汽車信息服務系統(tǒng)及實現(xiàn)分析

楊檬

摘要：汽車市場的激烈競爭，使得各汽車企業(yè)倍感配增。為從競爭中脫穎而出，各企業(yè)都加大了對汽車信息服務系統(tǒng)的研究。而本文將以信息服務系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀介紹為切入點，通過對信息服務系統(tǒng)總體構架及功能的分析，對汽車信息服務系統(tǒng)設計與實現(xiàn)方式展開深度探究，旨在提高國內汽車信息服務系統(tǒng)建設水平，保證汽車信息服務質量。

關鍵詞：系統(tǒng)設計 汽車行業(yè) 信息服務系統(tǒng) 遠程服務中心

汽車服務興起時間相對較短，具有較大的市場空間，而計算機技術與數(shù)據(jù)通信等技術的融入，更是使汽車服務開始朝向信息化方向發(fā)展，可以更加智能、高效的為用戶進行服務，更加符合現(xiàn)代民眾用車需求，會對汽車行業(yè)發(fā)展形成有效助力。在此背景下，汽車信息服務系統(tǒng)開始出現(xiàn)。為對信息服務系統(tǒng)展開深度探討與研究，相關人員首選應對該系統(tǒng)國內外發(fā)展現(xiàn)狀進行明確，以為后續(xù)研究工作開展，做好鋪墊。

一、汽車信息服務系統(tǒng)國內外發(fā)展現(xiàn)狀

汽車信息服務系統(tǒng)相對較為智能，是智能交通的主要組成內容，其不僅具有汽車定位導航功能，同時還可以進行汽車狀態(tài)遠程監(jiān)控、防盜報警以及故障診斷等，所提供的服務更加優(yōu)質，服務類型也更加多樣，極受市場所認可。該系統(tǒng)不僅是車載型系統(tǒng)，同時還擁有遠程服務中心，會將車載裝置所具有的各項功能更好地挖掘出來，服務效果會更加理想。就目前國內外應用情況來看，該系統(tǒng)主要有服務以及設備制造兩個行業(yè)共同進行支撐，其主要是由自主導航以及車輛監(jiān)控兩部分內容所組成的，而在此基礎上，業(yè)界人士又開發(fā)出了大量新型服務功能，所以可以預見，在未來，該系統(tǒng)會變得更加成熟，服務功能也會更加多樣，會真正融入到民眾的日常生活之中。

二、服務系統(tǒng)總體構架

目前國內汽車信息服務系統(tǒng)，多是按照用戶、遠程服務中心以及車載終端式構架所形成的。其中遠程服務中心，主要包括數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交互以及GIS電子地圖；而車載終端則是由LCD圖像顯示、嵌入式控制單元以及GPS模塊等所組成，主要負責對各項數(shù)據(jù)信息進行采集、分析以及顯示等，是信息系統(tǒng)運行的關鍵所在；用戶則是由服務中心以及手機所組成的，負責車載終端的通信與信息傳輸。

按照時間劃分，系統(tǒng)主要分為用戶在車以及用戶離車兩個狀態(tài)。所謂用戶在車狀態(tài)，就是指用戶駕駛汽車的狀態(tài)，在此狀態(tài)中，遠程服務中心會為用戶提供導航駕駛服務，且能夠完成對車輛形勢狀態(tài)的檢測以及故障檢測；而離車狀態(tài)就是用戶停止駕駛，并離開汽車的狀態(tài)，此時遠程服務中心會發(fā)揮出相應作用，及時將車輛狀態(tài)信息傳輸給用戶，以保證用戶能夠完全掌握汽車的各項狀態(tài)情況。

三、服務系統(tǒng)總體功能

在對信息服務系統(tǒng)總體構架進行明確之后，設計人員在進行系統(tǒng)設計之前，還要對系統(tǒng)總體功能進行掌握，以便以此為基礎展開各項設計工作。

服務系統(tǒng)總體功能共分為兩部分內容，其中用戶在車狀態(tài)時，系統(tǒng)中的車載終端需要通過對GPS運用，完成對衛(wèi)星定位信號的接收與處理，且會以此為依據(jù)計算出車輛準確的地點，并在嵌入式電子地圖設備中進行顯示。且會通過對CAN的借助，對汽車實時運行狀態(tài)進行記錄，并會通過和服務中心構建遠程故障聯(lián)檢模式的方式，對汽車存在的故障進行及時發(fā)現(xiàn)與處理。同時要在車輛內部創(chuàng)造出良好地互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境，以確保在GPRS接入之后，能夠與遠程服務中心形成緊密連接，進而構建起雙向信息傳輸渠道，確保車輛狀態(tài)、方位以及運動情況等信息，可以通過科學處理之后，及時上傳到遠程服務中心之中，且可以利用RSC完成對移動端的指令下發(fā)，不僅可以完成相應控制指令，同時也可以將相關數(shù)據(jù)信息以適當形成呈現(xiàn)在電子地圖之中。而當車輛處于用戶離車狀態(tài)時，系統(tǒng)則要立即開啟防盜報警模式，要利用GPRS和用戶斷之間建立起高效的交互模式，保證用戶可以按照終端以及服務中心反饋信息實施撤防以及布防的指令，以做到智能化車輛管理。

綜上所述，汽車信息服務系統(tǒng)的主要功能是：①對GPS數(shù)據(jù)進行接收，且會運用Gls技術完成對車輛的導航和定位；②會將GPRS與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，并能夠靈活、準確的對汽車定位以及狀態(tài)信息進行收集與傳送；③可以從中心臺處獲取用戶所需信息，像道路交通以及天氣預報等，服務更加人性化；④能夠通過對CAN總線接口的運用，遠程完成對車輛故障的檢測等。

四、汽車信息服務系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

（一）終端硬件設計

（1）車載終端是信息系統(tǒng)核心控制內容，也是系統(tǒng)建設與開發(fā)的重點。該部分主要由硬件以及軟件兩部分內容組成，而其中硬件部分主要由外圍模塊以及核心控制單元所構成。在對車載終端設計過程中，設計人員需要對人機交互、汽車借口以及終端電容兼容性等內容進行設計，以保證車載終端硬件各單元功能的順利發(fā)揮。

（2）在進行人機交互單元設計過程中，為了保證能夠向用戶提供多種可視化服務，在進行該單元設計時一方面要做好LCD顯示接口設計，要按照實際要求，科學對車載終端液晶屏進行挑選，以保證其像素以及分辨率都能與相關要求相符合。同時要通過所有子像素亮度都能達到相應標準，且整體液晶屏屬于透色型，會通過在其工作時利用高壓交流電提供電源的方式，保證其工作狀態(tài)，以保證背光電源逆變器的使用性能，進而完成各項顯示工作；另一方面則要做好觸摸屏接口設計。各項現(xiàn)代化技術的成熟與發(fā)展，使得車載設備鎖提供的服務變得更加人性化，車載終端設備也開始偏向觸摸屏式輸入方式。此類型設備會在設備表面覆蓋一層透明薄膜，其會對薄膜上用戶觸摸位置變化數(shù)據(jù)進行采集，并將其模擬成為電信號模式，以便通過對aid轉換器的運用，將其轉換為數(shù)字信號，并在經(jīng)過矯正之后在屏幕中進行圖像顯示，以達到與鼠標相同的作用。設計人員需要對車載終端所使用的觸摸屏控制器進行合理選擇，要通過構建處理器以及同步窗口控制器溝通渠道的方式，做好各項觸摸屏接口設計工作。

（3）在進行汽車接口設計過程中，設計人員首先要對車輛內部的隨車自診斷系統(tǒng)標準規(guī)范進行明確，并要以此為基礎從計算機中獲取從所監(jiān)測到的設備故障碼，以便通過此種方式完成對車輛故障類型以及損壞程度的分析與判定，確?？梢酝ㄟ^輸入特定數(shù)據(jù)的方式，對故障進行清除與處理。同時要確保接口能夠對車輛內部所存儲的資料進行讀取，像傳感器工作狀態(tài)以及開關電路輸出輸入狀態(tài)等，以保證用戶對于車輛狀態(tài)信息的掌握程度。此外，要在中高檔汽車的儀表盤下方，設置CAN總線接口，并會將其作為汽車行駛狀態(tài)的數(shù)據(jù)總輸出口，以保證總線串行協(xié)議轉換質量，確保最終數(shù)據(jù)傳輸效果。

（4）在進行終端電磁兼容性設計過程中，要考慮汽車內部電池環(huán)境較為復雜的特性，要通過反復調整再說出最佳的兼容性設計模式，確?？梢栽诮档碗姶怒h(huán)境干擾的同時，保證各項設備運轉質量。為了保證后續(xù)程序設計可行性，一般在項目設計之初，便要對電池兼容性問題進行考慮。同時需要對車輛內部雜波較強的位置進行明確，并要交驅動單元以及顯示、控制單元等，安裝在這些位置。目前車載干擾源主要分為兩類，種是車輛內部自己產生的干擾源，車輛與空氣在經(jīng)過高速摩擦之后所產生的靜電，火花塞間隙以及分電器觸頭間所產生的火花，車內電器設備所形成的瞬間電脈沖等，都可能會成為干擾源，其會通過電磁發(fā)射干擾的方式，對環(huán)境內部其他電器正常運行形成干擾；另一種是無線通信設備所產生的干擾源。為保證信息數(shù)據(jù)運輸穩(wěn)定性，信息服務系統(tǒng)中會設置多項信息數(shù)據(jù)接收與發(fā)射裝置，像通過GPRS進行信號發(fā)射與接收或者將GPS天線作為接收天線等，天線信號之間難免會形成相互干擾，所形成的干擾源會對設備接收靈敏度產生直接影響，并不利于信息系統(tǒng)運行與工作。同時pcb板中的環(huán)路，也可能會受到高頻環(huán)境的影響，而出現(xiàn)噪聲電壓，會對時鐘信號以及其他重要類型信號接收與發(fā)送工作產生直接阻礙，需要進行妥善處理。

（5）也正是由于車輛內部所存在的電磁問題，所以設計人員需要加大對程序電磁兼容性的關注力度，并要按照車輛內部終端設備配置情況以及其他實際狀況，合理分析出車輛內部所存在的電磁干擾源，并在此基礎上做好干擾源合理抑制措施，確保工作頻帶之外的信號都可以得到合理管控，以從源頭起降低干擾原影響程度，以對工作頻帶上的信號接收性能進行保障。同時要按照防護措施，對電磁兼容設計可行性進行分析，并完成分層次設計任務，且要對所有層次設計結果進行綜合分析與考量，向濾波設計以及原件選擇等，都是設計人員在這一設計關節(jié)中需要考慮的內容。此外，為降低電磁干擾源影響程度，可以設計采用分布式模式進行供電。此種供電方式能夠通過與過電流保護以及過電壓保護措施的結合，有效提高整體系統(tǒng)穩(wěn)定程度，系統(tǒng)驅動能力也會得到切實增強，也能夠通過對大、小容量電容進行并聯(lián)的方式，完成電容去耦處理。因為系統(tǒng)多會安裝在儀表盤的下方位置，所以在對PCB版以及連接頭進行設計時，要做好相應隱蔽措施，可以通過安裝隱蔽機箱的方式，對機箱外接電纜進行濾波處理，以達到減弱毛刺信號的目標。

（6）在對天線間電池干擾進行處理過程中，為了妥善解決電線間相互干擾的問題，設計人員在對元器件選型時，要盡最大限度保證元器件工作頻帶沒有出現(xiàn)重疊狀況，且要在設計過程中對車體外形遮擋效應進行合理利用，要通過對安裝位置以及方向角度進行調整的方式，確保天線間的耦合度能夠被控制在最低范圍內，以保證各個天線工作穩(wěn)定性。同時在進行系統(tǒng)功能設計時，要合理對各個模塊進行定義，并要按照工作頻帶對模塊工作時間進行科學計算。以防出現(xiàn)相近頻帶模塊同時工作的狀況，以制定出最佳的調度計算方式，進而完成對電磁兼容的有效輔助。

（二）終端軟件設計

1.嵌入式操作系統(tǒng)設計

以Win cE嵌入式操作系統(tǒng)為例。該系統(tǒng)屬于專門的嵌入式設備平臺，設備種類較為多樣，設計人員要按照實際需要對平臺進行定制，要保證其模塊化操作系統(tǒng)的特征。

基于Win cE所構建的平臺，能夠滿足特定嵌入式設備操作系統(tǒng)的要求，可以更好地與子集標準相適應。由于為微軟在進行該系統(tǒng)建設時，也進行了配套工具生產，所以在進行應用程序開發(fā)之前，要先進行目標平臺SDK安裝，以便展開平臺程序功能開發(fā)。之后設計人員要科學對應用程序開發(fā)工具進行選擇，要按照車載終端已經(jīng)制定的操作系統(tǒng)以及開發(fā)包，做好相應程序開發(fā)工作。

2.軟件程序總體設計

終端軟件是車載終端程序設計核心，會對最終信息服務系統(tǒng)建設質量產生直接影響，是GIS定位導航演示以及GPS信息顯示等功能實現(xiàn)的關鍵。由于整體軟件程序中的各個狀態(tài)會相互進行頻繁轉換，所以為了保證設計效果，可以將總體程序分解成為多個子程序，并賦予每個程序特定的功能，以實現(xiàn)理想化程序狀態(tài)切換模式，高質量完成程序跳轉。

3.防盜監(jiān)控程序設計

遠程防盜也是現(xiàn)代使用者極為關注的服務內容，所以在進行軟件設計過程中，要注重對防盜監(jiān)控程序的設計。在信息服務系統(tǒng)中實施遠程防盜監(jiān)控程序設計，主要是通過對手機短信的運用，實現(xiàn)對車輛防盜的監(jiān)控。其防盜原理為：利用GPRS能夠進行短信功能進行接收的功能，在獲取車輛布防信息后，通過程序進行AT指令發(fā)送的方式，完成對GPRS所接受短信的初始化處理。當完成初始化處理之后，用戶不僅可以通過汽車對外界周邊動作進行監(jiān)控，同時也能夠掌握汽車各項狀態(tài)。如果汽車出現(xiàn)被破壞的情況，會第一時間將非法動作信息傳送給用戶，并會及時發(fā)出警報，此時用戶會通過手機所發(fā)送的信息判定是否需要停止報警。般如果是由天氣，像刮風或者打雷等，造成非法動作出現(xiàn)，用戶可以忽視報警信息，并讓車子保持對外界進行監(jiān)控的狀態(tài)，以保證用戶能夠繼續(xù)完成對車輛的監(jiān)控；而如果是因為用戶疏忽，像判斷失誤或者沒有及時閱讀短信等狀況造成車子被盜，用戶此時可以利用手機終端向汽車發(fā)送指令，確保RSP可以及時向手機發(fā)送GPS數(shù)據(jù)信息，以便尋找汽車。

由于程序在實施運用過程中，所處于的環(huán)境相對較為復雜，可能會因為GPS數(shù)據(jù)規(guī)模過大，而造成緩沖區(qū)被占據(jù)，進而出現(xiàn)程序誤判的情況。同時如果RSP在進行GPS數(shù)據(jù)發(fā)送時，也存在著緩沖區(qū)數(shù)據(jù)過多的狀況時，也會出現(xiàn)類似問題，所以要及時對緩沖區(qū)內部數(shù)據(jù)進行清空處理。

（三）遠程服務中心設計

1.服務總體設計

遠程服務中心主要用于對GPS信息以及車輛狀態(tài)信息進行接收，以對車輛實時方位進行明確，確保能夠實現(xiàn)對車輛運行狀態(tài)的有效監(jiān)控，并可以完成為用戶提供定制服務信息的任務。

服務中心是由GPRS數(shù)據(jù)交互程序以及GIS電子地圖所組合而成的，其中在進行GPRS數(shù)據(jù)交互程序進行設計時，要通過構建無線網(wǎng)絡通信環(huán)境的方式，確保GPRS模塊能夠與互聯(lián)網(wǎng)形成有效連接，確保其能夠為對用戶終端信息進行收集，并可以將相應數(shù)據(jù)傳送到車載平臺之中。而在進行GIS地圖設計部分，要通過對第三方地圖軟件的有效運用，對GPS定位顯示接口程序功能完全挖掘出來，以便在相應地圖中完成對車輛定位點以及用戶需要前往的定位點進行顯示。但需要注意的是，在具體進行設計時，由于中心中使用了第三方軟件，所以需要選擇第三方軟件程序接口，以對最終服務中心使用性能進行保證。

2.程序設計與實現(xiàn)

正如總體設計中所述，遠程汽車服務中心部分主要分為數(shù)據(jù)交互程序以及GIS電子地圖系統(tǒng)兩個部分。其中在對數(shù)據(jù)交互程序進行具體設計時，要利用車載系統(tǒng)中的無線設備以及GPRS模塊，為車載終端提供無線網(wǎng)絡環(huán)境。在此環(huán)境中，如果用戶需要進行信息發(fā)送或者尋求服務，便可以運用無線設備接入相應網(wǎng)絡環(huán)境，并生成動態(tài)化的IP地址，連入相應網(wǎng)絡模式。在此過程中，會將GPRS作為客戶終端，而遠程服務中心PSC作為服務器端，以形成固定IP地址。而在進行互連過程中，GPRS模塊會自動與RSC服務器相連接，會對車載終端信息數(shù)據(jù)收集與獲取。同時當車載終端無線網(wǎng)絡環(huán)境形成之后，要在確定數(shù)據(jù)可以進行交互之后，展開GIS電子地圖顯示設計，要確保車載終端所傳輸過來的GIS數(shù)據(jù)，能夠從數(shù)據(jù)串口發(fā)送到另一個串口之中。此時，第三方電子地圖軟件會發(fā)揮出相應作用，會通過對GIS數(shù)據(jù)中的緯度以及經(jīng)度數(shù)據(jù)進行提取的方式，在電子地圖中對車輛所在地理位置進行顯示，并完成對車輛方位的實時監(jiān)控，以為用戶提供更加精準的導航服務。

五、結束語

通過本文對汽車信息服務系統(tǒng)多方面內容的論述，使我們對系統(tǒng)構成以及設計方式有了更加清晰的認知。有關企業(yè)要認識到信息服務系統(tǒng)對于汽車行業(yè)發(fā)展所起到的推動作用，要加大對該系統(tǒng)設計與實現(xiàn)的研究力度，并要不斷對系統(tǒng)設計進行改進與優(yōu)化，要保證設計產品能夠與用戶需求相符，可以更加符合市場要求，進而為用戶帶來更加優(yōu)質的使用體驗，以為汽車行業(yè)持續(xù)性發(fā)展提供有效動力。