車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)如何架構?
車聯(lián)網(wǎng)技術的關鍵功能是駕駛者,可以通過移動設備遠程控制汽車、監(jiān)控汽車的安全性,因此,車、車聯(lián)網(wǎng)平臺以及用戶APP端組成一個完整的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
1996年,通用汽車公司與摩托羅拉汽車公司合作推出第一臺聯(lián)網(wǎng)汽車搭載了OnStar系統(tǒng),通過使用OnStar的一鍵通語音呼叫功能,車主在遇到道路緊急情況時將呼叫路由到呼叫中心,從而由專業(yè)的工作人員安排緊急救援。隨著歲月的流逝,車聯(lián)網(wǎng)技術不斷地升級,直至今日已經(jīng)逐漸成熟。
一個典型的例子:
車主需要檢查是否能夠在離開停車位時車輛是否上鎖,車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)使得車主只需訪問手機上的應用程序就可以確保自己的車門已鎖定。
一、車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構
車聯(lián)網(wǎng)技術的關鍵功能是駕駛者,可以通過移動設備遠程控制汽車、監(jiān)控汽車的安全性,因此,車、車聯(lián)網(wǎng)平臺以及用戶APP端組成一個完整的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
每一輛車輛作為一個獨立的個體連入車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)當中,車輛的中控系統(tǒng)、網(wǎng)關系統(tǒng)以及電控系統(tǒng)是車聯(lián)網(wǎng)的重要硬件基礎,中控系統(tǒng)、網(wǎng)關系統(tǒng)以及電控系統(tǒng)主要有組成如下:
- 中控系統(tǒng):空調(diào)控制系統(tǒng)、車載娛樂信息系統(tǒng)、車載導航定位系統(tǒng);
- 網(wǎng)關系統(tǒng):T-Box(主要包括GPS/AGPS、SIM,部分自帶電源的低功耗GPS);
- 電控系統(tǒng):汽車數(shù)字化儀表、車身控制模塊BCM、電池管理系統(tǒng)BMS、行車電腦ECU、發(fā)動機管理系統(tǒng)EMS……
車聯(lián)網(wǎng)平臺主要功能有車輛信息管理、車輛監(jiān)控、車輛控制以及車輛數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。
- 信息管理:車型、T-Box、電池、傳感器、SIM卡等;
- 車輛監(jiān)控:位置、故障、CAN數(shù)據(jù)等;
- 車輛控制:車鎖、車門、車燈、車窗等控制;
- 數(shù)據(jù)統(tǒng)計:車速、電量、里程、故障等。
用戶APP可以直接與車聯(lián)網(wǎng)平臺數(shù)據(jù)交互,或者通過第三方業(yè)務平臺中轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)至車聯(lián)網(wǎng)平臺的,用戶APP主要功能是車輛控制,車鎖、車門、車燈、車窗的車身系統(tǒng)進行控制。
二、車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部通訊
車載設備控制器與車載T-Box組成局域網(wǎng)絡,而車載T-box可以訪問互聯(lián)網(wǎng),因此車載設備、車聯(lián)網(wǎng)平臺、用戶手機APP可以進行相互之間的數(shù)據(jù)交互。
1. T-Box與車輛通訊
(1)CAN BUS
- 高速CAN總線:速率可達到500kb/s,傳遞信息量較大、速度快,用于驅(qū)動系統(tǒng)的,主要連接發(fā)動機控制單元、ABS控制單元、安全氣囊控制單元、組合儀表等行車系統(tǒng);
- 低速CAN總線:速率為100kb/s,用于車身系統(tǒng),主要連接中控鎖、電動門窗、后視鏡、車內(nèi)照明燈等對數(shù)據(jù)傳輸速率要求不高的車身系統(tǒng);
目前汽車上的CAN總線連接方式主要包括高速、低速CAN總線兩種,此外中高級轎車還有一些如娛樂系統(tǒng)或智能通訊系統(tǒng)的總線,它們的傳輸速率更高,可以超過1Mb/s。
(2)OBD
OBD能監(jiān)測發(fā)動機、催化轉(zhuǎn)化器、顆粒捕集器、氧傳感器、排放控制系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、EGR等系統(tǒng)和部件。
- OBD通過各種與排放有關的部件信息,連接到電控單元ECU,ECU能檢測和分析與排放相關故障;
- 當出現(xiàn)排放故障時,ECU記錄故障信息和相關代碼,并通過故障燈發(fā)出警告,告知駕駛員;
- ECU通過標準數(shù)據(jù)接口,保證對故障信息的訪問和處理。
(3)I/O硬件
I/O硬件控制車輛是通過繼電器的閉合控制車輛的部分系統(tǒng),主要用于改裝車輛。由于車輛主機廠的CAN協(xié)議無法獲取,只能通過改裝車輛,采用T-Box直接與某些系統(tǒng)相連,中間通過繼電器的閉合控制。
2. 車輛與車聯(lián)網(wǎng)平臺通訊
車輛與車聯(lián)網(wǎng)平臺通過在T-Box上安裝的2G、3G、4G網(wǎng)卡可以將車載T-Box連入互聯(lián)網(wǎng),將車輛實時的狀態(tài)數(shù)據(jù)以報文的形式上報給車聯(lián)網(wǎng)平臺,車聯(lián)網(wǎng)平臺也主動下發(fā)指令給T-Box控制車輛。
(1)車輛上報給車聯(lián)網(wǎng)平臺的上行數(shù)據(jù)包括車輛狀態(tài)(車輛狀態(tài)、運行模式、車速、里程、檔位、加速踏板行程值、制動踏板狀態(tài))、定位數(shù)據(jù)(經(jīng)度、緯度、速度等)、BCM狀態(tài)(中控鎖、后備箱、車窗、車燈、喇叭、車門等車身部件狀態(tài))、EAS狀態(tài)(空調(diào)狀態(tài)、AC狀態(tài)、PTC、循環(huán)、風向、風量檔位等)。
上報數(shù)據(jù)的方式主要有:
- 周期性上報,每隔一段時間T-Box主動上報車輛的狀態(tài)數(shù)據(jù);
- 觸發(fā)式上報,當車輛某些狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)生變化時,T-Box上報車輛數(shù)據(jù),例如:車輛啟動時;
- 即時召讀,車聯(lián)網(wǎng)平臺主動查詢數(shù)據(jù),下發(fā)獲取數(shù)據(jù)指令,T-Box即時反饋車輛狀態(tài)數(shù)據(jù);
- 反饋上報,通過車聯(lián)網(wǎng)平臺下發(fā)控制指令后,反饋指令執(zhí)行結果。
(2)車聯(lián)網(wǎng)平臺下發(fā)指令給車輛的下行指令主要包括車輛控制(車門、車窗、空調(diào)、中控、車燈、后備箱、電機等開關控制)、空調(diào)控制(開關、風速、冷熱、風向、風量等),分為以下三個步驟:
- 車聯(lián)網(wǎng)平臺下發(fā)指令至T-Box;
- T-Box下發(fā)指令至車輛系統(tǒng);
- 執(zhí)行結果反饋給車聯(lián)網(wǎng)平臺。
3. 車聯(lián)網(wǎng)平臺與用戶APP通訊
目前用戶可直接通過手機APP與車聯(lián)網(wǎng)平臺交互,或者先與獨立的業(yè)務平臺交互,再由業(yè)務平臺與車聯(lián)網(wǎng)平臺交互,此種方式多用于分時租賃。用戶可下發(fā)對車輛的控制指令以及獲取的車輛的狀態(tài)數(shù)據(jù)。
(1)控制指令
用戶通過APP控制車輛主要是車鎖、車門、車窗、后備箱、空調(diào)的控制。
(2)狀態(tài)數(shù)據(jù)
用戶需要獲取車輛的狀態(tài)數(shù)據(jù)主要是車鎖、車門、車窗、后備箱、空調(diào)的實時狀態(tài)以及下發(fā)控制指令的結果反饋信息。
4. 車輛與手機APP直接通訊
車輛與手機藍牙通訊主要防止車輛在無信號場景下,無法通過網(wǎng)絡實現(xiàn)手機對車輛的控制,因此車輛與手機的藍牙通訊主要實現(xiàn)車輛的門鎖控制、啟動授權。
(1)靜態(tài)綁定
靜態(tài)綁定適用于私家車的使用場景,手機和車輛一對一長期綁定。
- 在車聯(lián)網(wǎng)平臺錄入車輛信息時錄入手機的藍牙信息以及MAC地址,并將信息下發(fā)至車載T-Box,并且將車載藍牙信息下發(fā)至手機,完成車輛與手機藍牙的綁定。
- 手機申請綁定車載藍牙,發(fā)送手機藍牙信息以及Mac地址至車聯(lián)網(wǎng)平臺,再由車聯(lián)網(wǎng)平臺轉(zhuǎn)發(fā)至車輛T-box中,并且將提前錄入車聯(lián)網(wǎng)平臺的車載藍牙信息發(fā)送至手機,完成手機與車輛的藍牙的綁定。
(2)動態(tài)綁定
- 車載SIM卡有信號,手機申請綁定車載藍牙,發(fā)送手機藍牙信息、Mac地址至車聯(lián)網(wǎng)平臺,再由車聯(lián)網(wǎng)平臺轉(zhuǎn)發(fā)至車輛T-box中,并將提前錄入車聯(lián)網(wǎng)平臺的車載藍牙信息發(fā)送至手機,完成手機與車輛的藍牙的綁定;
- 車載SIM卡無信號,手機申請綁定車載藍牙,發(fā)送手機藍牙信息、Mac地址至車聯(lián)網(wǎng)平臺,由車聯(lián)網(wǎng)平臺轉(zhuǎn)發(fā)至車輛T-box中但無法接受,此時可將存儲在車聯(lián)網(wǎng)平臺中上次用車完成車輛生成的藍牙配對信息下發(fā)至用戶手機,完成手機與車輛的藍牙的綁定。此種方式下每次使用該藍牙配對信息完便生成新的配對信息。
三、結語
幾十年前,你可能無法想象生活中的物聯(lián)網(wǎng)或在高速公路上運行的聯(lián)網(wǎng)汽車。
然而,今天車、車聯(lián)網(wǎng)平臺、用戶APP以及三者的數(shù)據(jù)交互便形成了完整的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),所有這一切現(xiàn)在正在發(fā)生,未來的日子充滿了許多可能性。我們有理由相信,物聯(lián)網(wǎng)對汽車行業(yè)、移動互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和消費群體將會產(chǎn)生巨大的影響。
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請問,基于obd和TBOX實現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng),產(chǎn)品經(jīng)理需要什么技術
我現(xiàn)在做的就是車聯(lián)網(wǎng)項目
哥,跪求車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品經(jīng)理需要做什么
mark下
obd確實是車聯(lián)網(wǎng)的重要一環(huán)
??