智能汽車與移動終端的網聯交互驗證方案

郭天嬌 張東波 林杰 劉臣園 李治民

（中國第一汽車股份有限公司 智能網聯開發院，長春 130013）

主題詞：移動終端 智能網聯 用戶感知 T-BOX

1 前言

移動終端通常指基于手機移動設備開發的與智能汽車進行網聯交互的嵌入式APP，是車聯網中非常典型的車載網聯通信終端之一，其基本功能包括遠程控車、安全防護、車況上報、駕駛行為分析、導航定位、健康診斷、交流資訊、體驗服務、定制化設置、信息維護等。智能汽車通過搭載智能網聯控制器、智能感知傳感器、智能決策執行器和智能移動終端APP，可為用戶提供基于大數據運營的V2X交互體驗[1]。移動終端與傳統整車控制器測試解決方案不同，需要從用戶感官品質、使用場景評價、應用安全驗證、功能邏輯驗證等多個維度進行測試驗證，確保產品符合標準法規，符合使用習慣，符合功能開發定義，提高產品的市場競爭力。

2 移動終端驗證方案概述

2.1 移動終端應用構架

智能汽車移動終端的基本應用構架如圖1所示，在車載控制器和手機APP的常規功能基礎上，集成了人工智能系統、車輛生態系統、運維服務后臺和應用生態系統，整合處理車輛網絡信號、移動網聯通信、用戶感知評價等各方面的綜合信息素，最終目的是實現用戶車輛的智能化、定制化、遠程化控制。

2.2 驗證系統整體方案

為了全方面驗證移動終端的功能特性，設計了驗證系統整體方案，見圖2。針對移動終端的測試除了功能邏輯規范測試，還需要考慮到用戶感知評價、特定應用環境以及通信產品安全等方面。

圖1 移動終端應用構架

圖2 移動終端驗證整體方案

3 感官品質驗證策略

移動終端首先需要對用戶的感官品質進行標定評價。感官品質即用戶主觀體驗，體現產品的魅力品質、主觀品質、感性品質。針對整車交互級的移動終端應用，首選需要將感官品質分解為與智能汽車相對應的各個功能模塊中，然后提升各功能或性能點的商品性與可靠性，用客觀的參數數值作為移動終端的開發目標，最終為用戶提供更高的價值和更好的服務。表1是通過分解移動終端基本特性，得出的產品感官品質的主觀評價內容和驗證標準。通過細化感官品質評價指標，建立移動終端的評價機制，每個主觀評價指標量化為0～10分，0分為不可容忍，10分為體驗極佳。

4應用場景驗證策略

智能汽車期望達到的駕駛體驗即生物特征識別、語音手勢等生物指令控制，拒絕一切除駕駛以外的手動控制，強調人性化、智能化的體驗。為實現上述智能化交通，需要移動終端針對整車工作場景進行前期配合，保證夠覆蓋所有整車工況下所需的功能要點。移動終端典型場景下用戶歷程的驗證內容和評價指標如表2所示。通過細化應用場景評價指標，建立移動終端的評價機制，每個評價指標量化為0～10分，0分為不可容忍，10分為體驗極佳。

表1 移動終端感官品質驗證項

5 應用安全驗證策略

5.1 身份認證

智能車輛和移動終端之間通過移動網絡進行交互控制，為保證車輛駕控的安全性，車輛和終端之間需要通過PIN碼進行身份識別和身份認證[2]。移動終端可提供多種PIN碼驗證方式，包括生物識別，如指紋識別、聲紋識別、虹膜識別、面部識別；包括數字密碼識別、圖形手勢識別和驗證碼識別方式，身份認證界面如圖3所示。

圖3 移動終端身份認證

表2 移動終端應用場景驗證

針對連接認證測試，主要通過歸納用戶使用習慣，總結出測試矩陣，兼顧正向和逆向測試，保證的測試內容的深度和覆蓋度。

5.2 通信穩定性

智能汽車與移動終端進行網聯交互需要驗證兩者之間通信鏈路的穩定性。以紅旗某款移動終端的誤包率(Packet Error Rate，PER)，這一通信性能指標為例，測試過程如下：

（1）主機進入無線模組測試狀態；

（2）建立主機線饋天線通道；

（3）建立主機串口控制通道；

（4）運行通道接口(CHannel Interface，CHI),Rx、Tx控制指令；

（5）提取CHI控制指令返回值。

接收指令中吞吐率、誤碼率、接收靈敏度以PER誤包率來表示，測試結果如圖4所示，信號圖顯示紅旗改款移動終端的PER指標符合標準要求[3]。

圖4 移動終端通信穩定性驗證

5.3 駕駛行為監測

移動終端的應用安全還包括駕駛員駕駛行為的監控、分析和干預，通過收集智能汽車駕駛循環周期內車況數據，結合云端后臺的駕駛行為分析算法，可得出駕駛員當前及歷史駕駛行為[4]。駕駛員監測的驗證手段通常是通過仿真車況數據和駕駛員操作數據，驗證駕駛行為監測和分析結果是否與車輛真實狀態相符。以紅旗某車型移動終端為例，駕駛行為監測分析的結果指示如圖5所示。

圖5 駕駛行為監測驗證

6 功能邏輯驗證策略

對智能移動終端，最主要的驗證內容集中在功能邏輯中，典型的功能邏輯驗證臺架如圖6所示。功能臺架和HIL機柜是測試系統的硬件載體，提供滿足移動終端功能邏輯測試的硬件基礎，車輛模型和測試工程師測試系統的軟件載體，提供滿足移動終端功能邏輯測試的軟件基礎[5-6]。

圖6 功能邏輯驗證臺架(排版時橫排)

該功能驗證臺架可以檢驗移動終端的各項功能指標是否符合設計開發定義，是否滿足用戶使用需求。功能驗證臺架主要由遠程控制系統、數據上報系統、事件上報系統、安全防護系統組成[7]。

遠程控制系統可實現移動終端遠程啟動/熄火、遠程解鎖/閉鎖、遠程車窗/天窗、遠程座椅、遠程尋車、遠程車燈、遠程空調和遠程泊車/出車等功能的邏輯驗證。

數據上報系統可實現移動終端位置車速定時上報、行駛過程定時上報、車輛定位上報和故障事件上報等功能的邏輯驗證[8]。

事件上報系統可實現移動終端車輛啟動/熄火、行程開始/結束、急加速開始/結束、急減速開始/結束、急轉彎開始/結束、超速開始/結束和車輛喚醒/睡眠等功能的邏輯驗證[9]。

安全防護系統可實現移動終端緊急救援、碰撞自動求助、車門入侵提醒和緊急熄火告警等功能的邏輯驗證。

7 結論

本文對移動終端的功能構成進行歸納總結，分別從用戶主觀評價、用戶應用場景、安全驗證策略和功能驗證策略幾個方面建立移動終端交互驗證的評判標準，并以具體移動終端產品為例，著重介紹了移動終端產品的問題缺陷和改進措施，通過以上幾個方向的評判驗證，提高了移動終端的主觀使用滿意度，保證了移動終端符合開發預期。