基于车载信息终端的标准体系研究_免费论文全文下载

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摘要：首先给出车载信息终端这一概念的定义，再从分析传统车载终端标准使用情况入手，结合技术发展现状，对车载信息终端的标准需求进行梳理。然后给出传统标准在车载信息终端上的覆盖空缺点。最后提出一套适用于车载信息终端的标准化体系。

关键词：车载；终端；信息化；标准
中图分类号：TN914文献标识码：A文章编号：10053824（2014）06002804
0引言
近年来，随着中国经济的快速发展，汽车在普通百姓家庭中已越来越普及。今后数年，我国的车辆保有量还将以10%-15%的速度持续增长。并且，伴着移动互联网、物联网、云计算等新兴技术的进一步发展，用户对更多种类的服务提供和更高水平的服务体验提出了新的需求，以汽车为载体的“车载物联网”概念浮出水面，车载设备已由传统单一的旧形态，向着智能化、网络化的车载信息终端方向发展。但目前与我国快速增长的市场形成对比的是，车载信息终端的相关技术标准与测试方法还不完善。为保证车载终端相关行业健康快速的发展，必须制定全面、可行的车载信息终端标准化体系，从而指导车载信息终端通过规范市场与技术的方式，促进行业的可持续发展。
1车载信息终端概念及发展现状
1.1车载信息终端概念
车载信息终端是车联网的重要组成部分，是集成数字信息处理、无线通信、定位导航、嵌入式GIS、图像显示等众多技术于一体的高技术产品，是智能交通系统（ITS）直接面向客户的部分[1]。其中，无线通信和定位功能是实现ITS主要功能和目的的基础。
1.2国外车载信息终端情况
美国、欧洲与日本在车载信息终端的技术研究上走在前列，其车联网系统已广泛应用，相关产业成熟度较高。
在美国，Onstar公司把摩托罗拉无线通信模块、车辆技术及服务中心综合为一体，为汽车提供全方位的通信服务，同期，福特公司也推出wingcast车载互联网服务[2]；在欧洲，eSafety项目，涉及政府、整车厂、汽车零组件厂、服务提供商、电信商、平台厂商等，以进一步提升行车安全；在日本，智能车载终端项目GBook服务的用户大约已有300万，并以每年5万的速度在增长[3]。
1.3国外车载信息终端情况
与发达的欧美国家相比，我国的车联网相关产业起步较晚。前期主要是围绕车载信息平台的各类应用服务的集成或开发，自2009年以后，自主品牌的大车厂均开始着力研发新型的车载信息终端，长安汽车、吉利等相继推出新型车载系统。但目前来看，整车厂、终端厂、平台服务提供商等各自持有自家方案，不愿开放接口，以至于信息无法对接。就单单车载信息终端一种来说，各家方案不统一，以至于形态各异，使用不方便，更谈不上互联互通了。这样的局面大大地制约了车载信息终端以及车联网相关产业的发展。
2车载信息终端标准需求分析
目前与我国快速增长的车载信息终端相关产业发展形成对比的是，专门针对车载信息终端的技术标准与测试方法标准并不完善。下面将车载终端涉及到的技术分为几个方面来描述现有移动终端的标准使用情况。
2.1现有车载终端标准使用情况分析
1）基础标准。
国内的车载信息终端与外界的基础通信标准，主要参考YD/T 1365《2GHz TDSCDMA数字烽火移动通信网无线接入网络设备技术要求》、短距离通信标准主要参考GB/T 15629《信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求》系列标准、YD/T 1050《800 MHz CDMA数字蜂窝移动通信网设备总测试规范：移动台部分》、YD/T 1214《900/1 800 MHz TDMA数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务（GPRS） 设备技术要求：移动台》、YD/T 1367《2GHz TDSCDMA数字蜂窝移动通信网 终端设备技术要求》、YD/T 1547《2GHz WCDMA数字蜂窝移动通信网 终端设备技术要求（第三阶段）》、YD/T 1558《2 GHz CDMA2000数字蜂窝移动通信网设备技术要求：移动台》；
车载设备间总线，主要参考GB/T 19244《信息技术 高性能串行总线》；
车载设备在多媒体编解码方面，主要参考GB/T 20090《信息技术 先进音视频编码》系列标准。
2）道路、地理信息与定位、导航。
国内车载设备在地理信息方面，延续使用GB/T 21381《交通管理地理信息实体标识编码规则》，在道路交通信息方面，使用GB/T 20133《道路交通信息采集 信息分类与编码》[4]；
在导航系统方面，使用GB/T 19392《汽车GPS导航系统通用规范》、GB/T 20267《车载导航电子地图产品规范》、GB/T 20512《GPS接收机导航定位数据输出格式》、GB/T 21394《道路交通信息服务 信息分类与编码》；
在定位系统方面，使用JT/T 794《道路运输车辆卫星定位系统车载终端》、JT/T 808《道路运输车辆卫星定位系统终端通信协议及数据格式》。
3）应用。
国内车载设备应用范围较窄，主要为电子商务一类应用，参考GB/Z 20539《电子商务业务过程和信息建模指南》。
4）其他。
在IC卡证件方面，国内有JT/T 825《IC卡道路运输证件》，在行驶记录仪方面，国内有GB/T 19056等标准可供参考[5]。
2.2国内车载信息终端标准化需求分析
目前车载设备已被能与外界通信的包含各种应用功能的车载信息终端所取代，但其标准化工作进度滞后于技术与产业发展速度。
国内在车载信息终端这一领域，虽然有个别“点”已前瞻性的开展标准化研究，但整体上并未形成一个体系，达不到一个“面”。在技术研究方面，诸多厂商仍在延续参照传统的车辆、道路运输、通信相关标准，此方式虽然短期内可以较快为技术及产品规范找到依据，但从长远看，由于技术的日新月异而导致标准的不完善、不适应将时有发生。 因加入了通信模块和智能化处理模块，传统的车载设备标准并不能完全覆盖目前新的技术发展，车载信息终端在方方面面上还存在标准的“空白点”。而这些空白点，恰恰是车载信息终端区别于传统车载设备的关键技术点，如系统、应用、接口等方面。
还由于各种原因，国内的部分应用及媒体业务是由运营商首先根据国际标准而实现商用的，形成了一些企业标准，这些企标成为事实标准，导致部分基于车载信息设备的应用及媒体业务标准的标准化工作开展比较缓慢。
并且，由于标准的缺失，现在大多车载信息终端和用户应用体验的质量技术判定，多采用传统非信息化的车载终端的技术标准，不能衡量终端设备的智能特征。新型的车载信息终端缺乏一套适宜的标准去衡量其质量、用户体验度、可靠程度等，使得相关产品的监管工作十分困难。
以上问题，直接导致整车、平台、终端各自厂商间的信息不能对接、设备间无法做到互联互通，给用户及监管部门造成极大不便，也直接制约了车载信息终端产业的有序发展。因此，有必要从现阶段开始，从为市场长远发展的角度出发，为车载信息终端的标准化进程理清思路，并提供不论是从结构，逻辑来说都符合市场发展的科学的体系框架以及依据，为标准的有效性及前瞻性提供基础。
3车载信息终端标准体系架构建议
考虑到车载信息终端化发展进程，及未来发展方向，将车载信息终端标准化体系分为基础类标准、公共类标准、通信标准、功能及应用和其他5个部分。
3.1车载信息终端的标准体系基本模型
在充分分析已颁布终端标准现状、考虑我国车载信息终端标准需求的前提下，总结出车载信息终端标准体系基本模型如图1所示。
图1中，基础类标准涵盖了延续常规终端所需遵循的基本标准包块：可靠性、电气安全和电磁兼容等；而公共标准中按照车载信息终端技术，终端包含芯片、外围接口、操作系统和信息安全等方面；其他方面主要包括功耗及节能技术。
因基础类标准、公共标准可延续使用已有的以往移动终端和车载设备的常规标准，故本文重点分析功能与应用、通信标准2个部分。
3.2通信标准
有别于传统的通信标准，本架构体系，按照车载终端所需通信的区域将通信类标准划分为车外通信与车内通信2部分，如图2所示。
图2中，车外通信部分，主要指车载信息终端与外界的公共通信部分，可沿用终端设备的基础通信标准，制式不限。车内通信部分，主要指车载信息终端与车内其他设备的通信，如车载信息终端与移动智能终端的通信等。其中蓝牙、USB是传统的通信方式，实现车载蓝牙电话和读取移动终端上数据等功能。随着技术的发展，移动智能终端上的音视频及应用功能等均可直接投射到车载信息终端上，实现移动终端与车载终端的深度互通。目前主要的方式包括Maylink数据传送、HDMI的音视频传输等。
3.3功能及应用
车载终端向着智能化、信息化的车载信息终端转变后，在功能及应用上也有了进一步革新，从而对标准提出了新的需求。
基础导航及扩展方面：主要指利用车载信息终端的通信能力，在传统的导航功能基础上，增加目的地设置、兴趣点查找、交通及天气信息服务、一键智能化导航等新的功能。
在车载诊断与救助方面：主要包括维修、保养、车况诊断、安防、救助及远程控制功能。此部分应用是目前为广大用户接收度较高，又区别于传统车载设备的部分，标准化方面较欠缺。
娱乐、商务与财经部分：主要是在传统车载终端基础上增加互动性更强的广播、音乐等多媒体功能，另外，结合日历提醒、记事、财经股票等用户所关心的信息于一体，是传统车载功能上的革新，标准化方面较欠缺。
管理功能：云计算与物联网飞速发展的今天，也给车载信息终端管理方面带来革命性的改变。越来越多的终端或者整车厂商向着建设统一的“云平台”来对车载信息终端进行管理。不仅可以管理使用车载终端或者汽车的用户，对汽车位置信息、状态信息等进行统一监管，一旦出现问题，能尽快发现并救助，此方面标准呈空缺状态。
3.4操作系统
除了前面2部分，不得不提一下车载信息终端的操作系统。随传统移动终端向移动智能终端革新的浪潮，车载信息终端也越来越多地向着智能化方向发展。以前传统终端系统往往是厂商自己内部的私有系统，随着屏幕技术的发展，车载终端逐步向基于安卓，windows，ios的智能化超薄触控的新型车载终端发展。图3给出车载信息终端操作系统标准化参考模型。
车载信息终端操作系统标准化模型由车载信息终端操作系统基本概念及功能、技术架构、硬件要求、应用软件开发要求、应用接口要求、安全机制和通信协议组成[6]。
车载信息终端操作系统基本概念及功能主要规范操作系统的定义，明确基本功能、必要功能，并提出可扩展性功能建议。
车载信息终端操作系统技术架构主要规范车载信息终端操作系统的基础架构，必备的层次划分，以及层次划分的依据和要求。
车载信息终端操作系统对硬件的要求主要规范支持车载信息终端操作系统所必备的硬件条件，以及可扩展硬件建议。统一终端本地连接技术及接口，以保证移动终端能与PC、照相机等电子设备进行信息同步和共享。进一步标准化终端配件（电池，充电器等），提高兼容性与可用性。
车载信息终端操作系统的应用软件开发要求主要规范车载信息终端操作系统的应用软件开发的基本要求，如软件API接口等。
车载信息终端操作系统的应用接口要求主要规范车载信息终端操作系统的终端媒体播放器和浏览器等应用接口的基本要求。
车载信息终端操作系统安全机制主要规范车载信息终端操作系统应达到的安全级别，以及可以采用的安全机制、算法建议等。
车载信息终端操作系统的通信协议主要规范车载信息终端操作系统的通信协议。目前已形成四大3G通信标准，WAP等，应进一步规范智能终端通信协议的标准化，推动终端与网络的可靠互联。 4结束语
车载信息终端作为一个复杂的系统，在技术发展迅速的今天，已越来越多的包含和集成了不同种类的技术和产品，但与其快速增长的市场情况形成对比的是，其关键技术标准并不完善。本论文在充分调研车载信息终端国内外标准化现状的基础上，分析了目前已颁布的车载终端相关标准的时效性及全面性；在跟踪国内终端相关标准组织工作方向及思路的基础上，提出了我国车载信息终端标准化体系总体框架，并对标准化体系总体框架进行细化分析。
值得注意的是，在技术日新月异的将来车载信息终端已越来越开放化，其需要标准化的技术面也越来越多，使得其标准化工作任重而道远。但无论如何，车载信息终端标准化的趋势是勿庸置疑的，国内行业范围内的终端标准化也由我们开始，相信随着技术的进步和互通性的需求，标准化的终端生产和开发必将扩展到全行业，产业链中的企业和消费者都将从标准化中获益。
参考文献：
[1]晏磊，王可东，白耕，等.车载信息终端中的通信定位模式研究与实验[EB/OL].（200506）[20140228]. http：//www.doc88.com/p0823981527465.html.
[2]姜竹胜，汤新宁，陈军.基于车联网的智能车载终端研制[J] .汽车电器，2012（10）：3941.
[3]思阅咨询.国外telematics产业发展分析[EB/OL].（20100813）[20140228]. http：//www.cctime.com/html/2010813/2010813141383297.htm.
[4]国家质量技术监督总局. 中华人民共和国国家标准批准发布公告（2006年第4号（135））[EB/OL].（20060608）[20140228]. http：//www.hszjj.gov.cn/ch3586/ch3604/ch3745/2006/06/08/content_114192.shtml.
[5]湖北省运管局.关于对道路运输车辆卫星定位系统标准若干问题补充说明的通知[EB/OL]. （20100129）[20140228]. http：//www.hbys.gov.cn/kjxx/jsjl/30503.htm.
[6]王跃，肖丽.移动智能终端技术架构模型研究[J] .现代电信科技，2013，6（6）：1319.
作者简介：
范雨晓（1984），女，重庆人，硕士，主要研究方向为物联网标准化。
（责任编辑迟蕾）

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