淺談車載終端的技術(shù)發(fā)展方向

楊君，孔偉偉

（陜西中交天健車聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)有限公司，陜西 西安 710200）

淺談車載終端的技術(shù)發(fā)展方向

楊君，孔偉偉

（陜西中交天健車聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)有限公司，陜西 西安 710200）

隨著電子商務(wù)的興起和智能設(shè)備技術(shù)的發(fā)展，對(duì)物流和運(yùn)輸行業(yè)的需求日益增加，滾滾的車輪給人類日常生活和社會(huì)發(fā)展帶來(lái)了便捷、進(jìn)步的同時(shí)，諸如交通堵塞、交通事故頻發(fā)、環(huán)境污染和能源消耗等問(wèn)題日益凸顯，直接經(jīng)濟(jì)損失巨大。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能交通，必定是以后發(fā)展的趨勢(shì)。而車載智能終端作為車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)，更是未來(lái)的研究方向。本文正是在此背景下，闡述了車載終端的發(fā)展現(xiàn)狀和存在問(wèn)題，探索未來(lái)的技術(shù)發(fā)展方向。

車聯(lián)網(wǎng)；車載終端；智能交通

CLC NO.:U463.9 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2015)05-67-03

引言

車聯(lián)網(wǎng)概念起源于物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)，車聯(lián)網(wǎng)是以車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)和車載移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，按照約定的通訊協(xié)議和數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行無(wú)線通訊和信息交換的大系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，是能夠?qū)崿F(xiàn)智能交通管理、智能動(dòng)態(tài)信息服務(wù)和車輛智能化控制的一體化網(wǎng)絡(luò)。

車載終端作為車輛調(diào)度監(jiān)控的前端設(shè)備，集定位、通訊、行車記錄儀等多功能為一體，具有強(qiáng)大的業(yè)務(wù)調(diào)度功能和數(shù)據(jù)處理能力，支持電話本呼叫、文字信息語(yǔ)音播報(bào)，同時(shí)還可以具備安防報(bào)警，遠(yuǎn)程安全啟動(dòng)保護(hù)等功能。

1、車載終端的技術(shù)現(xiàn)狀

目前，人們生活中使用的車輛種類繁多，但是主要可以區(qū)分為乘用車(Passenger Vehicle)和商用車(Commercial Vehicle)，車載終端在不同類型的車輛上的功能形式也各有不同。但是，車載終端以定位模塊可分為GPS終端和北斗兼容車載終端。乘用車輛主要使用是GPS終端，商用車主要使用北斗兼容車載終端，無(wú)論是GPS終端還是北斗兼容車載終端都已經(jīng)滿足了車聯(lián)網(wǎng)對(duì)于車載終端的大多數(shù)硬件條件的需求。

1.1 車載終端標(biāo)準(zhǔn)

基于環(huán)境保護(hù)，國(guó)內(nèi)頒發(fā)了國(guó)家第五階段機(jī)動(dòng)車污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)械型發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)不能滿足此標(biāo)準(zhǔn)，汽車制造業(yè)開(kāi)始全面切換了含有電控單元的發(fā)動(dòng)機(jī)，汽車上電控制單元的數(shù)量日益增多，為了解決車輛上電控單元之間信息和數(shù)據(jù)交換帶來(lái)的汽車線束長(zhǎng)度和重量的增加，汽車整體設(shè)計(jì)上引入了CAN(控制器局域網(wǎng)，Controller Area Network) 總線技術(shù)。

車輛的眾多信號(hào)都采用 CAN總線傳輸，但是，還是有一些車輛在設(shè)計(jì)時(shí)，采用硬線連接的方式來(lái)傳輸信號(hào)，車載終端需要滿足這一現(xiàn)狀，急需要有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)支持，《道路運(yùn)輸車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)北斗兼容車載終端技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)和《汽車行駛記錄儀》標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，為商用車車載終端指明了方向，這也是北斗兼容車載終端的基本依據(jù)。

1.2 車載終端的基本模型框架

車載終端雖然外觀各異，但大部分還是沿用了汽車收放機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)采用標(biāo)準(zhǔn)1DIN或者2DIN結(jié)構(gòu)的車載終端，而且有部分的終端預(yù)留有串行通訊接口可以擴(kuò)展添加多媒體顯示屏幕。

整個(gè)終端硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)基本上采用的是中心電路加外圍配件設(shè)計(jì)方式?；倦娐凡糠职⑻幚砥?、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、衛(wèi)星定位模塊、車輛信息采集模塊、無(wú)線通信傳輸模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、數(shù)據(jù)通訊接口，可選擇的部分為顯示器、打印機(jī)、讀卡器、指紋識(shí)別裝置、攝像頭(見(jiàn)下圖1所示)。

車載終端在硬件上基本都采用低功耗、高性價(jià)比的ARM-Cortex-M系列微處理器作為主控制芯片，軟件上則采用了具有商業(yè)應(yīng)用的性能優(yōu)良的可裁減的、搶占式、實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)。保證車輛上數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。

而且芯片的制造商也為芯片開(kāi)發(fā)在實(shí)時(shí)多任務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上提供了完備C語(yǔ)言使用示例函數(shù)類庫(kù)，提供對(duì)外圍接口電路統(tǒng)一的讀寫函數(shù)接口，這更加快了車載終端研發(fā)成本，加速了的生產(chǎn)制造過(guò)程。

1.3 車載終端帶來(lái)的機(jī)遇

車載終端已經(jīng)成功的憑借移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了汽車接入互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)以北斗兼容的雙模定位模塊，可以提供準(zhǔn)確的車輛位置信息。所有營(yíng)運(yùn)車輛必須接入到國(guó)家監(jiān)管平臺(tái)，這就為車輛的統(tǒng)一管理提供了很大幫助。

車載終端已經(jīng)成為汽車上必不可少的設(shè)備，它可以為駕駛員、車輛運(yùn)營(yíng)管理者、國(guó)家道路管理者帶來(lái)便捷性，通過(guò)各個(gè)行業(yè)的配合，車載終端將會(huì)快速推進(jìn)并實(shí)現(xiàn)智能交通的發(fā)展。

車載終端也將為各行業(yè)帶來(lái)更多的新鮮與活力，車輛制造企業(yè)可以獲取更多在運(yùn)行車輛的保養(yǎng)和反饋，可以更好的了解車輛出問(wèn)題較多的零部件，有針對(duì)性的進(jìn)行改善；保險(xiǎn)金融業(yè)也可以獲得更多車輛數(shù)據(jù)，根據(jù)車輛的營(yíng)運(yùn)時(shí)間提供更加切合用戶的保險(xiǎn)業(yè)務(wù)；車輛制造企業(yè)也依據(jù)數(shù)據(jù)分析，提供車輛的維修保養(yǎng)計(jì)劃，同時(shí)為用戶提供更有保障的原廠制造的零配件。這些將不僅僅會(huì)為車輛用戶提供便捷和實(shí)用，也會(huì)為整個(gè)車輛生產(chǎn)、銷售和服務(wù)的各個(gè)行業(yè)帶來(lái)改變和收益。從真正意義上做到，全方位服務(wù)于客戶。

1.4 車載終端遇到的問(wèn)題

車載終端雖具有如此好的發(fā)展機(jī)遇和發(fā)展前景，但目前其在發(fā)展過(guò)程中仍存在各種各樣的問(wèn)題。

首先，車載終端在制造中還是使用2G的移動(dòng)通訊模塊實(shí)現(xiàn)接入互聯(lián)網(wǎng)的，傳輸?shù)乃俾适亲畲笃款i，無(wú)法滿足數(shù)據(jù)量較大的圖片或視頻信息的傳輸。

其次，車載終端的標(biāo)準(zhǔn)還不完善，盡管已經(jīng)經(jīng)歷了數(shù)次的更新和修改，車載終端的標(biāo)準(zhǔn)要求距離車輛生產(chǎn)商所需求的各種性能還需要加強(qiáng)。

第三，目前車載終端的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在僅僅實(shí)現(xiàn)國(guó)家的監(jiān)管，并未提及其他的任何功能，對(duì)車輛的使用者沒(méi)有太大的價(jià)值。

第四，車載終端再生產(chǎn)的過(guò)程中，有些應(yīng)用和功能依賴于車輛制造商，車輛制造商聯(lián)合車載終端制造商開(kāi)發(fā)品牌專用車型的車載終端，完成了一些只有本廠汽車才能提供的特定功能，以增加自己車輛的賣點(diǎn)，形成了一個(gè)很封閉的資源圈。和車聯(lián)網(wǎng)基本需求數(shù)據(jù)和資源通用、共享是相背離的，而且這種封閉很快就演變?yōu)檐囕v制造商和終端制造商都無(wú)發(fā)估計(jì)的后期服務(wù)成本。

第五，車載終端缺少對(duì)應(yīng)的監(jiān)管行業(yè)，在車載終端中使用零器件沒(méi)有達(dá)到車用規(guī)定的使用級(jí)別，沒(méi)有經(jīng)過(guò)各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)試，更重要是車載終端沒(méi)有基本的定價(jià)，車載終端較多的使用工業(yè)級(jí)別和消費(fèi)性電子級(jí)別的芯片，可以暫時(shí)滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定的試驗(yàn)項(xiàng)目的測(cè)試，但是若要在車輛上長(zhǎng)期使用，將會(huì)帶來(lái)是更多電子垃圾，和更多服務(wù)滯后，更多服務(wù)代價(jià)。

總體來(lái)說(shuō)，車載終端的標(biāo)準(zhǔn)化，已經(jīng)前進(jìn)了一大步，但是，存在的問(wèn)題也不容樂(lè)觀，如果只盲目的關(guān)注眼前利益，可能最終將會(huì)越走越窄，被新一輪的技術(shù)所淘汰。

2、車載終端未來(lái)的發(fā)展

隨著智能手機(jī)的普及，車載終端除了需要能夠和車輛上CAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊外，還需要能與手機(jī)交換信息，能夠?qū)⑼ㄓ嵔Y(jié)果及時(shí)展現(xiàn)在手機(jī)上，這就要求我們的終端能夠提供更好的人機(jī)交互界面，同時(shí)兼?zhèn)涓嗟墓δ?，以減少駕駛室內(nèi)本來(lái)就不寬裕的空間，智能終端最終將會(huì)取代傳統(tǒng)的收音機(jī)，多媒體顯示屏，將整個(gè)功能集成于一身，同時(shí)為駕駛?cè)藛T提供實(shí)時(shí)導(dǎo)航、道路車輛情況播報(bào)，以及車輛安全等服務(wù)，還需要提供如胎壓檢測(cè)系統(tǒng)、車道偏離系統(tǒng)、3D環(huán)視系統(tǒng)行車等輔助功能，同時(shí)提供基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬車輛社區(qū)，提供車隊(duì)信息管理以及車輛服務(wù)脈路。

車載終端要達(dá)到車聯(lián)網(wǎng)所期望的目的，需要的車載終端應(yīng)該是一個(gè)具備有基本功能需求的硬件和軟件系統(tǒng)的半開(kāi)放平臺(tái)，其本身應(yīng)該能夠支撐基本的定位服務(wù)和無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，并且擁有更高性能處理能力的硬件服務(wù)功能，為我們提供一個(gè)類似于智能手機(jī)的硬件基礎(chǔ)，軟件平臺(tái)可以提供類似于Android、QNX或者Windows系列操作系統(tǒng)，可以為我們提供完備的應(yīng)用和可以擴(kuò)展應(yīng)用的接口。

另外，車載終端的另一個(gè)發(fā)展方向是通過(guò)車載WIFI 技術(shù)的發(fā)展，針對(duì)車用系統(tǒng)提出了802.11p， 這一協(xié)議作為車聯(lián)網(wǎng)專用的無(wú)線 WIFI協(xié)議的技術(shù)，它會(huì)提供更遠(yuǎn)距離的鏈接范圍以及無(wú)縫連接切換技術(shù)，整個(gè)城市將會(huì)提供專用接入點(diǎn)，供運(yùn)輸車輛連接到國(guó)家監(jiān)管和地方服務(wù)平臺(tái)；WIFI 熱點(diǎn)同時(shí)具備定位和聯(lián)網(wǎng)的功能，WIFI也可以提供電話業(yè)務(wù)功能，而且 802.11p在協(xié)議上會(huì)針對(duì)汽車行業(yè)，加入更多的安全機(jī)制，為我們不僅提供車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，也帶來(lái)一個(gè)智能化城市。

車載終端的發(fā)展將會(huì)融入任何行業(yè)，滿足人們休閑、娛樂(lè)、生產(chǎn)、生活、旅游、健康、教育等方面的要求。但是，車載終端將會(huì)有一個(gè)異于消費(fèi)性電子終端產(chǎn)品的特性，那就是拒絕任何形式的廣告，所以車載終端上的信息更需要強(qiáng)有力的社會(huì)和法律的監(jiān)督。

3、結(jié)論

車聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)剛剛起步的新技術(shù)領(lǐng)域，是一個(gè)多元化技術(shù)組合而成以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的體系，但是，車聯(lián)網(wǎng)仍然需要進(jìn)一步細(xì)分市場(chǎng)，共同制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)。更需要的合格的元器件生產(chǎn)廠和測(cè)試儀器制造商組成的生態(tài)圈，以及更多符合車輛的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范來(lái)支撐這個(gè)體系的發(fā)展。車聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在正處于探索和發(fā)展的初期，很多標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范以及測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的缺失，可能在一定程度會(huì)帶來(lái)一個(gè)快速的發(fā)展，然而這個(gè)發(fā)展很快就會(huì)遇到發(fā)展瓶頸，必須有一定的組織機(jī)構(gòu)聯(lián)合制定合理的通用標(biāo)準(zhǔn)來(lái)讓這個(gè)發(fā)展進(jìn)入可以把控的健康發(fā)展之路。

車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展更需要有開(kāi)放的技術(shù)，這是一個(gè)行業(yè)，不是一個(gè)企業(yè)或者一個(gè)公司可以完成，需要更多的相關(guān)性行業(yè)共同參與制定行業(yè)開(kāi)放統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，大家可以無(wú)障礙的參與其中，以此來(lái)保護(hù)各自的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，各取所需。

[1] 李磊,隴小渝.淺談車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展[D].陜西:西安郵電大學(xué),2013.

[2] 何廷潤(rùn),李軍芳.車聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)與商業(yè)模式的探討[D].陜西:國(guó)家無(wú)線電頻譜管理研究所.

[3] JT/T 794-2013道路運(yùn)輸車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)北斗兼容車載終端技術(shù)規(guī)范.

[4] GB/T 19056-2012汽車行駛記錄儀.

Discussion on the Technology development of vehicle terminal

Yang Jun, Kong Weiwei
( In tian jian in shaanxi car networking information technology co. ltd. Shaanxi Xi’an 710200 )

With the development of e-commerce technology and intelligent devices, the demands for logistics and transportation industry growing, vehicles are more and more important in human life and social development. It brought convenience, progress, and such as traffic, accidents, environmental pollution and energy waste. Huge direct economic losses increased year by year. The Internet of Vehicle technology achieves intelligent traffic system will be the future. The vehicle terminal as the basis for IOV, it’s the future research directions. This article is write base on that. It describes the current development of vehicle terminals and the problems at present, to explore the future direction of technology development.

Internet of Vehicle (IOV); Vehicle Terminals; Intelligent Traffic System (ITS)

U463.9

B

1671-7988(2015)05-67-03

楊君，就職于陜西中交天健車聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)有限公司。