保障了协议实现的性能和质量。

在推出ALink协议之后,我们3.0的目标,着眼点就不仅仅是车联协议,而是放大到了软硬一体的车联产品。基于这些积累,我们进一步把视野放大,在车联协议上同业内伙伴增强合作的同时,将着眼点放在了软硬一体的车联产品。在3.0阶段,我们在经济体内跨BU与AliOS、天猫精灵团队合作,从底层做起,定义了崭新的车联产品天猫精灵高德版智能车盒。

3.0的车盒,采用AliOS移动操作系统,支持多种车联协议,并通过车联协议,把天猫精灵语音助手、AR导航等先进应用带入了车内环境。同时,在3.0阶段,团队技术能力进一步成长,除了在已掌握的技术上进一步深耕之外,还涉足了新领域。其中尤为重要的是,我们建成了软硬一体的技术团队,演进出从结构到电路,从内核驱动到上层应用,从端到云的全栈能力。

五、展望

车联技术发展了十年,是车内场景出车的实践,也是车外场景进车的实践。在传统的车联技术应用上,拉通车内外的主要媒介是手机。然而手机并不是唯一的选择,随着广域无线通信技术的日益普及,车盒形态的智能硬件提供了拉通车内外场景的又一个选择。

展望未来,汽车行业正经历技术革新,5G、IoT、AI等技术在汽车应用领域也是方兴未艾。以移动智能设备赋能汽车,融合汽车与移动行业的机遇就在眼前。高德车联技术和产品,正可以先行一步,为新型汽车生态的应用寻找入口,担当新汽车战略落地的先锋。

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