韓彬

（天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

傳統(tǒng)的車載終端模式單一，只有導(dǎo)航功能，且所有數(shù)據(jù)都來自于離線下載到本地的“地圖包”，車主只能看到相對(duì)固定的地圖數(shù)據(jù)，并且車主需要定期到4S店更新“地圖包”數(shù)據(jù)，耗費(fèi)時(shí)間。因此，越來越多的車主都選擇在開車時(shí)打開智能手機(jī)使用地圖App來導(dǎo)航，而逐漸開始放棄傳統(tǒng)的車載導(dǎo)航[1]。車載終端系統(tǒng)若想重新贏得汽車用戶的關(guān)注，不再成為“雞肋”，則需要在“智能化”和“聯(lián)網(wǎng)化”2個(gè)方面下功夫做出創(chuàng)新?；诖?，文章對(duì)傳統(tǒng)車載終端與新一代車載終端進(jìn)行了對(duì)比分析，介紹了今后車載終端系統(tǒng)的研究方向。

1　傳統(tǒng)車載終端的現(xiàn)狀

十幾年前，對(duì)于經(jīng)常出門的駕駛員來說，車載導(dǎo)航是一種技術(shù)水平高、非常實(shí)用且必備的工具，圖1示出車載導(dǎo)航顯示界面。然而，隨著智能手機(jī)在最近三四年里功能變得越來越強(qiáng)大，各種地圖導(dǎo)航類App也隨之逐漸普及。在今天4G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本普及的情況下，智能手機(jī)導(dǎo)航在便捷性和功能上已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)的車載導(dǎo)航。而車載導(dǎo)航之所以逐漸被大家放棄使用，歸根結(jié)底是由其本身的許多局限性所導(dǎo)致。

圖1　車載導(dǎo)航顯示界面

1.1　無法呈現(xiàn)實(shí)時(shí)路況

實(shí)時(shí)路況的重要性不僅僅體現(xiàn)在避開擁堵路段上，包括修路、封路和各種臨時(shí)的路況變化，都可以通過實(shí)時(shí)路況信息加以體現(xiàn)。而對(duì)于目前大部分的車載導(dǎo)航來說，所有的數(shù)據(jù)都來自于離線下載到本地的“地圖包”，而這樣的地圖包加載到本地與GPS信號(hào)結(jié)合，車主只能看到相對(duì)固定的地圖數(shù)據(jù)，而根本無法獲取任何路況的實(shí)時(shí)變化信息。圖2示出傳統(tǒng)車載終端升級(jí)方法顯示界面。因此，對(duì)于路況不熟悉或者在外地行駛的駕駛員，總會(huì)遇到被迫“擠進(jìn)”擁堵路段或者一頭扎進(jìn)死胡同的情況。而這個(gè)問題通過智能手機(jī)導(dǎo)航就可以輕松解決，智能手機(jī)本身具有能夠聯(lián)網(wǎng)的特性，可以隨時(shí)更新各種地圖App或者供應(yīng)商的數(shù)據(jù)信息，不僅能夠非常直觀地顯示擁堵路段的實(shí)時(shí)信息，甚至連哪個(gè)地方發(fā)生交通肇事造成臨時(shí)擁堵、行駛緩慢這樣的突發(fā)狀況，都可以第一時(shí)間通知車主。因此在實(shí)時(shí)路況獲取方面，車載導(dǎo)航明顯不如智能手機(jī)。

圖2　傳統(tǒng)車載終端升級(jí)方法顯示界面

1.2　通信能力不足

車輛之間的通信對(duì)于導(dǎo)航來說，也起到了很重要的作用，它能夠警示駕駛員潛在的危險(xiǎn)并預(yù)防事故的發(fā)生[2]。車載導(dǎo)航的信號(hào)來自于車內(nèi)的GPS接收器，但是除了接收衛(wèi)星定位信號(hào)之外，大部分汽車都沒有接收其他信號(hào)的能力。車載導(dǎo)航信號(hào)接收方式，如圖3所示。而智能手機(jī)則完全不同，GPS、Wi-Fi、蜂窩數(shù)據(jù)信號(hào)及各種傳感器等都可以為導(dǎo)航提供基本的信號(hào)來源保證。

1.3　計(jì)算速度慢

車載導(dǎo)航的另一個(gè)問題就是硬件配置的局限性導(dǎo)致了計(jì)算速度太慢。不僅是規(guī)劃路線或者選取道路的等待時(shí)間太長(zhǎng)，而且有些老舊的車載導(dǎo)航甚至還會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)死機(jī)的情況。通常來說，大部分車載導(dǎo)航在操作響應(yīng)速度、GPS信號(hào)接收和路徑規(guī)劃上存在速度偏慢的問題。而智能手機(jī)導(dǎo)航的硬件配置更新速度很快，并且基本上中端配置的智能手機(jī)就能夠在速度上超過車載導(dǎo)航的配置。因此相比之下，對(duì)于許多車主來說，智能手機(jī)使用起來更快速方便。

2　新一代車載終端系統(tǒng)的研究方向及技術(shù)

針對(duì)傳統(tǒng)車載終端系統(tǒng)的現(xiàn)狀，通過智能化芯片技術(shù)、車載Wi-Fi模塊技術(shù)、公共無線網(wǎng)絡(luò)智能交互技術(shù)的交叉與融合，構(gòu)成了全新智能車載導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的地圖更新匹配、路徑規(guī)劃、路徑引導(dǎo)及其他信息服務(wù)等功能。圖4示出新一代車載終端功能圖。

圖4　新一代車載終端功能圖

新一代車載終端系統(tǒng)希望在載客運(yùn)輸?shù)幕韭毮艿幕A(chǔ)上，給乘客帶來更多增值服務(wù)，要求能夠通過3G和Wi-Fi覆蓋的內(nèi)部網(wǎng)或者因特網(wǎng)發(fā)布影視、廣告、宣傳片、管理?xiàng)l例及緊急預(yù)警等各類多媒體信息。

2.1　智能化芯片技術(shù)

智能化芯片技術(shù)就是將智能手機(jī)的特性整合進(jìn)車載導(dǎo)航中。車載系統(tǒng)可以通過內(nèi)置的網(wǎng)絡(luò)模塊像智能手機(jī)一樣進(jìn)行升級(jí)，從而讓車載導(dǎo)航系統(tǒng)“智能手機(jī)化”。高精度芯片的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在2個(gè)方面。

1）高精度定位芯片的車聯(lián)網(wǎng)終端能基于地基增強(qiáng)信號(hào)，快速鎖定車輛在任意時(shí)刻的位置；在高樓林立的居民小區(qū)、商業(yè)街或高架橋上，也能根據(jù)地基增強(qiáng)信號(hào)，配合車聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中的其他傳感器，保障定位的精度。

2）米級(jí)范圍或優(yōu)于米級(jí)的定位能力將推進(jìn)導(dǎo)航地圖的精細(xì)化發(fā)展，地圖上的車道將有望精細(xì)到每條車道線；路況信息以及地圖導(dǎo)航服務(wù)中的線路規(guī)劃也將精準(zhǔn)到車道級(jí)的精度。

隨著激光雷達(dá)、計(jì)算機(jī)視覺與人工智能技術(shù)的日趨成熟，高精度定位的能力也將通過云端與其他感知技術(shù)融合，高精度定位會(huì)成為未來自動(dòng)駕駛的基礎(chǔ)技術(shù)。

2.2　無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

2.2.1車載Wi-Fi模塊技術(shù)

在車載導(dǎo)航系統(tǒng)內(nèi)植入一個(gè)WCDMA+Wi-Fi網(wǎng)關(guān)模塊，配置以太WAN端口，內(nèi)置Wi-Fi功能。與聯(lián)通或移動(dòng)等運(yùn)營(yíng)商合作，使用SIM卡購(gòu)買互聯(lián)資費(fèi)，車載設(shè)備與基站采用3G/4G通訊，通過運(yùn)營(yíng)商的3GNET接入點(diǎn)連接至網(wǎng)絡(luò)，再轉(zhuǎn)換成供乘客使用的Wi-Fi。此無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)既可以用于筆記本電腦、手機(jī)及PAD等，又可以用于導(dǎo)航系統(tǒng)地圖的實(shí)時(shí)更新、路線規(guī)劃指引及車輛定位等便捷服務(wù)。與公交車Wi-Fi不同的是，該無線網(wǎng)絡(luò)在功能上沒有限制，屬于私人訂制范疇，不但可以進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)瀏覽，使用微博、微信、地圖等日常應(yīng)用，還可以進(jìn)行高速下載或在線觀看視頻；無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)可覆蓋周邊50 m范圍，使用戶的汽車變成一臺(tái)移動(dòng)的無線路由器。

2.2.2公共無線網(wǎng)絡(luò)智能交互技術(shù)

車載Wi-Fi技術(shù)雖然便捷實(shí)用，但有一點(diǎn)不足就是需要產(chǎn)生一定的費(fèi)用。公共無線網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生恰好解決了用戶最關(guān)心的資費(fèi)問題。汽車生產(chǎn)企業(yè)與公共網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商制定統(tǒng)一的無線網(wǎng)絡(luò)接入行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和細(xì)則，并開發(fā)相應(yīng)的零部件模塊，集成到車載導(dǎo)航系統(tǒng)的智能化芯片中，通過人機(jī)交互界面的簡(jiǎn)單操作，即可接入公共網(wǎng)絡(luò)資源，如住宅區(qū)、商場(chǎng)、車站、學(xué)校、超市、醫(yī)院、公園、景點(diǎn)以及高速公路等，使用戶在完全免費(fèi)的基礎(chǔ)上，及時(shí)更新地圖和路況信息，甚至獲得周邊衣食住行等生活所必須的信息，從而真正實(shí)現(xiàn)用戶“足不出車”即可了解所需的一切。

3　新型車載終端應(yīng)用實(shí)例

3.1　豐田“G-BOOK”車載終端

豐田公司宣稱已研發(fā)出一種在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)更有條理、更有效率地連接人、汽車與社會(huì)的網(wǎng)絡(luò)資料系統(tǒng)“G-BOOK”。它將服務(wù)于個(gè)人計(jì)算機(jī)、數(shù)字助理及手機(jī)等平臺(tái)。“G-BOOK”是一種利用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)取得廣泛的相關(guān)資訊的車載電子終端設(shè)備，將音樂、新聞、交通與天氣報(bào)告、股價(jià)和其他相關(guān)信息傳送到終端設(shè)備，主要提供包括話務(wù)員服務(wù)、G路徑檢索、信息提供、遠(yuǎn)程診斷、緊急通報(bào)、道路救援、被盜通知及遠(yuǎn)程維護(hù)在內(nèi)的8個(gè)服務(wù)項(xiàng)目。圖5示出豐田“G-BOOK”車載終端系統(tǒng)顯示界面。

圖5 豐田“G-BOOK”車載終端系統(tǒng)顯示界面

3.2　福特SYNC系統(tǒng)

福特聯(lián)合微軟推出了第一代福特SYNC系統(tǒng)（英文全稱Synchronization，即同步），這是一款智能車載多媒體通訊娛樂系統(tǒng)。與傳統(tǒng)車載信息系統(tǒng)固定的模塊化設(shè)計(jì)不同，它采用了近乎全開放式的平臺(tái)為車主提供服務(wù)；與傳統(tǒng)的導(dǎo)航和服務(wù)系統(tǒng)不同，福特SYNC更像是具有娛樂性的人機(jī)交互平臺(tái)。SYNC重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了車輛與手機(jī)通訊器材的無線通信，其具有適用范圍廣、兼容性強(qiáng)、準(zhǔn)入門檻低等突出優(yōu)勢(shì)。在最新版本的SYNC上，福特增加了安全氣囊啟動(dòng)檢測(cè)、緊急援助（撥打救援電話）、定制交通報(bào)告、實(shí)時(shí)交通信息、汽車導(dǎo)航以及定制各種信息服務(wù)等功能。

4　結(jié)論

“智能化”和“網(wǎng)絡(luò)化”的創(chuàng)新和應(yīng)用是車載終端重新回歸市場(chǎng)的必由之路。通過將智能化芯片植入車載系統(tǒng)，增加了無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交互功能并大幅度提升了計(jì)算速度；通過利用車載Wi-Fi或公眾網(wǎng)絡(luò)資源，解決了車輛實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更新的問題，使得汽車像手機(jī)一樣處于一個(gè)龐大的無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)環(huán)境中，能夠隨時(shí)隨地定位車輛和接收各種實(shí)用信息。

基于無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的車載終端系統(tǒng)，打破了以往傳統(tǒng)車載導(dǎo)航模式的局限性，構(gòu)建智能動(dòng)態(tài)車載終端新模式，實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能化，使其實(shí)用價(jià)值得到進(jìn)一步提高，并且為系統(tǒng)的功能擴(kuò)展提供了良好的基礎(chǔ)，這對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著重要的意義。