基于云管端一体化的车联网解决方案＊

严茂胜，任大凯，翟文凯，石力

（中国移动通信集团公司政企客户分公司，北京 100083）

基于云管端一体化的车联网解决方案＊

严茂胜，任大凯，翟文凯，石力

（中国移动通信集团公司政企客户分公司，北京 100083）

为满足客户日新月异的技术及运营需求，对车联网服务能力进行完善，发掘4G在新一代车联网应用中牵引作用，面向前装市场推出以云管端一体化为核心的和车连产品，引导车联网行业新变革。

智慧政企；4G车联网；云管端一体化

1 前装车联网市场现状

1.1 现状概述

基于车联网技术的智能汽车正在成为全球汽车产业未来竞争的核心焦点。欧美日政府已经将智能汽车视为战略性新兴产业，已建立跨产业的协同联合创新机制，营造新型生态系统，全方位的推动传统汽车产业转向研发智能汽车。

目前，我国已成为世界汽车产销量第一大国，在汽车电子装备方面，智能汽车以及智能交通技术的发展，对汽车联网提出了迫切需求。现有少部分汽车产品，具备局部联网通信功能，服务内容也仅基于导航开展，使得汽车智能化应用发展都受到了一定限制。建立一张覆盖全国的、对道路和车辆进行统一管理的高效信息网络——“车联网”成为必需选择。汽车实时联网，以及车载信息系统服务，成为智能汽车的重要内容，也是智能交通的重要补充和新的亮点，其中联网即涉及汽车内部的电子网络，又与外界通信网络息息相关。

车联网通过先进的信息通信、控制和智能技术，深刻影响汽车、信息通信乃至交通运输、金融保险与交通管理等多个行业，带动相关产品智能升级和生产方式、产业分工与生产关系的深刻调整，推动汽车产业从单纯产品制造向产品和服务融合创新模式的转型。同时，车联网通过细粒度的感知实现全局性优化和控制，具有大幅度增加汽车的安全、能效和便利性的潜力，也将大大提升交通安全和交通效率。

不仅传统汽车行业在大力推进智能化转型，互联网巨头公司也开始纷纷涉足汽车领域。大力发展车联网技术，推动传统汽车行业向以车联网为核心技术的智能化方向升级转型，符合国家“互联网+”行动计划的发展趋势。

1.2 存在的问题

运营商提供的传统车联网服务主要是低速的2G/3G的单APN的通道服务，连接车辆与车企后台，传输基本车辆数据和小流量的业务交互，业务形式较为单一；但随着4G网络在车联网业务的应用，人与车、车与车、车与控制中心的多重频繁互动，向着大带宽、智能化、安全化、全面化等方面发展，传统的2G/3G车联网服务无法充分满足复杂多变的客户需求，在通道服务、运维支撑、灵活运营等多方面存在问题。

（1）从通道服务角度，车联网要解决的问题是各系统间的信息交换和共享，解决该问题的关键就是通信网络能力。相比4G网络，3G通信技术在传输速度及稳定性上望尘莫及，无法满足高质量的图像和流媒体传输需求，同时车联网服务需求复杂多变，集车、人、企业诉求为一体，基础网络智能化改造需求兼顾车辆和车主应用场景，对现网改造提出了较大挑战。

（2） 从运维支撑角度，车企项目实施周期长、流程多、涉及面广，而且车企对于技术能力实现速度以及故障响应速度要求高，如果不经过统一协调，项目进度很难顺利推进，确保按期交付。

（3）从灵活运营角度，车联网业务是以围绕“用户”的需求为核心的服务，运营商单纯的网络通道运营无法将车-用户-应用服务有机结合，碎片化严重，流量价格虽一降再降，没有好的应用服务，用户使用粘性低，车联网服务续费率低。

2 车联网服务新模式

相对于传统的车联网服务，新一代前装车联网不单单服务“车”，更服务于“车主”和“车企”，需要通过优质的网络能力，把更优质的硬件、智能操作系统、应用与后向服务进行完整的有机结合，由传统的通道运营商升级成为“云、管、端”一体化的车联网服务提供商，将产业优势资源集中，才能提供端到端的优质服务，营造新型生态系统。因此建议抓住机遇，创新体制机制，加大政策支持，加快推进我国新一代车联网的发展。

基于以上问题和需求，本文给出面向前装车联网创新型服务模式，以满足前装车企的服务需求，主要从3个方面进行设计，如图1所示，包括感知层（端）、网络层和业务层（管）、应用层服务（云）等。通过打造智能管道，根据不同终端形态和接入方式，设计个性化的业务计费模式和应用服务，可以将服务、流量与用户、车企紧密有机的结合，从而满足车主和车企的车联网业务需求。

2.1 端：多形态联网前装智能终端和应用设计

前装智能终端包括前装T-BOX、前装车机以及前装后视镜，个人服务可提供Wi-Fi热点、在线内容、智能一键导航，交通路况实时显示，位置分享与推送，地图免费下载等，车辆监管服务可提供数据采集、GPS定位能力、OTA更新等功能。智能终端作为车联网流量入口，需要针对高使用频次的功能和应用进行联网化设计，例如定制可联网更新的在线地图，将传统车机的离线版本地图替换，提高导航精度的同时，提高用户联网使用粘性。同时可提供工业级别更高的车规级SIM卡，具备耐高温、抗震动、抗电磁干扰、防潮湿、抗腐蚀、使用寿命10年以上等功能特性，更符合车载应用环境。对4G智能终端+通道项目，采用流量补贴形式，提升前装汽车联网普及率，换取流量入口。

2.2 管：智能管道设计

前装通道按照服务和付费主体主要分为车企和车主，按照业务场景分为车辆远程安全服务、车辆监管、信息娱乐服务，因此针对不同业务场景和服务主体，需要提供不同管道服务和计费模式满足车企需求的同时，可以支持流量的差异化、精细化运营，智能管道可从以下方面进行设计。

2.2.1 实时计费和PCC策略控制

利用LTE/SAE网络架构中动态策略和计费控制功能，可以从终端、无线、核心网等端到端设备进行承载资源的管理，并且可和计费策略进行关联，实现数据业务的差异化、精细化管控，为市场营销、运营策略提供网络技术支持。比如单个APN下，可以根据不同服务的使用流量不同，分配对于业务编码和业务ID，在PCRF配置不同的计费策略，同时根据不同业务使用话单情况和订购关系在PCEF进行实时控制，避免流量超额和话单争议。PCC策略控制如图2所示。

图1 前装车联网创新型服务模式

2.2.2 多APN智能管道

针对任一车企终端号码的不同APN，可以设置控制开关，每个APN都有独立的计费方式和数据流量控制，各APN下的数据流量控制互不影响，而且针对不同的业务进行通道隔离，如图3所示，保障不同服务安全等级保障。

APN_a：车企付费，通过GRE/IP-SEC/公网+PCC形式访问车企后台，提供有限的网络接入，同时可以根据不同IP地址/URL采用业务编码/业务ID区分计费，精细化运营。比如一个APN下区分两类业务，业务1查询服务，频次高、流量小、ARPU值低、套餐资费高，业务2地图包更新，频次低、流量大、ARPU值高、资费低。

APN_b：预留APN，后续可拓展为在线内容运营通道，根据不同内容定向流量，通过业务编码区分计费，超流量或套餐未订购时，通过PCC进行策略控制，并限制服务访问。

APN_c：车主付费，直接访问公网，车载终端直接访问网络或者车主通过车载热点分享使用收集访问，套餐用尽后关停，付费后开通。

APN_d：车企付费，接入运营商的IMS域，并与车企呼叫中心连接，主要应用于紧急呼叫服务，实现语数同传，在继承2G/3G业务功能的基础上，通过其丰富的媒体能力（语音、视频等）和业务触发（根据时间、日期、媒体类型等）方式扩展新的语音业务体验，如支持高清语音通话、高质量视频通话、多方通话、增强型多方通话等。

图2 PCC策略控制

APN_e：车企付费，通过IP-SEC VPN 接入到车企后台，可靠性、安全性要求较高，用于车载系统的更新，eSIM 卡数据订阅等服务。

2.2.3 定向语音

如图4所示，出于驾驶安全的考虑，语音功能不能完全开放给车主，定向语音是车联网用户刚需。定向语音通过平台侧设置黑白名单，实现定向控制的功能。在任何基础套餐状态下，都需实现与紧急号码、救援中心号码等的通信；在任何状态下，都需要屏蔽与推销、广告号码等的通信；除这些号码外的私人号码，可根据用户的需求决定何时允许通信，定向语音建议如下。

图3 多APN 智能通道设计

图4 智能语音控制策略

（1） 网络侧设置白名单内号码：如车企呼叫中心、售后服务号码等，可允许车载终端呼入、呼出。

（2）网络侧设置黑名单内号码：如可能影响车主驾驶安全的私人电话号码，可禁止车载终端呼入、呼出。

（3）网络侧设置呼叫前转号码：满足车企引导车载话务的需求。

2.2.4 定制计费模型

针对车联网业务不同付费主体和丰富计费元素，按照车辆在生命周期的不同阶段和使用主体，在BOSS设置不同的核算原则，构建灵活的计费模型，可加强车联网营销手段，增强车联网业务的后向营运能力，计费模型设计如图5所示。

2.3 云：定制化车联网业务平台

结合智能管道能力针对车联网客户对卡的通信管理和设备管理需求，通过与PBOSS、短信网关配置、智能语音网关（未来可接入集中C-TBOSS和CCMP）等支撑系统对接，搭建一套集中的符合车联网行业业务运营管理平台，将中国移动的业务平台与应用平台有机结合，可面向客户提供统一的信息展示界面（Portal）和信息交互接口（API），满足车企在售前、车主使用及售后环节对SIM卡信息查询、用户套餐使用情况查询、状态查询、业务开通、充值缴费、号码变更管理、增值服务管理等需求。

如图6所示，可设计的业务和应用支撑平台架构和功能如下。

（1）业务展现层：提供企业自服务门户、运营商运营门户、运营商运维门户和增值业务服务门户，为车企和运营商提供业务管理、业务统计、产品管理、SIM控制以及平台监控和故障排查等功能，同时对自有或第三方应用内容进行管理和业务配置。

（2）业务逻辑控制层：提供业务运营逻辑、业务支撑逻辑、业务维护逻辑、业务数据采集，帮助运营商完成展现层到能力层的转换，完成相应业务支撑的相应计算和统计，完成相应业务支撑的相应计算和统计以及完成相应业务支撑的相应计算和统计等工作。

（3）能力控制执行层：提供安全防护、协议适配、南北向策略和访问控制、消息交换，保障接入认证、传输安全，实现接口的灵活可定制，有效的实现各种能力的编排聚合。

图5 车联网业务计费模型设计

图6 业务支撑平台架构

3 方案优势

（1）智能通道，适应业务场景丰富：基于4G网络架构，适合较大带宽业务数据传输，通过部分网元升级改造，满足复杂业务场景需求的同时，保障了通道安全和可靠性。

（2）友好界面，自助服务：为车厂提供专用PORTAL，或为车厂应用平台提供直连的API接口，满足车厂对终端的工作状态、通信状态等进行自主管理的需求。

（3）资费灵活，个性计费：适应汽车业态环境，为车厂提供个性化套餐包和计费策略，可以根据需要设置不同的付费对象，如车厂、车主，也可以根据流量、时长、短信、内容等分开计费。

（4）全程联网，远程诊断：为汽车全生命周期提供联网服务，实时采集车辆通信状态信息，为车厂提供汽车通信在网状态查询，包括开关机信息、PDP激活状态、IP地址查询、短信失败原因查询、流量信息查询、流量余额提醒等功能。

（5）一点受理，全网服务：提供“一点式”业务受理，直接为客户提供业务服务和网络服务，避免客户与多个省进行业务对接，特别适合于全网业务应用的车联网客户。

4 总结与展望

在车联网服务方面，和车连主要有以下3个方面创新。

率先进军4G前装市场，引领车联网行业新变革。借助业界领先的TD-LTE技术，积极拓展车企客户，占据4G车联网研发与市场的制高点。

拓展“智能语音+数据”新业务，满足车企多样化需求。面向车企客户提供车载定制化服务，实现语音数据业务并发、智能呼叫控制、个性计费策略等新功能，整合内部资源，固化核心能力，更新资费体系，利用多元化业务创造更多经济效益。

打造车联网运营新模式，开启合作共赢新局面。推动开放客户自服务API接口给车企，使车载服务从封闭走向开放，不仅提升了用户体验，而且为车企带来有可观盈利的后市场运营机会。

[1] 叶敏，杜诗研. 基于智能管道的移动互联网流量经营开放平台建设[J]. 电信工程技术与标准化，2013(4).

[2] 许崇祥. 多制式移动网络数据业务策略控制原则及方案[J].电信工程技术与标准化，2014(7).

Innovation and practice of IoV solutions based on integration of cloud, pipe and device

YAN Mao-sheng, REN Da-kai, ZHAI Wen-kai, SHI Li
(China Mobile Communications Corporation Government and Enterprise Service Company,Beijing 100083, China)

Improve car networking service ability to satisfy customers rapid technological and operational needs,exploring 4G in the applications of a new generation of car networking traction. Oriented factory installed connected car market, launch the product named And Link with IoV solutions based on integration of cloud, pipe and device, to lead the new change of connected car industry.

wisdom government and enterprise; 4G connected car services; integration of cloud, pipe and device

TP39

A

1008-5599（2017）12-0021-07

2017-11-10

* 中国移动集团级一类科技创新成果，原成果名称为《中国移动车联网前装产品“和车连Andlink”》。

国际电信联盟2017万花筒学术会议在南京召开

11月27日，由国际电信联盟主办、南京邮电大学承办的国际电信联盟万花筒学术会议在南京召开。此次会议以“数据驱动社会所面临的挑战”（Challenges for a data-driven society）为主题。工业和信息化部科技司司长陈因出席会议并致辞。

陈因指出，当今世界，新一轮科技革命和产业变革正在孕育兴起，正在对人类社会带来深刻的作用和影响，颠覆现有产业的形态、分工和组织方式，重构人们的生活、学习和思维方式。以移动互联网、云计算、大数据、物联网、人工智能等为代表的新一代信息技术与产业加速融通发展，成为驱动经济发展和社会转型的重要力量。

陈因强调，中国共产党第十九次代表大会为中国社会经济发展作出了战略安排，中国将坚定不移地贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，加快建设网络强国，推动互联网、大数据、人工智能与实体经济的深度融合。一直以来，工业和信息化部大力支持、全方位参与国际电信联盟的活动，积极鼓励中国企业、高校和科研机构参与国际电信联盟标准化活动。

陈因表示，当前世界正在发生深刻复杂的变化，需要国际社会团结协作、共对挑战。我们愿意与国际电信联盟等国际标准化机构一道，继续支持各国企业、高校、科研院所和行业组织加强创新能力开放合作，迎接挑战，共创未来，推动技术进步，推动社会发展，推动建设开放型世界经济，推动构建人类命运共同体。

开幕式上，国际电信联盟秘书长赵厚麟通过视频向大会致开幕词，国际电信联盟电信标准局主任李在摄和南京邮电大学党委书记刘陈分别作了发言，来自海内外的150余名专家学者参加了会议。 （来源：工业和信息化部官网)