車聯網在自主品牌汽車中的技術可行性研究

鄧軍，夏林平，盧禮華，張志文

（昌輝汽車電氣系統 （安徽）有限公司，安徽蕪湖 241007）

0 引言

車聯網就是通常所說的Telematics，即通信 （Telecommunication）與信息科學 （Informatics）這兩個詞的合成詞。車聯網是車上的終端機 （含GPS模塊及通訊模塊），車載CAN-BUS系統及互聯網的綜合產物，是未來的汽車技術之星，它能將汽車、人和世界聯系起來。當汽車行駛過程中出現故障時，用戶通過終端機無線通信聯系后臺呼叫中心，然后轉汽車專家坐席，進行遠程車輛診斷;我們也可以通過終端機接收信息并查看交通地圖、路況介紹、交通信息、安全與治安服務以及娛樂信息服務等，在后座還可以玩電子游戲、上網 （包括金融、新聞、E-mail等）。將來隨著汽車信息化發(fā)展，用戶不僅可以享受車聯網提供的服務，還可以通過它與家中的網絡服務器連接，及時了解家中的電器運轉情況、安全情況以及客人來訪情況［1］。

1 行業(yè)內車聯網技術狀況

1.1 福特公司的“SYNC”服務

福特公司與微軟共同開發(fā)的SYNC，讓車主可直接插入USB接口3G上網卡，使汽車內Wi-Fi無線熱點連接到互聯網上。福特的Sync系統是包含車內資訊娛樂系統，駕駛語音輸入控制技術撥打電話、播放音樂、導航、接收新聞及天氣預測等功能。坐在車內的人們能隨心所欲掌控他們喜愛的各種便攜式設備，包括數字播放器和藍牙手機。搭載了SYNC，在旅途中與好友和音樂保持及時連通將成為日常生活中自然的一部分。福特SYNC具有以下優(yōu)點:（1）語音控制免提撥號，即輕松按下方向盤上的“Push to Talk（一鍵通話）”按鈕，并說出聯系人的名字，SYNC將自動撥出手機通訊錄中相應聯系人的電話;（2）短信朗讀:SYNC可將你手機上的短信轉化為語音并朗讀出來;（3）語音控制音樂:采用簡單的語音指令，如“播放類型，搖滾”、“播放”或“播放聲道”等，便可播放播放器或USB設備上的音樂;（4）緊急救援:安全氣囊啟動后，SYNC的“緊急援助”功能將迅速啟動，為車內乘員直接連通當地的緊急救助中心比如中國的110系統;（5）車輛診斷報告，即幫助用戶掌握車載控制模塊中故障信息及車況;（6）資訊信息，即比如E-mail、新聞、股價、天氣及金融等信息［2］。

1.2 奔馳Comand系統

在歐洲，奔馳公司Telematics服務主要解決道路狹窄、復雜等問題，所以服務對象主要是汽車導航和交通信息。奔馳公司推出了 S-class，它通過 Comand系統 （Cockpit Management and Data System）和GSM（Global Standard for Mobile Communication）提供各種服務。

Comand系統通過有效地運用GPS衛(wèi)星的定位數據，實現了“dynamic auto pilot navigation”服務，并且綜合了車內AV系統、GSM終端機、Car PC的通訊系統和娛樂系統。通過車內GSM終端機可以從互聯網上獲取新聞、天氣、股票等多種生活信息，也可以連接到家里或公司的電腦上，查尋簡單的信息。

2 技術可行性

近幾年，中國汽車行業(yè)發(fā)展迅猛，與汽車相關的技術、產品、服務等也都隨著汽車市場的蓬勃發(fā)展而被帶進中國市場。在中國汽車保有量不斷提升的同時，汽車電子產品車載導航、車輛盜搶追蹤定位系統，藍牙設備等服務已經被越來越多的中國汽車用戶所認可與接受。通信技術的快速發(fā)展，保障了車聯網服務所需要的信息傳輸的時效性。同時包括3G網絡、FM調頻、數字電視乃至衛(wèi)星信號等傳輸方式介入，為車聯網的信息傳輸提供了多個選擇［3］。

目前，車聯網產業(yè)的硬件環(huán)境設施齊備，加上潛在市場廣闊，國內很多廠家已經開始逐漸展開車聯網市場的爭奪戰(zhàn)。一類是以導航等為代表的國內最早的一批Telematics服務提供和設備制造商;還有一類就是汽車廠，除Toyota已將G-Book引入中國外，通用汽車、上汽集團和上海通用汽車也已在上海合資建立上海安吉安星信息服務有限公司，將OnStar正式引入中國;Nisssan也將引入Car-Wing系統等。另外，以中國移動為代表的電信運營商也已經或即將推出以出行生活資訊為主的Telematics服務。由于中國市場發(fā)展空間巨大，相信中國市場將是一塊國內外TSP商家重要的爭奪之地。所有這些都為中國自主品牌汽車廠商發(fā)展Telematics提供了種種便利條件［4］。

3 技術方案

自主品牌車聯網系統包含車載終端機器，呼叫按鍵，車載CAN-BUS系統及后臺服務中心。終端機器內置無線通信模塊、衛(wèi)星導航模塊及語音控制模塊，無線通訊模塊可以使用3G或藍牙與后臺服務中心連接起來形成一個網絡，實現在互聯網平臺上對車輛屬性，靜動態(tài)信息進行有效利用，并根據不同的功能需求對所有車輛的運行狀態(tài)進行有效的監(jiān)管和提供綜合服務;為了在行車過程中將人手從導航等中解放出來，終端機器中集成語音控制模塊，該模塊包含語音識別、語音合成兩個部分:語音識別主要通過人發(fā)音給機器指令，并讓機器執(zhí)行相關命令，如智能語音電話;語音合成是將成本文件轉為語音輸出，如語音短信。綜合來說車聯網包含以下常見功能或服務:（1）全程語音導航系統 （即一鍵導航），即車主按車上藍色按鈕，撥通后臺呼叫中心話務員，話務員根據車主要求在TBT服務器中設置目的地，并將該信息發(fā)給車主終端機器，終端機器聯系TBT獲得路線信息及語音提示，對車輛進行一鍵語音導航;（2）安全服務:即道路救援功能，當行車過程中，假使發(fā)生碰撞或車輛故障，車主按車上紅色按鍵，自動聯系救援;（3）安防服務:當汽車被盜后，車主向執(zhí)法部門報告車輛失竊，呼叫中心通過衛(wèi)星定位提供失竊車輛位置及目前的狀態(tài)，并將信息提供執(zhí)法部門;（4）遠程診斷:車輛性能與車況的自動偵測、維修診斷等;（5）資訊服務:收發(fā)電子郵件與個人化資訊等;（6）多媒體娛樂服務:高畫質與高音質的在線視聽、游戲、上網及個人資訊中心等［5］。

3.1 設計方案框圖

車聯網設計包含兩個關鍵部分，其關鍵之一就是車載終端設備集成，即需要集成無線通信模塊、衛(wèi)星導航模塊、語音控制模塊、藍牙模塊、音視頻處理及CAN-BUS接口，因此系統方案框圖很重要［6］，如圖1所示。

3.2 車聯網網絡服務

車聯網另一個關鍵是網絡，車聯網是基于無線通信技術、GPS技術、互聯網和呼叫中心而為車主提供服務的網絡平臺，車聯網網絡分為用戶層、通信層、業(yè)務層;用戶層分為三類用戶:TU（Telematics Unit）用戶、Web用戶、個人手機用戶。用戶層的三類用戶覆蓋車聯網終端機器到互聯網，再到個人手機，使用戶能體驗到無所不在的車聯網服務。車聯網通信層提供數據通道和語音通道。車聯網運營包括自動數據服務和呼叫中心人工服務。語音通道建立在完善的呼叫中心運營管理平臺之上，能為TU用戶提供與呼叫中心話務員通話;數據通道建立在無線通信技術基礎上，為TU用戶提供數據通信服務。車聯網業(yè)務層由自動數據服務、呼叫中心管理、業(yè)務子系統 （駕駛支援、安防、生活服務）等組成，業(yè)務層以業(yè)務子系統為核心，其他子系統為支撐，構建出一個功能完備的車聯網服務平臺［7］，如圖2 所示。

3.3 技術規(guī)范文件

為了保證車聯網兼容性，還應該建立相應的技術規(guī)范文件，比如車載終端具備的無線通訊功能、遠程診斷、遠程控制等方面的技術文件，主要包括以下方面: 《子系統的技術規(guī)范》、《車載終端無線通訊技術規(guī)范》、《呼叫系統平臺技術規(guī)范》、《公共信息平臺技術規(guī)范》、《數據中心平臺技術規(guī)范》［8］。

4 結束語

自主品牌車聯網國內這方面的應用進展較慢，“十二五”期間，工信部將從產業(yè)規(guī)劃、技術標準等多方面著手，加大對車載信息服務的支持力度，以推進車聯網產業(yè)的全面鋪開。因此，通過吸納國外同類產品的應用模式，探索車聯網應用場景、應用價值、應用環(huán)境、應用電路和功能實現等具有前瞻性和實用性，必將取得良好的經濟效益。利用“藍牙技術或3G移動通信技術”來實現車聯網的識別、精確定位、故障診斷、安防、信息傳輸與交互等功能，與常規(guī)電子設備相比，具有集成化、智能化程度高，可靠性和抗干擾能力強，安全性好，實現方便，性價比高，便于今后網絡化和智能化等多種優(yōu)勢。

【1】江志峰.運營商如何通過物聯網深化信息服務［J］.電信網技術，2010（1）:38－40.

【2】蔡蓮紅.現代語音技術基礎與應用［M］.北京:清華大學出版社，2003:233 －234.

【3】高美嘉.通用EN-V電動聯網概念車［J］.輕型汽車技術，2010（9）:36－37.

【4】高弋坤.車聯網開啟城市交通新時代［J］.通信世界，2010（24）:24－25.

【5】劉雙雙，葉曉慧，王紅霞.嵌入故障診斷策略的IETM的研究與實現［C］.第四屆中國智能計算大會論文集，2010.

【6】張歆奕，張有為.一種噪聲環(huán)境下語音命令識別控制器的設計和實現［J］.電子技術應用，2000（4）:49－51.

【7】張引長.射頻識別技術特點與應用［J］.職業(yè)，2010（2）:168－169.

【8】郝文江，武捷.物聯網技術安全問題探析［J］.信息網絡安全，2010（1）:51－52.