新能源汽車分時(shí)租賃的遠(yuǎn)程控制技術(shù)及應(yīng)用

郭瀟　樂(lè)曙光　金艷雯　徐慧奇　王驍

摘要：通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的新能源汽車分時(shí)租賃發(fā)展趨勢(shì)的分析，以及結(jié)合現(xiàn)有的遠(yuǎn)程控制和無(wú)線通信設(shè)備，通過(guò)對(duì)新能源汽車分時(shí)租賃場(chǎng)景的模擬，研究并提出了新能源汽車分時(shí)租賃的遠(yuǎn)程控制技術(shù)方案，重點(diǎn)介紹了該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。該技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對(duì)分時(shí)租賃汽車的遠(yuǎn)程控制以及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。為新能源汽車分時(shí)租賃提供了技術(shù)支持以及提供了便捷服務(wù)，推動(dòng)了“共享經(jīng)濟(jì)”下汽車分時(shí)租賃的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：分時(shí)租賃;新能源;遠(yuǎn)程控制

近幾年來(lái)共享經(jīng)濟(jì)模式越來(lái)越受歡迎，因此共享汽車概念也應(yīng)運(yùn)而生。汽車共享是一種滿足居民短途用車需求的創(chuàng)新型交通模式^[1]。隨著我國(guó)對(duì)進(jìn)口石油的依賴度逐年增加，因此能源問(wèn)題已成為發(fā)展新能源 汽車的重要出發(fā)點(diǎn)。為此，如何有效的將新能源汽車和汽車租賃業(yè)務(wù)相結(jié)合，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)模式進(jìn)行靈活租賃成了一大困擾。在克服目前新能源汽車單價(jià)較高得不到普及的基礎(chǔ)之上，真正地將電動(dòng)汽車放到用戶身邊，讓其 真正融入到城市交通環(huán)境并被社會(huì)大眾所接納，充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)和電動(dòng)汽車的自身優(yōu)勢(shì)。發(fā)展新能源汽車分時(shí)租賃共享，不但可以推動(dòng)產(chǎn) 業(yè)升級(jí)，提高自主創(chuàng)新能力，還能產(chǎn)生可觀的社會(huì)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益^[2]。

1 分時(shí)租賃發(fā)展趨勢(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>

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)分時(shí)租賃企業(yè)多達(dá)238余家，車輛總數(shù)超過(guò)18萬(wàn)

輛。從車輛類型看，95%以上為新能源車輛，并且以每年超過(guò)20%的速度遞增。同時(shí)，目前各地分時(shí)租賃發(fā)展大多以新能源汽車推廣作為入口，受制于經(jīng)營(yíng)狀況等多種因素，實(shí)際真正從事分時(shí)租賃業(yè)務(wù)的車輛數(shù)量依然有限，只有部分用于分時(shí)租賃業(yè)務(wù)，其余車輛主要開(kāi)展長(zhǎng)短租業(yè)務(wù)。同時(shí)，部分企業(yè)還加快國(guó)內(nèi)市場(chǎng)布局，將經(jīng)營(yíng)模式向其他城市“復(fù)制”，加快拓展服務(wù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。

2車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

2.1RFID 射頻識(shí)別技術(shù)

RFID（Radio Frequency Identification）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)。

2.2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。

2.3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。

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。

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。

3 分時(shí)租賃遠(yuǎn)程控制技術(shù)

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。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。

4控制技術(shù)的應(yīng)用

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。

通過(guò)租車APP/小程序界面操控 “尋車”按鈕，后端云服務(wù)平臺(tái)把接收到“尋 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 控制車輛的閃燈和鳴笛，實(shí)現(xiàn)用戶遠(yuǎn)程“尋車” 操控，快速完成用戶尋車。

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。

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、云閃付支付）來(lái)完成訂單支付。

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。

參考文獻(xiàn)

[1]汪明泉?純電動(dòng)汽車共享推廣可行性研究[J].交通與運(yùn)輸（學(xué)術(shù)版），2013（H07）;145—147.

[2]鄔文達(dá)?汽車共享模式研究及其在中國(guó)發(fā)展的市場(chǎng)分析[D].廣州.中山大學(xué).2010