今天的汽车设计师面临着包含机遇的重大挑战：客户需要更多的连接和图形，显然愿意支付费用。司机和乘客自然需要基本的操作信息，但他们也需要实时地图、娱乐和信息。如果他们习惯并喜欢在家庭和办公环境中使用多个屏幕，他们怎么能不想要它呢？

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实际情况是，对于今天的年轻一代购车者来说，这种连接和显示器已经从“可有可无”变成了“必需品”。这种趋势不会改变，无论你称之为信息娱乐系统、智能驱动接口、联网汽车、汽车云连接还是其他名称： 除低端汽车外，它正成为所有汽车的标准配件。

但我们仍然面临着一个技术问题。固定家庭/办公环境中可管理的问题在汽车环境中完全不同。支持多个屏幕不仅仅是计算能力的问题。它还涉及复杂的布线、连接器、散热和信号完整性。所有这些问题都是复杂的，严重制约了汽车世界。

理论上，有三个问题需要解决： 内核、多显示器、图形引擎和显示器之间的高性能互联网络。考虑在汽车上安装仪表板、前座乘客侧面显示器和中央控制台，平视显示器HUD后视摄像头，甚至后座监控摄像头。最大的挑战是：如何有效地利用单个集中设置图形渲染和图像处理的核心来支持四个、五个或更多的显示器和摄像头？

明显的解决方案是使用类似的解决方案HDMI的大型标准PC但由于各种原因，这种方法不起作用。首先，这些电缆的布线工作量极大。其次，在嘈杂的汽车环境中，信号完整性也是一个大问题，尤其是在远距离。此外，铜缆布线的成本和重量也是一个问题，连接器本身太大，更笨拙。在恶劣的汽车环境中，不能保证可靠性和性能。

幸运的是，有一种解决方案可以利用现有的大众消费市场技术，通过调整经济和有效的方式适用于汽车应用和环境。首先，今天的视频子系统可以支持3D流视频，左眼和右眼分别可以看到图像。

但通过使用Inova Semiconductors和AD公司等领先IC利用立体声视频格式和供应商的专有技术HDMI解决带宽问题和物理连接问题。

该接口主干不使用19线HDMI电缆只需要一条4线电缆，通过两条线提供差异信号“星绞型四心”结构，具有100Ω标称阻抗。2007年推出的1 Gbps APIX证明链路()高效可靠。

图1： 2007年推出的APIX千兆数据链路

当然，用户永远不会满足速度，所以第二代AIPX实现2速3 Gbps()它可以向后兼容原始APIX自去年以来，已投产。

图2： 第二代APIX提供3 Gbps带宽。

AIPX2不仅仅是一个概念，它已经用于公路上的汽车。在2012年11月的电子展上，Inova公司便在AD该公司的展位展示了该产品，通过单4线屏蔽双绞线电缆传输两个未压缩的高清视频流、多声道音频和100MB/s以太网数据。演示包括标准以太网协议连接的视频会议和远程显示触摸表面，以及使用HDMI实时用户界面和集成应用程序连接智能电话。

工作原理

APIX2继续以帧（微数据包）为单位传输数据，并使用所谓的数据容器支持视频、音频和总线协议格式。（图3）必要的高速时钟由发送器件合成，而不是图形处理器或摄像头的像素时钟，使链路对像素时钟抖动具有高抗干扰性，从而在相对较长的电缆上实现稳定可靠的传输。

图3： APIX2帧包含两个独立视频流，以及音频和以太网数据。

该架构可以实现简单廉价的显示器“菊花链”连接，用分路器连接每个显示器。使用接口IC（例如AD提供的ADV7680)系统可以提供总线和支持HDMI的GPU或CPU连接。

APIX净数据速率为2.8 Gbps187.5 Mbps(上行链路)；这可以传输两个独立的视频流、多通道数字音频和控制数据；此外，还可以使用标准的独立接口（MII）传输以太网数据。该方法支持最长12米的电缆距离（足以满足汽车需求），因为其内部算法将不断调整数字滤波器，以最大限度地提高吞吐量，降低比特误差率。

另一个汽车应用不容忽视的问题是严格的EMC辐射限制(电磁兼容性)。APIX能量频谱分布均匀，整体辐射水平远低于允许的最大值。

未来汽车： 不同于我们的想象

人们对未来的汽车有无数的猜测： 静音，飞行，甚至自动驾驶。AD中国官网例如，他们在自动驾驶领域取得了很大的进步，Google从事这方面的工作，但这些预期者并没有想象汽车会覆盖如此密集的网络，连接到“云”，并安装驾驶员显示器和乘客信息娱乐系统。汽车正成为一个组装复杂仪器、大量数据和多个显示器的飞机驾驶舱，以及乘客甚至司机的信息娱乐中心。

然而，今天买家的期望（尤其是习惯于使用数字访问和连接的新买家）使这成为市场的发展方向。对于汽车供应商，特别是提供这些产品的供应商IC这既是挑战，也是机遇： 挑战是以可接受的价格满足客户对特点、功能和性能的期望。机会是为汽车增加有价值的内容，在增长市场上获得可观的利润和投资回报。

——本文选自4月电子爱好者网《物联网技术特刊》透视新设计栏目。请注明转载来源，违者将被调查！