基于移動互聯網的電動汽車運營管理系統研究

韓 蜀 王 棟 李 鋼

1 中國普天信息產業股份有限公司 北京 100080

2 國家無線電監測中心檢測中心 北京 100041

在2015年召開的兩會上，國家總理李克強在政府工作報告中首次提到：“制定‘互聯網+’行動計劃，推動移動互聯網、云計算、大數據、物聯網等與現代制造業結合，促進電子商務、工業互聯網和互聯網金融健康發展。”[1]這是互聯網新技術第一次出現在《政府工作報告》中，因此，“互聯網+”和“移動互聯網”等互聯網新技術成為當前人們關注和討論的新熱點。

互聯網的發展和對傳統行業的滲入，已經成為未來很多產業發展的重要基礎。例如異地租還車業務，通過網絡的信息交互，將大大減少空車的異地調度，既促進了這個行業的發展，也方便了人們的旅游和異地工作，還引發了新的異地租還車旅行一族的興起。因此，我們必須要關注目前互聯網發展對傳統產業的改造作用。現在我們已經清晰地看到，互聯網的接入手段將逐步演變到以無線寬帶為主，移動智能終端的發展為我們帶來靈活使用的應用終端，這些發展帶領我們走入了“移動互聯網”的新領域。

1 全球移動互聯網發展迅速

1973年，馬丁·庫帕發明了移動電話，50年后，移動電話已經成為我們生活中必不可少的一部分，幾乎達到人均一部的水平，將我們的生活與移動終端緊密相連[2]。

互聯網則是在倫納德·克蘭羅克于1962年提出的分組交換概念的基礎上誕生，它的出現徹底顛覆了傳統的通信模式。

如今，本來這兩個不太相干的技術融合在一起，引發了一場信息通信領域的革命——推動了“移動互聯網”的出現。隨著移動通信4G技術的推出，已經構建了一個從移動終端到終端的全IP連接模式，構成了移動互聯網的技術基礎并引發廣泛的應用場景，同時也將改變我們的生活[3]。

移動互聯網是指互聯網技術、平臺技術和與之相適應的商業模式及應用，與移動通信技術結合并實踐的活動的總稱[4]。移動互聯網的核心仍是傳統的互聯網，可以認為移動互聯網是在傳統互聯網的基礎上在接入層面通過移動寬帶技術進行補充和延伸的產物；因此，通常對移動互聯網的定義就是傳統的互聯網+可移動的終端。移動互聯網發展的關鍵取決于可上網的移動終端的發展，這種終端實際包含兩個方面的技術內容，即移動寬帶接入和移動智能終端。

1.1 全球移動通信和互聯網的發展狀況

根據相關統計，2014年全球移動電話的發展進入一個新的臺階，普及率達到98.2%，圖1給出了全球ICT的發展情況[5]。

圖1 全球2000年～2014年ICT發展情況示意圖

1)全球ICT發展基本概況。2000年～2014年全球移動電話發展迅猛，從開始低于固定電話普及率的水平，到2014年達到固定電話的6倍。互聯網的普及率從2000年的5%發展到2014年的38.8%，移動寬帶的普及率不到10年的時間從0發展到2014年的30%，這些發展已經成為推動移動互聯網發展的一個重要因素。

2) 全球移動智能終端的發展。推動移動互聯網發展的另一個重要因素就是移動智能終端，2014年全球移動智能終端的銷售超過12億部，較2013年增長28.4%，占全球移動終端銷售量的三分之二。移動寬帶技術和移動智能終端應用的發展，快速帶動了全球移動移動互聯網的發展。

1.2 我國移動互聯網的發展情況

1) 各類信息通信的水平不斷攀升[6]。圖2給出了我國2000年～2014年固話普及率、移動電話普及率、互聯網普及率和移動寬帶普及率的變化情況。

圖2 2000年～2014年中國ICT發展情況

對比圖1可以看出，我國ICT的相關數據在2000年均低于全球的平均值，到了2014年除移動電話普及率外其他數據均高于全球平均值，特別是互聯網的普及率高于全球平均值近10個百分點。移動寬帶的發展更是如此，我國晚于全球近10年開展3G業務，但是其發展速度異常迅猛，僅6年時間，我國移動寬帶普及率已經高于全球平均水平。

2) 移動智能終端發展更為迅猛。繼2012年我國移動智能終端對當年移動終端滲透率超過50%以后，2014年其滲透率已高達80%以上，遠遠高于全球的智能終端發展水平，這一發展促進了我國移動互聯網的快速增長。

3) 手機上網用戶不斷增加。我國移動互聯網發展的另一個例證就是，移動寬帶接入技術和移動智能終端的發展，使得移動終端上網用戶比例迅速增加。根據中國互聯網絡信息中心(CNNIC)發布的相關統計資料表明，我國手機上網用戶的比重增長快速。圖3給出了2007年～2014年我國互聯網用戶和手機上網用戶及占比的變化狀況。我國的手機上網用戶增長幅度明顯大于互聯網用戶的增長幅度，從中可以看出移動智能終端對我國互聯網的發展以及對移動互聯網演進起到很好的支撐作用。

圖3 2007年～2014年我國互聯網用戶、手機上網用戶變化圖

4) 我國移動互聯網的新應用推廣迅速。很多互聯網運營商和服務商不斷針對移動互聯網的發展態勢，開發出各類吸引人的相關業務。最典型的是2014年春節騰訊公司推出的微信搶紅包，一夜之間紅遍全國，它巧妙地將移動互聯網應用與中國的傳統節日結合在一起，推出第一天使用量就超過500萬，僅僅2天的時間微信用戶綁定個人銀行卡達2億張，它用2天時間完成了支付寶用8年時間才完成的事情[7]。2015年移動網絡紅包應用更加廣泛，QQ、支付寶、新浪微博等網絡大牌也加入網絡紅包領域，使得2015年網絡紅包的形式和內容更加豐富多彩，推動2015年春節的祥和氣氛，每個人都能感受到移動互聯網就在我們身邊。

應該說，移動互聯網不僅可以用于個人業務，同樣可以在企業服務方面有所應用。移動互聯網通過對個人和企業的服務，可以讓每個人感到便利，感到移動互聯網在不斷地貼近我們的生活。

2 移動互聯網的特點和應用支撐

2.1 移動互聯網的特點

通過移動互聯網的定義可知，其與傳統的互聯網具有相同的核心理念和價值觀，但是移動互聯網由于具有應用終端的移動性所帶來的便利，它具有傳統互聯網所不具備的實時性、隱私性、便攜性、準確性、可定位等特點，使得移動互聯網比傳統互聯網具備更豐富和更個性化的應用特性[8]，具體分析如下。

1) 終端移動性：由于使用移動互聯網業務的用戶可以在移動狀態下使用互聯網的服務，用戶終端所具備的方便攜帶和使用便宜的特點，已經衍生出我國的拇指一族。

2) 業務的私密性：由于移動終端的私有性，比傳統的互聯網更具有安全性。因此，移動互聯網使用的內容和服務更具有私密性，如目前經常使用的手機銀行、支付業務和電子商務等業務都具有這一特點。

3) 終端和網絡使用的局限性：在網絡能力方面，受到無線網絡傳輸環境、技術能力、用戶擁擠等因素限制，使得用戶感覺某些場景下應用速度慢；在終端能力方面，受到終端屏幕大小、處理能力、電池容量等的限制，制約移動互聯網的應用。

可以說，移動互聯網與傳統互聯網在應用中是可以互相補充的，在目前二者都是不可或缺的。

2.2 移動互聯網的應用支撐平臺

應該特別指出的是，在移動互聯網的實際應用中起關鍵作用的是應用支撐平臺。我們看到，目前移動互聯網領域的競爭非常激烈，在這個領域中，信息服務提供商、終端廠商和運營商在內的商家爭相進入，為奪取整個產業鏈的戰略制高點，共同瞄準了“應用支撐平臺”。目前，很多電商依托傳統互聯網的應用、通過建立“移動應用平臺”延伸到移動終端應用之中，通過移動互聯網擴大了用戶的應用場景，還引發了新型的O2O業務。

應用支撐平臺起到了移動互聯網領域應用的技術支撐作用，通過平臺將應用的技術關注降到最低，使用戶方便地使用其提供的業務服務。構建支撐平臺的目的就是對移動通信與互聯網技術能力進行聚合和開放，降低業務應用開發難度，支撐業務應用快速交付。

3 移動互聯網的應用實踐

在移動互聯網發展的新時期，中國普天依托在信息技術和在移動互聯網領域的成功應用經驗，邁入新能源電動汽車的運營服務領域。

目前，新能源電動汽車在實際使用中主要存在3方面的問題。

1) 從技術來看，電動車的單次充電時間長(一般需要2～4個小時)，充電基礎設施建設嚴重滯后，電動車使用者在途尋找充電設施困難。

2) 對于電動車這樣一種新技術，司機對其性能了解不夠，有效掌握充電時間有一定的難度。

3) 當新電動車找到充電站后，可能充電站的充電樁被占用，并且需要等待較長的時間，這給用戶使用電動車帶來很多不方便，甚至會給用戶造成損失。

以上問題很大程度地影響了電動汽車的有效推廣和應用。例如深圳市部分公交車剛改為電動汽車時，深圳巴士集團因為擔心電池容量不夠用，初期一臺車每天只敢跑120Km，僅為傳統燃油車的一半里程，嚴重影響了公交運營的效率，使得運營成本加大。

3.1 搭建新能源汽車運營網絡智能管理平臺

中國普天在移動互聯網和物聯網領域已有的成功經驗基礎上，將信息技術引入新能源電動車領域，有效地實現了新能源電動汽車的運營服務。普天充分借鑒移動互聯網運營的支撐平臺作用，首先搭建新能源汽車運營網絡智能管理平臺(以下簡稱：智能管理系統)，并在自己所服務的新能源汽車里安裝無線通信終端，該終端可以采集汽車(包括電池)的各種信息，將車輛借助移動互聯網聯入智能管理系統，同時將各個充電站及相關信息聯入平臺，實現對車輛及車輛信息和充電站的綜合一體化的管理。其系統結構見圖4所示。

圖4 中國普天“城市新能源汽車充換電網絡智能管理系統”

該平臺系統充分發揮了中國普天在信息技術領域的歷史積累，融合了現代信息處理技術、移動寬帶通信技術、自動化檢測技術、現場總線控制技術、地理信息系統、全球衛星定位技術和海量數據處理分析技術，利用該系統可以對城市運行的電動車輛以及車輛信息(包括動力、電池等關鍵信息)進行在線全程全網監控[9]。

3.2 合理的搭建充電設施

充電設施的搭建，直接影響到對不同汽車的充電效果，因此針對不同的車輛需根據不同的原則搭建充電設施。

1) 針對公交車輛。公交車輛本來就有站場，因此公交車輛的充電設施就建立在公交站場，主要為本站場的公交車服務，根據公交線路的重要程度，設立充電和換電設施。在車充電一般需要3～4小時，可以根據公交車的調度安排利用休息時間和晚間充電；換電采用立車充電，時間一般不超過10分鐘，這樣可以有效保障車輛的運行。

2) 針對出租車和社會車輛。根據深圳市政府的整體規劃，選擇合適地點建設充電站，在站點設立快充(需要30分鐘)和一般充電(需要2～3小時)樁。相關車輛進站后，可根據充電樁忙閑情況和本人時間安排選擇充電方式。

為體現更人性化的服務，在所有充電站設立司機休息室，免費提供飲水和送餐信息，一定程度弱化了司機等待充電的急躁情緒。

3.3 系統的功能描述

系統通過對管理平臺上在線車輛的信息采集，對在線車輛電池的工作狀態進行監控管理，通過信息技術把城市納入管理的所有電動車輛和各個加電站聯成了網。管理平臺實現了對區域車輛和加電站的智能化檢測和管理，可以使用戶隨時隨地了解自己的電動車是否該充電，通過系統提示，用戶還可以了解附近的哪個充電站有空位，有效提高車輛的運營管理效率。

3.3.1 針對公共交通電動汽車的管理

1）基本功能。管理平臺根據對公交車運行中剩余電量的監測數據、車輛當前位置數據和道路交通數據進行統計，通過大數據分析的結果，設置電量剩余告警值。在公交車運行時，根據道路狀況、車輛位置和在線檢測到車輛剩余電量達到告警值時及時通知司機，準備返廠充電或換電池。與此同時，通知相關的充電站做好對該車的充電或換電準備，有效地提高車輛的充/換電效率。

利用此系統，還可以根據車輛運行的基本情況和數據分析，合理安排出行車輛，使得充電時間盡可能排在晚上或非高峰運營時段。

2）增值功能。可以利用車載終端隨時交接車輛在路上的運行狀態，通過與智能公交系統聯網，可以預告車輛到站時間。

3.3.2 針對電動出租車和社會車輛的管理

1）基本功能。管理平臺根據對入網車輛運行監測數據(包括剩余電量和車輛位置信息)的分析，制定出不同類型車輛剩余電量的告警值。當車輛運行剩余電量接近告警值時，向車輛發出告警，同時給司機發出周邊充電站情況(有無空余充電樁、充電站滿額時最快能充電時間等信息)，指導司機有效完成尋找和充電過程。

2）增值功能。所采集的車輛運行信息，通過數據匯集可以為深圳智能交通系統提供特定的歷史車輛運行數據，供進一步分析使用。

通過上述系統的功能描述，我們可以看出，“智能管理系統”完全融合移動互聯網(實時采集動態車輛信息)和固定互聯網(路況和充電站信息)實現對新能源電動汽車的實時監控和指揮，有效完成車輛的充電管理工作。

3.4 系統運行效果

2011年在深圳市舉辦大運會，此次大運會的一個理念就是節能環保，深圳市將大量公交車和出租車換成具有環保理念的新能源電動汽車。中國普天作為深圳新能源電動汽車服務的特許運營商，將創新的商業模式與深圳現實相結合。在大運會之前，僅僅用了3個月的時間，在深圳建成并運營57座充換電站，這些站場分布在市內全部44個比賽場館周邊，擁有850個充電樁位。全面覆蓋了為大運會專設的77條新能源電動公交專線和部分出租車輛，全面為2 000輛大運會新能源公交車和出租車提供充換電保障服務。

深圳電動公交車通過使用“智能管理系統”進行車輛信息的實時監測和管理，使得車輛的運行距離從開始的每天運行120Km發展到150Km，通過進一步的優化和管理后，汽車運行距離到了220Km，已經達到了燃油公交車每天所跑的里程。現在“管理中心”已經被深圳市政府授予“深圳市公交新能源汽車應用示范基地和應用數據中心”稱號，成為電動汽車運營管理網絡的一項示范工程。

經過多年的建設，中國普天在深圳建設的電動汽車充電基礎設施已達到74座充換電站，擁有1 000多個充電樁位，完全覆蓋了深圳除大鵬新區外的9個行政區，能同時服務純電動、混合動力的公交車、出租車和部分社會車輛，目前已經實現了服務3 000多輛電動公交車及800多輛電動出租車的能力，有效推進了深圳電動汽車的發展。2014年，中國普天深圳充電設施網絡累計充電1.34億度，節能環保效應相當于每年植樹60萬棵，該系統為深圳城市“實現一片藍天”的愿景做出了貢獻。

現在，該系統已經在國內很多城市得到了應用，不斷推進著我國新能源電動汽車的發展和普及。

4 結束語

百度董事長李彥宏提到：“因為沒認真對待互聯網，傳統媒體和零售業幾乎被顛覆了。傳統產業和主流產業應該積極地擁抱移動互聯網。”人類過去200年的經濟史，實質上就是商業演化的歷史。商業演化不僅為我們創造了物質形態的新產品、新技術，而且從根本上改變了人類的生產方式、生活方式、交往方式和價值觀念。商業演化的歷史又由企業和企業家的焦慮來創造，要想不焦慮，要么徹底退出江湖，要么主動進取緊緊擁抱“風口”。現在的“風口”就是互聯網，這已成共識，如何在這“風口”中生存，是大家普遍關注的問題。

在我國移動網絡和用戶不斷快速發展之際，移動互聯網已經走進我們的生活，移動互聯網在中國的騰飛已指日可待。

參考文獻

[1]政府工作報告[EB/OL].[2015-08-10]. http://politics.people.com.cn/n/2015/0317/c1024-26702211-4.html

[2]劉海靈.手機是誰發明的[J].大科技,科學之迷,2003(9):26

[3]工業和信息化部電信研究院.移動互聯網白皮書(2014年)[EB/OL].[2015-08-10].http://www.cctime.com/html/2014-5-12/20145121135259851.htm

[4]中國報告大廳.移動互聯網行業定義及分類[EB/OL].[2015-08-10].http://www.chinabgao.com /k/ydhlw/14209.html

[5]ICT STATISTICS[EB/OL].[2015-08-10].http://www.itu.int/en/ITU-D/Statistics/Pages/default.aspx

[6]工信部通信業統計資料[EB/OL].[2015-08-10].http://www.miit.gov.cn/n11293472/n11293832/n11294132/n12858447/index.html

[7]李鋼,王棟,李魯湘,等.移動智能終端的安全問題研究[J].信息通信技術,2014,8(2):26-32

[8]馬宏偉.移動互聯網技術及其產業鏈簡析[J].福建電腦,2013(4):65-67

[9]新能源,新跨越[EB/OL].[2015-08-10].http://xny.cena.com.cn/2013-09/24/content_199168.htm