汽車平臺中的HTML5硬件通信

摘要： QNX CAR 2應用平臺的總體架構簡單且靈活。由于PPS消息傳遞模式采用松耦合架構，因此非常靈活。如果新增組件或設備，也只需要極少的工作，因為新的組件只需要發布數據，并訂閱相關的PPS對象。即使修改HMI技術，也不會給底層組件帶來較大的影響。所有這些需求都可為相關的API帶來改變。

關鍵詞：HTML5；通信；PPS

DOI: 10.3969/j.issn.1005-5517.2012.8.002

挑戰

利用HTML5開發的人機界面（HMI）位于軟件開發的上層環境中，但它們通常需要接入硬件。在汽車系統中，他們必須從CAN總線、GPIO引腳以及I ² C和SPI器件等底層組件中取回信息。

試圖編寫讓HMI與底層服務通信的界面是比較昂貴的辦法。更好的方法是使用無關HMI的異步通信模式，比如永久性發布/訂閱（PPS）。

永久性發布/訂閱

QNX的PPS部署是在松耦合消息架構中針對發布者和訂閱者提供的一種基于對象的服務。由于PPS利用標準的POSIX文件系統服務，它可以使用任何編程語言或者應用環境。

任何 PPS 服務客戶端都可以是一個獨立的發布者、訂閱者，也可以既是發布者又是訂閱者。發布以異步方式進行。發布者可修改對象及其屬性并寫入文件系統中。當任何發布者更改對象時，PPS 服務都會通知訂閱該對象的所有客戶端。PPS 客戶端能訂閱多個對象，PPS對象能有多個發布者和多個訂閱者。因此，能訪問不同對象屬性應用數據的發布者可使用相同對象與該對象的所有訂閱者交流信息。

永久性是由系統設計人員定義的特性，并為個體目標屬性所設。當PPS運行時，不但可以維護內存中的對象，而且可以按需要或在關機時將對象保存到永久性存儲體中。

PPS還能簡化新組件的集成。由于發布者和訂閱者不必認識對方，因此開發人員只需確定這些新組件的發布內容，以及他們需要其他 PPS客戶端得到的數據內容。

QNX CAR 2應用平臺

QNX CAR 2應用平臺為PPS提供了理想的實施環境。從用戶角度說，該平臺的關鍵功能包括如下。

HMI：基于HTML5的HMI，支持簡易標識、換膚和個性化。

信息和娛樂：多媒體（音頻和視頻）；調幅、調頻和高清電臺；流網絡電臺；整合天氣預報；基于電話或家庭的媒體支持蘋果和 DLNA。

汽車界面：氣候控制和診斷程序可在低油位、剎車問題及其他情況下通知司機。

導航、免提電話、語音辨識和社交網絡。

QNX CAR 2平臺還支持將眾多應用和廣泛的底層軟件組件直接連接至硬件。

QNX CAR 2平臺的HMI使用HTML5，并采用包括Sencha和jQuery JavaScript 庫的JavaScript架構。該架構也支持如Adobe AIR和Elektrobit GUIDE HMI等其它易于集成HMI的技術。HTML5和Cascading Style Sheets（CSS3）的使用可以實現應用程序在車內系統以及移動智能手機以及平板電腦之間來回切換。

PPS處理眾多系統組件和HMI之間的通信。由于PPS無關技術和語言，因此僅需要極少數的API來為HMI和組件提供界面：

一個PPS API處理HMI和PPS服務客戶端之間的通信；

一個SQL API與本地媒體庫接口。

另一套被稱為UI內核的API，處理HTML5層和用戶界面核心組件之間的通信，以及介于這個核心組件和其它HMI技術之間的通信。

H M I和硬件之間的通信由JavaScriptwrapper類和JNEXT處理。C/C++程序直接與車輛硬件接口，并對PPS對象進行讀寫。要訪問為這些對象寫入的信息，HMI中的JavaScript會呼叫一個wrapper類來與JavaScript PPS類通信。對于其它呼叫者來說，wrapper類展現了自然的、基于類別的JavaScript API。

圖2 PPS服務客戶端和對象。

服務客戶端A僅是一個訂閱者

服務客戶端B僅是一個發布者

服務客戶端C既是發布者，也是訂閱者

圖3 時序圖可以顯示不同QNX CAR 2組件之間的通信：a) 司機發出聲控命令。b) 聲控服務處理命令，并發布PPS對象。c)導航服務若已訂閱導航相關的PPS對象，會收到更新，處理該請求，并發布PPS對象。d) HTML5 / 網頁引擎得到更新；接著開始渲染所需的用戶界面要素，并通過UI內核顯示結果。