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Android車載嵌入式作業系統(Android Automotive)Android Automotive結束語參考資料與推薦讀物

摘要： 大家最熟悉的Android系統應該是手機和平闆裝置上的，大部分人可能沒想過Android系統和汽車有什麼關系。但實際上，Android系統在四年前就在布局汽車這個平台。我最近對相關内容做了一些了解。下面将我所了解到的資訊分享給大家。 [Android Auto](https://play.google.com/store/apps/details?id=com.google.android.

大家最熟悉的Android系統應該是手機和平闆裝置上的，大部分人可能沒想過Android系統和汽車有什麼關系。但實際上，Android系統在四年前就在布局汽車這個平台。我最近對相關内容做了一些了解。下面将我所了解到的資訊分享給大家。

Android Auto是一個Android端的App，是專門為駕駛環境而設計的。

運作Android Auto需要Android 5.0或更高版本的系統，并且還需要Google地圖和Google Play 音樂應用。

Android Auto可以用來将Android裝置上的部分功能映射到汽車螢幕上。

Android Auto在2014的Google I/O上首次亮相。相應的App：Android Auto在2015年3月19日釋出。

當Android Auto接到汽車螢幕上其界面看起來是下面這個樣子：

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當然，也可以不連接配接汽車，直接在手機上使用，其界面是下面這個樣子：

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核心功能

在2014的Google I/O大會上，Google在介紹Android Auto時，首先就是以安全性為引入點的：很多人在開車會使用手機，這就造成大量的交通事故。是以我們應當了解，汽車上的軟體功能并非越多越好。某些手機上很受歡迎的功能和軟體，它們未必适合車載系統，例如：浏覽器網頁，閱讀，玩遊戲，看視訊等等。

從上面的兩幅圖中可以看到，無論是汽車螢幕還是手機螢幕，界面底部包含了四個相同的按鈕（雖然位置不同）。

以手機界面的按鈕順序，這四個按鈕的功能依次是：

  • 回主界面
  • 地圖功能
  • 通話功能
  • 音樂功能

Google Assistant

2007年，iPhone的釋出宣示了觸摸互動方式的興起。在這之後，觸摸手勢徹底代替了實體鍵盤。

當時的營運商無法想象一個沒有實體鍵盤的手機會被大家喜歡。而在十年之後，曾經能夠生産最好的實體鍵盤手機的制造商，例如黑莓和諾基亞都早已被市場淘汰。

是以我們可以想象，新一代的平台和電子産品有可能會引入新的互動方式，或者是讓某個原先不太流行的互動方式成為主流。而對于汽車來說，語音無疑是比觸摸更好的互動方式。

在駕駛環境中，語音互動存在如下優勢：

  • 使用者不用改變自身的實體姿勢，是以這種互動方式不影響對于駕駛的操控。
  • 有些需要多次觸摸手勢的互動，可能一條語音就可以完成。
  • 語音互動不存在入口的層次嵌套，資料更加扁平。
  • 優秀的語音系統可以利用對話的上下文完成任務，避免使用者重複輸入。

除此之外，在駕駛環境中，對于語音功能的實作也更有利。因為，駕駛艙的空間較小，便于語音資料的捕獲；駕駛艙座位的相對位置固定，系統更友善判斷發出語音的角色，例如區分發出語音指令的是駕駛員還是乘客而采取不同的處理。

這就不奇怪Google将Google Assistant內建到Android Auto中了。

當語音系統能夠擷取到使用者的基本資訊的情況下，很多操作會變得非常便利。例如，直接告訴系統：”我要回家“。而不用先打開地圖，然後搜尋自己家的位址，然後再點選導航按鈕：

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當系統有了更多的使用者的資料以及外部服務之後，可以做的事情将超遠我們現在看到的。例如：在導航至某個餐館的途中直接幫忙預訂座位（今年的Google I/O上，Google已經展示了通過AI完成的電話預訂：Google's AI Assistant Can Now Make Real Phone Calls）。

當然，Google Assistant 不僅僅是為Android Auto設計的，它支援非常多的裝置。不過這部分内容已經超過本文所要說明的。

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相容的車型和應用

現代汽車是首個支援Android Auto的汽車制造商。2015的Hyundai Sonata是第一個支援Android Auto的汽車型号。

到目前為止（2018年7月），支援Android Auto的汽車品牌已經很多，包括：奧迪，别克，凱迪拉克，雪佛蘭，福特，本田，吉普，雷克薩斯，林肯，奔馳，馬自達，大衆，Volvo等超過50家汽車制造商，超過500種汽車型号。

詳細的品牌和型号請參見下面這個連結：Android Auto - The right information for the road ahead 。

目前，支援Android Auto的應用比較少。雖然2018年的Google I/O上宣稱這類應用數量正在高速增長，但目前Google Play上支援Android Auto的應用也隻有數千款，這與Google Play上的三百多萬應用相比，就顯得很可憐了。

可以通過這個連結浏覽支援Android Auto的應用：Apps for Android Auto。

App

開發

Android Auto目前僅支援兩類第三方的應用：

  • 音頻應用：允許使用者浏覽和播放汽車中的音樂和語音内容。
  • 消息應用：通過text-to-speech朗讀消息并通過語音輸入回複消息。

為了聲明應用支援Android Auto，需要在

/res/xml/

建立一個XML檔案來進行描述。

例如，假設我們建立的檔案是automotive_app_desc.xml，其内容是：

<automotiveApp>
   <uses name="media" />
</automotiveApp>

這裡通過

<uses>

标簽描述了應用所使用的特性：

media

。

name

屬性目前僅支援兩個值：

  • media

     ：該應用使用Android架構API在車輛中播放音樂。

  • notification

     ：該應用在汽車的主螢幕中顯示消息通知，允許使用者選擇要朗讀的消息，并讓他們通過語音輸入進行響應。

定義完成該檔案之後，需要在

AndroidManifest.xml

中指定：

<application>
 
    ...
    <meta-data android:name="com.google.android.gms.car.application"
     android:resource="@xml/automotive_app_desc"/>
 
</application>

之後就是通過相應的API完成功能開發了，這部分内容具體見Android Developer中的文檔，這裡不再贅述：

  • Provide audio playback for Auto
  • Provide messaging for Auto

設計

Google專門為Android Auto上的UI設計做了一個指導網站，具體見這裡：Auto UI guidelines。

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基本的指導原則包括：

  • Android Auto上的互動步調必須由駕駛員控制。
  • 汽車界面上的觸摸目标必須足夠大，以便可以輕松地浏覽和點按。
  • 适當的色彩對比可幫助駕駛員快速解讀資訊并做出決定。
  • 應用必須支援夜間模式，因為過高的亮度可能會幹擾注意力。
  • Roboto字型在整個系統中用于保持一緻性并幫助提高可讀性。
  • 通過觸摸來進行分頁應該用來作為滑動翻頁的補充。
  • 謹慎和有選擇地使用圖像。
  • 有節制的使用動畫來描述兩個狀态之間的變化。
這些指導原則也值得其他車載的互動系統借鑒。

版本演進

最近幾年的Android版本中，每個版本都為Android Auto增加了一些新特性。具體可以觀看今年的Google I/O中的相關演講：What’s new in automotive - Google I/O 2018。

下面是這個演講中對于版本演進的特性小結：

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無線

目前的Android Auto需要通過USB線纜将手機連接配接到汽車上才能使用。

通過線纜連接配接這個動作對使用者來說無疑是一件很麻煩的事情。一來需要将手機從包中取出，二來再次拿手機時還受限于線的長度。是以很顯然，無線的使用方式将是未來的設計趨勢。這一點，從Apple的AirPods以及近期新上市的手機幾乎都會支援無線充電就可以看出。

在功耗和傳輸性能的限制下，有線設計隻是暫時的妥協。不過一旦這些限制逐漸縮小，無線功能自然就會出現了。是以Google在今年提出了無線Android Auto。可以看一下這個連結：Wireless Android Auto is available for Google phones。

Apple在iOS 9上就支援無線CarPlay了。不過目前隻有BMW部分車型支援。

Android Automotive

Android Auto是以手機為中心的。這種模型既有好處，也有壞處。

好處是：資料和應用始終是一緻的，不存在需要資料同步的問題，手機上裝的軟體和已有的資料，接到汽車直接就有了。而壞處是，每次得拿出手機，汽車隻是手機一個外設。并且，這種模式不便于對于汽車本身的控制和相關資料的擷取。

如果是系統直接内置于汽車，那就是完全不一樣的體驗了。而Android Automotive則是面向這個方向設計的。

可以看一下下面的兩個連結：

  • Volvo’s native Google integration is the next level for Android Auto
  • For Google, it's full speed ahead with Android Automotive, but not so much with Android Auto

不過，據報道中的資訊，這類産品兩年之内恐怕都不會上市。

從這一點來講，AliOS是完全領先Android Automotive的。因為内置AliOS的榮威RX5早就已經量産了。

一旦将系統内置于汽車，可以完成的功能将大大增加。例如：直接在中控觸摸屏上調整空調和座椅。

同時，系統也能擷取到更多關于汽車的資訊，例如：油耗水準，刹車使用等等。這對于改進駕駛體驗是非常有意義的。

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内置于汽車内部的系統甚至會影響汽車本身的設計，兩者将非常好的融合在一起。

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源碼與架構

Android Automative的源碼包含在AOSP中。

關于AOSP以及如何擷取源碼可以參見其官方網站：https://source.android.com，這裡不再贅述。

如果你不想下載下傳整個源碼，隻想浏覽Android Automative的相關源碼，可以直接點選這個連結：/platform/packages/services/Car/。

這裡是Android Automative的一些文檔。

Android Automative的整體架構如下圖所示：

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從這幅圖中我們可以看出，Android Automative是在原先Android的系統架構上增加了一些與車相關的（圖中虛線框中綠色背景的）子產品。

包括：

  • Car App：包括OEM和第三方開發的App
  • Car API：提供給汽車App特有的接口
  • Car Service：系統中與車相關的服務
  • Vehicle Network Service：汽車的網絡服務
  • Vehicle HAL：汽車的硬體抽象層描述

下面我們采取從上到下的順序對主要子產品做一些介紹。

Car App

/car_product/build/car.mk 這個檔案中列出了汽車系統中專有的子產品：

# Automotive specific packages
PRODUCT_PACKAGES += \
    vehicle_monitor_service \
    CarService \
    CarTrustAgentService \
    CarDialerApp \
    CarRadioApp \
    OverviewApp \
    CarLensPickerApp \
    LocalMediaPlayer \
    CarMediaApp \
    CarMessengerApp \
    CarHvacApp \
    CarMapsPlaceholder \
    CarLatinIME \
    CarUsbHandler \
    android.car \
    libvehiclemonitor-native \

這個清單中，首字母大寫的子產品基本上都是汽車系統中專有的App。

這些App的源碼都位于/platform/packages/services/Car/目錄下。

當然，OEM廠商可以添加更多的App。

你也可以在/platform/packages/services/Car/目錄下通過

find . -name AndroidManifest.xml

 确認哪些檔案中包含了Car App。

Car API

源碼：/platform/packages/services/Car/car-lib

開發汽車專有的App自然需要專有的API。這些API對于其他平台（例如手機和平闆）通常是沒有意義的。是以這些API沒有包含在Android Framework SDK中。

下面這張大圖列出了所有的Car API：

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從這個圖中我們可以看到Car API主要包括：

  • android.car：包含了與車相關的基本API。例如：車輛後視鏡，門，座位，視窗等。
    • annotation：包含了兩個注解。
    • app
      • menu：車輛應用菜單相關API。
    • cluster：儀表盤相關API。
      • render：渲染相關API。
    • content
      • pm：應用包相關API。
    • diagnostic：包含與汽車診斷相關的API。
    • hardware：車輛硬體相關API。
      • cabin：座艙相關API。
      • hvac：通風空調相關API。（hvac是Heating, ventilation and air conditioning的縮寫）
      • property：屬性相關API。
      • radio：收音機相關API。
    • input：輸入相關API。
    • media：多媒體相關API。
    • navigation：導航相關API。
    • settings：設定相關API。
    • vms：汽車監測相關API，見下文。

Car Service

源碼：
  • Car service

Android Automative中的Car Service集中在一個App中。可以想象，這個App需要非常高的權限，是以這是一個系統App。其Manifest開頭如下：

<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
        xmlns:androidprv="http://schemas.android.com/apk/prv/res/android"
        package="com.android.car"
        coreApp="true"
        android:sharedUserId="android.uid.system">

android:sharedUserId

屬性使得這個應用具有系統權限。

Car Service并非一個服務，而是一系列的服務。這些服務都在ICarImpl.java構造函數中列了出來。

讀者可以浏覽這些服務的源碼了解其實作。

public ICarImpl(Context serviceContext, IVehicle vehicle, SystemInterface systemInterface,
        CanBusErrorNotifier errorNotifier) {
    mContext = serviceContext;
    mHal = new VehicleHal(vehicle);
    mSystemActivityMonitoringService = new SystemActivityMonitoringService(serviceContext);
    mCarPowerManagementService = new CarPowerManagementService(
            mHal.getPowerHal(), systemInterface);
    mCarSensorService = new CarSensorService(serviceContext, mHal.getSensorHal());
    mCarPackageManagerService = new CarPackageManagerService(serviceContext, mCarSensorService,
            mSystemActivityMonitoringService);
    mCarInputService = new CarInputService(serviceContext, mHal.getInputHal());
    mCarProjectionService = new CarProjectionService(serviceContext, mCarInputService);
    mGarageModeService = new GarageModeService(mContext, mCarPowerManagementService);
    mCarInfoService = new CarInfoService(serviceContext, mHal.getInfoHal());
    mAppFocusService = new AppFocusService(serviceContext, mSystemActivityMonitoringService);
    mCarAudioService = new CarAudioService(serviceContext, mHal.getAudioHal(),
            mCarInputService, errorNotifier);
    mCarCabinService = new CarCabinService(serviceContext, mHal.getCabinHal());
    mCarHvacService = new CarHvacService(serviceContext, mHal.getHvacHal());
    mCarRadioService = new CarRadioService(serviceContext, mHal.getRadioHal());
    mCarNightService = new CarNightService(serviceContext, mCarSensorService);
    mInstrumentClusterService = new InstrumentClusterService(serviceContext,
            mAppFocusService, mCarInputService);
    mSystemStateControllerService = new SystemStateControllerService(serviceContext,
            mCarPowerManagementService, mCarAudioService, this);
    mCarVendorExtensionService = new CarVendorExtensionService(serviceContext,
            mHal.getVendorExtensionHal());
    mPerUserCarServiceHelper = new PerUserCarServiceHelper(serviceContext);
    mCarBluetoothService = new CarBluetoothService(serviceContext, mCarCabinService,
            mCarSensorService, mPerUserCarServiceHelper);
    if (FeatureConfiguration.ENABLE_VEHICLE_MAP_SERVICE) {
        mVmsSubscriberService = new VmsSubscriberService(serviceContext, mHal.getVmsHal());
        mVmsPublisherService = new VmsPublisherService(serviceContext, mHal.getVmsHal());
    }
    mCarDiagnosticService = new CarDiagnosticService(serviceContext, mHal.getDiagnosticHal());
    
    ...

Car Tool

還有幾個子產品沒有出現在上面的架構圖中。但它們也包含在了Android Automative系統中，這裡一并介紹一下。

VMS

源碼：
  • vehicle_monitor_service
  • libvehiclemonitor/

VMS全稱是Vehicle Monitor Service。正如其名稱所示，這個服務用來監測其他程序。

在運作時，這個服務是一個獨立的程序，在init.car.rc中有關于它的配置：

如果你不熟悉rc檔案請閱讀我之前寫過的文章：Android系統啟動：init程序與init語言 
service vms /system/bin/vehicle_monitor_service
   class core
   user root
   group root
   critical
 
on boot
    start vms

這是一個Binder服務，并提供了C++和Java的Binder接口用來供其他子產品使用。

EVS

源碼：
  • evs

Android 8.0包含一個汽車 HIDL 硬體抽象層（HAL），可用于在 Android 啟動過程的初期提供圖像捕獲和顯示，并在系統啟動後繼續運作直到系統終止。HAL包含外部視景系統 (Exterior View System，簡稱EVS) 堆棧，通常用于在具有車載資訊娛樂（IVI）系統（基于 Android）的車輛中支援後視攝像頭和環繞視圖顯示。EVS 還支援在使用者應用中實作進階功能。

EVS 包括以下系統元件：

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  • EVS應用：該應用負責從EVS管理器請求視訊幀，并将用于顯示的已完成的幀發送回EVS管理器。 EVS和汽車服務可供使用後，它便立即由init啟動。OEM可視需要修改或替換EVS應用。
  • EVS 管理器：EVS管理器可提供 EVS 應用所需的編譯塊，以實作從簡單的後視攝像頭顯示到6DOF多相機渲染的任何功能。它的接口通過 HIDL呈現，并被編譯為接受多個并發用戶端。其他應用和服務（特别是汽車服務）可以查詢 EVS 管理器狀态，以了解EVS系統何時處于活動狀态。
  • EVS HIDL接口：在 EVS 系統中，相機和顯示元素均在

    android.hardware.automotive.evs

     程式包中進行定義。用于實踐接口的示例實作（生成合成測試圖像并驗證圖像進行往返的過程）在

    /hardware/interfaces/automotive/evs/1.0/default

     中進行提供。
  • 核心驅動程式：支援EVS堆棧的裝置需要使用核心驅動程式。OEM無需建立新驅動程式，他們可以選擇通過現有相機和/或顯示硬體驅動程式來支援EVS所需的功能。重複使用驅動程式可能會有好處，對于圖像呈現可能需要與其他活動線程協調的顯示驅動程式來說尤其如此。

關于EVS的更多内容請參見這裡：AOSP camera-hal。

關于HIDL請參見這裡：HIDL。

ODB2

源碼：
  • obd2-lib

ODB全稱是On-Board Diagnostics。這是一種裝置于車中用以監控車輛運作狀态和回報異常的系統，可于車輛的子系統出現問題時，産生故障代碼和提醒訊号通知車主和車廠診斷維修。1980年車上診斷系統發明後，早期僅能以訓示燈形式回報故障發生與否。随着計算機技術的進步，目前已經能回報各式各樣的實時資料和标準化故障代碼（diagnostic trouble codes，DTC），使得汽車故障診斷維修方法發生翻天覆地的變化。

美國是最早規定車輛必須裝配車上診斷系統的國家，之後歐盟與日本也陸續采行。台灣自2008年起實施。中國大陸部分地區則自2006年起陸續對新車推出了裝置車上診斷系統的要求。

OBD-II是基于OBD-I的基礎上，增加了資料容量并将其标準化。OBD-II明确定義了連接配接器型式、腳位、可用通訊協定以及訊息格式。OBD-II同時也提供額外可監控汽車參數清單以及編碼方式說明。

AOSP中的ODB2庫是以一個Java靜态庫的形式存在的。

它支援多種指令。這些指令按照類型實作在不同的檔案中：

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Vehicle Network Service

源碼：
  • vehicle_network_service
  • libvehiclenetwork

Vehicle Network Service的結構和VMS的結構是類似的，也是一個可執行檔案（

vehicle_network_service

）加一個庫（

libvehiclenetwork

）的形式。

libvehiclenetwork

中既包含了C++的庫，也包含了Java語言的庫。對于需要跨語言通路的資料結構，使用Protocol Buffers

格式描述：libvehiclenetwork/proto/。

Protocol Buffers是Google開發的另外一個工具。它語言中立，平台中立，具有可擴充的機制，用于序列化結構化資料。類似XML，但更小，更快，更簡單。

vehicle Network Service的主要作用是通過它來設定HAL屬性（見下文HAL）。這些屬性在

VehicleNetworkConsts.java

中已經全部列出：

public static final int VEHICLE_PROPERTY_INFO_VIN = 0x00000100;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_INFO_MAKE = 0x00000101;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_INFO_MODEL = 0x00000102;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_INFO_MODEL_YEAR = 0x00000103;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_INFO_FUEL_CAPACITY = 0x00000104;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_PERF_ODOMETER = 0x00000204;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_PERF_VEHICLE_SPEED = 0x00000207;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_ENGINE_COOLANT_TEMP = 0x00000301;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_ENGINE_OIL_TEMP = 0x00000304;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_ENGINE_RPM = 0x00000305;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_GEAR_SELECTION = 0x00000400;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_CURRENT_GEAR = 0x00000401;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_PARKING_BRAKE_ON = 0x00000402;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_DRIVING_STATUS = 0x00000404;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_FUEL_LEVEL_LOW = 0x00000405;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_NIGHT_MODE = 0x00000407;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_HVAC_FAN_SPEED = 0x00000500;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_HVAC_FAN_DIRECTION = 0x00000501;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_HVAC_TEMPERATURE_CURRENT = 0x00000502;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_HVAC_TEMPERATURE_SET = 0x00000503;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_HVAC_DEFROSTER = 0x00000504;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_HVAC_AC_ON = 0x00000505;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_HVAC_MAX_AC_ON = 0x00000506;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_HVAC_MAX_DEFROST_ON = 0x00000507;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_HVAC_RECIRC_ON = 0x00000508;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_HVAC_DUAL_ON = 0x00000509;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_ENV_OUTSIDE_TEMPERATURE = 0x00000703;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_ENV_CABIN_TEMPERATURE = 0x00000704;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_RADIO_PRESET = 0x0000801;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_AUDIO_FOCUS = 0x00000900;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_AUDIO_VOLUME = 0x00000901;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_AUDIO_VOLUME_LIMIT = 0x00000902;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_AUDIO_ROUTING_POLICY = 0x00000903;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_AUDIO_HW_VARIANT = 0x00000904;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_AP_POWER_STATE = 0x00000A00;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_DISPLAY_BRIGHTNESS = 0x00000A01;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_AP_POWER_BOOTUP_REASON = 0x00000A02;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_HW_KEY_INPUT = 0x00000A10;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_INSTRUMENT_CLUSTER_INFO = 0x00000A20;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_CUSTOM_START = 0x70000000;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_CUSTOM_END = 0x73ffffff;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_INTERNAL_START = 0x74000000;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_INTERNAL_END = 0x74ffffff;
public static final int VEHICLE_PROPERTY_INTERNAL_AUDIO_STREAM_STATE = 0x74000000;

當然，并非所有子產品都有權限設定這些HAL屬性。是以這裡需要權限的控制。

對于這一點，通過vns_policy.xml來控制。

這個檔案中定義了每個屬性允許哪個角色通路，以及通路權限是隻讀（

r

）還是可讀可寫（

rw

）。下面是

vns_policy.xml

中的一個代碼片段：

<PROPERTY name="VEHICLE_PROPERTY_ENV_OUTSIDE_TEMPERATURE" value = "0x00000703">
<UID name="AID_SYSTEM" access="r" value="1000"/>
</PROPERTY>
 
<PROPERTY name="VEHICLE_PROPERTY_ENV_CABIN_TEMPERATURE" value = "0x00000704">
<UID name="AID_SYSTEM" access="r" value="1000"/>
</PROPERTY>
 
<PROPERTY name="VEHICLE_PROPERTY_RADIO_PRESET" value = "0x0000801">
<UID name="AID_SYSTEM" access="rw" value="1000"/>
</PROPERTY>
 
<PROPERTY name="VEHICLE_PROPERTY_AUDIO_FOCUS" value = "0x00000900">
<UID name="AID_SYSTEM" access="rw" value="1000"/>
<UID name="AID_AUDIOSERVER" access="r" value="1041"/>
</PROPERTY>

HAL

源碼：
  • hardware/libhardware/include/hardware/vehicle.h
  • hardware/libhardware/modules/vehicle/

車載HAL（Hareware Abstract Layer，硬體抽象層）接口會定義OEM可以實作的屬性，并會包含屬性中繼資料（例如，屬性是否為 int 以及允許使用哪些更改模式）。車載 HAL 接口是以對屬性（特定功能的抽象表示）的通路（讀取、寫入、訂閱）為基礎。

HAL接口

車載HAL使用以下接口：

  • vehicle_prop_config_t const *(*list_properties)(..., int* num_properties)

     列出車載 HAL 所支援的所有屬性的配置。車輛網絡服務隻會使用受支援的屬性。

  • (*get)(..., vehicle_prop_value_t *data)

     讀取屬性的目前值。對于區域屬性，每個區域都可能具有不同的值。

  • (*set)(..., const vehicle_prop_value_t *data)

     為屬性寫入相應值。寫入的結果是按屬性進行定義。

  • (*subscribe)(..., int32_t prop, float sample_rate, int32_t zones)

     監視屬性值的變化，回調見下文。

  • (*release_memory_from_get)(struct vehicle_hw_device* device, vehicle_prop_value_t *data)

     釋放從 get 調用配置設定的記憶體。

車載HAL使用以下回調接口：

  • (*vehicle_event_callback_fn)(const vehicle_prop_value_t *event_data)

     通知車輛屬性值的變化。

  • (*vehicle_error_callback_fn)(int32_t error_code, int32_t property, int32_t operation)

     傳回全局車載 HAL級錯誤或每個屬性的錯誤。全局錯誤會導緻HAL重新啟動，這可能導緻包括應用在内的其他元件重新啟動。

屬性與區域

每個屬性都由 int32 鍵唯一辨別，且具有預定義的類型（value_type）：INT32（和數組）、INT64、BOOLEAN、FLOAT（和數組）、字元串、位元組。

區域類型除了值之外還有區域。車載HAL定義了下面幾種區域類型：

enum vehicle_zone_type {
    VEHICLE_ZONE_TYPE_NONE      = 0x00,
    VEHICLE_ZONE_TYPE_ZONE      = 0x01,
    VEHICLE_ZONE_TYPE_SEAT      = 0x02,
    VEHICLE_ZONE_TYPE_DOOR      = 0x04,
    VEHICLE_ZONE_TYPE_WINDOW    = 0x10,
    VEHICLE_ZONE_TYPE_MIRROR    = 0x20,
};

處理區域屬性舉例

下面是擷取HVAC溫度的調用過程。

Android車載嵌入式作業系統(Android Automotive)Android Automotive結束語參考資料與推薦讀物

下面是設定HAVC溫度的調用過程。

Android車載嵌入式作業系統(Android Automotive)Android Automotive結束語參考資料與推薦讀物

圖中縮寫說明如下：

  • CS：CarService
  • VNS：VehicleNetworkService
  • VHAL：Vehicle HAL

結束語

最後，我們以Android系統在汽車行業上的發展小結一下車載系統的特點：

  • 保持駕駛安全永遠是第一重要，任何新功能的增加都必須先考慮這個原則。
  • 車載系統不是手機系統的簡單移植，手機上的應用大部分也不适合車載系統。
  • 車機硬體差異太大，平台需要處理好差異性。
  • 互動方式需要用心對待，以便讓使用者更容易操作。
  • 界面設計上也需要通過色彩或控件大小以突出重點，讓使用者更容易辨識。
  • 語音将是車載系統上很重要的互動方式。
  • 導航，多媒體，消息将是車載系統上最主要的應用類型。
  • 無線通信是未來，随着硬體傳輸速度的提升，各種線纜将盡可能的減少。
  • 車載系統将脫離手機，内置的原生系統能獲得更好的體驗。

下一個版本的Android，即Android P很快就會釋出。新的版本将迎來哪些變化，我們一起拭目以待。

參考資料與推薦讀物

  • What’s new in automotive - Google I/O 2018
  • Android auto Demo at Google I/O 2014
  • Developers: Android Auto
  • Design for Auto
  • Auto UI guidelines
  • AOSP Automotive
  • Android Auto is finally ready to go wireless, mostly
  • Android Auto 開發
  • Volvo’s native Google integration is the next level for Android Auto
  • Designing for driving - Google I/O 2016

轉載自：https://yq.aliyun.com/articles/610105?utm_content=m_1000006135

車載
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