楊檬

摘要：汽車市場的激烈競爭，使得各汽車企業(yè)倍感配增。為從競爭中脫穎而出，各企業(yè)都加大了對汽車信息服務(wù)系統(tǒng)的研究。而本文將以信息服務(wù)系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀介紹為切入點，通過對信息服務(wù)系統(tǒng)總體構(gòu)架及功能的分析，對汽車信息服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)方式展開深度探究，旨在提高國內(nèi)汽車信息服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)水平，保證汽車信息服務(wù)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)設(shè)計 汽車行業(yè) 信息服務(wù)系統(tǒng) 遠程服務(wù)中心

汽車服務(wù)興起時間相對較短，具有較大的市場空間，而計算機技術(shù)與數(shù)據(jù)通信等技術(shù)的融入，更是使汽車服務(wù)開始朝向信息化方向發(fā)展，可以更加智能、高效的為用戶進行服務(wù)，更加符合現(xiàn)代民眾用車需求，會對汽車行業(yè)發(fā)展形成有效助力。在此背景下，汽車信息服務(wù)系統(tǒng)開始出現(xiàn)。為對信息服務(wù)系統(tǒng)展開深度探討與研究，相關(guān)人員首選應(yīng)對該系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進行明確，以為后續(xù)研究工作開展，做好鋪墊。

一、汽車信息服務(wù)系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

汽車信息服務(wù)系統(tǒng)相對較為智能，是智能交通的主要組成內(nèi)容，其不僅具有汽車定位導(dǎo)航功能，同時還可以進行汽車狀態(tài)遠程監(jiān)控、防盜報警以及故障診斷等，所提供的服務(wù)更加優(yōu)質(zhì)，服務(wù)類型也更加多樣，極受市場所認可。該系統(tǒng)不僅是車載型系統(tǒng)，同時還擁有遠程服務(wù)中心，會將車載裝置所具有的各項功能更好地挖掘出來，服務(wù)效果會更加理想。就目前國內(nèi)外應(yīng)用情況來看，該系統(tǒng)主要有服務(wù)以及設(shè)備制造兩個行業(yè)共同進行支撐，其主要是由自主導(dǎo)航以及車輛監(jiān)控兩部分內(nèi)容所組成的，而在此基礎(chǔ)上，業(yè)界人士又開發(fā)出了大量新型服務(wù)功能，所以可以預(yù)見，在未來，該系統(tǒng)會變得更加成熟，服務(wù)功能也會更加多樣，會真正融入到民眾的日常生活之中。

二、服務(wù)系統(tǒng)總體構(gòu)架

目前國內(nèi)汽車信息服務(wù)系統(tǒng)，多是按照用戶、遠程服務(wù)中心以及車載終端式構(gòu)架所形成的。其中遠程服務(wù)中心，主要包括數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交互以及GIS電子地圖；而車載終端則是由LCD圖像顯示、嵌入式控制單元以及GPS模塊等所組成，主要負責(zé)對各項數(shù)據(jù)信息進行采集、分析以及顯示等，是信息系統(tǒng)運行的關(guān)鍵所在；用戶則是由服務(wù)中心以及手機所組成的，負責(zé)車載終端的通信與信息傳輸。

按照時間劃分，系統(tǒng)主要分為用戶在車以及用戶離車兩個狀態(tài)。所謂用戶在車狀態(tài)，就是指用戶駕駛汽車的狀態(tài)，在此狀態(tài)中，遠程服務(wù)中心會為用戶提供導(dǎo)航駕駛服務(wù)，且能夠完成對車輛形勢狀態(tài)的檢測以及故障檢測；而離車狀態(tài)就是用戶停止駕駛，并離開汽車的狀態(tài)，此時遠程服務(wù)中心會發(fā)揮出相應(yīng)作用，及時將車輛狀態(tài)信息傳輸給用戶，以保證用戶能夠完全掌握汽車的各項狀態(tài)情況。

三、服務(wù)系統(tǒng)總體功能

在對信息服務(wù)系統(tǒng)總體構(gòu)架進行明確之后，設(shè)計人員在進行系統(tǒng)設(shè)計之前，還要對系統(tǒng)總體功能進行掌握，以便以此為基礎(chǔ)展開各項設(shè)計工作。

服務(wù)系統(tǒng)總體功能共分為兩部分內(nèi)容，其中用戶在車狀態(tài)時，系統(tǒng)中的車載終端需要通過對GPS運用，完成對衛(wèi)星定位信號的接收與處理，且會以此為依據(jù)計算出車輛準確的地點，并在嵌入式電子地圖設(shè)備中進行顯示。且會通過對CAN的借助，對汽車實時運行狀態(tài)進行記錄，并會通過和服務(wù)中心構(gòu)建遠程故障聯(lián)檢模式的方式，對汽車存在的故障進行及時發(fā)現(xiàn)與處理。同時要在車輛內(nèi)部創(chuàng)造出良好地互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境，以確保在GPRS接入之后，能夠與遠程服務(wù)中心形成緊密連接，進而構(gòu)建起雙向信息傳輸渠道，確保車輛狀態(tài)、方位以及運動情況等信息，可以通過科學(xué)處理之后，及時上傳到遠程服務(wù)中心之中，且可以利用RSC完成對移動端的指令下發(fā)，不僅可以完成相應(yīng)控制指令，同時也可以將相關(guān)數(shù)據(jù)信息以適當形成呈現(xiàn)在電子地圖之中。而當車輛處于用戶離車狀態(tài)時，系統(tǒng)則要立即開啟防盜報警模式，要利用GPRS和用戶斷之間建立起高效的交互模式，保證用戶可以按照終端以及服務(wù)中心反饋信息實施撤防以及布防的指令，以做到智能化車輛管理。

綜上所述，汽車信息服務(wù)系統(tǒng)的主要功能是：①對GPS數(shù)據(jù)進行接收，且會運用Gls技術(shù)完成對車輛的導(dǎo)航和定位；②會將GPRS與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，并能夠靈活、準確的對汽車定位以及狀態(tài)信息進行收集與傳送；③可以從中心臺處獲取用戶所需信息，像道路交通以及天氣預(yù)報等，服務(wù)更加人性化；④能夠通過對CAN總線接口的運用，遠程完成對車輛故障的檢測等。

四、汽車信息服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

（一）終端硬件設(shè)計

（1）車載終端是信息系統(tǒng)核心控制內(nèi)容，也是系統(tǒng)建設(shè)與開發(fā)的重點。該部分主要由硬件以及軟件兩部分內(nèi)容組成，而其中硬件部分主要由外圍模塊以及核心控制單元所構(gòu)成。在對車載終端設(shè)計過程中，設(shè)計人員需要對人機交互、汽車借口以及終端電容兼容性等內(nèi)容進行設(shè)計，以保證車載終端硬件各單元功能的順利發(fā)揮。

（2）在進行人機交互單元設(shè)計過程中，為了保證能夠向用戶提供多種可視化服務(wù)，在進行該單元設(shè)計時一方面要做好LCD顯示接口設(shè)計，要按照實際要求，科學(xué)對車載終端液晶屏進行挑選，以保證其像素以及分辨率都能與相關(guān)要求相符合。同時要通過所有子像素亮度都能達到相應(yīng)標準，且整體液晶屏屬于透色型，會通過在其工作時利用高壓交流電提供電源的方式，保證其工作狀態(tài)，以保證背光電源逆變器的使用性能，進而完成各項顯示工作；另一方面則要做好觸摸屏接口設(shè)計。各項現(xiàn)代化技術(shù)的成熟與發(fā)展，使得車載設(shè)備鎖提供的服務(wù)變得更加人性化，車載終端設(shè)備也開始偏向觸摸屏式輸入方式。此類型設(shè)備會在設(shè)備表面覆蓋一層透明薄膜，其會對薄膜上用戶觸摸位置變化數(shù)據(jù)進行采集，并將其模擬成為電信號模式，以便通過對aid轉(zhuǎn)換器的運用，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并在經(jīng)過矯正之后在屏幕中進行圖像顯示，以達到與鼠標相同的作用。設(shè)計人員需要對車載終端所使用的觸摸屏控制器進行合理選擇，要通過構(gòu)建處理器以及同步窗口控制器溝通渠道的方式，做好各項觸摸屏接口設(shè)計工作。

（3）在進行汽車接口設(shè)計過程中，設(shè)計人員首先要對車輛內(nèi)部的隨車自診斷系統(tǒng)標準規(guī)范進行明確，并要以此為基礎(chǔ)從計算機中獲取從所監(jiān)測到的設(shè)備故障碼，以便通過此種方式完成對車輛故障類型以及損壞程度的分析與判定，確?？梢酝ㄟ^輸入特定數(shù)據(jù)的方式，對故障進行清除與處理。同時要確保接口能夠?qū)囕v內(nèi)部所存儲的資料進行讀取，像傳感器工作狀態(tài)以及開關(guān)電路輸出輸入狀態(tài)等，以保證用戶對于車輛狀態(tài)信息的掌握程度。此外，要在中高檔汽車的儀表盤下方，設(shè)置CAN總線接口，并會將其作為汽車行駛狀態(tài)的數(shù)據(jù)總輸出口，以保證總線串行協(xié)議轉(zhuǎn)換質(zhì)量，確保最終數(shù)據(jù)傳輸效果。

（4）在進行終端電磁兼容性設(shè)計過程中，要考慮汽車內(nèi)部電池環(huán)境較為復(fù)雜的特性，要通過反復(fù)調(diào)整再說出最佳的兼容性設(shè)計模式，確?？梢栽诮档碗姶怒h(huán)境干擾的同時，保證各項設(shè)備運轉(zhuǎn)質(zhì)量。為了保證后續(xù)程序設(shè)計可行性，一般在項目設(shè)計之初，便要對電池兼容性問題進行考慮。同時需要對車輛內(nèi)部雜波較強的位置進行明確，并要交驅(qū)動單元以及顯示、控制單元等，安裝在這些位置。目前車載干擾源主要分為兩類，種是車輛內(nèi)部自己產(chǎn)生的干擾源，車輛與空氣在經(jīng)過高速摩擦之后所產(chǎn)生的靜電，火花塞間隙以及分電器觸頭間所產(chǎn)生的火花，車內(nèi)電器設(shè)備所形成的瞬間電脈沖等，都可能會成為干擾源，其會通過電磁發(fā)射干擾的方式，對環(huán)境內(nèi)部其他電器正常運行形成干擾；另一種是無線通信設(shè)備所產(chǎn)生的干擾源。為保證信息數(shù)據(jù)運輸穩(wěn)定性，信息服務(wù)系統(tǒng)中會設(shè)置多項信息數(shù)據(jù)接收與發(fā)射裝置，像通過GPRS進行信號發(fā)射與接收或者將GPS天線作為接收天線等，天線信號之間難免會形成相互干擾，所形成的干擾源會對設(shè)備接收靈敏度產(chǎn)生直接影響，并不利于信息系統(tǒng)運行與工作。同時pcb板中的環(huán)路，也可能會受到高頻環(huán)境的影響，而出現(xiàn)噪聲電壓，會對時鐘信號以及其他重要類型信號接收與發(fā)送工作產(chǎn)生直接阻礙，需要進行妥善處理。

（5）也正是由于車輛內(nèi)部所存在的電磁問題，所以設(shè)計人員需要加大對程序電磁兼容性的關(guān)注力度，并要按照車輛內(nèi)部終端設(shè)備配置情況以及其他實際狀況，合理分析出車輛內(nèi)部所存在的電磁干擾源，并在此基礎(chǔ)上做好干擾源合理抑制措施，確保工作頻帶之外的信號都可以得到合理管控，以從源頭起降低干擾原影響程度，以對工作頻帶上的信號接收性能進行保障。同時要按照防護措施，對電磁兼容設(shè)計可行性進行分析，并完成分層次設(shè)計任務(wù)，且要對所有層次設(shè)計結(jié)果進行綜合分析與考量，向濾波設(shè)計以及原件選擇等，都是設(shè)計人員在這一設(shè)計關(guān)節(jié)中需要考慮的內(nèi)容。此外，為降低電磁干擾源影響程度，可以設(shè)計采用分布式模式進行供電。此種供電方式能夠通過與過電流保護以及過電壓保護措施的結(jié)合，有效提高整體系統(tǒng)穩(wěn)定程度，系統(tǒng)驅(qū)動能力也會得到切實增強，也能夠通過對大、小容量電容進行并聯(lián)的方式，完成電容去耦處理。因為系統(tǒng)多會安裝在儀表盤的下方位置，所以在對PCB版以及連接頭進行設(shè)計時，要做好相應(yīng)隱蔽措施，可以通過安裝隱蔽機箱的方式，對機箱外接電纜進行濾波處理，以達到減弱毛刺信號的目標。

（6）在對天線間電池干擾進行處理過程中，為了妥善解決電線間相互干擾的問題，設(shè)計人員在對元器件選型時，要盡最大限度保證元器件工作頻帶沒有出現(xiàn)重疊狀況，且要在設(shè)計過程中對車體外形遮擋效應(yīng)進行合理利用，要通過對安裝位置以及方向角度進行調(diào)整的方式，確保天線間的耦合度能夠被控制在最低范圍內(nèi)，以保證各個天線工作穩(wěn)定性。同時在進行系統(tǒng)功能設(shè)計時，要合理對各個模塊進行定義，并要按照工作頻帶對模塊工作時間進行科學(xué)計算。以防出現(xiàn)相近頻帶模塊同時工作的狀況，以制定出最佳的調(diào)度計算方式，進而完成對電磁兼容的有效輔助。

（二）終端軟件設(shè)計

1.嵌入式操作系統(tǒng)設(shè)計

以Win cE嵌入式操作系統(tǒng)為例。該系統(tǒng)屬于專門的嵌入式設(shè)備平臺，設(shè)備種類較為多樣，設(shè)計人員要按照實際需要對平臺進行定制，要保證其模塊化操作系統(tǒng)的特征。

基于Win cE所構(gòu)建的平臺，能夠滿足特定嵌入式設(shè)備操作系統(tǒng)的要求，可以更好地與子集標準相適應(yīng)。由于為微軟在進行該系統(tǒng)建設(shè)時，也進行了配套工具生產(chǎn)，所以在進行應(yīng)用程序開發(fā)之前，要先進行目標平臺SDK安裝，以便展開平臺程序功能開發(fā)。之后設(shè)計人員要科學(xué)對應(yīng)用程序開發(fā)工具進行選擇，要按照車載終端已經(jīng)制定的操作系統(tǒng)以及開發(fā)包，做好相應(yīng)程序開發(fā)工作。

2.軟件程序總體設(shè)計

終端軟件是車載終端程序設(shè)計核心，會對最終信息服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，是GIS定位導(dǎo)航演示以及GPS信息顯示等功能實現(xiàn)的關(guān)鍵。由于整體軟件程序中的各個狀態(tài)會相互進行頻繁轉(zhuǎn)換，所以為了保證設(shè)計效果，可以將總體程序分解成為多個子程序，并賦予每個程序特定的功能，以實現(xiàn)理想化程序狀態(tài)切換模式，高質(zhì)量完成程序跳轉(zhuǎn)。

3.防盜監(jiān)控程序設(shè)計

遠程防盜也是現(xiàn)代使用者極為關(guān)注的服務(wù)內(nèi)容，所以在進行軟件設(shè)計過程中，要注重對防盜監(jiān)控程序的設(shè)計。在信息服務(wù)系統(tǒng)中實施遠程防盜監(jiān)控程序設(shè)計，主要是通過對手機短信的運用，實現(xiàn)對車輛防盜的監(jiān)控。其防盜原理為：利用GPRS能夠進行短信功能進行接收的功能，在獲取車輛布防信息后，通過程序進行AT指令發(fā)送的方式，完成對GPRS所接受短信的初始化處理。當完成初始化處理之后，用戶不僅可以通過汽車對外界周邊動作進行監(jiān)控，同時也能夠掌握汽車各項狀態(tài)。如果汽車出現(xiàn)被破壞的情況，會第一時間將非法動作信息傳送給用戶，并會及時發(fā)出警報，此時用戶會通過手機所發(fā)送的信息判定是否需要停止報警。般如果是由天氣，像刮風(fēng)或者打雷等，造成非法動作出現(xiàn)，用戶可以忽視報警信息，并讓車子保持對外界進行監(jiān)控的狀態(tài)，以保證用戶能夠繼續(xù)完成對車輛的監(jiān)控；而如果是因為用戶疏忽，像判斷失誤或者沒有及時閱讀短信等狀況造成車子被盜，用戶此時可以利用手機終端向汽車發(fā)送指令，確保RSP可以及時向手機發(fā)送GPS數(shù)據(jù)信息，以便尋找汽車。

由于程序在實施運用過程中，所處于的環(huán)境相對較為復(fù)雜，可能會因為GPS數(shù)據(jù)規(guī)模過大，而造成緩沖區(qū)被占據(jù)，進而出現(xiàn)程序誤判的情況。同時如果RSP在進行GPS數(shù)據(jù)發(fā)送時，也存在著緩沖區(qū)數(shù)據(jù)過多的狀況時，也會出現(xiàn)類似問題，所以要及時對緩沖區(qū)內(nèi)部數(shù)據(jù)進行清空處理。

（三）遠程服務(wù)中心設(shè)計

1.服務(wù)總體設(shè)計

遠程服務(wù)中心主要用于對GPS信息以及車輛狀態(tài)信息進行接收，以對車輛實時方位進行明確，確保能夠?qū)崿F(xiàn)對車輛運行狀態(tài)的有效監(jiān)控，并可以完成為用戶提供定制服務(wù)信息的任務(wù)。

服務(wù)中心是由GPRS數(shù)據(jù)交互程序以及GIS電子地圖所組合而成的，其中在進行GPRS數(shù)據(jù)交互程序進行設(shè)計時，要通過構(gòu)建無線網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境的方式，確保GPRS模塊能夠與互聯(lián)網(wǎng)形成有效連接，確保其能夠為對用戶終端信息進行收集，并可以將相應(yīng)數(shù)據(jù)傳送到車載平臺之中。而在進行GIS地圖設(shè)計部分，要通過對第三方地圖軟件的有效運用，對GPS定位顯示接口程序功能完全挖掘出來，以便在相應(yīng)地圖中完成對車輛定位點以及用戶需要前往的定位點進行顯示。但需要注意的是，在具體進行設(shè)計時，由于中心中使用了第三方軟件，所以需要選擇第三方軟件程序接口，以對最終服務(wù)中心使用性能進行保證。

2.程序設(shè)計與實現(xiàn)

正如總體設(shè)計中所述，遠程汽車服務(wù)中心部分主要分為數(shù)據(jù)交互程序以及GIS電子地圖系統(tǒng)兩個部分。其中在對數(shù)據(jù)交互程序進行具體設(shè)計時，要利用車載系統(tǒng)中的無線設(shè)備以及GPRS模塊，為車載終端提供無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。在此環(huán)境中，如果用戶需要進行信息發(fā)送或者尋求服務(wù)，便可以運用無線設(shè)備接入相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，并生成動態(tài)化的IP地址，連入相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)模式。在此過程中，會將GPRS作為客戶終端，而遠程服務(wù)中心PSC作為服務(wù)器端，以形成固定IP地址。而在進行互連過程中，GPRS模塊會自動與RSC服務(wù)器相連接，會對車載終端信息數(shù)據(jù)收集與獲取。同時當車載終端無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境形成之后，要在確定數(shù)據(jù)可以進行交互之后，展開GIS電子地圖顯示設(shè)計，要確保車載終端所傳輸過來的GIS數(shù)據(jù)，能夠從數(shù)據(jù)串口發(fā)送到另一個串口之中。此時，第三方電子地圖軟件會發(fā)揮出相應(yīng)作用，會通過對GIS數(shù)據(jù)中的緯度以及經(jīng)度數(shù)據(jù)進行提取的方式，在電子地圖中對車輛所在地理位置進行顯示，并完成對車輛方位的實時監(jiān)控，以為用戶提供更加精準的導(dǎo)航服務(wù)。

五、結(jié)束語

通過本文對汽車信息服務(wù)系統(tǒng)多方面內(nèi)容的論述，使我們對系統(tǒng)構(gòu)成以及設(shè)計方式有了更加清晰的認知。有關(guān)企業(yè)要認識到信息服務(wù)系統(tǒng)對于汽車行業(yè)發(fā)展所起到的推動作用，要加大對該系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)的研究力度，并要不斷對系統(tǒng)設(shè)計進行改進與優(yōu)化，要保證設(shè)計產(chǎn)品能夠與用戶需求相符，可以更加符合市場要求，進而為用戶帶來更加優(yōu)質(zhì)的使用體驗，以為汽車行業(yè)持續(xù)性發(fā)展提供有效動力。