一種共享電動汽車的遠程控制鏈路流簡介

龍民波 桂康哲 張 亮 程 登

（ 上汽通用五菱汽車股份有限公司，上海545007）

新國際形式對于能源的定位，促使新能源蓬勃發(fā)展，新能源汽車特別是電動汽車的迅速推廣與應用，帶動了汽車行業(yè)各種模式下的汽車租賃行業(yè)發(fā)展。共享車的應用，成為目前社會智能交通的代名詞，為了更好的對其進行有效管理，保證運營的流暢性，車輛數(shù)據(jù)采集與遠程指令控制就顯得尤為必要。為此在一定情況下，通過運營管理監(jiān)控平臺發(fā)送相關(guān)指令便可以使車輛進入遠程控制的狀態(tài)，如何制定合理的控制鏈路流成為遠程控制功能應用的關(guān)鍵所在。

車輛控制管理系統(tǒng)長久以來都是智能交通發(fā)展的重點領(lǐng)域，通過遠程管理和調(diào)配車輛，提高使用效率、節(jié)約成本，為車輛的運營、維護提供便捷高效的安全保障。遠程控制管理，利用車控單元模塊與CAN 總線的結(jié)合，將汽車實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控平臺，再到應用程序前段服務與用戶，包括車輛的基礎信息、定位信息，及緊急報警信息的呈現(xiàn)。給用戶較好的用車體驗的同時，也能通過用戶需求來進行車控指令執(zhí)行反饋，整個共享車數(shù)據(jù)鏈路包括了數(shù)據(jù)傳輸和車控指令兩部分組成。

1 整體鏈路流

電動共享車遠程控制鏈路，總體上由三大模塊組成：（1）用戶前端（2）云端車控平臺（3）車載終端；

圖1 共享車遠程控制鏈路

電動共享車數(shù)據(jù)傳輸鏈路，總體上也有三大模塊構(gòu)成：（1）車載終端（2）云端數(shù)據(jù)平臺（3）用戶前端。

圖2 共享車數(shù)據(jù)傳輸鏈路

兩種鏈路流區(qū)別在于實現(xiàn)功能不同，數(shù)據(jù)傳輸方向也不一致，數(shù)據(jù)傳輸重點在于讓用戶通過小程序顯示的數(shù)據(jù)來了解車輛的實時狀態(tài)；遠程控制則更加強調(diào)與人與車之間的交互，用戶通過指令對車輛進行遠程控制，比如：遠程預約車輛、遠程解鎖車門、遠程還車、遠程限速等，實現(xiàn)人車交互的智能監(jiān)控管理鏈路流。

1.1 應用模塊概述

1.1.1 用戶前端：手機app 小程序，將數(shù)據(jù)接口進行整合與封裝，以手機界面的形式將數(shù)據(jù)展示出來，同時包裝有車輛控制指令按鈕等，方便用戶進行遠程操作；

1.1.2 云端平臺：介于用戶前端與車載終端之間的云端平臺，屬于云端數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)對外封裝與車控指令處理的中心平臺。

1.1.3 車載終端：UCU——用戶連接單元，基于國標要求的對電動車監(jiān)控，其具備有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)補發(fā)、遠程控制功能的一個整車零件，是云端平臺與車輛交互的主要部件。

1.2 UCU 簡介

用戶連接單元，簡稱UCU，數(shù)據(jù)鏈路上與云端平臺交互端口，UCU 掛接在車輛的CAN 總線上，實時采集CAN 總線上所有節(jié)點，記錄車輛的各種靜態(tài)與動態(tài)數(shù)據(jù)；為了保證車輛網(wǎng)聯(lián)化與智能出行的要求，數(shù)據(jù)鏈路流的正常運行是必不可少的，UCU具備數(shù)據(jù)上傳與指令下發(fā)的功能，數(shù)據(jù)采集，報文寫入，UCU 本身也有一定的存儲能力，當數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)生異常情況從而導致數(shù)據(jù)有延遲發(fā)送的現(xiàn)象時，鏈路恢復穩(wěn)定后，UCU 與云端平臺會重新發(fā)起連接，將未發(fā)送的報文數(shù)據(jù)重新補發(fā)，避免造成數(shù)據(jù)丟失與缺失的現(xiàn)象產(chǎn)生。

表1 UCU 交互模塊

2 遠程控制

遠程控制車輛時，先執(zhí)行手機前端程序，向汽車發(fā)送控制信號，從而構(gòu)建起一個遠程式服務，再利用該遠程服務中的各類控制模塊的功能，成功將控車指令發(fā)送出去，指揮汽車中所有應用程序的各種運行，即是整個車控進行過程的架構(gòu)。

工作原理簡介：

用戶通過前端app 觸發(fā)車輛控制指令，指令進入車控云端平臺后進行算法運算與判斷后，下發(fā)相應指令給車載終端，終端接收到相關(guān)車控指令后，將指令運算轉(zhuǎn)換成為計算機代碼，根據(jù)車控指令類型的不同，將指令通過CAN 總線傳輸給不同的控制單元進行處理，比如VCU 與BCM車身控制模塊，通過這些車輛控制單元去命令車身相應執(zhí)行器去執(zhí)行相應操作，從而達到實現(xiàn)車輛控制的目的。

車輛模塊執(zhí)行車控指令后，會返回一個響應結(jié)果，鏈路方向與車控指令流方向剛好相反，通過返回的結(jié)果可以清楚指令是否執(zhí)行成功，執(zhí)行失敗會返回一個錯誤響應信息，告知哪個模塊執(zhí)行失敗，有利于快速定位故障問題模塊位置，并迅速制定解決方案進行問題處理。

表2 提示語返回鏈路

圖3 共享車指令執(zhí)行鏈路

3 車控返回狀態(tài)

任何一條共享車的遠程控制指令，車控指令鏈路負責執(zhí)行車輛操作，執(zhí)行之后，有一條執(zhí)行結(jié)果的狀態(tài)反饋鏈路，兩條鏈路形成一個車控指令的閉合回路。共享車用戶進行租車行為時，需要先喚醒車輛網(wǎng)絡，確認共享車數(shù)據(jù)控制模塊處于正常連接的狀態(tài)；指令下發(fā)到終端執(zhí)行后，在規(guī)定有效時間內(nèi)，終端處于被喚醒狀態(tài)，如在此時間段內(nèi)無其他操作，終端則重新進入休眠模式，這種模式的設置基于新能源環(huán)保節(jié)能的考慮。

針對車控指令返回狀態(tài)的定義，出于對鏈路執(zhí)行過程清晰的了解，定義車控指令返回提示語；車控指令往車輛發(fā)送時，經(jīng)過各個模塊才到執(zhí)行器，執(zhí)行器物理行為執(zhí)行之后，結(jié)果會在車輛上進行體現(xiàn)，當某些無法肉眼進行判斷的指令發(fā)送之后，則可以通過車控返回提示語了解車控執(zhí)行狀態(tài)。如出現(xiàn)車控指令執(zhí)行失敗的情況，則可快速通過返回提示來定位發(fā)生故障模塊，實現(xiàn)智行網(wǎng)聯(lián)與高效維保的模式（見表2）。

當車控指令執(zhí)行結(jié)果發(fā)生故障時，可通過排查各個模塊提示語的情況，產(chǎn)生錯誤提示語的模塊定位到，可判定為上游模塊發(fā)生故障，可迅速制定解決方案進行處理。

4 結(jié)論

隨著5G 技術(shù)的日漸發(fā)展，數(shù)據(jù)變得越來越重要，大量數(shù)據(jù)的采集與分析，將成為一種可以預測未來事件的有效方法，汽車領(lǐng)域的電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化和共享化，也在朝著大數(shù)據(jù)方向穩(wěn)健發(fā)展，車的自動控制、自動駕駛，車聯(lián)網(wǎng)、車際網(wǎng)及智能交通管理系統(tǒng)也將會迅速發(fā)展。在這樣一個處處需要數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)的年代，無形的數(shù)據(jù)鏈路的構(gòu)建，就成為了一種極為重要行業(yè)，共享汽車的經(jīng)營模式，成為汽車領(lǐng)域的一大熱點。

本文對電動共享汽車這種經(jīng)營模式的數(shù)據(jù)鏈路進行了介紹，通過對車輛遠程控制指令鏈路流的分析，了解app 小程序?qū)囕v控制過程的內(nèi)部數(shù)據(jù)流，清楚每個模塊的運行過程與功能。未來將是數(shù)據(jù)共享與交通智能的時代。