基于车联网的智能车载导航系统的设计与实现

牟广利

【摘 要】 基于车载导航系统车载蓝牙的普遍技术应用和WIFI在车载领域的关键技术，开发车载GPS导航定位模块应用程序，替代传统的车载孤立3G系统，实现车载终端和TSP（Telematics Service Provider）的汽车远程服务应用。

【关键词】 车联网 智能车载导航 车载终端

车联网是“车载物联网[1]”，是汽车与通信技术紧密结合的领域。车联网作为物联网在交通领域的应用，是智能交通系统的重要组成部分，同时也是最容易形成系统标准，最具备产业潜力的应用。我国虽然是汽车生产和消费大国，但是核心技术方面仍然落后于发达国家。而在车联网技术领域，国内外的差距不是特别大，加强在这一领域的研究与应用，更容易缩小与发达国家的技术差距。

智能交通系统（ITs）[4]将成为今后交通发展的方向。作为智能交通系统重要组成部分的车辆导航成为了研究的热点。车辆导航[2-3]系统是GIS、GPS和DR技术的综合应用，为出行者提供静态或动态的最优出行路线，并在驾驶过程中对驾驶者提供适时导引信息的驾驶辅助系统，帮助司机选择最佳途径，提高效率，为司机提前提供道路信息，例如道路转弯、交通事故易发区的提示。

1 基于车联网的智能车载导航系统

基于车载导航系统车载蓝牙的普遍技术应用和WIFI在车载领域的关键技术，开发车载GPS导航定位模块应用程序，替代传统的车载孤立3G系统，实现车载终端和TSP（Telematics Service Provider）的汽车远程服务应用。

1.1 系统总体设计

通过Telematics系统平台和终端软件，利用远程通信、GPS等技术手段，整合呼叫中心、增值服务内容提供商、行业信息管理系统（如银行车贷系统、车险管理系统及110联动系统等）、多媒体资讯广告内容提供商、电讯运营商等产业链的相关企业，为车主、汽车生产厂商、汽车销售商（4S店）等提供位置信息、互联网、汽车售后等服务。（如图1所示）

（1）远程唤醒技术。车载终端内部集成3G模块，该模块可实现在车载终端关闭的情况下，车主通过平台系统请求远程服务，由平台系统发送特定唤醒指令唤醒车载终端，实现在车载终端关闭的情况下也能够实现车载终端的技术要求。车载终端内部集成的3G模块，在车身熄火拔掉钥匙或车处于关闭的状态下，3G模块进入到待机状态，只要接收到平台系统下发的特定3G唤醒短信，3G模块就自动唤醒，并且发送一个电平信号到MCU单片机系统，MCU检测到后启动电源控制系统使车载终端进入到正常的工作状态，从而继续后续的正常平台服务请求。

（2）手机映射（WiMo）技术。WiMo（Wireless Mobile Multimedia Transmission Protocol）移动终端多媒体传送技术是支持高清音视频传输的技术协议，通过USB、Wi-Fi、HDMI、蓝牙等传输手段，可实现移动终端与车载导航终端之间的屏幕与声音实时同步，有效扩展移动终端的展现能力。它是一种支持移动终端与大屏幕设备间的有线、无线、实时、高清音视频信息传输的技术，实现了以移动终端为核心的多屏共享互动。

1.2 系统软件设计（图2）

（1）CTI服务器：负责接收处理电话排队机送来的语音数据。

（2）录音服务系统：负责录制和存储所有语音数据。

（3）座席软件：所有业务的操作界面，信息、数据、处理、查询、统计、设置、提示等。

（4）工单管理系统：负责所有新工单的生成，查询，修改，派发等。

（5）CRM系统：负责客户资料的管理。如：客户信息、消费习惯、用车习惯、生活帮手、亲友信息等。

（6）地理信息系统：负责提供分中心座席所需的所有地理信息数据，已及分中心的地理信息采集录入。

（7）远端控管系统：监控整个系统运行状况，远程启动关闭任意服务软件。监控任意服务器内存、CPU等资源使用情况。当发生异常状况时，主动向相关人员发送短信报警。

（8）计费系统：负责所有业务的计费、收费、结算、账单统计等。

（9）话务管理系统：软电话、录音、调用、备份、报表、溢出设置、群组设置等。

（10）业务配置管理：各种资源的录入、查询、修改，及各种业务的资费配置。

（11）统计报表：自由选项、多条件组合统计，分析计算产生图表及报表。

（12）FTP服务器：主要负责录音文件的上传。

2 系统导航功能说明

2.1 实例演示说明

通过名称检索设定目的地。

操作步骤如下：

步骤1：在地图画面点击[名称检索]按钮。

步骤2： 在名称检索画面点击[广东]

注：红圈中的区域为当前自车所在区域，若检索的设施不是自车所在区域，则可以通过检索区域变更功能变更检索区域。点击图中的[广东]按钮就可以迁移到<区域选择>画面了。

步骤3： 在区域选择画面点击[北京]。

步骤4：返回名称检索画面，手写输入“天安门”后，点击[确定]按钮。

步骤5：输入关键字“天安门”，点击[天安门]。

步骤6：光标点位置为“天安门”，点击[目的地]按钮。

系统将自动计算出一条引导路线。

步骤7：点击[导航]按钮将开始导航。如果此时开车走行或等待10s无动作将自动切换到开始导航状态。

紫红色线条为系统给您计算好的路线，根据语音提示您就可以开始愉快的导航旅程了。

2.2 社会效益

系统的研发能够为公众驾驶出行提供动态位置信息服务、天气预报、实时交通路况、旅游信息、动态故障诊断、紧急人车安全救助、一键通智能交通、医疗救援等服务，极大地方便了人们出行，提高了公众驾驶的安全性和有效性，不断满足人们对精致生活的需求，在保障人们生命财产安全的同时，也为城市的建设创造了良好的交通环境，有利于智能交通的早日实现与普及。

3 结语

车载导航首先可以优化交通效率。普及导航后，带来的是更智能、更科学、更高效的交通管理体系，在很大程度上缓解了城市的交通压力。其次，随着我国经济的迅猛发展，城市道路改动比较频繁，如果采用个人导航终端，则可以随时更新，保证电子地图永远是最新的、准确的，能够及时把握道路变化情况并帮助司机设计出最佳、最快、最经济的行驶路线，提高行车效率。使出行者可以提前选择适当的出行方式和出行时间，从而起到缓解拥堵、改善环境的作用。再次，影视娱乐、实时新闻播报等多媒体信息为司机的出行增强更多的乐趣和便利。

参考文献

[1]Kevin Ashon.物联网概念的提出.美国麻省理工学院，1999.

[2]洪大永.GPS全球定位系统技术及其应用.厦门：厦门大学出版社，1998.

[3]过静君.GPS在智能交通系统中的应用.北京：人民交通出版社，1997.

[4]达新宇.现代智能交通系统及其发展趋势.北方交通大学学报，2006.