車(chē)載通信終端平臺(tái)通用零部件設(shè)計(jì)方案

靳玉，郝成龍，關(guān)利海

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車(chē)載通信終端平臺(tái)通用零部件設(shè)計(jì)方案

靳玉1，郝成龍2，關(guān)利海2

（1.華晨汽車(chē)工程研究院，遼寧 沈陽(yáng) 110010；2.華晨雷諾金杯汽車(chē)有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110044）

隨著車(chē)聯(lián)網(wǎng)功能的發(fā)展，目前車(chē)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)已經(jīng)成為車(chē)輛必不可少的配置。完善車(chē)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)內(nèi)容，提升車(chē)載通信終端裝車(chē)量，已經(jīng)成為車(chē)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)推行的必要條件。文章通過(guò)對(duì)車(chē)聯(lián)網(wǎng)終端-車(chē)載通信終端的介紹，規(guī)劃了車(chē)在通信終端的平臺(tái)通用零部件設(shè)計(jì)方案，分析了平臺(tái)通用件的可行性和實(shí)用性，為車(chē)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供了最有利的基礎(chǔ)保障，為車(chē)聯(lián)網(wǎng)功能普及奠定了理論基礎(chǔ)。

車(chē)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)；車(chē)載通信終端；平臺(tái)通用零部件

前言

隨著車(chē)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的不斷發(fā)展，車(chē)聯(lián)網(wǎng)硬件設(shè)備功能的也在不斷完善。對(duì)于新車(chē)型的開(kāi)發(fā)各個(gè)汽車(chē)生產(chǎn)廠商都需要有新的要求和設(shè)計(jì)理念，可是針對(duì)于車(chē)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的逐漸開(kāi)發(fā)和完善，車(chē)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)內(nèi)容也逐漸趨于穩(wěn)定，涉及到遠(yuǎn)程控制車(chē)輛、遠(yuǎn)程監(jiān)控車(chē)輛狀態(tài)、遠(yuǎn)程診斷等內(nèi)容的開(kāi)發(fā)也逐漸趨近成熟。車(chē)輛生產(chǎn)廠家在完成TSP服務(wù)搭建、手機(jī)APP實(shí)現(xiàn)多車(chē)型通用、TSP與車(chē)載通信終端協(xié)議固化、TSP與手機(jī)APP通信協(xié)議固化之后，亟待解決的問(wèn)題就是車(chē)載通信終端（T-Box）平臺(tái)化設(shè)計(jì)要求。根據(jù)車(chē)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的要求，車(chē)載通信終端T-Box的平臺(tái)化需要根據(jù)實(shí)際的車(chē)輛設(shè)計(jì)方案進(jìn)行區(qū)別化對(duì)待，但是根據(jù)車(chē)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的功能區(qū)分，卻可以將車(chē)載通信終端T-Box平臺(tái)化進(jìn)行詳盡的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。

1 車(chē)載通信終端

車(chē)載通信終端（Telematic Box）簡(jiǎn)稱T-Box，是通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)完成車(chē)內(nèi)網(wǎng)與車(chē)外網(wǎng)信息交互，實(shí)現(xiàn)用戶通過(guò)手機(jī)監(jiān)控車(chē)輛、實(shí)現(xiàn)手機(jī)遠(yuǎn)程控制功能的，以CAN總線方式與車(chē)內(nèi)控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的車(chē)載設(shè)備。具備車(chē)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的車(chē)輛都必須搭載車(chē)載通信終端T-Box，T-Box成為各個(gè)車(chē)廠和零部件廠商必須研究的車(chē)身電氣零部件。車(chē)載通信終端T-Box在開(kāi)發(fā)的過(guò)程中需要考慮的因素很多，比如耐溫性能、EMC性能等。另外為了完成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信，車(chē)載通信終端必須內(nèi)置SIM卡。在車(chē)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)開(kāi)發(fā)初級(jí)階段，很多零部件廠商采用可插拔式SIM卡卡槽來(lái)完成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的提供。后期經(jīng)過(guò)車(chē)廠前裝對(duì)于零部件性能的要求，目前開(kāi)發(fā)的車(chē)載通信終端T-Box都是采用貼片式物聯(lián)網(wǎng)SIM卡。這種SIM卡的好處就在于車(chē)載通信終端T-Box在經(jīng)過(guò)振動(dòng)臺(tái)架試驗(yàn)以及顛簸路段路試試驗(yàn)時(shí)，SIM卡不會(huì)由于卡槽的老化而發(fā)生脫落。另外根據(jù)工信部對(duì)于SIM卡的管理要求，使用的SIM卡應(yīng)該在SIM卡能夠提供數(shù)據(jù)流量或者短信、電話功能的時(shí)候?qū)IM卡實(shí)名制認(rèn)證。如果車(chē)載通信終端的SIM能夠被自由的更換，那么就會(huì)造成監(jiān)管的混亂，造成車(chē)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)混亂。

車(chē)載通信終端T-Box完成數(shù)據(jù)傳輸功能，還需要通過(guò)外接天線完成。由于目前4G通信技術(shù)的普及，大部分車(chē)載通信終端T-Box的網(wǎng)絡(luò)選擇4G網(wǎng)絡(luò)，在通信模組滿足實(shí)驗(yàn)溫度要求下，4G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為車(chē)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)最有利的載體。隨著國(guó)家對(duì)于5G網(wǎng)絡(luò)的試驗(yàn)和推廣，后續(xù)的V2X等內(nèi)容都可以由車(chē)載通信終端T-Box進(jìn)行完成。

2 平臺(tái)通用車(chē)載通信終端

目前對(duì)于車(chē)聯(lián)網(wǎng)功能的需求大致分為兩種類車(chē)型，一種是傳統(tǒng)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)，該類車(chē)主要以燃油車(chē)為主，具體實(shí)現(xiàn)的車(chē)聯(lián)網(wǎng)功能包括車(chē)輛遠(yuǎn)程控制（遠(yuǎn)程控制發(fā)動(dòng)機(jī)、遠(yuǎn)程控制空調(diào)、遠(yuǎn)程尋車(chē)）、遠(yuǎn)程診斷、流量服務(wù)充值繳費(fèi)、新聞推送、娛樂(lè)服務(wù)等內(nèi)容。車(chē)載通信終端T-Box主要通過(guò)CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互，完成車(chē)輛遠(yuǎn)程功能，另外主要為娛樂(lè)服務(wù)功能提供上網(wǎng)通道，實(shí)現(xiàn)娛樂(lè)服務(wù)的提供以及相關(guān)信息的采集。另一類為新能源汽車(chē)，車(chē)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)在新能源汽車(chē)方面主要提供國(guó)家法規(guī)要求的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，以及娛樂(lè)服務(wù)等相關(guān)內(nèi)容。由于國(guó)家對(duì)于新能源汽車(chē)的特殊性要求，國(guó)家新能源汽車(chē)監(jiān)控平臺(tái)需要將車(chē)輛電池狀態(tài)、車(chē)輛位置、車(chē)輛續(xù)航里程、車(chē)輛充電狀態(tài)等內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)一上傳，企業(yè)平臺(tái)和國(guó)家新能源平臺(tái)都需要進(jìn)行車(chē)輛狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。因此，平臺(tái)通用車(chē)載通信終端T-Box需要滿足兩種車(chē)輛的特殊性要求，來(lái)完成平臺(tái)化開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的功能。

平臺(tái)通用車(chē)載通信終端，需要滿足傳統(tǒng)燃油車(chē)和新能源汽車(chē)的要求的同時(shí)，還需要滿足國(guó)家目前正在研究法規(guī)項(xiàng)目—遠(yuǎn)程監(jiān)控燃油車(chē)排放的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)國(guó)家環(huán)保部門(mén)的要求，目前正在商討增減遠(yuǎn)程監(jiān)控車(chē)輛排放的控制單元，其數(shù)據(jù)格式以及數(shù)據(jù)傳輸方式，參考國(guó)家新能源汽車(chē)監(jiān)控平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)，這就為平臺(tái)通用車(chē)載通信終端提供了更好地平臺(tái)使用可能性，同時(shí)也降低了開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)成本。具體的方案如下圖所示。

圖1

首先平臺(tái)通用車(chē)載通信終端T-Box必須具有完整的平臺(tái)性能，通信接口、天線接口、GPS接口等必須保證平臺(tái)通用性，如果不同車(chē)型使用平臺(tái)通用車(chē)載通信終端T-Box，一定保證硬件不發(fā)生改變，只是支架或者安裝方式改變。這樣做的目的首先是降低開(kāi)發(fā)成本，其次才是保證零部件通用性。完成了硬件一致性調(diào)試之后，將在硬件接口中預(yù)留硬線Coding功能。所謂硬線Coding功能，是指預(yù)留2-3根硬線，1根地線，根據(jù)硬線編碼進(jìn)行具體車(chē)型配置，具體內(nèi)容如下表（以3+1方式為例）。

表1

硬線Coding的好處就是能夠根據(jù)數(shù)據(jù)輸入內(nèi)容來(lái)識(shí)別具體的屬于哪個(gè)車(chē)型，根據(jù)車(chē)型進(jìn)行程序以及部分信號(hào)的更換，完成平臺(tái)通用功能。在零部件使用的時(shí)候，如果將T-Box安裝在傳統(tǒng)汽車(chē)上，例如識(shí)別到011信號(hào)時(shí)，T-Box將切換成具有APN2和APN3信道的通信終端，直接對(duì)應(yīng)企業(yè)監(jiān)控平臺(tái)和環(huán)保部門(mén)監(jiān)控平臺(tái)，從而完成傳統(tǒng)汽車(chē)的功能，如果將T-Box安裝到新能源汽車(chē)上，例如識(shí)別到001信號(hào)，那么車(chē)載通信終端將自動(dòng)切換到APN1和APN2信道，直接對(duì)接到國(guó)家新能源監(jiān)控平臺(tái)和企業(yè)監(jiān)控平臺(tái)，從而完成新能源汽車(chē)的業(yè)務(wù)需求。在進(jìn)行Coding信道切換的時(shí)候，對(duì)于企業(yè)管理平臺(tái)來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)具體的信道的改變?nèi)ネㄖ浜贤瓿蓴?shù)據(jù)流量傳輸?shù)耐ㄐ胚\(yùn)營(yíng)商切換套餐配置，這樣最大限度的節(jié)約了人工匹配套餐的成本和時(shí)間，能夠?qū)崿F(xiàn)平臺(tái)零部件通用，節(jié)約開(kāi)發(fā)成本，縮短零部件開(kāi)發(fā)周期，能夠?yàn)檐?chē)廠和零部件供應(yīng)商節(jié)約資源。

但是零部件平臺(tái)化Coding存在一些弊端，首先就是增加了軟件程序，在一定程度上降低了系統(tǒng)軟件的穩(wěn)定性。其次就是硬線Coding可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，因此在更換平臺(tái)通用零部件時(shí)增加刷寫(xiě)過(guò)程，做第二次校驗(yàn)，或者在企業(yè)平臺(tái)接到數(shù)據(jù)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，后臺(tái)進(jìn)行Coding程序更改?？傊脚_(tái)通用車(chē)載通信終端T-Box的設(shè)計(jì)使用會(huì)為零部件供應(yīng)商和車(chē)廠帶來(lái)更多的利益，因此執(zhí)行平臺(tái)通用車(chē)載通信終端T-Box的開(kāi)發(fā)是必要的。

3 總結(jié)

隨著車(chē)聯(lián)網(wǎng)功能的逐漸普及，設(shè)計(jì)通用的車(chē)載通信終端零部件已經(jīng)成為發(fā)展車(chē)聯(lián)網(wǎng)功能的關(guān)鍵，根據(jù)市場(chǎng)和法規(guī)的需求，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)平臺(tái)化零部件已經(jīng)成為控制整車(chē)成本、縮短開(kāi)發(fā)周期的關(guān)鍵因素。相信隨著設(shè)計(jì)功能的逐漸完善，平臺(tái)化車(chē)載零部件的設(shè)計(jì)一定會(huì)更好地為整車(chē)廠提供更多的條件，更高效、更便捷地設(shè)計(jì)出更好地服務(wù)客戶使用的汽車(chē)。

[1] 郝成龍,郝鐵亮,張亮,劉濤.淺談智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)帶來(lái)的行業(yè)增值服務(wù)[J]. 科技展望. 2016(27).

[2] 王蘭,郝成龍.基于位置信息的車(chē)聯(lián)網(wǎng)增值服務(wù)[J].汽車(chē)使用技術(shù),2018,06,8-9.

[3] 郝鐵亮,葉平,郝成龍,許茜,劉濤.車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究[J].汽車(chē)實(shí)用技術(shù),2017,20,141-143.

[4] 郝成龍,郝鐵亮,劉濤,許茜.車(chē)聯(lián)網(wǎng)安全問(wèn)題分析[J].汽車(chē)實(shí)用技術(shù),2017,20,139-140.

[5] 張亞萍,劉華,李碧鈺,樊曉旭.智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展研究[J].上海汽車(chē),2015,08,55-59.

[6] 許茜,郝鐵亮,葉平,郝成龍,劉濤.車(chē)聯(lián)網(wǎng)通信渠道關(guān)鍵技術(shù)[J].第十四屆沈陽(yáng)科學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（理工農(nóng)醫(yī)）2017.

Design Scheme of General Parts for Vehicle Communication Terminal Platform

Jin Yu1, Hao Chenglong2, Guan Lihai2

（1.Brilliance Auto R&D Center, Liaoning Shenyang 110010; 2.Renault Brilliance Jinbei Automotive Co., Ltd., Liaoning Shenyang 110044）

With the development of vehicles networking functions, vehicles networking services have become an indispensa -ble configuration of vehicles. It has become a necessary condition for the implementation of vehicles networking services to improve the content of vehicles networking services and increase the loading capacity of vehicle communication terminals. Through the introduction of vehicle-borne communication terminal, this paper planned the design scheme of common parts of the platform for the vehicle in the communication terminal, analyzed the feasibility and practicability of the common parts of the platform, provided the most favorable basic guarantee for the vehicle networking service, and laid a theoretical foundation for the popularization of the vehicle networking function.

Internet of vehicles service; Vehicle-mounted communication terminal; Common parts of the platform

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1671-7988(2018)24-36-03

U469.7

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1671-7988(2018)24-36-03

U469.7

靳玉，就職于華晨汽車(chē)工程研究院、碩士、中級(jí)工程師、曾多年從事汽車(chē)安全約束系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及整車(chē)碰撞試驗(yàn)，目前從事研究院工程學(xué)會(huì)的各項(xiàng)工作。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.24.011