車(chē)載信息系統平臺發(fā)展

　　這個(gè)網(wǎng)絡(luò )必須包含有連接點(diǎn)，這樣，最終用戶(hù)可以通過(guò)連接不包含在汽車(chē)之內、要單獨購買(mǎi)的設備。最可能出現的情況是不只有一個(gè)專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )。一個(gè)“可信的”網(wǎng)絡(luò )將支持汽車(chē)出廠(chǎng)之前已經(jīng)裝上去的設備。用戶(hù)可以通過(guò)第二個(gè)“不可信的”網(wǎng)絡(luò )聯(lián)接到用戶(hù)設備上。我們可以通過(guò)一個(gè)網(wǎng)關(guān)來(lái)實(shí)現兩個(gè)領(lǐng)域間的訪(fǎng)問(wèn)控制功能。

汽車(chē)遠程故障診斷系統

　　現代電子控制技術(shù)已滲透到汽車(chē)的各個(gè)組成部分，汽車(chē)的結構變得越來(lái)越復雜，而Internet隨著(zhù)全球信息化進(jìn)程的推進(jìn)得到了飛速的發(fā)展，這就為汽車(chē)維修行業(yè)間的資源共享，信息交流提供了快捷和自由的途徑，也使建立一個(gè)基于車(chē)載信息平臺的開(kāi)放性的汽車(chē)遠程故障診斷系統成為可能。因為汽車(chē)位置的不確定性，不可能通過(guò)有線(xiàn)的方式連接到Internet上，而GPRS作為一種比較成熟的無(wú)線(xiàn)數據傳輸技術(shù)，恰好可以彌補上述缺點(diǎn)。通過(guò)車(chē)載信息平臺上的GPRS模塊，就可以實(shí)現和Internet的無(wú)線(xiàn)連接，從而為汽車(chē)的遠程故障診斷系統提供了最基本的技術(shù)保證。

　　目前，在汽車(chē)工業(yè)發(fā)達的國家，車(chē)載信息平臺和導航服務(wù)項目已經(jīng)逐漸成為標準配置。與此同時(shí)，汽車(chē)制造商正規劃著(zhù)信息服務(wù)的下一個(gè)發(fā)展階段：使每輛汽車(chē)能夠通過(guò)Internet與特約汽車(chē)維修廠(chǎng)進(jìn)行數據通訊。在不久的將來(lái)，汽車(chē)制造商通過(guò)Internet或移動(dòng)電話(huà)可以告知汽車(chē)駕駛員，他所擁有汽車(chē)的下一次檢測日期；當汽車(chē)“拋錨”時(shí)，不管該車(chē)是處于什么地方，他都能夠獲得在線(xiàn)快速服務(wù)，并通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )，讓特約汽車(chē)維修廠(chǎng)能夠隨時(shí)知道他的汽車(chē)的運行和技術(shù)狀況。汽車(chē)專(zhuān)家將這類(lèi)遠程無(wú)線(xiàn)通訊服務(wù)看作是該行業(yè)一個(gè)非常重要的、極具前途的經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)，汽車(chē)制造商并因此進(jìn)一步提高對車(chē)主的服務(wù)水平，贏(yíng)得更多客戶(hù)的信任及潛在客戶(hù)的興趣和關(guān)注。

　　·汽車(chē)遠程故障診斷系統的結構

　　圖6為汽車(chē)遠程故障診斷系統的結構示意圖。其工作過(guò)程為：用戶(hù)通過(guò)車(chē)載信息平臺對汽車(chē)上的控制模塊進(jìn)行數據采集和狀態(tài)監測后向遠程診斷服務(wù)中心發(fā)出遠程診斷請求；服務(wù)中心經(jīng)權限檢驗后，對用戶(hù)請求做出響應，啟動(dòng)相應功能模塊，開(kāi)始診斷工作，并借助網(wǎng)絡(luò )與用戶(hù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的信息交互傳遞。

圖6  汽車(chē)遠程故障診斷系統的結構示意圖

　　·車(chē)載信息平臺的遠程診斷功能
車(chē)載信息平臺的工作過(guò)程是：用戶(hù)通過(guò)鍵盤(pán)向車(chē)載信息平臺發(fā)出進(jìn)行遠程診斷的指令，嵌入式處理器通過(guò)與車(chē)內其它功能模塊的進(jìn)行通信，獲得車(chē)內各系統的工作狀態(tài)，將這些數據存儲在存儲器中；然后再通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸模塊向遠程故障診斷服務(wù)中心的請求診斷服務(wù)，請求得到允許后，車(chē)載信息平臺將存儲在存儲器中的車(chē)輛工作狀態(tài)數據和故障代碼信息發(fā)送到遠端的診斷服務(wù)器；診斷服務(wù)器收到數據后進(jìn)行診斷分析，將診斷結果返回，車(chē)載信息平臺將接收到的診斷結果進(jìn)行顯示，從而達到診斷的目的。

　　·車(chē)載信息平臺與遠程故障診斷中心的通信

　　要實(shí)現遠程診斷，必須要有遠程通信技術(shù)的支持才有實(shí)現的可能。由于汽車(chē)的位置是不確定的，所以不可能通過(guò)有線(xiàn)的方式聯(lián)接到Internet，這樣要進(jìn)行遠距離數據傳輸就需要依靠無(wú)線(xiàn)通信。常用的無(wú)線(xiàn)通信實(shí)現方式有：

　?。?）利用現有的通信網(wǎng)絡(luò )（GSM/GPRS、CDMA移動(dòng)網(wǎng)等）和相應的無(wú)線(xiàn)通信產(chǎn)品；

　?。?）通過(guò)無(wú)線(xiàn)收發(fā)設備，如無(wú)線(xiàn)Modem、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋等專(zhuān)門(mén)的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)；

　?。?）利用收發(fā)集成芯片在監測站端實(shí)現電路板級與監控中心的無(wú)線(xiàn)通信。

車(chē)載信息平臺的應用發(fā)展

　　車(chē)載信息平臺屬于汽車(chē)電子產(chǎn)業(yè)的一部分，車(chē)載信息平臺成為現代汽車(chē)的發(fā)展新潮流，具有非常廣闊的發(fā)展空間，以下是國外車(chē)載信息平臺應用發(fā)展實(shí)例。

日產(chǎn)汽車(chē)公司 STAR WINGS 項目

　　在2007年10月25日開(kāi)幕的第五屆北京國際環(huán)保節能汽車(chē)展上，日產(chǎn)汽車(chē)展示了其正在北京進(jìn)行試驗的交通信息系統“星翼（STAR WINGS）”。日產(chǎn)星翼的與眾不同之處在于其不僅可以算出到達目的地的最短路線(xiàn)，而且可以算出到達目的地的最快路線(xiàn)。

　　星翼與北京市交通信息中心（BTIC）合作，通過(guò)北京市約1萬(wàn)輛出租車(chē)經(jīng)由手機網(wǎng)絡(luò )收集探測信息，按照探測到的實(shí)時(shí)交通信息和過(guò)去積累的統計信息，對交通信息進(jìn)行補充，甚至可以推斷出實(shí)時(shí)交通信息中無(wú)法接收到的部分，因此能夠搜索出更準確的最佳路線(xiàn)。日產(chǎn)汽車(chē)的計劃是在2008年北京奧運會(huì )開(kāi)幕之前能將該技術(shù)應用于北京300萬(wàn)輛汽車(chē)的1/5上。根據日產(chǎn)汽車(chē)的初步估算，通過(guò)更加平衡地疏導交通，這個(gè)系統將使北京的交通擁堵現象至少減少20%。如圖7～圖8所示：

圖7  STAR WINGS項目示意圖1

微軟與福特汽車(chē)合作開(kāi)發(fā)的車(chē)載電腦作業(yè)系統Sync

　　美國福特汽車(chē)宣布將與微軟（Microsoft）結盟，共同開(kāi)發(fā)一款稱(chēng)為Sync的車(chē)載電腦作業(yè)系統（如圖9），利用無(wú)線(xiàn)傳輸和藍牙技術(shù)，消費者可以撥打便攜式車(chē)載電話(huà)，或者傳輸下載音樂(lè )和收發(fā)電子郵件等。

　　車(chē)載電腦作業(yè)系統并不同與我們提到的車(chē)載信息服務(wù)系統（Telematics）的概念，它不屬于汽車(chē)控制系統的一部分，而是內裝與汽車(chē)的新一代計算平臺。相關(guān)廠(chǎng)商除了要賦予汽車(chē)電腦多媒體娛樂(lè )和導航功能外，還要完成無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)、行政辦公以及人機互動(dòng)等界面。

圖8  STAR WINGS項目示意圖2

圖9  車(chē)載電腦作業(yè)系統Sync示意圖
　　
參考文獻：

[1] 向懷坤. 車(chē)載導航系統關(guān)鍵技術(shù)研究. 北京工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文
[2] 梁榮顯. GPS集成應用研究. 重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文
[3] 張欲奕等. 改進(jìn)的雙向啟發(fā)式搜索算法及其在車(chē)載導航儀中的應用. 電子技術(shù)應用，2001-08
[4] 劉允才. 共建導航信息平臺發(fā)展動(dòng)態(tài)導航. 國際智能交通，2004-11 p34
[5] 王笑京. 我國智能交通的發(fā)展現狀與未來(lái). 中國計算機用戶(hù)，2002-03
[6] 卡普蘭等. GPS原理與應用，北京：電子工業(yè)出版社，2002
[7] 貝茨等. 通用分組無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)（GPRS）技術(shù)與應用，北京：人民郵電出版社，2004
[8] 李建等. 基于MC45的車(chē)載語(yǔ)音導航終端的硬件設計. 汽車(chē)電子世界，2005-1
[9] 詹榮開(kāi). 嵌入式Boot Loader技術(shù)內幕，2003-12
[10] 張國伍. 智能交通系統工程導論. 電子工業(yè)出版社，2003
[11] 韓剛等. 車(chē)載導航系統中顧及道路轉向限制的弧段Dijkstra算法. 測繪學(xué)報，2002
[12] 張欲奕等. 車(chē)載導航儀中路徑規劃算法及其實(shí)現. 計算機自動(dòng)測量與控制，2001
[13] 李德仁等. GIS的數據組織與處理方法. 測繪通報，1994
[14] 劉德勇，朱明富. 基于Internet的遠程協(xié)作故障診斷系統技術(shù)[J]. 現代電子技術(shù)，2001（12）
[15] 韓建保，陳厲兵，王志剛. 汽車(chē)制造商與汽車(chē)和維修廠(chǎng)聯(lián)網(wǎng)提供遠程診斷服務(wù)[J]. 汽車(chē)維護與修理，2002（6）
[16] 張雨，周愛(ài)蓮，儲浩 載運工具（汽車(chē)）狀態(tài)過(guò)程實(shí)時(shí)監測與故障診斷[J]. 長(cháng)沙交通學(xué)院學(xué)報，2001（9）
[17] 黎洪生，何嶺松，史鐵林，楊叔子. 基于因特網(wǎng)遠程故障診斷系統架構[J]. 華中理工大學(xué)學(xué)報，2000（3）
[18] 魯松濤. 基于Internet的汽車(chē)電子遠程診斷技術(shù)研究：[碩士學(xué)位論文]. 南京：南京航空航天大學(xué)，2004
[19] 田紫君，張永強，趙奇，申利永. 基于A(yíng)RM的嵌入式汽車(chē)檢測裝置的設計與實(shí)現[J].信息技術(shù)，2005（7）
[20] 鄒長(cháng)庚、趙琳主編. 現代汽車(chē)電子控制系統構造原理與故障診斷[M]. 北京：北京理工大學(xué)出版社，2000
[21] 鄔寬明. CAN總線(xiàn)原理和應用系統設計[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1996
[22] Christian Bettstetter. GSM Phase 2+General Packet Radio Service GPRS：Architecture，Protocols and Air Interface[J].IEEE Communications，1999，12（2）：68～76
[23] Samsung Electronics，User manual of S3C44BOX RISC MICROPROCESSOR[Z]
[24] SJA1000 Stand-alone CAN controller. Philips Semiconductors，2000
[25] PCA82C250 CAN controllerinterface （DataSheet）. Philips Semiconductors，2000