淺析新能源汽車租賃之智能車載終端（RT-BOX）研究和挑戰(zhàn)

侯少杰

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淺析新能源汽車租賃之智能車載終端（RT-BOX）研究和挑戰(zhàn)

侯少杰

（1.北京新能源汽車股份有限公司，北京 100021；2.石河子大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，新疆 石河子 832000）

新能源汽車分時(shí)租賃智能車載終端（RT-BOX: Rental Telematics BOX）是汽車租賃的核心關(guān)鍵產(chǎn)品，文章主要針對(duì)分時(shí)租賃智能車載終端（RT-BOX: Rental Telematics BOX）的研究，從產(chǎn)品本身的應(yīng)用場(chǎng)景，設(shè)計(jì)功能定義，技術(shù)方案以及當(dāng)前的問題現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)進(jìn)行了分析和研究。

新能源汽車；分時(shí)租賃；分時(shí)租賃智能車載終端(RT-BOX)

1 背景介紹

新能源汽車未來的核心是智能化、共享化，分時(shí)租賃智能車載終端（RT-BOX: Rental Telematics BOX）是分時(shí)租賃技術(shù)的核心關(guān)鍵產(chǎn)品，是車聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)據(jù)的源頭，硬件產(chǎn)品的功能穩(wěn)定性和可靠性決定了租賃車輛的安全性和最終用戶的直接使用體驗(yàn)。隨著新能源汽車行業(yè)的發(fā)展，汽車出行公司對(duì)于門店的無人化管理，資產(chǎn)安全，車輛管理等，租賃智能車載終端(RT-Box)對(duì)于出行行業(yè)的需求越發(fā)顯得重要。租賃智能車載終端(RT-BOX)能實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛的狀態(tài)、進(jìn)行遠(yuǎn)程控制、問題診斷和電池電機(jī)控制器等信息的實(shí)施上傳，具有車輛運(yùn)行狀態(tài)信息、故障信息、電池信息等的顯示、查詢和存儲(chǔ)功能，用戶能夠?qū)崟r(shí)掌握車輛的運(yùn)行情況，使人、車、路三者緊密協(xié)調(diào)，為車輛的運(yùn)營(yíng)、維護(hù)提供快速的安全保障。

分時(shí)租賃智能車載終端（RT-BOX: Rental Telematics BOX）是在智能車載終端(T-BOX)的技術(shù)基礎(chǔ)上根據(jù)租賃業(yè)務(wù)需求開發(fā)的針對(duì)新能源汽車分時(shí)租賃業(yè)務(wù)的智能車載終端，目前RT-BOX由于適配車型多，價(jià)格低廉，推廣速度快，主要針對(duì)新能源汽車的后裝市場(chǎng)，用于滿足汽車分時(shí)租賃業(yè)務(wù)需求，本文主要針對(duì)RT-BOX的硬件本身的應(yīng)用場(chǎng)景，功能定義，技術(shù)方案，問題現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)進(jìn)行了分析和研究。

2 分時(shí)租賃智能車載終端（T-BOX）技術(shù)理論究分析

2.1 分時(shí)租賃應(yīng)用場(chǎng)景

根據(jù)新能源汽車分時(shí)租賃業(yè)務(wù)需求，從行業(yè)出發(fā)基本的應(yīng)用場(chǎng)景包括以下內(nèi)容：

1）查找車輛：獲取車輛位置、電量、里程、狀態(tài)等信息。

2）預(yù)定車輛：獲取車輛位置、電量、里程、訂單生產(chǎn)及信息交互等信息。

3）等待取車：根據(jù)訂單及設(shè)定取車時(shí)間、未取車自動(dòng)取消。

4）找車需求：驅(qū)動(dòng)“雙閃”、“鳴笛”、獲取車輛位置信息等。

5）取車需求：根據(jù)硬件管理后臺(tái)服務(wù)器設(shè)置的開門距離限制，使用手機(jī)完成藍(lán)牙和后臺(tái)控制驅(qū)動(dòng)車輛的開門、關(guān)門。

6）行車需求：在車輛行駛時(shí)，RT-BOX自動(dòng)發(fā)送車輛GPS位置信息到硬件管理后臺(tái)服務(wù)器。

7）中途停車需求：可通過APP、藍(lán)牙通信方式執(zhí)行車輛開、關(guān)門任務(wù)。

8）還車需求：根據(jù)硬件管理后臺(tái)服務(wù)器設(shè)置的電子圍欄、車輛在線信息，向后臺(tái)服務(wù)器端發(fā)送執(zhí)行請(qǐng)求RT-BOX執(zhí)行閉鎖斷電操作，上報(bào)里程、時(shí)間、位置、電量等信息。

9）充電需求：充電狀態(tài)、整車狀態(tài)。

10）通訊方式：藍(lán)牙、RFID、NFC、預(yù)留出其他接口。

2.2 產(chǎn)品功能定義

根據(jù)分時(shí)租賃行業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)景和運(yùn)營(yíng)需求，分時(shí)租賃智能車載終端（RT-BOX）需要具備以下產(chǎn)品功能，以更好的滿足應(yīng)用場(chǎng)景和運(yùn)營(yíng)需求。

1）車載終端通過整車CAN線和接口實(shí)時(shí)獲取車輛數(shù)據(jù)信息的讀取采集，具體有：車輛電池的SOC（State of Charge，電池荷電狀態(tài)，也叫剩余電量）、車輛續(xù)航里程、車輛行駛速度、車輛行駛總里程、車輛小電瓶電壓，車輛擋位信息，車輛充電狀態(tài)等，并可實(shí)現(xiàn)車載終端通過自動(dòng)上報(bào)功能將每輛車的行駛信息和狀態(tài)信息發(fā)送到車載終端后臺(tái)管理服務(wù)器，由后臺(tái)統(tǒng)一進(jìn)行管理。

2）實(shí)現(xiàn)車輛的遠(yuǎn)程控制，車載終端通過接受后臺(tái)指令實(shí)現(xiàn)車輛的供/斷電、解/閉鎖、雙閃、鳴笛等功能。

3）實(shí)現(xiàn)車輛的遠(yuǎn)程定位，通過高精度定位終端可查詢車輛的當(dāng)前位置信息，位置信息主要包括：查詢時(shí)間、經(jīng)度、緯度、速度，方位、定位標(biāo)志、車輛及終端狀態(tài)等；車載終端可實(shí)現(xiàn)隧道、車庫、地下以及室內(nèi)無GPS信號(hào)的正常工作，并提供車輛定位、測(cè)速和測(cè)資信息。

4）車載終端的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、事件記錄和判定報(bào)警功能實(shí)現(xiàn)，車載終端通過采集到的數(shù)據(jù)信息和設(shè)備內(nèi)部配置文件進(jìn)行比較判斷事件是否觸發(fā)，判斷事件包括：定位事件，點(diǎn)火/熄火事件，GPS天線斷線報(bào)警事件，小電瓶低壓報(bào)警事件，超速報(bào)警事件，非法啟動(dòng)報(bào)警事件，震動(dòng)/碰撞報(bào)警事件等。

5）車載終端升級(jí)功能實(shí)現(xiàn)，包括：本地升級(jí)，遠(yuǎn)程OTA（Over－the－Air Technology）空中下載技術(shù)升級(jí)，以及終端升級(jí)的失敗時(shí)的應(yīng)對(duì)措施（例如：如果失敗后需回滾到上一個(gè)版本等），不得因?yàn)檐囕d終端升級(jí)而導(dǎo)致設(shè)備不能正常工作。

6）車載終端可實(shí)現(xiàn)車輛防盜，限制啟動(dòng)功能，當(dāng)車輛檢測(cè)不到車載終端或車載終端不能與終端后臺(tái)管理系統(tǒng)正常通訊，車載終端將啟動(dòng)限制車輛啟動(dòng)和防盜功能開啟(包括：設(shè)備拆除防盜、SIM卡拆除防盜、 GPS天線拆除盜）。

7）車載終端的低功耗和遠(yuǎn)程喚醒功能實(shí)現(xiàn)，當(dāng)車輛電瓶剩余電量過低時(shí)，車載終端系統(tǒng)應(yīng)該進(jìn)入睡眠模式保持靜默以減少對(duì)小電瓶的電量消耗，但進(jìn)入低功耗模式終端可以被終端管理后臺(tái)通過發(fā)送數(shù)據(jù)指令、車輛ACC(Adaptive Cruise Control)自適應(yīng)控制電源、車輛CAN(Controller Area Network- BUS)控制器局域網(wǎng)總線等外部喚醒。

8）車載終端可外接藍(lán)牙模塊進(jìn)行功能擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制車輛車門的開鎖、關(guān)鎖，并檢測(cè)車門的狀態(tài)信息，遠(yuǎn)程控制后備箱的打開。

9）車載終端可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信功能，支持移動(dòng)/聯(lián)通/電信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的2G、3G、4G制式網(wǎng)絡(luò)通信。

2.3 分時(shí)租賃智能車載終端(RT-BOX)技術(shù)方案

根據(jù)2.2產(chǎn)品功能定義，分時(shí)租賃智能車載終端（RT-BOX）選擇以32位高性能級(jí)微處理器為核心，配置GPS/北斗雙模塊定位實(shí)現(xiàn)車輛定位，通過慣導(dǎo)模塊實(shí)現(xiàn)隧道、車庫、地下以及室內(nèi)無GPS信號(hào)的正常工作，通信部分配置4G全網(wǎng)通通訊調(diào)制解調(diào)器實(shí)現(xiàn)終端移動(dòng)通信，配置主電源電壓和電池電壓檢測(cè)器用于終端供電，同時(shí)預(yù)留接口用于擴(kuò)展藍(lán)牙通信、本地升級(jí)/調(diào)試；外擴(kuò)FLASH存儲(chǔ)器用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；車載總線采用高速CAN總線。硬件原理圖如下：

圖1 硬件原理圖

3 分時(shí)租賃智能車載終端(RT-BOX)問題現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)

隨著國(guó)家對(duì)新能源汽車大力發(fā)展以及車聯(lián)網(wǎng)作為一項(xiàng)新穎技術(shù)的興起，尤其是針對(duì)“共享出行”概念的提出。新能源汽車“分時(shí)租賃”業(yè)務(wù)作為“共享出行”的先行者，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)截止到2016年12月，全國(guó)新能源汽車分時(shí)租賃運(yùn)營(yíng)車輛超過了3萬臺(tái)，分時(shí)租賃智能車機(jī)安裝量超過了3.5萬臺(tái)。但由于分時(shí)租賃智能車載終端更多的面向后裝市場(chǎng)，整體而言，分時(shí)租賃智能車載終端(RT-BOX)的對(duì)整車的安全、質(zhì)量、服務(wù)等仍面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

1）當(dāng)前車載終端市場(chǎng)產(chǎn)品質(zhì)量層次不齊，很多新能源汽車租賃運(yùn)營(yíng)商從成本出發(fā)選擇價(jià)格較低產(chǎn)品技術(shù)和質(zhì)量不過關(guān)的分時(shí)租賃智能車載終端(RT-BOX)用于車輛租賃，導(dǎo)致終端租賃用戶使用功能受限和對(duì)共享汽車行業(yè)的不良影響（例如：“開始用車”“開鎖”響應(yīng)時(shí)間過長(zhǎng)，車輛定位不準(zhǔn)尋找車輛困難，GPS漂移嚴(yán)重，租賃成功無法開門，無法還車等等問題）。

2）分時(shí)租賃智能車載終端(RT-BOX)對(duì)行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行不到位，很多車載終端提供商沒有遵循按照國(guó)標(biāo)GB 32960.2-2016《電動(dòng)汽車遠(yuǎn)程服務(wù)與管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，生產(chǎn)加工和產(chǎn)品試驗(yàn)驗(yàn)證，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量無保證和車與車之間兼容性差。

3）分時(shí)租賃智能車載終端(RT-BOX)元器零部件標(biāo)準(zhǔn)選擇低，由于車輛租賃運(yùn)營(yíng)商對(duì)車載終端技術(shù)不了解無法做出終端零部件質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)選擇的要求，同時(shí)車載終端制造商為了節(jié)省元器件采購(gòu)成本而賺取更多的利潤(rùn)，對(duì)終端的元器零部件選擇工業(yè)級(jí)器件而非汽車級(jí)器件。工業(yè)級(jí)元器件和汽車級(jí)元器件主要的區(qū)別在于器件的工作溫度范圍，一般而言，工業(yè)級(jí)元器件的工作溫度為-40℃ - +85℃，而汽車級(jí)元器件的工作溫度為-40℃ - +125℃，工業(yè)級(jí)元器件比汽車級(jí)元器件工作溫度低40℃，且汽車級(jí)器件比工業(yè)級(jí)器件有著更好的性能、更強(qiáng)的溫度適應(yīng)能力和抗干擾能力(例如：抵抗溫度極限能力以及其他可靠性等)，通過對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)工業(yè)級(jí)元器件和汽車級(jí)元器件的工作溫度的差距會(huì)嚴(yán)重導(dǎo)致終端產(chǎn)品的功、性能有很大的差異。

4）分時(shí)租賃智能車載終端(RT-BOX)的生產(chǎn)制造工藝和測(cè)試，根據(jù)行業(yè)調(diào)查很多車載終端提供商的生產(chǎn)一般會(huì)采用貼牌（生產(chǎn)代加工）的方式生產(chǎn)加工，但是很大部分生產(chǎn)代理商來自非汽車制造行業(yè)，沒有質(zhì)量管控意識(shí)缺乏按照TS16949汽車質(zhì)量體系的管理標(biāo)準(zhǔn)從來料質(zhì)量檢查、加工生產(chǎn)、產(chǎn)品下線測(cè)試篩選直到完成入庫的整套生產(chǎn)工藝過程管控體系和流程。導(dǎo)致車載終端產(chǎn)品可靠性不能得到保證。

5）分時(shí)租賃智能車載終端(RT-BOX)對(duì)整車安全性影響，分時(shí)租賃智能車載終端(RT-BOX)作為車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵部件與整車CAN線連接通信，將車載終端后臺(tái)管理系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)信息通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，同時(shí)還接受后臺(tái)的指令并下發(fā)到整車的各個(gè)控制模塊，實(shí)現(xiàn)信息上報(bào)，指令的下達(dá)和執(zhí)行等功能，終端的安全機(jī)制直接影響到整車的安全，給車輛帶來重大安全隱患。例如：對(duì)于終端信息的發(fā)送和收發(fā)，沒有采取硬件加密的方式對(duì)信息進(jìn)行保護(hù)而是明文方式進(jìn)行信息發(fā)送，一旦受到外部HACK攻擊就會(huì)造成車輛的重大安全影響。

6）分時(shí)租賃智能車載終端(RT-BOX)的對(duì)CAN協(xié)議破解造成的車輛安全可靠性影響，車載終端提供商一般很難得到整車主機(jī)廠授權(quán)的CAN協(xié)議或者網(wǎng)關(guān)協(xié)議，采用了非正常手段破解整車CAN協(xié)議或者網(wǎng)關(guān)協(xié)議進(jìn)行終端產(chǎn)品的開發(fā)和適配(俗稱破線方式)，沒有按照正常的產(chǎn)品開發(fā)流程對(duì)車載終端進(jìn)行充分和可靠的產(chǎn)品集成試驗(yàn)驗(yàn)證和功性能產(chǎn)品驗(yàn)證，造成整車的安全性影響和車載終端功、性能使用影響。

4 結(jié)論

隨著新能源汽車和車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)V2X（Vehicle to Every -thing，即車對(duì)外界的信息交換）的快速發(fā)展，“共享汽車”是未來發(fā)展的必然趨勢(shì)。新能源汽車租賃作為共享汽車的領(lǐng)軍，面對(duì)租賃智能車載終端當(dāng)前遇到的問題和挑戰(zhàn)，通過加強(qiáng)新能源主機(jī)廠，車輛租賃運(yùn)營(yíng)商以及車載終端供應(yīng)商的產(chǎn)品合作開發(fā)，技術(shù)交流，開放共享，以產(chǎn)品安全和質(zhì)量可靠性為目標(biāo)，可以很好的解決當(dāng)前車載終端遇到的問題和挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)互利互惠和共贏。

[1] 陳琦.車聯(lián)網(wǎng):安全是個(gè)未知數(shù)[J].汽車與配件.2014,18:78-80.

[2] 王建強(qiáng),吳辰文,李曉軍.車聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)研究[J].微計(jì)算機(jī)信息,2011,27(4):1-2.

[3] 楊震.物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展研究[J].南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2010, 12 (2):1-4.

[4] GB/T 32960.1.2.3-2016電動(dòng)汽車遠(yuǎn)程服務(wù)與管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范.

Analysis of Electric Vehicle Rental-Critical Part(RT-BOX) Research and Challenges

Hou Shaojie

（1.Beijing Electric Vehicle Co. Ltd, Beijing 100021; 2.Economics and Management of Shihezi University, Xinjiang Shihezi 832000）

RT-BOX(Rental Telematics BOX) is the core product of Electric vehicle rental in Chinese markets, the paper focuses on the RT-BOX research,analyzes and studies the application scenarios, design function definitions, technical solutions and current problems and challenges.

Electric vehicle; Car Rental; RT-BOX（Rental Telematics BOX）

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.10.004

U469.7

A

1671-7988(2019)10-11-03

U469.7

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1671-7988(2019)10-11-03 000000

侯少杰，中級(jí)職稱，就職于北京新能源汽車股份有限公司，研究方向：汽車質(zhì)量，零部件質(zhì)量。