基于移动互联网的电动汽车运营管理系统研究

韩 蜀 王 栋 李 钢

1 中国普天信息产业股份有限公司 北京 100080

2 国家无线电监测中心检测中心 北京 100041

在2015年召开的两会上，国家总理李克强在政府工作报告中首次提到：“制定‘互联网+’行动计划，推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合，促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展。”[1]这是互联网新技术第一次出现在《政府工作报告》中，因此，“互联网+”和“移动互联网”等互联网新技术成为当前人们关注和讨论的新热点。

互联网的发展和对传统行业的渗入，已经成为未来很多产业发展的重要基础。例如异地租还车业务，通过网络的信息交互，将大大减少空车的异地调度，既促进了这个行业的发展，也方便了人们的旅游和异地工作，还引发了新的异地租还车旅行一族的兴起。因此，我们必须要关注目前互联网发展对传统产业的改造作用。现在我们已经清晰地看到，互联网的接入手段将逐步演变到以无线宽带为主，移动智能终端的发展为我们带来灵活使用的应用终端，这些发展带领我们走入了“移动互联网”的新领域。

1 全球移动互联网发展迅速

1973年，马丁·库帕发明了移动电话，50年后，移动电话已经成为我们生活中必不可少的一部分，几乎达到人均一部的水平，将我们的生活与移动终端紧密相连[2]。

互联网则是在伦纳德·克兰罗克于1962年提出的分组交换概念的基础上诞生，它的出现彻底颠覆了传统的通信模式。

如今，本来这两个不太相干的技术融合在一起，引发了一场信息通信领域的革命——推动了“移动互联网”的出现。随着移动通信4G技术的推出，已经构建了一个从移动终端到终端的全IP连接模式，构成了移动互联网的技术基础并引发广泛的应用场景，同时也将改变我们的生活[3]。

移动互联网是指互联网技术、平台技术和与之相适应的商业模式及应用，与移动通信技术结合并实践的活动的总称[4]。移动互联网的核心仍是传统的互联网，可以认为移动互联网是在传统互联网的基础上在接入层面通过移动宽带技术进行补充和延伸的产物；因此，通常对移动互联网的定义就是传统的互联网+可移动的终端。移动互联网发展的关键取决于可上网的移动终端的发展，这种终端实际包含两个方面的技术内容，即移动宽带接入和移动智能终端。

1.1 全球移动通信和互联网的发展状况

根据相关统计，2014年全球移动电话的发展进入一个新的台阶，普及率达到98.2%，图1给出了全球ICT的发展情况[5]。

图1 全球2000年～2014年ICT发展情况示意图

1)全球ICT发展基本概况。2000年～2014年全球移动电话发展迅猛，从开始低于固定电话普及率的水平，到2014年达到固定电话的6倍。互联网的普及率从2000年的5%发展到2014年的38.8%，移动宽带的普及率不到10年的时间从0发展到2014年的30%，这些发展已经成为推动移动互联网发展的一个重要因素。

2) 全球移动智能终端的发展。推动移动互联网发展的另一个重要因素就是移动智能终端，2014年全球移动智能终端的销售超过12亿部，较2013年增长28.4%，占全球移动终端销售量的三分之二。移动宽带技术和移动智能终端应用的发展，快速带动了全球移动移动互联网的发展。

1.2 我国移动互联网的发展情况

1) 各类信息通信的水平不断攀升[6]。图2给出了我国2000年～2014年固话普及率、移动电话普及率、互联网普及率和移动宽带普及率的变化情况。

图2 2000年～2014年中国ICT发展情况

对比图1可以看出，我国ICT的相关数据在2000年均低于全球的平均值，到了2014年除移动电话普及率外其他数据均高于全球平均值，特别是互联网的普及率高于全球平均值近10个百分点。移动宽带的发展更是如此，我国晚于全球近10年开展3G业务，但是其发展速度异常迅猛，仅6年时间，我国移动宽带普及率已经高于全球平均水平。

2) 移动智能终端发展更为迅猛。继2012年我国移动智能终端对当年移动终端渗透率超过50%以后，2014年其渗透率已高达80%以上，远远高于全球的智能终端发展水平，这一发展促进了我国移动互联网的快速增长。

3) 手机上网用户不断增加。我国移动互联网发展的另一个例证就是，移动宽带接入技术和移动智能终端的发展，使得移动终端上网用户比例迅速增加。根据中国互联网络信息中心(CNNIC)发布的相关统计资料表明，我国手机上网用户的比重增长快速。图3给出了2007年～2014年我国互联网用户和手机上网用户及占比的变化状况。我国的手机上网用户增长幅度明显大于互联网用户的增长幅度，从中可以看出移动智能终端对我国互联网的发展以及对移动互联网演进起到很好的支撑作用。

图3 2007年～2014年我国互联网用户、手机上网用户变化图

4) 我国移动互联网的新应用推广迅速。很多互联网运营商和服务商不断针对移动互联网的发展态势，开发出各类吸引人的相关业务。最典型的是2014年春节腾讯公司推出的微信抢红包，一夜之间红遍全国，它巧妙地将移动互联网应用与中国的传统节日结合在一起，推出第一天使用量就超过500万，仅仅2天的时间微信用户绑定个人银行卡达2亿张，它用2天时间完成了支付宝用8年时间才完成的事情[7]。2015年移动网络红包应用更加广泛，QQ、支付宝、新浪微博等网络大牌也加入网络红包领域，使得2015年网络红包的形式和内容更加丰富多彩，推动2015年春节的祥和气氛，每个人都能感受到移动互联网就在我们身边。

应该说，移动互联网不仅可以用于个人业务，同样可以在企业服务方面有所应用。移动互联网通过对个人和企业的服务，可以让每个人感到便利，感到移动互联网在不断地贴近我们的生活。

2 移动互联网的特点和应用支撑

2.1 移动互联网的特点

通过移动互联网的定义可知，其与传统的互联网具有相同的核心理念和价值观，但是移动互联网由于具有应用终端的移动性所带来的便利，它具有传统互联网所不具备的实时性、隐私性、便携性、准确性、可定位等特点，使得移动互联网比传统互联网具备更丰富和更个性化的应用特性[8]，具体分析如下。

1) 终端移动性：由于使用移动互联网业务的用户可以在移动状态下使用互联网的服务，用户终端所具备的方便携带和使用便宜的特点，已经衍生出我国的拇指一族。

2) 业务的私密性：由于移动终端的私有性，比传统的互联网更具有安全性。因此，移动互联网使用的内容和服务更具有私密性，如目前经常使用的手机银行、支付业务和电子商务等业务都具有这一特点。

3) 终端和网络使用的局限性：在网络能力方面，受到无线网络传输环境、技术能力、用户拥挤等因素限制，使得用户感觉某些场景下应用速度慢；在终端能力方面，受到终端屏幕大小、处理能力、电池容量等的限制，制约移动互联网的应用。

可以说，移动互联网与传统互联网在应用中是可以互相补充的，在目前二者都是不可或缺的。

2.2 移动互联网的应用支撑平台

应该特别指出的是，在移动互联网的实际应用中起关键作用的是应用支撑平台。我们看到，目前移动互联网领域的竞争非常激烈，在这个领域中，信息服务提供商、终端厂商和运营商在内的商家争相进入，为夺取整个产业链的战略制高点，共同瞄准了“应用支撑平台”。目前，很多电商依托传统互联网的应用、通过建立“移动应用平台”延伸到移动终端应用之中，通过移动互联网扩大了用户的应用场景，还引发了新型的O2O业务。

应用支撑平台起到了移动互联网领域应用的技术支撑作用，通过平台将应用的技术关注降到最低，使用户方便地使用其提供的业务服务。构建支撑平台的目的就是对移动通信与互联网技术能力进行聚合和开放，降低业务应用开发难度，支撑业务应用快速交付。

3 移动互联网的应用实践

在移动互联网发展的新时期，中国普天依托在信息技术和在移动互联网领域的成功应用经验，迈入新能源电动汽车的运营服务领域。

目前，新能源电动汽车在实际使用中主要存在3方面的问题。

1) 从技术来看，电动车的单次充电时间长(一般需要2～4个小时)，充电基础设施建设严重滞后，电动车使用者在途寻找充电设施困难。

2) 对于电动车这样一种新技术，司机对其性能了解不够，有效掌握充电时间有一定的难度。

3) 当新电动车找到充电站后，可能充电站的充电桩被占用，并且需要等待较长的时间，这给用户使用电动车带来很多不方便，甚至会给用户造成损失。

以上问题很大程度地影响了电动汽车的有效推广和应用。例如深圳市部分公交车刚改为电动汽车时，深圳巴士集团因为担心电池容量不够用，初期一台车每天只敢跑120Km，仅为传统燃油车的一半里程，严重影响了公交运营的效率，使得运营成本加大。

3.1 搭建新能源汽车运营网络智能管理平台

中国普天在移动互联网和物联网领域已有的成功经验基础上，将信息技术引入新能源电动车领域，有效地实现了新能源电动汽车的运营服务。普天充分借鉴移动互联网运营的支撑平台作用，首先搭建新能源汽车运营网络智能管理平台(以下简称：智能管理系统)，并在自己所服务的新能源汽车里安装无线通信终端，该终端可以采集汽车(包括电池)的各种信息，将车辆借助移动互联网联入智能管理系统，同时将各个充电站及相关信息联入平台，实现对车辆及车辆信息和充电站的综合一体化的管理。其系统结构见图4所示。

图4 中国普天“城市新能源汽车充换电网络智能管理系统”

该平台系统充分发挥了中国普天在信息技术领域的历史积累，融合了现代信息处理技术、移动宽带通信技术、自动化检测技术、现场总线控制技术、地理信息系统、全球卫星定位技术和海量数据处理分析技术，利用该系统可以对城市运行的电动车辆以及车辆信息(包括动力、电池等关键信息)进行在线全程全网监控[9]。

3.2 合理的搭建充电设施

充电设施的搭建，直接影响到对不同汽车的充电效果，因此针对不同的车辆需根据不同的原则搭建充电设施。

1) 针对公交车辆。公交车辆本来就有站场，因此公交车辆的充电设施就建立在公交站场，主要为本站场的公交车服务，根据公交线路的重要程度，设立充电和换电设施。在车充电一般需要3～4小时，可以根据公交车的调度安排利用休息时间和晚间充电；换电采用立车充电，时间一般不超过10分钟，这样可以有效保障车辆的运行。

2) 针对出租车和社会车辆。根据深圳市政府的整体规划，选择合适地点建设充电站，在站点设立快充(需要30分钟)和一般充电(需要2～3小时)桩。相关车辆进站后，可根据充电桩忙闲情况和本人时间安排选择充电方式。

为体现更人性化的服务，在所有充电站设立司机休息室，免费提供饮水和送餐信息，一定程度弱化了司机等待充电的急躁情绪。

3.3 系统的功能描述

系统通过对管理平台上在线车辆的信息采集，对在线车辆电池的工作状态进行监控管理，通过信息技术把城市纳入管理的所有电动车辆和各个加电站联成了网。管理平台实现了对区域车辆和加电站的智能化检测和管理，可以使用户随时随地了解自己的电动车是否该充电，通过系统提示，用户还可以了解附近的哪个充电站有空位，有效提高车辆的运营管理效率。

3.3.1 针对公共交通电动汽车的管理

1）基本功能。管理平台根据对公交车运行中剩余电量的监测数据、车辆当前位置数据和道路交通数据进行统计，通过大数据分析的结果，设置电量剩余告警值。在公交车运行时，根据道路状况、车辆位置和在线检测到车辆剩余电量达到告警值时及时通知司机，准备返厂充电或换电池。与此同时，通知相关的充电站做好对该车的充电或换电准备，有效地提高车辆的充/换电效率。

利用此系统，还可以根据车辆运行的基本情况和数据分析，合理安排出行车辆，使得充电时间尽可能排在晚上或非高峰运营时段。

2）增值功能。可以利用车载终端随时交接车辆在路上的运行状态，通过与智能公交系统联网，可以预告车辆到站时间。

3.3.2 针对电动出租车和社会车辆的管理

1）基本功能。管理平台根据对入网车辆运行监测数据(包括剩余电量和车辆位置信息)的分析，制定出不同类型车辆剩余电量的告警值。当车辆运行剩余电量接近告警值时，向车辆发出告警，同时给司机发出周边充电站情况(有无空余充电桩、充电站满额时最快能充电时间等信息)，指导司机有效完成寻找和充电过程。

2）增值功能。所采集的车辆运行信息，通过数据汇集可以为深圳智能交通系统提供特定的历史车辆运行数据，供进一步分析使用。

通过上述系统的功能描述，我们可以看出，“智能管理系统”完全融合移动互联网(实时采集动态车辆信息)和固定互联网(路况和充电站信息)实现对新能源电动汽车的实时监控和指挥，有效完成车辆的充电管理工作。

3.4 系统运行效果

2011年在深圳市举办大运会，此次大运会的一个理念就是节能环保，深圳市将大量公交车和出租车换成具有环保理念的新能源电动汽车。中国普天作为深圳新能源电动汽车服务的特许运营商，将创新的商业模式与深圳现实相结合。在大运会之前，仅仅用了3个月的时间，在深圳建成并运营57座充换电站，这些站场分布在市内全部44个比赛场馆周边，拥有850个充电桩位。全面覆盖了为大运会专设的77条新能源电动公交专线和部分出租车辆，全面为2 000辆大运会新能源公交车和出租车提供充换电保障服务。

深圳电动公交车通过使用“智能管理系统”进行车辆信息的实时监测和管理，使得车辆的运行距离从开始的每天运行120Km发展到150Km，通过进一步的优化和管理后，汽车运行距离到了220Km，已经达到了燃油公交车每天所跑的里程。现在“管理中心”已经被深圳市政府授予“深圳市公交新能源汽车应用示范基地和应用数据中心”称号，成为电动汽车运营管理网络的一项示范工程。

经过多年的建设，中国普天在深圳建设的电动汽车充电基础设施已达到74座充换电站，拥有1 000多个充电桩位，完全覆盖了深圳除大鹏新区外的9个行政区，能同时服务纯电动、混合动力的公交车、出租车和部分社会车辆，目前已经实现了服务3 000多辆电动公交车及800多辆电动出租车的能力，有效推进了深圳电动汽车的发展。2014年，中国普天深圳充电设施网络累计充电1.34亿度，节能环保效应相当于每年植树60万棵，该系统为深圳城市“实现一片蓝天”的愿景做出了贡献。

现在，该系统已经在国内很多城市得到了应用，不断推进着我国新能源电动汽车的发展和普及。

4 结束语

百度董事长李彦宏提到：“因为没认真对待互联网，传统媒体和零售业几乎被颠覆了。传统产业和主流产业应该积极地拥抱移动互联网。”人类过去200年的经济史，实质上就是商业演化的历史。商业演化不仅为我们创造了物质形态的新产品、新技术，而且从根本上改变了人类的生产方式、生活方式、交往方式和价值观念。商业演化的历史又由企业和企业家的焦虑来创造，要想不焦虑，要么彻底退出江湖，要么主动进取紧紧拥抱“风口”。现在的“风口”就是互联网，这已成共识，如何在这“风口”中生存，是大家普遍关注的问题。

在我国移动网络和用户不断快速发展之际，移动互联网已经走进我们的生活，移动互联网在中国的腾飞已指日可待。

参考文献

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

[2]刘海灵.手机是谁发明的[J].大科技,科学之迷,2003(9):26

[3]工业和信息化部电信研究院.移动互联网白皮书(2014年)[EB/OL].[2015-08-10].http://www.cctime.com/html/2014-5-12/20145121135259851.htm

[4]中国报告大厅.移动互联网行业定义及分类[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]工信部通信业统计资料[EB/OL].[2015-08-10].http://www.miit.gov.cn/n11293472/n11293832/n11294132/n12858447/index.html

[7]李钢,王栋,李鲁湘,等.移动智能终端的安全问题研究[J].信息通信技术,2014,8(2):26-32

[8]马宏伟.移动互联网技术及其产业链简析[J].福建电脑,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