随着国内汽车行业竞争加剧,并伴随互联网浪潮,车载娱乐系统从原先附加值不高的边缘零部件,逐渐成为车辆的卖点和营销重点,受到各汽车企业的日益重视和大力投入。为了在激烈的市场竞争中实现差异化,各汽车企业纷纷进行不同的尝试。本项目在车厂自有系统的基础上,深入挖掘现有功能,提出创新点,以便向用户提供更好的服务。本系统基于原先的单机系统的基础上进行尝试,扩展成分布式系统。与传统方式不同,分布式车载系统在车内部署多块独立的显示屏,支持前座和后座的多位乘客同时独立使用。其优点是,可以同时服务于驾驶者和乘客的不同需求,如驾驶者使用导航和蓝牙电话的同时,乘客可以观看视频、使用其他应用程序。作为一种较新的应用场景,本课题讨论了该系统的设计和实现方法。本课题的研究目标包括三个方面。第一个研究目标是分布式系统不同模块间的协作方式。系统功能由分布在多台机器上的多个模块协作完成,由于每台机器的职责定位不同,需要对各模块进行合理的功能划分,并考虑模块之间的信息共享,以及发生冲突时的协调和仲裁机制。其中,要解决的关键问题包括如何实现稳定高效的跨机通信,以及符合分布式系统架构的软件设计方法。第二个研究目标是如何在多块不同显示屏之间进行媒体文件共享,可共享的媒体文件来源包括USB、iPod等外接设备,以及手机蓝牙音乐。需要解决的问题包括设备管理和内容检索,播放控制,会话管理以及主从节点的控制策略等。与消费类电子不同,车载系统的性能要求十分苛刻,包括系统启动性能以及跨模块通信性能。因此如何设计出满足车载性能要求的系统方案,成为了本课题的第三个研究目标。针对第一个研究目标,在对消息队列和远程过程调用等分布式相关技术进行分析和对比后,本系统根据应用场景选择了ZeroMQ和CORBA作为基础组件和框架。在此框架基础上,本文围绕项目的功能性需求及非功能性需求,对系统的逻辑架构、通信架构、以及系统组网策略进行了阐述,并对系统重要功能进行设计实现。重点功能包括:系统电源状态管理,音频仲裁和声音通道管理,Media播放控制,Media多屏同步管理,车载性能优化等。车载电源状态作为整个系统运行的基石,将对系统的所有功能产生影响。本文详细探讨了电源状态的设计因素,并基于这些因素定义并实现了11种电源状态,状态之间的转换关系,以及每种状态下的功能约束。整车音频通道属于竞争性资源。系统存在多种使用车载音频的场景,如蓝牙通话、音乐播放、消息提醒、导航提示、语音识别等,当这些场景并发时会产生冲突。本文对音频通道进行了整体规划,建立并实现了音频通道的仲裁规则及切换机制。针对第二个研究目标,利用第三方播放引擎,本文设计并实现了分布式Media播放方案。一台机器负责设备管理和内容检索,另一台机器负责播放控制。其中,Bluetooth Audio和其他Media的播放机制不同,需要分别处理。除了单独的Media播放,本文还对Media多屏同步的场景进行设计和实现。所谓多屏同步,是指在多个独立HMI模块之间共享内容,主要涉及到会话的建立和主从节点的管理。针对第三个研究目标,作为分布式系统,针对启动速度以及跨机通信效率这两方面,本文综合软件架构、通信架构、系统组网等多方面因素,对系统优化方案进行了探讨。系统通过多轮测试对软件质量进行保证,包括单元测试、集成测试以及多轮验收测试。本文对测试用例设计、defect记录、测试情况与验收结果进行了阐述。经过充分测试和验证,系统最终成功上线。最后本文对车载娱乐系统的未来发展趋势进行了展望。