龍民波 桂康哲 張 亮 程 登

（ 上汽通用五菱汽車(chē)股份有限公司，上海545007）

新國(guó)際形式對(duì)于能源的定位，促使新能源蓬勃發(fā)展，新能源汽車(chē)特別是電動(dòng)汽車(chē)的迅速推廣與應(yīng)用，帶動(dòng)了汽車(chē)行業(yè)各種模式下的汽車(chē)租賃行業(yè)發(fā)展。共享車(chē)的應(yīng)用，成為目前社會(huì)智能交通的代名詞，為了更好的對(duì)其進(jìn)行有效管理，保證運(yùn)營(yíng)的流暢性，車(chē)輛數(shù)據(jù)采集與遠(yuǎn)程指令控制就顯得尤為必要。為此在一定情況下，通過(guò)運(yùn)營(yíng)管理監(jiān)控平臺(tái)發(fā)送相關(guān)指令便可以使車(chē)輛進(jìn)入遠(yuǎn)程控制的狀態(tài)，如何制定合理的控制鏈路流成為遠(yuǎn)程控制功能應(yīng)用的關(guān)鍵所在。

車(chē)輛控制管理系統(tǒng)長(zhǎng)久以來(lái)都是智能交通發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域，通過(guò)遠(yuǎn)程管理和調(diào)配車(chē)輛，提高使用效率、節(jié)約成本，為車(chē)輛的運(yùn)營(yíng)、維護(hù)提供便捷高效的安全保障。遠(yuǎn)程控制管理，利用車(chē)控單元模塊與CAN 總線(xiàn)的結(jié)合，將汽車(chē)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控平臺(tái)，再到應(yīng)用程序前段服務(wù)與用戶(hù)，包括車(chē)輛的基礎(chǔ)信息、定位信息，及緊急報(bào)警信息的呈現(xiàn)。給用戶(hù)較好的用車(chē)體驗(yàn)的同時(shí)，也能通過(guò)用戶(hù)需求來(lái)進(jìn)行車(chē)控指令執(zhí)行反饋，整個(gè)共享車(chē)數(shù)據(jù)鏈路包括了數(shù)據(jù)傳輸和車(chē)控指令兩部分組成。

1 整體鏈路流

電動(dòng)共享車(chē)遠(yuǎn)程控制鏈路，總體上由三大模塊組成：（1）用戶(hù)前端（2）云端車(chē)控平臺(tái)（3）車(chē)載終端；

圖1 共享車(chē)遠(yuǎn)程控制鏈路

電動(dòng)共享車(chē)數(shù)據(jù)傳輸鏈路，總體上也有三大模塊構(gòu)成：（1）車(chē)載終端（2）云端數(shù)據(jù)平臺(tái)（3）用戶(hù)前端。

圖2 共享車(chē)數(shù)據(jù)傳輸鏈路

兩種鏈路流區(qū)別在于實(shí)現(xiàn)功能不同，數(shù)據(jù)傳輸方向也不一致，數(shù)據(jù)傳輸重點(diǎn)在于讓用戶(hù)通過(guò)小程序顯示的數(shù)據(jù)來(lái)了解車(chē)輛的實(shí)時(shí)狀態(tài)；遠(yuǎn)程控制則更加強(qiáng)調(diào)與人與車(chē)之間的交互，用戶(hù)通過(guò)指令對(duì)車(chē)輛進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，比如：遠(yuǎn)程預(yù)約車(chē)輛、遠(yuǎn)程解鎖車(chē)門(mén)、遠(yuǎn)程還車(chē)、遠(yuǎn)程限速等，實(shí)現(xiàn)人車(chē)交互的智能監(jiān)控管理鏈路流。

1.1 應(yīng)用模塊概述

1.1.1 用戶(hù)前端：手機(jī)app 小程序，將數(shù)據(jù)接口進(jìn)行整合與封裝，以手機(jī)界面的形式將數(shù)據(jù)展示出來(lái)，同時(shí)包裝有車(chē)輛控制指令按鈕等，方便用戶(hù)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作；

1.1.2 云端平臺(tái)：介于用戶(hù)前端與車(chē)載終端之間的云端平臺(tái)，屬于云端數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)對(duì)外封裝與車(chē)控指令處理的中心平臺(tái)。

1.1.3 車(chē)載終端：UCU——用戶(hù)連接單元，基于國(guó)標(biāo)要求的對(duì)電動(dòng)車(chē)監(jiān)控，其具備有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)補(bǔ)發(fā)、遠(yuǎn)程控制功能的一個(gè)整車(chē)零件，是云端平臺(tái)與車(chē)輛交互的主要部件。

1.2 UCU 簡(jiǎn)介

用戶(hù)連接單元，簡(jiǎn)稱(chēng)UCU，數(shù)據(jù)鏈路上與云端平臺(tái)交互端口，UCU 掛接在車(chē)輛的CAN 總線(xiàn)上，實(shí)時(shí)采集CAN 總線(xiàn)上所有節(jié)點(diǎn)，記錄車(chē)輛的各種靜態(tài)與動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)；為了保證車(chē)輛網(wǎng)聯(lián)化與智能出行的要求，數(shù)據(jù)鏈路流的正常運(yùn)行是必不可少的，UCU具備數(shù)據(jù)上傳與指令下發(fā)的功能，數(shù)據(jù)采集，報(bào)文寫(xiě)入，UCU 本身也有一定的存儲(chǔ)能力，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)生異常情況從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)有延遲發(fā)送的現(xiàn)象時(shí)，鏈路恢復(fù)穩(wěn)定后，UCU 與云端平臺(tái)會(huì)重新發(fā)起連接，將未發(fā)送的報(bào)文數(shù)據(jù)重新補(bǔ)發(fā)，避免造成數(shù)據(jù)丟失與缺失的現(xiàn)象產(chǎn)生。

表1 UCU 交互模塊

2 遠(yuǎn)程控制

遠(yuǎn)程控制車(chē)輛時(shí)，先執(zhí)行手機(jī)前端程序，向汽車(chē)發(fā)送控制信號(hào)，從而構(gòu)建起一個(gè)遠(yuǎn)程式服務(wù)，再利用該遠(yuǎn)程服務(wù)中的各類(lèi)控制模塊的功能，成功將控車(chē)指令發(fā)送出去，指揮汽車(chē)中所有應(yīng)用程序的各種運(yùn)行，即是整個(gè)車(chē)控進(jìn)行過(guò)程的架構(gòu)。

工作原理簡(jiǎn)介：

用戶(hù)通過(guò)前端app 觸發(fā)車(chē)輛控制指令，指令進(jìn)入車(chē)控云端平臺(tái)后進(jìn)行算法運(yùn)算與判斷后，下發(fā)相應(yīng)指令給車(chē)載終端，終端接收到相關(guān)車(chē)控指令后，將指令運(yùn)算轉(zhuǎn)換成為計(jì)算機(jī)代碼，根據(jù)車(chē)控指令類(lèi)型的不同，將指令通過(guò)CAN 總線(xiàn)傳輸給不同的控制單元進(jìn)行處理，比如VCU 與BCM車(chē)身控制模塊，通過(guò)這些車(chē)輛控制單元去命令車(chē)身相應(yīng)執(zhí)行器去執(zhí)行相應(yīng)操作，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)車(chē)輛控制的目的。

車(chē)輛模塊執(zhí)行車(chē)控指令后，會(huì)返回一個(gè)響應(yīng)結(jié)果，鏈路方向與車(chē)控指令流方向剛好相反，通過(guò)返回的結(jié)果可以清楚指令是否執(zhí)行成功，執(zhí)行失敗會(huì)返回一個(gè)錯(cuò)誤響應(yīng)信息，告知哪個(gè)模塊執(zhí)行失敗，有利于快速定位故障問(wèn)題模塊位置，并迅速制定解決方案進(jìn)行問(wèn)題處理。

表2 提示語(yǔ)返回鏈路

圖3 共享車(chē)指令執(zhí)行鏈路

3 車(chē)控返回狀態(tài)

任何一條共享車(chē)的遠(yuǎn)程控制指令，車(chē)控指令鏈路負(fù)責(zé)執(zhí)行車(chē)輛操作，執(zhí)行之后，有一條執(zhí)行結(jié)果的狀態(tài)反饋鏈路，兩條鏈路形成一個(gè)車(chē)控指令的閉合回路。共享車(chē)用戶(hù)進(jìn)行租車(chē)行為時(shí)，需要先喚醒車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)，確認(rèn)共享車(chē)數(shù)據(jù)控制模塊處于正常連接的狀態(tài)；指令下發(fā)到終端執(zhí)行后，在規(guī)定有效時(shí)間內(nèi)，終端處于被喚醒狀態(tài)，如在此時(shí)間段內(nèi)無(wú)其他操作，終端則重新進(jìn)入休眠模式，這種模式的設(shè)置基于新能源環(huán)保節(jié)能的考慮。

針對(duì)車(chē)控指令返回狀態(tài)的定義，出于對(duì)鏈路執(zhí)行過(guò)程清晰的了解，定義車(chē)控指令返回提示語(yǔ)；車(chē)控指令往車(chē)輛發(fā)送時(shí)，經(jīng)過(guò)各個(gè)模塊才到執(zhí)行器，執(zhí)行器物理行為執(zhí)行之后，結(jié)果會(huì)在車(chē)輛上進(jìn)行體現(xiàn)，當(dāng)某些無(wú)法肉眼進(jìn)行判斷的指令發(fā)送之后，則可以通過(guò)車(chē)控返回提示語(yǔ)了解車(chē)控執(zhí)行狀態(tài)。如出現(xiàn)車(chē)控指令執(zhí)行失敗的情況，則可快速通過(guò)返回提示來(lái)定位發(fā)生故障模塊，實(shí)現(xiàn)智行網(wǎng)聯(lián)與高效維保的模式（見(jiàn)表2）。

當(dāng)車(chē)控指令執(zhí)行結(jié)果發(fā)生故障時(shí)，可通過(guò)排查各個(gè)模塊提示語(yǔ)的情況，產(chǎn)生錯(cuò)誤提示語(yǔ)的模塊定位到，可判定為上游模塊發(fā)生故障，可迅速制定解決方案進(jìn)行處理。

4 結(jié)論

隨著5G 技術(shù)的日漸發(fā)展，數(shù)據(jù)變得越來(lái)越重要，大量數(shù)據(jù)的采集與分析，將成為一種可以預(yù)測(cè)未來(lái)事件的有效方法，汽車(chē)領(lǐng)域的電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化和共享化，也在朝著大數(shù)據(jù)方向穩(wěn)健發(fā)展，車(chē)的自動(dòng)控制、自動(dòng)駕駛，車(chē)聯(lián)網(wǎng)、車(chē)際網(wǎng)及智能交通管理系統(tǒng)也將會(huì)迅速發(fā)展。在這樣一個(gè)處處需要數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)的年代，無(wú)形的數(shù)據(jù)鏈路的構(gòu)建，就成為了一種極為重要行業(yè)，共享汽車(chē)的經(jīng)營(yíng)模式，成為汽車(chē)領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。

本文對(duì)電動(dòng)共享汽車(chē)這種經(jīng)營(yíng)模式的數(shù)據(jù)鏈路進(jìn)行了介紹，通過(guò)對(duì)車(chē)輛遠(yuǎn)程控制指令鏈路流的分析，了解app 小程序?qū)?chē)輛控制過(guò)程的內(nèi)部數(shù)據(jù)流，清楚每個(gè)模塊的運(yùn)行過(guò)程與功能。未來(lái)將是數(shù)據(jù)共享與交通智能的時(shí)代。