百度CarLife車載端與手機(jī)端互聯(lián)互通設(shè)計(jì)與應(yīng)用

摘要：本文以寶馬用戶的日常實(shí)際為基礎(chǔ)，結(jié)合實(shí)際背景，介紹了在寶馬集團(tuán)中構(gòu)建實(shí)施百度CarLife車載端與手機(jī)端的互聯(lián)互通的設(shè)計(jì)思路、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，建立連接、系統(tǒng)測試與可視化界面等方面的展示情況。該系統(tǒng)自上線以來，實(shí)現(xiàn)了安卓系統(tǒng)用戶很好的體驗(yàn)了互聯(lián)互通車載系統(tǒng)技術(shù)，提高了用戶安全駕駛、車內(nèi)娛樂體驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)互通;建立連接;實(shí)時(shí)傳送;界面交互;可視化

中圖分類號：TP317? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：1007-9416（2020）04-0000-00

0 引言

現(xiàn)代大型汽車企業(yè)，不論是國內(nèi)還是國際，在對待信息化系統(tǒng)建設(shè)上，都遵循著創(chuàng)新的設(shè)計(jì)。逐步形成了從原有車載環(huán)境開始，再通過物理連接，層層推進(jìn)，迭代開發(fā)。寶馬集團(tuán)隨著企業(yè)本身信息化建設(shè)的推進(jìn)與良好的發(fā)展，使用戶在車內(nèi)的信息化體驗(yàn)越來越方便，對日常生活活動(dòng)產(chǎn)生了巨大的作用。目前，寶馬在中國提供蘋果CarPlay，但24%的寶馬客戶有安卓手機(jī)，不能使用蘋果CarPlay。

因此，如何整合在原有用藍(lán)牙連接CarPlay系統(tǒng)中再加入用USB線連接安卓系統(tǒng)的CarLife的互聯(lián)互通系統(tǒng)，能夠向安卓用戶提供完整、便捷的車載互聯(lián)互通信息，為安卓用戶提供方便有利的信息支撐是目前最迫切的工作任務(wù)。所以對百度CarLife APP通過數(shù)據(jù)線的連接投屏于寶馬機(jī)車屏上的互聯(lián)有著迫切的需求。

1 設(shè)計(jì)內(nèi)容

（1）通過建立寶馬車載端與手機(jī)端的百度CarLife的物理連接技術(shù)，來提供互聯(lián)互通依據(jù)，從而幫助用戶實(shí)現(xiàn)從手機(jī)端投屏于車載端屏幕顯示，脫離手機(jī)，方便并安全操作。

（2）完成搭建靈活的系統(tǒng)架構(gòu)，采用QT信號與槽技術(shù)，做到一次開發(fā)到處復(fù)用的模式。

（3）建立大量數(shù)據(jù)接口，并利用開源工具完成所需數(shù)據(jù)從不同系統(tǒng)抽取的問題，從時(shí)間和準(zhǔn)確性上提供了保障，又節(jié)約了項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)。

（4）完成手機(jī)端和車載端的部署。

（5）完成手工數(shù)據(jù)維護(hù)需求。

2 項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施

2.1項(xiàng)目設(shè)計(jì)定位與目標(biāo)

針對寶馬安卓系統(tǒng)用戶而開發(fā)，并非大而全的系統(tǒng)，是一站式的，從手機(jī)端到車載端的，互聯(lián)互通的系統(tǒng)。百度CarLife車載端與手機(jī)端的互聯(lián)互通系統(tǒng)能使這些用戶，直觀在車載屏幕上操作，預(yù)防在駕駛過程中帶來操作手機(jī)的危險(xiǎn)。從而能夠幫助用戶提高在機(jī)車行駛過程中對娛樂系統(tǒng)的整體管控能力。

項(xiàng)目以信息化的形式，通過各種信息技術(shù)，將語音、導(dǎo)航、音樂、電話等功能的數(shù)據(jù)形象化、直觀化顯示在車載端的屏幕上。達(dá)到手機(jī)端APP投屏于車機(jī)端的互聯(lián)互通的通信效果。

完全定制化開發(fā)，只可以適應(yīng)寶馬汽車的要求，隨著業(yè)務(wù)完善可以隨需應(yīng)變。

2.2項(xiàng)目具體實(shí)施

2.2.1需求分析

需求分析階段工作一般主要由以下幾個(gè)方面組成：（1）確定對口用戶;（2）走訪相關(guān)用戶，并依據(jù)現(xiàn)有實(shí)例進(jìn)行展示和講解和討論;（3）用戶根據(jù)理解反饋項(xiàng)目所需的內(nèi)容;（4）整理用戶需求，形成文檔，再交付用戶審核，修改直到最終定稿。

此階段也確定了軟件要實(shí)現(xiàn)的具體功能，分為功能性需求、非功能性需求與在設(shè)計(jì)上的約束三個(gè)方面。功能性需求主要體現(xiàn)在軟件要實(shí)現(xiàn)手機(jī)端與車載端的連接、斷開連接、投屏可觸摸、快速啟動(dòng)CarLife音樂與導(dǎo)航入口、機(jī)車硬件按鈕可控制啟動(dòng)與斷開CarLife、在CarLife界面啟動(dòng)音樂、導(dǎo)航、語音等功能。非功能性需求對性能的要求在CarLife運(yùn)行期間，不能頻繁的自動(dòng)斷開連接，一小時(shí)之內(nèi)允許一次自動(dòng)斷開。設(shè)計(jì)上的約束，必須滿足操作系統(tǒng)為Linux系統(tǒng)。

但實(shí)際操作中，需求確定還是會(huì)出現(xiàn)一些難題。由于百度CarLife車載端與手機(jī)端的互聯(lián)互通系統(tǒng)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)定位與服務(wù)對象，不難分析出，項(xiàng)目主要參與討論的對口用戶應(yīng)該是寶馬車主，也就是該功能最終的用戶。但現(xiàn)實(shí)出現(xiàn)的問題是用戶對軟件的需求過多且設(shè)定時(shí)間期限內(nèi)滿足所以的期望以及用戶需求變更太多。

為了避免以上場景出現(xiàn)，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行解決：

（1）與客戶講解百度CarLife車載端與手機(jī)端的互聯(lián)互通系統(tǒng)的特點(diǎn)與重要性。建議在項(xiàng)目開發(fā)過程中，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人積極與用戶建立良好的溝通環(huán)境，合理的安排項(xiàng)目范圍和進(jìn)度計(jì)劃、預(yù)算、人力資源。確定產(chǎn)品需求功能的優(yōu)先級，在產(chǎn)品交付時(shí)確保優(yōu)先級高的需求滿足用戶。

（2）在確定需求時(shí)，定義好項(xiàng)目的范圍，明確指出項(xiàng)目包括哪些功能不包括哪些功能，這樣就能很好的控制范圍，防止出現(xiàn)范圍不受控的情況。這個(gè)范圍也可以幫助我們判斷用戶提出新的需求的合理性，新需求是否包含在項(xiàng)目范圍之內(nèi)。

（3）對需求調(diào)研中所提出的要求和問題要在約定好的時(shí)間內(nèi)及時(shí)給予明確答復(fù)，需要領(lǐng)導(dǎo)小組協(xié)調(diào)解決的要及時(shí)反饋。

經(jīng)過2個(gè)月的討論，最終確定了在連接、語音、導(dǎo)航、音樂、其余模塊的全部內(nèi)容，項(xiàng)目范圍，以及交付產(chǎn)品需求功能優(yōu)先級及交付時(shí)間。

2.2.2系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

調(diào)研初期，用戶就明確指出，要保證軟件的設(shè)計(jì)合理與先進(jìn)性，兼顧常用的輔助功能，實(shí)現(xiàn)快捷、方便、簡潔的系統(tǒng)部署和使用，節(jié)省投資，降低風(fēng)險(xiǎn)。

為達(dá)到用戶的要求，并且不增加項(xiàng)目組成本的前提下，項(xiàng)目組決定采用之前的CarPlay的架構(gòu)設(shè)計(jì)作為CarLife系統(tǒng)的架構(gòu)，因?yàn)槎际遣捎么罅縌T的信號與槽的技術(shù)，使做到一次開發(fā)到處復(fù)用的效果，其效果遠(yuǎn)超客戶的預(yù)期，得到了客戶的贊揚(yáng)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的維護(hù)性高，適應(yīng)性強(qiáng)，可根據(jù)當(dāng)年的客戶需求重新配置。

2.2.3建立連接

百度CarLife車載端與手機(jī)端的互聯(lián)互通系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)就是建立連接，是項(xiàng)目的核心。車輛能夠建立百度Carlife與手機(jī)的連接，使百度Carlife能夠在車內(nèi)使用，其中連接是否達(dá)到技術(shù)要求，連接等性能，都會(huì)直接影響到客戶的體驗(yàn)效果。所以說，構(gòu)建連接體系是否合理是互聯(lián)的核心內(nèi)容。

一般要求：（1）通過移動(dòng)設(shè)備與汽車之間的USB連接，百度Carlife Preparation允許在汽車中使用移動(dòng)設(shè)備;（2）百度Carlife支持Android與IOS手機(jī);（3）百度Carlife車內(nèi)操作建立連接方式可以通過以下方式完成：

觸摸屏;

-iDrive控制器（包括按鈕和車輪）;

-語音命令（取決于車輛設(shè)備）;

-物理按鈕，如ZBE。

通過借鑒CarPlay已有的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，再與百度CarLife對口業(yè)務(wù)人員不斷的交流和討論，百度Carlife SDK將集成在寶馬互聯(lián)應(yīng)用程序中。在寶馬車上建立連接使用百度CarLife的前提是，客戶必須在手機(jī)端安裝與百度Carlife服務(wù)連接的寶馬應(yīng)用程序，并使用其寶馬帳戶登錄。建立連接之后，再進(jìn)行連接時(shí)會(huì)自動(dòng)連接，不會(huì)讓其成為擺設(shè)。連接庫的建立，也為后期再進(jìn)行自定義連接分析功能打下了良好的基礎(chǔ)。

2.2.4實(shí)時(shí)傳送

在百度CarLife 手機(jī)端APP與車機(jī)端的互聯(lián)互通系統(tǒng)執(zhí)行過程中，數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳送是重中之重。兩者在實(shí)時(shí)傳送數(shù)據(jù)必須有兩個(gè)必要條件：（1）手機(jī)端USB正常連接在車機(jī)端;（2）百度CarLife APP必須是在運(yùn)行狀態(tài)。

這樣才能保證CarLife在車機(jī)端實(shí)時(shí)傳送得有效性。這就要求系統(tǒng)的在性能上要有所增強(qiáng)，不然很大程度上會(huì)影響用戶體驗(yàn)，所以如何解決這個(gè)問題是比較重要的任務(wù)。

解決辦法：

（1）手機(jī)端CarLife APP實(shí)時(shí)發(fā)送連接心跳包數(shù)據(jù)，車機(jī)端實(shí)時(shí)檢測手機(jī)端心跳包數(shù)據(jù)，如果在3秒內(nèi)沒有檢測到手機(jī)端心跳包數(shù)據(jù)，車機(jī)端發(fā)送檢測數(shù)據(jù)給手機(jī)端，發(fā)送三次，如沒有回應(yīng)，結(jié)束發(fā)送，并且記錄數(shù)據(jù)，判斷CarLife連接已斷開;

（2）判斷CarLife連接已斷開后，車機(jī)系統(tǒng)會(huì)再判斷USB設(shè)備是否在連接狀態(tài)，如果是在連接狀態(tài)，會(huì)再自動(dòng)發(fā)起連接CarLife， CarLife會(huì)自動(dòng)連接;

（3）性能指標(biāo)要達(dá)到每小時(shí)在用戶沒有自己斷開連接的前提下，允許系統(tǒng)自己斷開的次數(shù)控制在每小時(shí)自動(dòng)斷開在一次。

2.2.5界面交互

在項(xiàng)目初期，客戶需要CarLife的互聯(lián)系統(tǒng)能夠與原有系統(tǒng)能夠進(jìn)行隨時(shí)隨地的切換應(yīng)用，并且在播放音樂，導(dǎo)航上要求，如果有一個(gè)系統(tǒng)已經(jīng)在播放音樂或者導(dǎo)航，那么在另外一個(gè)系統(tǒng)上如要運(yùn)行音樂跟導(dǎo)航，那么之前系統(tǒng)上運(yùn)行的音樂導(dǎo)航會(huì)被斷開。進(jìn)過一系列的討論研究，決定如下：

（1）在原生態(tài)系統(tǒng)的多媒體框架里插入運(yùn)行CarLife音樂的快捷方式按鈕，這樣只要點(diǎn)擊快捷按鈕，就會(huì)從原生態(tài)系統(tǒng)切換到百度CarLife頁面并且會(huì)播放carlife音樂;

（2）在CarLife界面中增加返回到車機(jī)的按鈕，點(diǎn)擊按鈕回到車機(jī)原生態(tài)系統(tǒng);

（3）在原生態(tài)系統(tǒng)的導(dǎo)航框架里增加運(yùn)行CarLife地圖的快捷方式按鈕，點(diǎn)擊快捷按鈕，就會(huì)從原生態(tài)系統(tǒng)切換到百度CarLife地圖頁面;

（4）在原生態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)欄中增加carlife圖標(biāo)，只要點(diǎn)擊圖標(biāo)就會(huì)切換到carlife系統(tǒng)。

2.2.6界面可視化

百度CarLife車載端與手機(jī)端的互聯(lián)互通項(xiàng)目直觀上異于其他項(xiàng)目的就是界面的可視化。從展現(xiàn)方式或者是操作方式都與傳統(tǒng)娛樂系統(tǒng)的界面有很大的區(qū)別?；ヂ?lián)互通項(xiàng)目很少采用傳統(tǒng)的界面方式來展示，而是通過各種制定的顯示界面來顯示。使客戶更加清晰的脫離枯燥的原始界面，從而使的用戶能得到更好的體驗(yàn)。界面的可視化，還可以擺脫傳統(tǒng)的思路，從可視化的角度分析查看不同界面間有什么關(guān)系，界面背后所隱藏的東西。這些都是原始系統(tǒng)所不具備的優(yōu)勢。

在實(shí)際實(shí)施過程中，在頁面設(shè)計(jì)中，大量采用扁平化設(shè)計(jì)，使項(xiàng)目外觀和操作上與當(dāng)下流行的移動(dòng)端APP應(yīng)用類似，增加了用戶使用的粘性，降低了使用的難度。

如圖1所示，顯示了百度CarLife正在與車載端連接的畫面。

如圖2所示，顯示了百度CarLife與車載端建立連接之后的內(nèi)容。

3 結(jié)語

百度CarLife車載端與手機(jī)端的互聯(lián)互通系統(tǒng)基于QT等技術(shù)設(shè)計(jì)了手機(jī)端APP與車載端互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)了寶馬車載端與百度Carlife APP手機(jī)端的互聯(lián)互通系統(tǒng)的實(shí)施。該設(shè)計(jì)產(chǎn)品高度整合各業(yè)務(wù)模塊的關(guān)鍵內(nèi)容，能夠安全快捷的讓用戶體驗(yàn)互聯(lián)駕駛系統(tǒng)。確保安全駕駛。減少手持手機(jī)帶來的不安全因素，使用戶更好的感受到互聯(lián)帶來的樂趣。

收稿日期：2020-02-10

作者簡介：劉婷（1986—），女，內(nèi)蒙古呼和浩特人，本科，助理工程師，研究方向：智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用研究。

Design and Application of Interconnection between Car Terminal and Mobile Terminal of Baidu Carlife

LIU Ting

（Shanghai WINMU Technology Co.， Ltd.，Shanghai? 201702）

Abstract：Based on the daily reality of BMW users， combined with the actual background， this paper introduces the design idea， system architecture design， connection establishment， system test and visual interface of building and implementing the interconnection between Baidu carlife vehicle end and mobile phone end in BMW Group. Since the system was launched， Android users have a good experience of the technology of interconnection and intercommunication vehicle system， which improves the safe driving and entertainment experience of users.

Key words：interconnection;connection establishment;real-time transmission;interface interaction;visualization