車聯(lián)網(wǎng)-智能手機(jī)互聯(lián)

牟文成，詹德凱，霍 丹

（1. 華晨汽車工程研究院電器工程室，遼寧 沈陽 110141；2. 遼寧省機(jī)械研究院有限公司精整事業(yè)部，遼寧 沈陽 110032）

車聯(lián)網(wǎng)-智能手機(jī)互聯(lián)

牟文成1，詹德凱2，霍 丹2

Mu Wencheng1，Zhan Dekai2，Huo Dan2

（1. 華晨汽車工程研究院電器工程室，遼寧 沈陽 110141；2. 遼寧省機(jī)械研究院有限公司精整事業(yè)部，遼寧 沈陽 110032）

文中主要闡述車聯(lián)網(wǎng)之智能手機(jī)互聯(lián)相關(guān)功能及架構(gòu)，結(jié)合市場使用情況闡述國內(nèi)智能手機(jī)互聯(lián)的發(fā)展?fàn)顩r。

車聯(lián)網(wǎng)；多媒體；手機(jī)互聯(lián)

0 引 言

手機(jī)互聯(lián)多指用手機(jī)登陸互聯(lián)網(wǎng)，完成原來用計算機(jī)才能完成的操作。文中主要闡述車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的智能手機(jī)互聯(lián)，與傳統(tǒng)意義的手機(jī)互聯(lián)的區(qū)別在于在車載多媒體系統(tǒng)內(nèi)部加載相關(guān)解碼或驅(qū)動程序以實(shí)現(xiàn)與智能手機(jī)的無縫連接。手機(jī)互聯(lián)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)在車載多媒體顯示屏上完成對智能手機(jī)包括互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)功能的操作。手機(jī)車機(jī)映射技術(shù)對于汽車企業(yè)來說，降低了整車廠開發(fā)車聯(lián)網(wǎng)的成本；對于車主來說，車載應(yīng)用與手機(jī)應(yīng)用的結(jié)合更是一種完美的服務(wù)體驗(yàn)。

1 系統(tǒng)構(gòu)成

1.1 手機(jī)互聯(lián)基本架構(gòu)

智能手機(jī)與車載多媒體之間通過 BT、USBHDMI數(shù)據(jù)線、Wi-Fi連接完成音視頻、數(shù)據(jù)指令等數(shù)據(jù)的交互，完成對車載多媒體系統(tǒng)功能的補(bǔ)充及雙屏互動，如圖1所示。

1.2 界面表現(xiàn)形式

針對不同的開發(fā)方式，手機(jī)互聯(lián)界面表現(xiàn)形式可以分為以下幾種。

1）車機(jī)、手機(jī)風(fēng)格兩種顯示界面，用戶可進(jìn)行風(fēng)格切換；

2）車機(jī)定制界面，手機(jī)應(yīng)用界面風(fēng)格與車機(jī)風(fēng)格保持一致，迎合車機(jī)用戶的操作習(xí)慣；

3）車機(jī)風(fēng)格：根據(jù)車輛使用特性重新包裝手機(jī)中在車上常用的 App，充分體現(xiàn)個性化、差異化，如音樂、短信、撥打電話、應(yīng)用商店、天氣等功能；

4）車機(jī)直接使用手機(jī)原生態(tài)應(yīng)用，完全是手機(jī)的顯示風(fēng)格，使用戶如同直接在車機(jī)上使用手機(jī)。

1.3 數(shù)據(jù)傳輸

針對目前市場上安卓系統(tǒng)手機(jī)使用率較高的Mirrorlink技術(shù)進(jìn)行簡單的功能解析。

1.3.1 界面?zhèn)鬏?/p>

如圖2所示可以實(shí)現(xiàn)下列信息傳輸：

1）附加顯示、時間消息的交互；

2）支持關(guān)鍵事件的輸入；觸發(fā)車機(jī)的虛擬鍵盤；將車機(jī)事件映射到設(shè)備事件；關(guān)鍵時間列表信息；

3）移動設(shè)備狀態(tài)信息；

4）偽代碼的上下文消息；

5）車機(jī)與手機(jī)特定按鍵定義事件。

1.3.2 音頻傳輸

音頻傳輸如圖3所示：

1）音頻數(shù)據(jù)流

使用RTP/UDP數(shù)據(jù)流；

2）移動設(shè)備

RTP/UDP傳輸應(yīng)比VNC傳輸擁有更高的優(yōu)先權(quán)；

3）車機(jī)

對UDP傳輸?shù)囊纛l進(jìn)行緩沖，并處理音畫同步。

2 主要互聯(lián)方案

2.1 主要互聯(lián)方案概述

如圖4所示，當(dāng)前市場上較為常見的車機(jī)&手機(jī)互聯(lián)方案按照連接方式可分為有線和無線兩種。其中MirrorLink與AppLink在技術(shù)上來說是可以同時支持有線與無線連接的。

Miracast：通過Wi-Fi將車機(jī)和手機(jī)進(jìn)行連接后，在車機(jī)端可以顯示與手機(jī)一致的界面，并可以進(jìn)行雙向操控，但此方案只支持Android 4.2以上系統(tǒng)的手機(jī)。

AirPlay：是 Apple自家的無線音頻視頻傳輸協(xié)議，目前支持iOS手機(jī)特定應(yīng)用的音視頻傳輸，沒有實(shí)現(xiàn)雙屏互動及操控。

MirrorLink：本身可支持有線和無線連接，同時實(shí)現(xiàn)全屏映射及雙屏操控，但與Miracast一樣，只能在搭載Android系統(tǒng)的手機(jī)上實(shí)現(xiàn)。

AppLink：是福特汽車公司注冊的車機(jī)&手機(jī)互聯(lián)品牌名稱。主要特點(diǎn)是將手機(jī)中的應(yīng)用與車機(jī)互聯(lián)，讓車機(jī)與手機(jī)能夠有更深層次的交互，例如可以通過語音指令、轉(zhuǎn)向盤按鍵操作手機(jī)中的特定應(yīng)用，并可同時支持iOS和Android系統(tǒng)的手機(jī)。

HDMI：在電視等家用娛樂設(shè)備中已經(jīng)非常普及的接口，由于此技術(shù)普及度較高，因此在國內(nèi)被較多應(yīng)用到車中。能夠?qū)崿F(xiàn)全屏映射和雙向操控，并可以同時支持Android和iOS系統(tǒng)手機(jī)，但硬件成本較高。

MHL：整體特性與HDMI一致，只不過是基于HDMI協(xié)議針對移動設(shè)備進(jìn)行了諸多優(yōu)化與改進(jìn)，同樣受到硬件成本的制約。

2.2 硬件兼容性

2.2.1 車機(jī)兼容性

上文提到的幾種主要的互聯(lián)方案對車機(jī)來說主要的約束是硬件接口及相關(guān)認(rèn)證。

例如，AppLink需要車機(jī)通過蘋果公司的MFI認(rèn)證，Miracast需要通過DHCP認(rèn)證。認(rèn)證是比較容易忽視的環(huán)節(jié)，卻非常重要，很多手機(jī)與車機(jī)進(jìn)行連接后，會判斷車機(jī)端的芯片是否經(jīng)過認(rèn)證，如果沒有將會出現(xiàn)提示信息，直接影響使用體驗(yàn)。而MFI認(rèn)證更為苛刻，如果未經(jīng)過認(rèn)證則無法使用。

與連接方式對應(yīng)，Wi-Fi、USB、HDMI、MHL均需要車機(jī)具備對應(yīng)的硬件接口和相應(yīng)芯片。

2.2.2 手機(jī)兼容性

由于各互聯(lián)方案提出的組織及其背后的廠商不同，導(dǎo)致對手機(jī)的兼容策略區(qū)別很大。并且不同陣營的手機(jī)系統(tǒng)廠商把控自家生態(tài)環(huán)境，導(dǎo)致不同互聯(lián)方案對手機(jī)的兼容性有很大差別。在諸多互聯(lián)方案中，能夠同時兼容Android與iOS系統(tǒng)手機(jī)的方案僅有AppLink和MHL。

具體兼容情況見表1。

表1 兼容性列表

2.3 功能差異

各方案從功能上來說，也可以分為2類，一類是全屏映射，另一類是應(yīng)用互聯(lián)，功能差異如表2。

全屏映射：車機(jī)屏幕直接顯示手機(jī)屏幕的所有內(nèi)容，并且可以通過車機(jī)端直接控制手機(jī)。由于部分手機(jī)應(yīng)用預(yù)置了車載模式，可以在此種狀態(tài)下使用車載模式，方便駕駛環(huán)境操作。主要特點(diǎn)是幾乎可在車機(jī)使用手機(jī)中的所有應(yīng)用。

應(yīng)用互聯(lián)：以福特汽車公司的AppLink為代表，它是基于車機(jī)與手機(jī)應(yīng)用進(jìn)行應(yīng)用數(shù)據(jù)交互。這樣在車機(jī)端可以定制界面布局和風(fēng)格，完全保留汽車品牌特征。主要特點(diǎn)是除了觸控屏幕外還可以結(jié)合車內(nèi)轉(zhuǎn)向盤按鍵、中控臺按鍵、語音指令等途徑進(jìn)行操控，真正做到車機(jī)與手機(jī)的融合，但只能兼容車廠指定的手機(jī)應(yīng)用。

表2 功能差異

3 應(yīng)用技術(shù)

對于車內(nèi)信息娛樂系統(tǒng)來說，導(dǎo)航、安防、信息娛樂類服務(wù)是要點(diǎn)。通過車機(jī)&智能手機(jī)互聯(lián)能夠在經(jīng)濟(jì)性和體驗(yàn)效果方面得到一定的平衡。另外，這種技術(shù)的應(yīng)用也能在一定程度上解決車主在車內(nèi)信息娛樂方面對通信費(fèi)用的顧慮。

導(dǎo)航——車載導(dǎo)航地圖數(shù)據(jù)更新不便，交互體驗(yàn)較差一直廣受詬病?；谥悄苁謾C(jī)互聯(lián)技術(shù)，允許車主將自己習(xí)慣使用的手機(jī)導(dǎo)航直接應(yīng)用在車機(jī)上，不但解決了地圖更新的問題，也延續(xù)了車主的使用習(xí)慣，同時降低了車廠的成本。

安防——車輛診斷一直是車輛安防領(lǐng)域的一個關(guān)鍵功能。但過往實(shí)現(xiàn)此功能需要車廠在Telematics平臺建立診斷服務(wù)器，還需要車輛具備通信模塊，前、后端的投入均不容小視。借助智能手機(jī)互聯(lián)，可以將診斷邏輯放在手機(jī)實(shí)現(xiàn)，通過應(yīng)用更新讓車主保持最新的診斷邏輯，不但節(jié)約了車輛成本，也節(jié)約了平臺的運(yùn)維支出。

信息娛樂——過往車廠為了給車主提供豐富的新聞、音樂資源，不惜重金搭建Telematics（車聯(lián)網(wǎng)）平臺，付費(fèi)引入服務(wù)提供商和內(nèi)容提供商。但由于移動設(shè)備應(yīng)用更新過快，始終很難滿足大多車主的品味和習(xí)慣，借助智能手機(jī)互聯(lián)技術(shù)可以很好地解決此類問題，并大幅節(jié)約車廠Telematics服務(wù)的建設(shè)運(yùn)營成本。

越來越多的手機(jī)應(yīng)用將支持車載模式，當(dāng)前，以手機(jī)中的導(dǎo)航應(yīng)用為代表，已經(jīng)出現(xiàn)了多個具備車載模式的導(dǎo)航應(yīng)用。對于手機(jī)應(yīng)用廠商來說，這種模式是一個吸納高質(zhì)量用戶的絕佳途徑。

車廠需規(guī)范和管理車機(jī)&手機(jī)互聯(lián)生態(tài)環(huán)境。隨著越來越多手機(jī)應(yīng)用向車機(jī)滲透，車廠需要對車主的安全負(fù)責(zé)，應(yīng)根據(jù)應(yīng)用的類型和具體功能在技術(shù)和商務(wù)上對接入的手機(jī)應(yīng)用進(jìn)行約束。有的車廠發(fā)布了手機(jī) SDK（Software Development Kit），只有手機(jī)應(yīng)用開發(fā)基于車廠發(fā)布的 SDK，才能夠與車機(jī)進(jìn)行互聯(lián)，這樣車廠可以通過技術(shù)層面保證應(yīng)用的安全性和使用體驗(yàn)，以及一部分自身商業(yè)利益。

4 總 結(jié)

車機(jī)&智能手機(jī)互聯(lián)已經(jīng)是Telematics的一個重要實(shí)現(xiàn)形式，在國外已經(jīng)是傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)公司、汽車廠商的必爭之地。

作為互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用進(jìn)入汽車的一個重要渠道，國內(nèi)外均有諸多傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)公司推出了相應(yīng)產(chǎn)品。例如，蘋果公司推出了CarPlay，谷歌推出了Android Auto，百度也推出了CarNet，同時諸多規(guī)模較小的公司也推出了各式互聯(lián)產(chǎn)品。

汽車廠商也開始關(guān)注 Telematics生態(tài)環(huán)境的培養(yǎng)，如果將車機(jī)僅作為手機(jī)的投影機(jī)，既不利于車主安全，也影響車廠的根本利益。車廠應(yīng)以安全為首要前提，在技術(shù)和商務(wù)上對接入車機(jī)的手機(jī)應(yīng)用進(jìn)行約束。福特汽車公司的AppLink在這方面做得較好，在車主、手機(jī)應(yīng)用廠商以及車廠三者之間找到了較好的利益平衡點(diǎn)。

智能手機(jī)互聯(lián)是適應(yīng)中國市場環(huán)境的Telematics形式。中國中低端車輛需求較大，車主對費(fèi)用較為敏感，這也是當(dāng)前國內(nèi)Telematics發(fā)展的主要制約因素之一。車機(jī)&手機(jī)互聯(lián)技術(shù)可以為車廠節(jié)約導(dǎo)航、信息娛樂等方面的諸多研發(fā)、運(yùn)維成本，還可以為車主提供更為習(xí)慣的應(yīng)用體驗(yàn)，更重要的是大幅降低了車主的使用成本。同時也為急需高質(zhì)量用戶的手機(jī)應(yīng)用廠商提供了擴(kuò)充用戶的絕佳渠道。

車機(jī)&手機(jī)互聯(lián)將是車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程中非常重要的階段，車廠與手機(jī)應(yīng)用廠商將不斷合作與博弈，促使雙方快速發(fā)展，最終使車主不斷受益。

TP393.03

A

10.14175/j.issn.1002-4581.2015.01.004

1002-4581（2015）01-0015-04

2014?07?17