手機車機互動的應(yīng)用模式及關(guān)鍵技術(shù)分析

熊 靜，陳荊花，趙 猛

（中國電信股份有限公司上海研究院 上海200122）

1 應(yīng)用背景

數(shù)據(jù)顯示，2011年國內(nèi)汽車銷量為1 850.51萬輛，其中乘用車1 400萬輛，其車載信息服務(wù)前裝率尚不到5%，遠低于歐美國家的26%，增長潛力巨大。主要汽車廠商都開始重點關(guān)注我國車載信息服務(wù)前裝應(yīng)用。

總體而言，國內(nèi)的車載信息服務(wù)市場尚處于起步階段，主流國內(nèi)汽車制造商正處于前期規(guī)劃和研發(fā)階段，除少數(shù)國外主流車廠提供的服務(wù)外，目前的市場主要由小型第三方服務(wù)提供商推動，市場規(guī)模較小；市場由整車廠商主導，只有少部分車型通過前裝設(shè)備加裝車載信息系統(tǒng)，集中在高級轎車和中高級轎車，相關(guān)的服務(wù)功能僅限于救助、安全、藍牙、免提、導航和極少的信息服務(wù)，服務(wù)內(nèi)容的黏性相對有限，服務(wù)成本較高。

目前，Telematics車載終端的通信模式基本上以內(nèi)嵌的通信模塊為主，簡稱單通道模式。對汽車廠商及最終的車主來說，單通道模式可能會帶來如下幾方面的問題。

·實現(xiàn)安全、救援等車載信息服務(wù)的核心功能時，需要一個非常可靠和安全的傳輸通道，該通道需要與互聯(lián)網(wǎng)隔離；而車主的娛樂需要與互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接以便選擇互聯(lián)網(wǎng)無限豐富的資源，這兩種需求在通道的選擇上是有差異化的。

·對于需要娛樂功能的車主來說，他們已經(jīng)習慣了通過互聯(lián)網(wǎng)的大流量獲得娛樂信息等服務(wù)，而車廠出于對成本控制的考慮，需要限制車載終端上的數(shù)據(jù)傳輸流量。在目前的模式下，由于安全救援、車輛數(shù)據(jù)采集等需求產(chǎn)生的流量，車廠愿意買單，而由信息娛樂等車主個性化需求產(chǎn)生的流量，車廠更希望由車主付費，單通道模式難以區(qū)分由多種服務(wù)應(yīng)用產(chǎn)生的流量。

·目前我國車主能接受的車載信息服務(wù)費用并不高，通用OnStar在免費服務(wù)期結(jié)束后，用戶流失嚴重，續(xù)約低的現(xiàn)象也在一定程度上說明了這個特點。在車載信息服務(wù)費中，通信成本占據(jù)了一定比例，而大部分車主的手機套餐通信量基本用不完，車主非常希望在費用和流量上與手機共享，這是目前車載單通道模式無法做到的。

·物美價廉的手機導航已經(jīng)被許多車主接受，而目前的車載信息服務(wù)系統(tǒng)尚未考慮如何在車內(nèi)為手機導航提供一個更好的使用環(huán)境和使用體驗。

基于上述行業(yè)背景，智能手機與車機互動的解決方案應(yīng)運而生。

2 業(yè)界案例

智能手機與車機的交互操作，在汽車界業(yè)內(nèi)已經(jīng)有成功案例，如福特 SYNC、雪佛蘭 MyLink、豐田 Entune、奔馳Mbrace 2.0等。福特SYNC的大獲成功，幾乎成了業(yè)內(nèi)典范及各大車廠研究Telematics模式的重要參考。

福特SYNC是專為手機和數(shù)字媒體播放器配備的福特車載多媒體通信娛樂系統(tǒng)，把用戶與其所需要的信息在其所需的任何時間、地點連接起來，幫助提升駕駛者的生活品質(zhì)。福特SYNC于2007年在北美市場首次應(yīng)用在08款福特福克斯車型上。除較大規(guī)模的商用或租賃車隊用車以外，SYNC已經(jīng)應(yīng)用在北美市場上的所有福特和林肯品牌旗下的產(chǎn)品上。主要功能包括話音控制免提通話、無間斷通話、短信朗讀、快速話音識別等，囊括了與移動電話相同的功能，所有功能都可顯示在車載顯示屏上。

雪佛蘭聯(lián)手OnStar推出MyLink服務(wù)，為車主提供無線智能手機技術(shù)，將OnStar的體驗從安全領(lǐng)域延伸到信息娛樂領(lǐng)域，將智能手機的功能無縫集成到汽車之中，使用戶在駕駛過程中可以安全使用手機。MyLink車載信息娛樂套件采用基于藍牙連接模式的免提話音通話和觸屏控制技術(shù)，以O(shè)nStar的安全性為基礎(chǔ)，整合了當今智能手機強大的移動寬帶連接和在線服務(wù)功能，無縫集成Pandora網(wǎng)絡(luò)收音機等在線服務(wù)。

豐田 Entune系統(tǒng)利用當今消費者廣泛使用的移動電話及其應(yīng)用程序創(chuàng)建了豐富的車載體驗，集成了導航、娛樂以及信息服務(wù)，使得用戶不用觸碰手機就能獲得信息和娛樂等內(nèi)容，從手機到汽車應(yīng)用的無縫連接正好滿足了消費者的期許。為了盡可能保證所有用戶都能利用該無線連接技術(shù)，豐田Entune適配了一系列帶數(shù)據(jù)套餐的手機，用戶下載Entune系統(tǒng)后，使車載藍牙和手機藍牙配對，識別后用戶即可以體驗個性化內(nèi)容和服務(wù)。

此外，通用即將推出智能手機應(yīng)用 GoGo Link，把智能手機的導航投射到車載觸屏上，可用觸摸屏觸控該系統(tǒng)，還可通過車輛音響收聽話音指示。新奧迪A3已經(jīng)全面搭載Telematics、Facebook和Twitter技術(shù)，結(jié)合智能手機，提供導航、旅行及天氣信息、音樂以及在線社區(qū)Facebook、Twitter服務(wù)；2013款現(xiàn)代索納塔即將提供一年免費Blue Link Telematics系統(tǒng)，結(jié)合安全、服務(wù)和信息娛樂，如話音發(fā)送短信、POI網(wǎng)絡(luò)搜索和下載、TBT導航和發(fā)送車輛月度報告，車輛后視鏡上的按鈕和智能手機都可以啟動Blue Link。

3 發(fā)展趨勢

從以上案例可以看出，智能手機與車機的融合已成為車載信息服務(wù)發(fā)展的熱點，移動互聯(lián)網(wǎng)對于汽車工業(yè)的影響日益明顯。

目前，車載信息服務(wù)仍以安全、救援、導航等基本功能為核心，但調(diào)研發(fā)現(xiàn)很多車主均希望車載信息服務(wù)能在娛樂、咨詢等服務(wù)上豐富多彩，針對汽車的應(yīng)用將逐步向在線化、綜合化方向發(fā)展。首先采用智能手機實現(xiàn)導航等傳統(tǒng)車載應(yīng)用已經(jīng)成為車載應(yīng)用發(fā)展的新趨勢。預計2012年，智能手機導航占汽車導航系統(tǒng)單位銷量的份額將超過50%，遠遠超過2009年23.4%的份額兩倍多，遠高于其他導航解決方案，并將在其后數(shù)年牢牢占據(jù)領(lǐng)先地位。同時，越來越多的車載應(yīng)用從以導航為主的應(yīng)用，向集成了交通導航、汽車遠程監(jiān)控、車輛診斷、信息應(yīng)用、娛樂應(yīng)用等功能的綜合式應(yīng)用發(fā)展，在汽車上基于用戶實際地理位置提供個性化的移動互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，還借鑒移動互聯(lián)網(wǎng)的開發(fā)模式，通過車載應(yīng)用商店吸引更多的應(yīng)用開發(fā)者，創(chuàng)新更多的車載信息服務(wù)應(yīng)用。無論是在業(yè)務(wù)應(yīng)用還是在商業(yè)模式方面，移動互聯(lián)網(wǎng)與車載信息服務(wù)的融合都在日益加深。

從產(chǎn)業(yè)鏈的角度來看，對于在產(chǎn)業(yè)鏈占據(jù)主導地位的車廠而言，越來越期望開發(fā)車機內(nèi)嵌+外接手機的雙通道方式來實現(xiàn)車載服務(wù)安全通道和信息娛樂通道的分離。首先，可以保障重要車輛數(shù)據(jù)的傳輸安全，而且采用靈活的模塊化架構(gòu)，在滿足不同車型、不同客戶的差異化服務(wù)需求的同時，降低車載終端成本；其次，可降低車內(nèi)通道使用的流量及通信資費，避免車廠再投入高額成本為客戶的個性化需求買單，使車廠所需負擔的通信成本可以大大降低。

對于車主來說，可體現(xiàn)以下3方面的利益：在保障安防和汽車診斷等安全性需求的前提下，以低成本在車載信息服務(wù)中享受更多創(chuàng)新的移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用；車載信息服務(wù)免費期過后，可以享受更低的續(xù)約費用；手機通信、導航功能與車內(nèi)駕乘環(huán)境更緊密地整合，可以享受更加舒適、便捷的使用體驗。

因此，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)突飛猛進的發(fā)展，將智能手機日益豐富的應(yīng)用與車載信息服務(wù)相融合是一種雙贏的商業(yè)模式。可以判斷，在未來的車載信息服務(wù)發(fā)展中，智能手機將扮演越來越重要的角色，更多的國內(nèi)外車廠將采用智能手機與車機融合的解決方案。

4 典型應(yīng)用模式

對手機車機互動的典型應(yīng)用模式進行具體的分析，在通道層面可以有如下兩種部署方式。

（1）雙通道部署方式

即在車載終端上配置一個3G通信模塊，作為話音和數(shù)據(jù)的一個傳輸通道；通過車載終端上的接口，以藍牙、USB接口或Wi-Fi的方式使車機與車主的智能手機進行連接，建立另一個話音和數(shù)據(jù)傳輸通道，通過內(nèi)嵌通道充分滿足車廠及車主對車載信息服務(wù)高安全性的核心需求，同時通過手機通道接入互聯(lián)網(wǎng)的豐富資源優(yōu)勢，給車主最大的選擇權(quán)，提高信息娛樂的豐富性，提升車主娛樂和信息服務(wù)體驗，使車主的手機和車輛的互動更加人性化、個性化。

（2）不設(shè)置車載內(nèi)置通道

選擇手機通道作為唯一的車載信息服務(wù)通道方式，即通過車載終端上的接口，以藍牙、USB接口等方式使車機與車主的智能手機連接，建立車載話音和數(shù)據(jù)傳輸通道，如福特SYNC的模式。

相對而言，第一種模式更關(guān)注車載信息服務(wù)的安全應(yīng)用，第二種模式則更關(guān)注車載信息服務(wù)的信息娛樂應(yīng)用。車廠可以根據(jù)車型的定位和目標用戶群的需求進行具體策略的選擇。

在應(yīng)用層面，車機手機互動目前和未來一段時期將主要有如下模式。

（1）屏幕同步

手機與車機之間建立互動連接后，手機當前屏幕以默認的最佳適配尺寸投射到車機屏幕上，作為車機的當前屏幕輸出，同時用戶可以通過觸摸屏對車機屏幕的顯示尺寸進行放大、縮小、旋轉(zhuǎn)等操作，滿足個人的視覺偏好。

用戶可以直接操作手機，所導致的屏幕變化同步映射到車機屏幕上；用戶可以在車機屏幕上對手機應(yīng)用進行觸屏操作，這些輸入信號能被手機接收為當前應(yīng)用的輸入，導致手機屏幕發(fā)生的改變將映射到車機屏幕上。

（2）資源共享

車機可以共享手機的無線網(wǎng)絡(luò)，通過手機通道接入車載信息服務(wù)平臺與移動互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)服務(wù)，通信資費計入手機賬戶。用戶可以通過車機盡情享受信息娛樂功能，而不必擔心車機原本的卡資費不夠而導致停機。

車機與手機形成數(shù)據(jù)共享，將手機上的圖片、音樂、電影、文件取到本地進行播放；也可以通過音頻線或藍牙免提將手機上的聲音通過車載音響播放。

（3）手機對車機的遠程監(jiān)控

手機能夠獲取車機/車輛的相關(guān)信息，如行駛信息；可以遠程對車門進行上鎖和解鎖等。

（4）應(yīng)用遷移

手機與車機能夠?qū)?zhí)行中的應(yīng)用推送給對端，流暢地繼續(xù)執(zhí)行。例如在手機上設(shè)定好導航規(guī)劃，上了車直接推送到車機，車機導航軟件繼續(xù)導航；或?qū)⑹謾C上正在聽的音樂，上車后推送給車機，車機的音樂播放器繼續(xù)播放。

5 關(guān)鍵技術(shù)

手機與車機互動的實現(xiàn)技術(shù)，業(yè)界有兩種主流模式：一種是以MirrorLink和Wi-Fi-Display為代表的屏幕投射模式，一種是以福特SYNC為代表的API交互模式。

5.1 屏幕投射模式

屏幕投射模式示意如圖1所示。MirrorLink通過藍牙/USB/Wi-Fi承載方式、Wi-Fi-Display通過 Wi-Fi Direct方式，將手機屏幕投影到車載終端屏幕中，通過車載終端對手機應(yīng)用進行控制。這兩種技術(shù)的基本模式一致，實現(xiàn)的協(xié)議棧不同，如圖2所示。Wi-Fi-Display原本定位于手機與電視屏等高畫質(zhì)影像顯示屏之間的互動，因而更注重視頻壓縮、傳輸時延，這方面優(yōu)于MirrorLink，但Wi-Fi-Display手機的耗電較快。

通過藍牙/USB/Wi-Fi承載方式，將手機屏幕投影到車載終端屏幕中，通過車載終端對手機應(yīng)用進行控制。該屏幕投射技術(shù)的應(yīng)用層是基于UDP或TCP。音頻基于UDP提供音頻交互；VNC（RFB）通過TCP實現(xiàn)屏幕顯示數(shù)據(jù)傳輸與控制信息傳輸；UPnP通過UDP廣播與TCP Socket進行業(yè)務(wù)協(xié)商與遠程應(yīng)用控制；DAP實現(xiàn)手機應(yīng)用的授權(quán)驗證 （所用應(yīng)用都需要得到車廠的驗證并授權(quán)）。此方案需要車載終端與手機支持 VNC（RFB）、UPnP，由于投影方式所需帶寬及處理要求較高，需要高處理能力的手機以及高帶寬的傳輸通道 （如USB 3.0、Wi-Fi或 BT 3.0/4.0）。

5.2 API交互模式

API交互模式示意如圖3所示。福特SYNC以藍牙/USB為承載，通過標準的API協(xié)議將車載終端與汽車的部分能力進行開放，手機應(yīng)用開發(fā)商根據(jù)API協(xié)議進行適配開發(fā)，實現(xiàn)與車載終端的互動。手機與車載終端之間的連接通過藍牙或USB為承載。通過API協(xié)議，手機應(yīng)用開發(fā)商可實現(xiàn)如下能力：通過車載終端的話音識別系統(tǒng)實現(xiàn)話音UI；將信息通過車載終端的屏幕進行顯示；通過車載終端的TTS引擎進行文本朗讀；通過車載終端、車內(nèi)界面或按鍵提供手機應(yīng)用的控制與選擇；獲取車輛數(shù)據(jù)，包括車速、GPS數(shù)據(jù)、油耗等數(shù)據(jù)。

5.3 兩種模式對比

屏幕投射模式與API交互模式的具體差異表現(xiàn)在以下幾個方面。

（1）應(yīng)用范圍不同

車機與手機通過MirrorLink或Wi-Fi-Display建立互動連接后，車機可以隨意使用手機上的任何應(yīng)用。在福特SYNC的模式下，車機只能使用手機采用其開放的API所開發(fā)的應(yīng)用。

（2）UI體驗不同

在MirrorLink或Wi-Fi-Display模式下，用戶可以按手機上的使用習慣使用車機上的應(yīng)用，因為兩者的UI界面完全一致。福特SYNC的車機手機應(yīng)用的顯示并不一致，因為福特SYNC方案在車機和手機上都要做應(yīng)用開發(fā)，雙方交互的是數(shù)據(jù)流，而UI界面上是相互獨立的。

（3）開發(fā)適配機制不同

MirrorLink或Wi-Fi-Display的互動機制是車機與手機平臺之間的適配，只要車機與手機支持該機制，任何手機上的應(yīng)用都可以在任何車機上進行展示和控制，而不需要在車機上再進行應(yīng)用的開發(fā)適配。福特SYNC車機與手機之間的互動，首先需要車機平臺支持能力開放API，其次需要在每個手機應(yīng)用中調(diào)用該API進行開發(fā)，最后還需要車機應(yīng)用在業(yè)務(wù)邏輯上與手機應(yīng)用進行配合，然后才能完成互動。

相對而言，MirrorLink或Wi-Fi-Display的模式能夠帶來更開放的用戶體驗，應(yīng)能成為未來的主流模式。

6 結(jié)束語

目前，車聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的重點應(yīng)用領(lǐng)域，車聯(lián)網(wǎng)與移動互聯(lián)網(wǎng)的深度融合是業(yè)界探索的熱點，移動互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)模式將為車載信息服務(wù)創(chuàng)新注入新鮮的血液，車機手機的互動模式將有效豐富車載應(yīng)用，提升用戶體驗，降低車廠成本，使車載服務(wù)從封閉走向開放，同時也為電信運營商加大對于車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的影響力提供更大的可能性，值得重點關(guān)注和推動。