分時(shí)租賃遠(yuǎn)程控制技術(shù)及應(yīng)用方案

文/劉發(fā)軍 李冠宇

1 背景介紹

1.1 車聯(lián)網(wǎng)及技術(shù)

隨著物聯(lián)網(wǎng)(IOT)技術(shù)的不斷發(fā)展，車聯(lián)網(wǎng)(IOV)作為其中的一個(gè)重要分支已成為近年的研究和發(fā)展熱點(diǎn)。車聯(lián)網(wǎng)是車（V）與 X (X:車、路、人及互聯(lián)網(wǎng)等)之間利用 RFID、傳感器和無(wú)線通信等技術(shù)，進(jìn)行信息交換、控制和數(shù)據(jù)通信的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，車聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線通信網(wǎng)及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在汽車行業(yè)中的典型應(yīng)用。車聯(lián)網(wǎng)通過(guò)收集整合汽車、道路、人的各種關(guān)聯(lián)信息，最后轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，這些服務(wù)在很大程度可以提高出行的便捷性，同時(shí)能緩解城市交通堵塞，減少車輛尾氣等問(wèn)題。車聯(lián)網(wǎng)涉及的主要技術(shù)有 RFID 射頻技術(shù) 、位置定位技術(shù) ( GPS /北斗等) 、傳感及信息融合技術(shù)、無(wú)線傳輸技術(shù) ( 4G 等無(wú)線通信技術(shù)) 及云計(jì)算技術(shù)等。

1.1.1 RFID 射頻識(shí)別技術(shù)

RFID(Radio Frequency Identif ication)是一種利用無(wú)線射頻通信實(shí)現(xiàn)的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過(guò)應(yīng)用射頻識(shí)別信號(hào)，對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行識(shí)別并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID射頻識(shí)別技術(shù)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及中間件技術(shù)等，構(gòu)建一個(gè)由大量聯(lián)網(wǎng)的 RFID 終端組成的比互聯(lián)網(wǎng)更為龐大的物聯(lián)網(wǎng)，此技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)。

1.1.2 位置定位技術(shù)

位置定位技術(shù)通常是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無(wú)線導(dǎo)航定位技術(shù)，通過(guò)衛(wèi)星信號(hào)確定位置坐標(biāo)與電子地圖數(shù)據(jù)的匹配，便可確定汽車在電子地圖中的準(zhǔn)確位置，目前有GPS及北斗兩大位置定位系統(tǒng)。通過(guò)定位精度的提高，準(zhǔn)確獲取車輛位置，提高車聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)路況精準(zhǔn)度及交通事件定位精確度。

1.1.3 傳感及信息融合技術(shù)

利用傳感器及汽車總線采集車輛、道路等交通基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)行參數(shù)等，傳感技術(shù)需要根據(jù)不同物體的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行定制采集，如汽車需要碰撞、胎壓、剎車、發(fā)動(dòng)機(jī)等運(yùn)行參數(shù)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通過(guò)車輛傳感器和路的傳感器來(lái)獲得數(shù)字化的車路信息，同時(shí)通過(guò)車聯(lián)網(wǎng)將車路信息狀態(tài)傳輸?shù)娇刂品?wù)中心，實(shí)現(xiàn)傳感數(shù)據(jù)的融合。

1.2.4 無(wú)線傳輸技術(shù)

無(wú)線傳輸技術(shù)將傳感器采集得到的數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)端服務(wù)系統(tǒng)、其他終端，或者接收控制指令完成對(duì)車輛的遠(yuǎn)程控制。通過(guò)無(wú)線傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)信息的交換、共享和遠(yuǎn)程控制。

1.2.5 云計(jì)算技術(shù)

車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展方式獲得云計(jì)算所提供的服務(wù)。云計(jì)算將被用于汽車網(wǎng)絡(luò)位置定位、汽車流量分析計(jì)算、智能交通控制計(jì)算、大型車輛路徑規(guī)劃以及分時(shí)租賃運(yùn)營(yíng)優(yōu)化計(jì)算等。

1.2 分時(shí)租賃及趨勢(shì)

隨著車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展及共享經(jīng)濟(jì)概念的興起，汽車分時(shí)租賃業(yè)務(wù)逐漸深入到人們的實(shí)際生活中，和傳統(tǒng)汽車租賃與專車服務(wù)等方式相比，汽車分時(shí)租賃可通過(guò)手機(jī)隨時(shí)租車，用車及還車，同時(shí)支持按車輛實(shí)際使用時(shí)間及里程來(lái)計(jì)算用車費(fèi)用，這種汽車租賃方式更為經(jīng)濟(jì)、環(huán)保，并能大大提升汽車?yán)寐?，緩解城市交通壓力?/p>

我國(guó)在2012年6月就發(fā)布了《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020年）》，明確了新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展以“純電驅(qū)動(dòng)”為我國(guó)汽車工業(yè)轉(zhuǎn)型的主要戰(zhàn)略取向的技術(shù)路線和階段目標(biāo)。電動(dòng)汽車相比較傳統(tǒng)的燃油車，具備作為汽車分時(shí)租賃的天然優(yōu)勢(shì)，純電動(dòng)汽車分時(shí)租賃不同于傳統(tǒng)車的租賃業(yè)務(wù)，無(wú)論是從純電動(dòng)汽車推廣還是從國(guó)家的環(huán)境保護(hù)的角度上來(lái)講，純電動(dòng)汽車分時(shí)租賃都比傳統(tǒng)車租賃業(yè)務(wù)有著更為深遠(yuǎn)的意義。目前電動(dòng)汽車分時(shí)租賃應(yīng)用廣泛，為推進(jìn)電動(dòng)汽車分時(shí)租賃示范應(yīng)用及實(shí)踐，重點(diǎn)在科技園區(qū)、大學(xué)校園、交通樞紐、旅游景點(diǎn)等區(qū)域，推動(dòng)建設(shè)電動(dòng)汽車分時(shí)租賃網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用平臺(tái)，構(gòu)建城市多層次公共交通體系，節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)綠色出行。

2 分時(shí)租賃遠(yuǎn)程控制場(chǎng)景

傳統(tǒng)汽車租賃主要是燃油車，相比傳統(tǒng)汽車的租賃，分時(shí)租賃目前主要是針對(duì)新能源電動(dòng)汽車，以電動(dòng)汽車作為主要租賃對(duì)象，電動(dòng)汽車天然百分之百聯(lián)網(wǎng)，具備網(wǎng)聯(lián)信息化能力，同時(shí)國(guó)家強(qiáng)制要求把車輛及各關(guān)鍵部件狀態(tài)信息上報(bào)到指定的監(jiān)控平臺(tái)。傳統(tǒng)汽車租賃方式主要通過(guò)線下門店進(jìn)行，不涉及端到端一體化的線上租車、用車、還車及控車等業(yè)務(wù)流程，所有相關(guān)業(yè)務(wù)通過(guò)人工干預(yù)和交付來(lái)完成。分時(shí)租賃需要為用戶實(shí)現(xiàn)隨時(shí)、按需及便捷的租還車業(yè)務(wù)。電動(dòng)給汽車分時(shí)租賃主要有五大應(yīng)用場(chǎng)景：

（1）商圈/CBD；

（2）科技園區(qū)；

（3）交通樞紐；

（4）旅游景區(qū)；

（5）大學(xué)校園。

這幾類應(yīng)用場(chǎng)景都有一個(gè)共同的業(yè)務(wù)需求場(chǎng)景：用戶需要在線上完成租車、用車、還車及遠(yuǎn)程控制車輛。

鑒于分時(shí)租賃業(yè)務(wù)需求及應(yīng)用場(chǎng)景，傳統(tǒng)汽車租賃的燃油車及車載終端，己經(jīng)很難滿足分時(shí)租賃過(guò)程中的汽車端的各項(xiàng)功能，例如：能在任意時(shí)間、任意地點(diǎn)通過(guò)手機(jī)進(jìn)行網(wǎng)上租車，通過(guò)手機(jī)在線查詢車輛位置、剩余電量、剩余里程以及車輛歷史行駛軌跡，遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)車門、遠(yuǎn)程充電、遠(yuǎn)程開(kāi)啟空調(diào)、遠(yuǎn)程開(kāi)啟加熱及尋車等功能。為解決以上痛點(diǎn)，本文提出一種電動(dòng)汽車分時(shí)租賃遠(yuǎn)程控制技術(shù)及應(yīng)用方案，結(jié)合電動(dòng)汽車分時(shí)租賃業(yè)務(wù)需求，在智能車載終端上實(shí)現(xiàn)車輛信息的上傳與遠(yuǎn)程控制，確保信息的實(shí)時(shí)性與有效性，在給用戶帶來(lái)舒適高科技駕駛體驗(yàn)同時(shí)，提升電動(dòng)汽車使用便捷性、共享性及安全性，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車能夠隨時(shí)、便捷地租車、還車及遠(yuǎn)程控車。

3 分時(shí)租賃遠(yuǎn)程控制技術(shù)方案

基于車聯(lián)網(wǎng)的電動(dòng)汽車分時(shí)租賃遠(yuǎn)程控制技術(shù)方案集中運(yùn)用計(jì)算機(jī)、通信、自動(dòng)化控制及汽車工程等技術(shù)，主要由智能車載終端、車身控制模塊（BCM）、用戶租車APP/小程序、后臺(tái)管理系統(tǒng)及后端云服務(wù)平臺(tái)幾部分組成，系統(tǒng)技術(shù)方案如圖1所示。

圖1：分時(shí)租賃遠(yuǎn)程控制技術(shù)方案圖

分時(shí)租賃智能車載終端（T-BOX)負(fù)責(zé)整車的通信和控制，內(nèi)置3G/4G、GPS/北斗、RFID、藍(lán)牙以及Wi-Fi等模塊，是整車通信和控制樞紐，完成車輛信息狀態(tài)的采集上報(bào)及上層控制命令到CAN網(wǎng)絡(luò)層的轉(zhuǎn)發(fā)。車身控制模塊、前端車機(jī)等關(guān)鍵部件都可通過(guò)T-BOX接入車聯(lián)網(wǎng)，形成網(wǎng)聯(lián)能力。智能車載終端（T-BOX)根據(jù)后端云端平臺(tái)設(shè)置的數(shù)據(jù)上傳時(shí)間，按要求自動(dòng)上傳采集到的上行數(shù)據(jù)，包括電池狀態(tài)數(shù)據(jù)、整車狀態(tài)數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)以及報(bào)警數(shù)據(jù)等，同時(shí)通過(guò)增加CAN總線接口，以滿足對(duì)其他終端的實(shí)時(shí)控制，并通過(guò)通訊模塊傳送到監(jiān)控平臺(tái)。

車身控制模塊（BCM）通過(guò)CAN總線與T-BOX模塊相連，車載終端T-BOX與BCM之間完成同步交互才能保證認(rèn)證順利通過(guò)，并通過(guò)T-BOX接入后端云服務(wù)平臺(tái)，主要實(shí)現(xiàn)車輛關(guān)鍵數(shù)據(jù)的定時(shí)上傳、接收用戶遠(yuǎn)程控制指令以及完成安全認(rèn)證管理等相關(guān)工作。電動(dòng)汽車車身控制模塊在基于傳統(tǒng)車輛基礎(chǔ)功能模塊即包括大燈控制、雨刮控制、車窗升降控制、車身防盜控制、Boot loader和CAN/ LIN網(wǎng)關(guān)等基礎(chǔ)上提供分時(shí)租賃車端控制系統(tǒng)的核心控制單元，增加遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)鎖和遠(yuǎn)程尋車等功能，保證車輛安全及完善車身防盜功能。

用戶租車APP/小程序通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)連接到后端云服務(wù)平臺(tái)，在后端云服務(wù)平臺(tái)核驗(yàn)用戶身份通過(guò)后，用戶可在線進(jìn)行訂車、用車、還車，同時(shí)可以實(shí)時(shí)對(duì)租賃車輛進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，比如：開(kāi)關(guān)車門、閃燈鳴笛，定位車輛位置以及查詢車輛信息狀態(tài)等工作。用戶租車APP/小程序通過(guò)安裝在用戶手機(jī)中，實(shí)現(xiàn)軟件程序自檢、在線升級(jí)、賬號(hào)密碼登錄、車輛信息顯示和車輛控制。

后臺(tái)管理系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)車輛管理、網(wǎng)點(diǎn)管理、訂單管理以及車輛監(jiān)控管理等，是分時(shí)租賃平臺(tái)運(yùn)營(yíng)管理中心，運(yùn)營(yíng)管理員可發(fā)起對(duì)車輛的遠(yuǎn)程操控，包括遠(yuǎn)程查看車輛信息及遠(yuǎn)程控制車輛。

四川鹽湖化工的成立是鹽湖股份在營(yíng)銷模式上轉(zhuǎn)變的重要舉措，同時(shí)，也是鹽湖切入工業(yè)品互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代的主要載體之一。

后端云服務(wù)平臺(tái)負(fù)責(zé)與車輛、租車APP/小程序、第三方CP/SP平臺(tái)等通信和交互，負(fù)責(zé)收集、分揀、存儲(chǔ)及分析車輛關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息，訂單數(shù)據(jù)信息、車輛軌跡數(shù)據(jù)信息等，同時(shí)為各方提供各類接口服務(wù)，包括分時(shí)租賃遠(yuǎn)程控制接口、車輛信息查詢接口、車輛OTA升級(jí)接口等，實(shí)施對(duì)車輛的遠(yuǎn)程控制和信息交互。

4 分時(shí)租賃遠(yuǎn)程控制應(yīng)用方案

基于以上技術(shù)解決方案，在新能源電動(dòng)汽車分時(shí)租賃中，為用戶實(shí)現(xiàn)以下主要遠(yuǎn)程控制應(yīng)用：

（1）遠(yuǎn)程租還車及充電；

（2）遠(yuǎn)程操控車輛；

（3）遠(yuǎn)程查看車輛信息。

4.1 遠(yuǎn)程租還車及充電應(yīng)用方案

用戶根據(jù)租車APP/小程序上顯示的租車網(wǎng)點(diǎn)選擇對(duì)應(yīng)車輛并下單，訂車成功后，后端云服務(wù)平臺(tái)給用戶推送訂車成功短信及APP消息，為用戶鎖定車輛，同時(shí)為用戶保留15分鐘的取車時(shí)間，用戶到達(dá)指定網(wǎng)點(diǎn)可以通過(guò)租車APP/小程序?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程取還車及充電，具體如下：

（2）在用戶找到指定車輛后，用戶可通過(guò)租車APP/小程序界面操控“用車”按鈕，同樣地，后端云服務(wù)平臺(tái)把接收到“用車”指令發(fā)送到對(duì)應(yīng)車輛上的智能車載終端T-BOX，智能車載終端通過(guò)CAN總線及BCM的配合控制車輛開(kāi)門、車輛解鎖及認(rèn)證等工作，后端云服務(wù)平臺(tái)開(kāi)始為此訂單計(jì)費(fèi)，計(jì)費(fèi)模式可按時(shí)間或里程兩種方式來(lái)計(jì)費(fèi)，具體可在后端云服務(wù)平臺(tái)進(jìn)行靈活設(shè)置，通過(guò)此過(guò)程為用戶完成遠(yuǎn)程“用車”控制。在用戶拔出車輛的充電槍后，可啟動(dòng)并開(kāi)始駕駛車輛。

（3）用戶用完車后，把車輛駛?cè)氲竭€車地點(diǎn)，需要還車時(shí)，用戶可通過(guò)租車APP/小程序界面操控“還車”按鈕進(jìn)行遠(yuǎn)程還車。此時(shí)TBOX會(huì)自動(dòng)把車輛的充電狀態(tài)、熄火狀態(tài)、車門開(kāi)關(guān)狀態(tài)以及車輛位置等通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)上傳到后端云服務(wù)平臺(tái)，后端云服務(wù)平臺(tái)判斷車輛是否停放到規(guī)定的還車網(wǎng)點(diǎn)（具體的還車網(wǎng)點(diǎn)范圍可在后臺(tái)靈活設(shè)置電子圍欄），車輛是否熄火，車窗車燈是否關(guān)閉，車門是否上鎖，充電槍是否對(duì)接充電，當(dāng)在滿足以上各還車條件后，后端云服務(wù)平臺(tái)下發(fā)“還車成功”到智能車載終端TBOX，智能車載終端TBOX通過(guò)CAN總線及BCM的配合控制車輛閉鎖及重置還車后的車輛狀態(tài)，后端云服務(wù)平臺(tái)提示用戶還車成功。后端云服務(wù)平臺(tái)根據(jù)計(jì)費(fèi)方式進(jìn)行訂單結(jié)算，用戶可通過(guò)選擇支付方式（比如微信支付、支付寶支付、和包支付）來(lái)完成訂單支付。

（4）在用戶駕駛車輛過(guò)程中，考慮到車輛電量不夠情況下，可為車輛進(jìn)行掃碼充電。后端云服務(wù)平臺(tái)通過(guò)對(duì)接第三方充電樁平臺(tái)為用戶中途提供充電服務(wù)。通過(guò)租車APP/小程序地圖導(dǎo)航到對(duì)應(yīng)充電站，用戶把車輛開(kāi)到對(duì)應(yīng)充電站后，插槍并掃碼充電，APP/小程序發(fā)送指令給后端云服務(wù)平臺(tái)，后端云服務(wù)平臺(tái)把指令發(fā)送到第三方充電樁平臺(tái)并按充電雙方平臺(tái)約定的充電規(guī)則完成用戶中途充電的應(yīng)用。

4.2 遠(yuǎn)程操控車輛應(yīng)用方案

在分時(shí)租賃應(yīng)用中，遠(yuǎn)程操控車輛主要涉及到遠(yuǎn)程尋車中的閃燈鳴笛，用車過(guò)程中的開(kāi)關(guān)車門等遠(yuǎn)程控車操作。鳴笛閃燈主要用在當(dāng)用戶訂車成功并到達(dá)租車網(wǎng)點(diǎn)后，用戶通過(guò)閃燈及鳴笛操控，輔助用戶快速找到對(duì)應(yīng)的車輛。在用車途中用戶可通過(guò)租車APP/小程序界面操控“開(kāi)門”或“關(guān)門”按鈕來(lái)遠(yuǎn)程控制車輛的開(kāi)門及關(guān)門，后端云服務(wù)平臺(tái)把接收到“開(kāi)門”或“關(guān)門”指令發(fā)送到對(duì)應(yīng)車輛上的智能車載終端T-BOX，智能車載終端通過(guò)CAN總線及BCM的配合控制車輛開(kāi)門及關(guān)門。對(duì)于在地下車庫(kù)或網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋不是特別好的地方，用戶可以通過(guò)開(kāi)啟手機(jī)藍(lán)牙來(lái)操控“開(kāi)門”或“關(guān)門”按鈕并遠(yuǎn)程控制車輛的開(kāi)門及關(guān)門。通過(guò)手機(jī)藍(lán)牙與智能車載T-BOX的通訊連接，智能車載終端T-BOX接收來(lái)自手機(jī)的“開(kāi)門”或“關(guān)門”指令，智能車載T-BOX通過(guò)與CAN總線及BCM的配合控制車輛開(kāi)門及關(guān)門，解決網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不好時(shí)的遠(yuǎn)程控車操作。

4.3 遠(yuǎn)程查看車輛信息應(yīng)用方案

在用戶租車過(guò)程中，用戶可通過(guò)手機(jī)APP/小程序查看各租車網(wǎng)點(diǎn)信息以及車輛信息，主要的車輛信息有車輛充電狀態(tài)、車輛位置、車輛剩余電量、車輛可行駛里程等。智能車載終端T-BOX把采集到的車輛信息按一定的時(shí)間間隔上傳到后端云服務(wù)平臺(tái)，上傳時(shí)間間隔在后端云服務(wù)平臺(tái)可靈活設(shè)置，當(dāng)用戶通過(guò)租車APP/小程序界面操控查看按鈕，后端云服務(wù)平臺(tái)接收查看指令并把查詢到的車輛信息結(jié)果快速返回到用戶租車APP/小程序端。此外，在后臺(tái)管理系統(tǒng)也可以實(shí)時(shí)發(fā)起遠(yuǎn)程查看車輛信息，智能車載終端T-BOX接收來(lái)自后端云服務(wù)平臺(tái)的實(shí)時(shí)查詢指令，智能車載T-BOX通過(guò)與CAN總線及BCM的配合完成下行車輛信息的查看和上行車輛信息查看的反饋操作。

5 結(jié)束語(yǔ)

車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和分時(shí)租賃正在形成一個(gè)發(fā)展熱潮，本文結(jié)合車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及分時(shí)租賃應(yīng)用場(chǎng)景，設(shè)計(jì)的分時(shí)租賃遠(yuǎn)程控制技術(shù)及應(yīng)用方案，具有全面的分時(shí)租賃數(shù)據(jù)采集分析能力、網(wǎng)絡(luò)交互能力及車輛遠(yuǎn)程控制能力，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，整體方案滿足分時(shí)租賃各類應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)遠(yuǎn)程控制車輛的需求。因受場(chǎng)地和試驗(yàn)條件的限制，研究沒(méi)有充分驗(yàn)證該方案在大規(guī)模應(yīng)用環(huán)境下的車輛遠(yuǎn)程控制，下一步的工作方向?qū)⒀芯吭摷夹g(shù)及應(yīng)用方案在大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用中的性能。