基于車聯網的智能車載導航系統的設計與實現

牟廣利

【摘 要】 基于車載導航系統車載藍牙的普遍技術應用和WIFI在車載領域的關鍵技術，開發車載GPS導航定位模塊應用程序，替代傳統的車載孤立3G系統，實現車載終端和TSP（Telematics Service Provider）的汽車遠程服務應用。

【關鍵詞】 車聯網 智能車載導航 車載終端

車聯網是“車載物聯網[1]”，是汽車與通信技術緊密結合的領域。車聯網作為物聯網在交通領域的應用，是智能交通系統的重要組成部分，同時也是最容易形成系統標準，最具備產業潛力的應用。我國雖然是汽車生產和消費大國，但是核心技術方面仍然落后于發達國家。而在車聯網技術領域，國內外的差距不是特別大，加強在這一領域的研究與應用，更容易縮小與發達國家的技術差距。

智能交通系統（ITs）[4]將成為今后交通發展的方向。作為智能交通系統重要組成部分的車輛導航成為了研究的熱點。車輛導航[2-3]系統是GIS、GPS和DR技術的綜合應用，為出行者提供靜態或動態的最優出行路線，并在駕駛過程中對駕駛者提供適時導引信息的駕駛輔助系統，幫助司機選擇最佳途徑，提高效率，為司機提前提供道路信息，例如道路轉彎、交通事故易發區的提示。

1 基于車聯網的智能車載導航系統

基于車載導航系統車載藍牙的普遍技術應用和WIFI在車載領域的關鍵技術，開發車載GPS導航定位模塊應用程序，替代傳統的車載孤立3G系統，實現車載終端和TSP（Telematics Service Provider）的汽車遠程服務應用。

1.1 系統總體設計

通過Telematics系統平臺和終端軟件，利用遠程通信、GPS等技術手段，整合呼叫中心、增值服務內容提供商、行業信息管理系統（如銀行車貸系統、車險管理系統及110聯動系統等）、多媒體資訊廣告內容提供商、電訊運營商等產業鏈的相關企業，為車主、汽車生產廠商、汽車銷售商（4S店）等提供位置信息、互聯網、汽車售后等服務。（如圖1所示）

（1）遠程喚醒技術。車載終端內部集成3G模塊，該模塊可實現在車載終端關閉的情況下，車主通過平臺系統請求遠程服務，由平臺系統發送特定喚醒指令喚醒車載終端，實現在車載終端關閉的情況下也能夠實現車載終端的技術要求。車載終端內部集成的3G模塊，在車身熄火拔掉鑰匙或車處于關閉的狀態下，3G模塊進入到待機狀態，只要接收到平臺系統下發的特定3G喚醒短信，3G模塊就自動喚醒，并且發送一個電平信號到MCU單片機系統，MCU檢測到后啟動電源控制系統使車載終端進入到正常的工作狀態，從而繼續后續的正常平臺服務請求。

（2）手機映射（WiMo）技術。WiMo（Wireless Mobile Multimedia Transmission Protocol）移動終端多媒體傳送技術是支持高清音視頻傳輸的技術協議，通過USB、Wi-Fi、HDMI、藍牙等傳輸手段，可實現移動終端與車載導航終端之間的屏幕與聲音實時同步，有效擴展移動終端的展現能力。它是一種支持移動終端與大屏幕設備間的有線、無線、實時、高清音視頻信息傳輸的技術，實現了以移動終端為核心的多屏共享互動。

1.2 系統軟件設計（圖2）

（1）CTI服務器：負責接收處理電話排隊機送來的語音數據。

（2）錄音服務系統：負責錄制和存儲所有語音數據。

（3）座席軟件：所有業務的操作界面，信息、數據、處理、查詢、統計、設置、提示等。

（4）工單管理系統：負責所有新工單的生成，查詢，修改，派發等。

（5）CRM系統：負責客戶資料的管理。如：客戶信息、消費習慣、用車習慣、生活幫手、親友信息等。

（6）地理信息系統：負責提供分中心座席所需的所有地理信息數據，已及分中心的地理信息采集錄入。

（7）遠端控管系統：監控整個系統運行狀況，遠程啟動關閉任意服務軟件。監控任意服務器內存、CPU等資源使用情況。當發生異常狀況時，主動向相關人員發送短信報警。

（8）計費系統：負責所有業務的計費、收費、結算、賬單統計等。

（9）話務管理系統：軟電話、錄音、調用、備份、報表、溢出設置、群組設置等。

（10）業務配置管理：各種資源的錄入、查詢、修改，及各種業務的資費配置。

（11）統計報表：自由選項、多條件組合統計，分析計算產生圖表及報表。

（12）FTP服務器：主要負責錄音文件的上傳。

2 系統導航功能說明

2.1 實例演示說明

通過名稱檢索設定目的地。

操作步驟如下：

步驟1：在地圖畫面點擊[名稱檢索]按鈕。

步驟2： 在名稱檢索畫面點擊[廣東]

注：紅圈中的區域為當前自車所在區域，若檢索的設施不是自車所在區域，則可以通過檢索區域變更功能變更檢索區域。點擊圖中的[廣東]按鈕就可以遷移到<區域選擇>畫面了。

步驟3： 在區域選擇畫面點擊[北京]。

步驟4：返回名稱檢索畫面，手寫輸入“天安門”后，點擊[確定]按鈕。

步驟5：輸入關鍵字“天安門”，點擊[天安門]。

步驟6：光標點位置為“天安門”，點擊[目的地]按鈕。

系統將自動計算出一條引導路線。

步驟7：點擊[導航]按鈕將開始導航。如果此時開車走行或等待10s無動作將自動切換到開始導航狀態。

紫紅色線條為系統給您計算好的路線，根據語音提示您就可以開始愉快的導航旅程了。

2.2 社會效益

系統的研發能夠為公眾駕駛出行提供動態位置信息服務、天氣預報、實時交通路況、旅游信息、動態故障診斷、緊急人車安全救助、一鍵通智能交通、醫療救援等服務，極大地方便了人們出行，提高了公眾駕駛的安全性和有效性，不斷滿足人們對精致生活的需求，在保障人們生命財產安全的同時，也為城市的建設創造了良好的交通環境，有利于智能交通的早日實現與普及。

3 結語

車載導航首先可以優化交通效率。普及導航后，帶來的是更智能、更科學、更高效的交通管理體系，在很大程度上緩解了城市的交通壓力。其次，隨著我國經濟的迅猛發展，城市道路改動比較頻繁，如果采用個人導航終端，則可以隨時更新，保證電子地圖永遠是最新的、準確的，能夠及時把握道路變化情況并幫助司機設計出最佳、最快、最經濟的行駛路線，提高行車效率。使出行者可以提前選擇適當的出行方式和出行時間，從而起到緩解擁堵、改善環境的作用。再次，影視娛樂、實時新聞播報等多媒體信息為司機的出行增強更多的樂趣和便利。

參考文獻

[1]Kevin Ashon.物聯網概念的提出.美國麻省理工學院，1999.

[2]洪大永.GPS全球定位系統技術及其應用.廈門：廈門大學出版社，1998.

[3]過靜君.GPS在智能交通系統中的應用.北京：人民交通出版社，1997.

[4]達新宇.現代智能交通系統及其發展趨勢.北方交通大學學報，2006.