佛山市北斗智興科技有限公司 李 勁 何少濤 邱海艷 麥曉冬 易 艦

基于車聯(lián)網(wǎng)應用的手機互聯(lián)智能導航系統(tǒng)

佛山市北斗智興科技有限公司 李 勁 何少濤 邱海艷 麥曉冬 易 艦

本文介紹了一種“基于車聯(lián)網(wǎng)應用的手機互聯(lián)智能導航系統(tǒng)”，該系統(tǒng)采用安卓系統(tǒng)，與智能手機采用多種連接方式，實現(xiàn)了車載導航系統(tǒng)的移動互聯(lián)上網(wǎng)。進而實現(xiàn)語音控制，實現(xiàn)在線導航、微信&QQ聊天、上網(wǎng)查詢等功能。甚至實現(xiàn)對手機音視頻的遙控操作，不消耗手機流量。

車聯(lián)網(wǎng)；手機互聯(lián)；智能導航

1 引言

M2M（machine to machine），即機器對機器通信是未來的一個主要增長市場,是互聯(lián)網(wǎng)+的一個重要應用。汽車導航娛樂系統(tǒng)（簡稱車機）與手機之間的互動是一個典型的M2M應用實例。其市場非常的廣泛。

現(xiàn)階段中國手機用戶已突破8億，智能手機占比迅速提升，隨著3G、4G網(wǎng)絡的深入發(fā)展，有效利用用戶現(xiàn)有資源完美實現(xiàn)經(jīng)濟實惠的車聯(lián)網(wǎng)信息服務生活是未來的發(fā)展趨勢。這些智能手機多具有可下載導航地圖及導航軟件的功能，并以此進行駕駛導航。

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的經(jīng)濟的向前推進與發(fā)展，以汽車作為平臺入口的車載移動互聯(lián)平臺將是下個增長突破口。互聯(lián)網(wǎng)服務巨頭將在此平臺上投入巨大研發(fā)，開發(fā)出車載互聯(lián)網(wǎng)的新的增長模式，進一步讓移動互聯(lián)深入個人，家庭生活。

2 產(chǎn)品構(gòu)思與架構(gòu)

與動輒幾個億的投資的依托后臺服務型的“車聯(lián)網(wǎng)”相比，利用手機互聯(lián)技術(shù)，利用現(xiàn)有智能手機的功能，利用現(xiàn)有的手機在線智能導航等功能，基于車聯(lián)網(wǎng)應用的手機互聯(lián)智能導航系統(tǒng)無異更有生命力，研發(fā)、生產(chǎn)、使用成本也低得多，更易被廣大的車主接受。

作為一個可以實現(xiàn)移動互聯(lián)網(wǎng)功能的系統(tǒng)，導航車機與手機之間，通過多種技術(shù)手段連接，傳輸數(shù)據(jù)。實現(xiàn)車機的移動互聯(lián)上網(wǎng)，可以像計算機和智能手機一樣，享受互聯(lián)網(wǎng)的所有信息和功能，也可以享受移動電視、視頻和音頻的節(jié)目。

手機與車機之間，可以是USB有線連接，也可以是wifi熱點連接，使之操作更加簡便（見圖1）。

現(xiàn)在的智能手機具有微信、QQ聊天的通信功能，也具有最新地圖的實時導航功能，更具有點歌、看新聞、小說、點評等許多適合年輕人的功能。利用這種移動互聯(lián)技術(shù)，使車機輕松的實現(xiàn)了車聯(lián)網(wǎng)中，車與車，車與人的信息交互。是最快、最便捷、最受歡迎的用戶體驗方式。

圖1 手機移動互聯(lián)車聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)

3 硬件設計

系統(tǒng)采用韓國TCC平臺，驅(qū)動采用最小化系統(tǒng)，DLL軟件分離技術(shù)，UI采用蒙層概念調(diào)整框架。原理圖如下，包括車載導航機、液晶觸摸屏、CMMB芯片、功放、DVD、GPS模塊、收音模塊、音頻譯碼、3G模塊、方控等組成。通過在車機pad上安裝雙核ARM11處理器，運行安卓4.4.4系統(tǒng)。定位導航模塊使用GPS模塊，可實現(xiàn)GPS導航。視頻處理運用ADV7180芯片，通訊界面為I2CO。液晶觸摸屏為高清數(shù)字液晶，1024*600×480分辨率，32Bit真彩。觸摸為4線電阻高亮，透光率大于90%。CMMB模塊通過SPI6與車載導航機核心板通信，此模塊處理車載導航機的數(shù)字電視，內(nèi)置CA，并免三年服務費。DVD是高質(zhì)量的機芯。音頻譯碼為Wolfson 5.1聲道HIFI編譯碼器；功放模塊是ST大功率的HIFI功放。功放是4×45W+重低音輸出。3G模塊可以選配TD/WCDMA/EVDO。收音機部分連接主處理器的IIC。提供2個USB界面（可以直接讀U盤，移動硬盤）、1個TF卡界面、1個SD卡界面?？梢詾g覽office資料、使用IE瀏覽器瀏覽郵件和文件。

圖2 系統(tǒng)原理圖

圖3 軟件架構(gòu)圖

4 軟件設計

軟件架構(gòu)，參照美國、歐洲電信聯(lián)盟的GSM0707、GSM0705、GSM0338等規(guī)范和協(xié)議，結(jié)合標準的AT指令集設計編輯而成，并且通過界面實現(xiàn)MCU與GPS模塊通信，其通用性和移植性都很好。系統(tǒng)軟件，主處理器部分采用安卓4.4.4來實現(xiàn)整個系統(tǒng)功能；協(xié)控制器部分則使用μCOS操作系統(tǒng)來完成電源管理任務。其軟件框架如圖3所示。

5 關鍵技術(shù)

5.1 語音識別

語音識別是一個重要功能，我們將采取中國科大的訊飛語音識別軟件。

科大訊飛是語音合成技術(shù)領導者，其語音識別率最高，我們的語音系統(tǒng)開發(fā)就是借助與科大訊飛的核心技術(shù)，在此基礎上進行二次創(chuàng)新，做整合開發(fā)。開放用戶反饋，做到及反饋及更新，及時推送更新的迭代完善體系，達到更加人性化的使用效果。這個新的語音系統(tǒng)命名為InterPhonic5.0。為用戶提供出色的語音識識別和語音反饋體驗，且其穩(wěn)定性與易用性也得到的用戶的認可。

新一代的語音合成系統(tǒng)InterPhonic5.0是目前業(yè)界最優(yōu)秀的TTS產(chǎn)品，相比于之前的產(chǎn)品有多方面的改進和提升：

多語種技術(shù)：多語種的語音合成解決方案是InterPhonic系列語音合成系統(tǒng)的重要實踐，目前InterPhonic系列語音合成系統(tǒng)能夠支持中文普通話、粵語和英文三個語種，并在純中文、中英文混讀、粵英文混讀方面達到了很好的效果。

音庫均采用了科大訊飛的語料收集算法，大幅度擴展了英文語料的數(shù)量，保證了覆蓋面，并針對英文特點加入了優(yōu)化規(guī)則，很好地適應應用語境。

圖4 Wifi連接圖

多音色技術(shù)：InterPhonic 5.0系統(tǒng)的三種音庫——小倩、小琳和Sherri音庫。增加了數(shù)字、娛樂、體育等其他領域的語料文本。以滿足不同用戶的需求。

本語音系統(tǒng)可以提供七個不同發(fā)音人錄制的音庫，支持中文、中英混讀、英文、粵英混讀和臺灣國語，每種音庫分別提供6K、8K、11K和16K四種不同采樣率的音庫安裝包。

粵語口語化技術(shù)：為了提高粵語的合成效果，InterPhonic 5.0補充了一部分口語化關閉的語料，并提供將口語化關閉的功能，使得粵語合成效果更符合實際應用的需要。

5.2 手機無線熱點連接

無線熱點（Hotspot），是一種提供無線局域網(wǎng)服務的技術(shù)，

把手機的接收GPRS或3G信號轉(zhuǎn)化為wifi信號再發(fā)出去，這樣，你的手機就成了一個WIFI熱點，手機只要有無線AP功能，就能當做熱點。手機與車機的連接技術(shù)可以有語音的藍牙，數(shù)據(jù)信息的WIFI，利用手機的熱點鏈接即可實現(xiàn)，進而可以把手機的互聯(lián)上網(wǎng)功能映射到車機上。而無需車機本身再安裝CDMA等3G模塊上網(wǎng)，減少資源浪費和固定費用，關鍵是大大增加了車機的功能，享受智能手機的技術(shù)進步紅利（見圖4）。

5.3 手機有線互聯(lián)

通過手機與車機的USB物理連接方法，傳輸穩(wěn)定，傳輸視頻效果好。在此基礎上，可以實現(xiàn)車機對手機的操作，這使得微信、QQ聊天更加方便，上網(wǎng)清清晰，駕駛安全。還可以控制手機的視頻、音頻、圖片的播放。

6 結(jié)束語

本文介紹了獲“2015年廣東省科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新專項資金”科技項目的技術(shù)實踐，其已在市場上獲得廣泛的好評。在實際研發(fā)、運營當中得到了廣東東軟學院、廣東輕工職業(yè)技術(shù)學院、北京東軟慧聚信息技術(shù)股份有限公司、佛山市汽車新材料股份有限公司的大力支持，在此一并感謝。

[1]李勁,邱海艷.基于車聯(lián)網(wǎng)應用的手機互聯(lián)智能導航系統(tǒng)[M].廣東省科技計劃項目申報書,2014.

[2]李勁,邱海艷.汽車導航及多媒體娛樂電子系統(tǒng)[P].計算機軟件著作權(quán),2012SR092516 2012.

[3]李勁,邱海艷.一種手機互聯(lián)智能車載導航裝置[M].發(fā)明專利 201410172383.0.

[4]李勁,邱海艷.一種車載信息定位及導航裝置[M].實用新型專利,ZL201320392923.7.

[5]李明峰,馮寶紅,劉三枝.GPS定位技術(shù)及其應用[M].國防工業(yè)出版社,2006.

[6]黃智偉.GPS接收機電路設計[M].國防工業(yè)出版社,2005.

李勁（1959—），男，高級工程師，現(xiàn)供職于佛山市北斗智興科技有限公司。