汽车信息服务系统及实现分析

杨檬

摘要：汽车市场的激烈竞争，使得各汽车企业倍感配增。为从竞争中脱颖而出，各企业都加大了对汽车信息服务系统的研究。而本文将以信息服务系统发展现状介绍为切入点，通过对信息服务系统总体构架及功能的分析，对汽车信息服务系统设计与实现方式展开深度探究，旨在提高国内汽车信息服务系统建设水平，保证汽车信息服务质量。

关键词：系统设计 汽车行业 信息服务系统 远程服务中心

汽车服务兴起时间相对较短，具有较大的市场空间，而计算机技术与数据通信等技术的融入，更是使汽车服务开始朝向信息化方向发展，可以更加智能、高效的为用户进行服务，更加符合现代民众用车需求，会对汽车行业发展形成有效助力。在此背景下，汽车信息服务系统开始出现。为对信息服务系统展开深度探讨与研究，相关人员首选应对该系统国内外发展现状进行明确，以为后续研究工作开展，做好铺垫。

一、汽车信息服务系统国内外发展现状

汽车信息服务系统相对较为智能，是智能交通的主要组成内容，其不仅具有汽车定位导航功能，同时还可以进行汽车状态远程监控、防盗报警以及故障诊断等，所提供的服务更加优质，服务类型也更加多样，极受市场所认可。该系统不仅是车载型系统，同时还拥有远程服务中心，会将车载装置所具有的各项功能更好地挖掘出来，服务效果会更加理想。就目前国内外应用情况来看，该系统主要有服务以及设备制造两个行业共同进行支撑，其主要是由自主导航以及车辆监控两部分内容所组成的，而在此基础上，业界人士又开发出了大量新型服务功能，所以可以预见，在未来，该系统会变得更加成熟，服务功能也会更加多样，会真正融入到民众的日常生活之中。

二、服务系统总体构架

目前国内汽车信息服务系统，多是按照用户、远程服务中心以及车载终端式构架所形成的。其中远程服务中心，主要包括数据库子系统、数据交互以及GIS电子地图；而车载终端则是由LCD图像显示、嵌入式控制单元以及GPS模块等所组成，主要负责对各项数据信息进行采集、分析以及显示等，是信息系统运行的关键所在；用户则是由服务中心以及手机所组成的，负责车载终端的通信与信息传输。

按照时间划分，系统主要分为用户在车以及用户离车两个状态。所谓用户在车状态，就是指用户驾驶汽车的状态，在此状态中，远程服务中心会为用户提供导航驾驶服务，且能够完成对车辆形势状态的检测以及故障检测；而离车状态就是用户停止驾驶，并离开汽车的状态，此时远程服务中心会发挥出相应作用，及时将车辆状态信息传输给用户，以保证用户能够完全掌握汽车的各项状态情况。

三、服务系统总体功能

在对信息服务系统总体构架进行明确之后，设计人员在进行系统设计之前，还要对系统总体功能进行掌握，以便以此为基础展开各项设计工作。

服务系统总体功能共分为两部分内容，其中用户在车状态时，系统中的车载终端需要通过对GPS运用，完成对卫星定位信号的接收与处理，且会以此为依据计算出车辆准确的地点，并在嵌入式电子地图设备中进行显示。且会通过对CAN的借助，对汽车实时运行状态进行记录，并会通过和服务中心构建远程故障联检模式的方式，对汽车存在的故障进行及时发现与处理。同时要在车辆内部创造出良好地互联网环境，以确保在GPRS接入之后，能够与远程服务中心形成紧密连接，进而构建起双向信息传输渠道，确保车辆状态、方位以及运动情况等信息，可以通过科学处理之后，及时上传到远程服务中心之中，且可以利用RSC完成对移动端的指令下发，不仅可以完成相应控制指令，同时也可以将相关数据信息以适当形成呈现在电子地图之中。而当车辆处于用户离车状态时，系统则要立即开启防盗报警模式，要利用GPRS和用户断之间建立起高效的交互模式，保证用户可以按照终端以及服务中心反馈信息实施撤防以及布防的指令，以做到智能化车辆管理。

综上所述，汽车信息服务系统的主要功能是：①对GPS数据进行接收，且会运用Gls技术完成对车辆的导航和定位；②会将GPRS与互联网连接起来，并能够灵活、准确的对汽车定位以及状态信息进行收集与传送；③可以从中心台处获取用户所需信息，像道路交通以及天气预报等，服务更加人性化；④能够通过对CAN总线接口的运用，远程完成对车辆故障的检测等。

四、汽车信息服务系统设计与实现

（一）终端硬件设计

（1）车载终端是信息系统核心控制内容，也是系统建设与开发的重点。该部分主要由硬件以及软件两部分内容组成，而其中硬件部分主要由外围模块以及核心控制单元所构成。在对车载终端设计过程中，设计人员需要对人机交互、汽车借口以及终端电容兼容性等内容进行设计，以保证车载终端硬件各单元功能的顺利发挥。

（2）在进行人机交互单元设计过程中，为了保证能够向用户提供多种可视化服务，在进行该单元设计时一方面要做好LCD显示接口设计，要按照实际要求，科学对车载终端液晶屏进行挑选，以保证其像素以及分辨率都能与相关要求相符合。同时要通过所有子像素亮度都能达到相应标准，且整体液晶屏属于透色型，会通过在其工作时利用高压交流电提供电源的方式，保证其工作状态，以保证背光电源逆变器的使用性能，进而完成各项显示工作；另一方面则要做好触摸屏接口设计。各项现代化技术的成熟与发展，使得车载设备锁提供的服务变得更加人性化，车载终端设备也开始偏向触摸屏式输入方式。此类型设备会在设备表面覆盖一层透明薄膜，其会对薄膜上用户触摸位置变化数据进行采集，并将其模拟成为电信号模式，以便通过对aid转换器的运用，将其转换为数字信号，并在经过矫正之后在屏幕中进行图像显示，以达到与鼠标相同的作用。设计人员需要对车载终端所使用的触摸屏控制器进行合理选择，要通过构建处理器以及同步窗口控制器沟通渠道的方式，做好各项触摸屏接口设计工作。

（3）在进行汽车接口设计过程中，设计人员首先要对车辆内部的随车自诊断系统标准规范进行明确，并要以此为基础从计算机中获取从所监测到的设备故障码，以便通过此种方式完成对车辆故障類型以及损坏程度的分析与判定，确保可以通过输入特定数据的方式，对故障进行清除与处理。同时要确保接口能够对车辆内部所存储的资料进行读取，像传感器工作状态以及开关电路输出输入状态等，以保证用户对于车辆状态信息的掌握程度。此外，要在中高档汽车的仪表盘下方，设置CAN总线接口，并会将其作为汽车行驶状态的数据总输出口，以保证总线串行协议转换质量，确保最终数据传输效果。

（4）在进行终端电磁兼容性设计过程中，要考虑汽车内部电池环境较为复杂的特性，要通过反复调整再说出最佳的兼容性设计模式，确保可以在降低电磁环境干扰的同时，保证各项设备运转质量。为了保证后续程序设计可行性，一般在项目设计之初，便要对电池兼容性问题进行考虑。同时需要对车辆内部杂波较强的位置进行明确，并要交驱动单元以及显示、控制单元等，安装在这些位置。目前车载干扰源主要分为两类，种是车辆内部自己产生的干扰源，车辆与空气在经过高速摩擦之后所产生的静电，火花塞间隙以及分电器触头间所产生的火花，车内电器设备所形成的瞬间电脉冲等，都可能会成为干扰源，其会通过电磁发射干扰的方式，对环境内部其他电器正常运行形成干扰；另一种是无线通信设备所产生的干扰源。为保证信息数据运输稳定性，信息服务系统中会设置多项信息数据接收与发射装置，像通过GPRS进行信号发射与接收或者将GPS天线作为接收天线等，天线信号之间难免会形成相互干扰，所形成的干扰源会对设备接收灵敏度产生直接影响，并不利于信息系统运行与工作。同时pcb板中的环路，也可能会受到高频环境的影响，而出现噪声电压，会对时钟信号以及其他重要类型信号接收与发送工作产生直接阻碍，需要进行妥善处理。

（5）也正是由于车辆内部所存在的电磁问题，所以设计人员需要加大对程序电磁兼容性的关注力度，并要按照车辆内部终端设备配置情况以及其他实际状况，合理分析出车辆内部所存在的电磁干扰源，并在此基础上做好干扰源合理抑制措施，确保工作频带之外的信号都可以得到合理管控，以从源头起降低干扰原影响程度，以对工作频带上的信号接收性能进行保障。同时要按照防护措施，对电磁兼容设计可行性进行分析，并完成分层次设计任务，且要对所有层次设计结果进行综合分析与考量，向滤波设计以及原件选择等，都是设计人员在这一设计关节中需要考虑的内容。此外，为降低电磁干扰源影响程度，可以设计采用分布式模式进行供电。此种供电方式能够通过与过电流保护以及过电压保护措施的结合，有效提高整体系统稳定程度，系统驱动能力也会得到切实增强，也能够通过对大、小容量电容进行并联的方式，完成电容去耦处理。因为系统多会安装在仪表盘的下方位置，所以在对PCB版以及连接头进行设计时，要做好相应隐蔽措施，可以通过安装隐蔽机箱的方式，对机箱外接电缆进行滤波处理，以达到减弱毛刺信号的目标。

（6）在对天线间电池干扰进行处理过程中，为了妥善解决电线间相互干扰的问题，设计人员在对元器件选型时，要尽最大限度保证元器件工作频带没有出现重叠状况，且要在设计过程中对车体外形遮挡效应进行合理利用，要通过对安装位置以及方向角度进行调整的方式，确保天线间的耦合度能够被控制在最低范围内，以保证各个天线工作稳定性。同时在进行系统功能设计时，要合理对各个模块进行定义，并要按照工作频带对模块工作时间进行科学计算。以防出现相近频带模块同时工作的状况，以制定出最佳的调度计算方式，进而完成对电磁兼容的有效辅助。

（二）终端软件设计

1.嵌入式操作系统设计

以Win cE嵌入式操作系统为例。该系统属于专门的嵌入式设备平台，设备种类较为多样，设计人员要按照实际需要对平台进行定制，要保证其模块化操作系统的特征。

基于Win cE所构建的平台，能够满足特定嵌入式设备操作系统的要求，可以更好地与子集标准相适应。由于为微软在进行该系统建设时，也进行了配套工具生产，所以在进行应用程序开发之前，要先进行目标平台SDK安装，以便展开平台程序功能开发。之后设计人员要科学对应用程序开发工具进行选择，要按照车载终端已经制定的操作系统以及开发包，做好相应程序开发工作。

2.软件程序总体设计

终端软件是车载终端程序设计核心，会对最终信息服务系统建设质量产生直接影响，是GIS定位导航演示以及GPS信息显示等功能实现的关键。由于整体软件程序中的各个状态会相互进行频繁转换，所以为了保证设计效果，可以将总体程序分解成为多个子程序，并赋予每个程序特定的功能，以实现理想化程序状态切换模式，高质量完成程序跳转。

3.防盗监控程序设计

远程防盗也是现代使用者极为关注的服务内容，所以在进行软件设计过程中，要注重对防盗监控程序的设计。在信息服务系统中实施远程防盗监控程序设计，主要是通过对手机短信的运用，实现对车辆防盗的监控。其防盗原理为：利用GPRS能够进行短信功能进行接收的功能，在获取车辆布防信息后，通过程序进行AT指令发送的方式，完成对GPRS所接受短信的初始化处理。当完成初始化处理之后，用户不仅可以通过汽车对外界周边动作進行监控，同时也能够掌握汽车各项状态。如果汽车出现被破坏的情况，会第一时间将非法动作信息传送给用户，并会及时发出警报，此时用户会通过手机所发送的信息判定是否需要停止报警。般如果是由天气，像刮风或者打雷等，造成非法动作出现，用户可以忽视报警信息，并让车子保持对外界进行监控的状态，以保证用户能够继续完成对车辆的监控；而如果是因为用户疏忽，像判断失误或者没有及时阅读短信等状况造成车子被盗，用户此时可以利用手机终端向汽车发送指令，确保RSP可以及时向手机发送GPS数据信息，以便寻找汽车。

由于程序在实施运用过程中，所处于的环境相对较为复杂，可能会因为GPS数据规模过大，而造成缓冲区被占据，进而出现程序误判的情况。同时如果RSP在进行GPS数据发送时，也存在着缓冲区数据过多的状况时，也会出现类似问题，所以要及时对缓冲区内部数据进行清空处理。

（三）远程服务中心设计

1.服务总体设计

远程服务中心主要用于对GPS信息以及车辆状态信息进行接收，以对车辆实时方位进行明确，确保能够实现对车辆运行状态的有效监控，并可以完成为用户提供定制服务信息的任务。

服务中心是由GPRS数据交互程序以及GIS电子地图所组合而成的，其中在进行GPRS数据交互程序进行设计时，要通过构建无线网络通信环境的方式，确保GPRS模块能够与互联网形成有效连接，确保其能够为对用户终端信息进行收集，并可以将相应数据传送到车载平台之中。而在进行GIS地图设计部分，要通过对第三方地图软件的有效运用，对GPS定位显示接口程序功能完全挖掘出来，以便在相应地图中完成对车辆定位点以及用户需要前往的定位点进行显示。但需要注意的是，在具体进行设计时，由于中心中使用了第三方软件，所以需要选择第三方软件程序接口，以对最终服务中心使用性能进行保证。

2.程序设计与实现

正如总体设计中所述，远程汽车服务中心部分主要分为数据交互程序以及GIS电子地图系统两个部分。其中在对数据交互程序进行具体设计时，要利用车载系统中的无线设备以及GPRS模块，为车载终端提供无线网络环境。在此环境中，如果用户需要进行信息发送或者寻求服务，便可以运用无线设备接入相应网络环境，并生成动态化的IP地址，连入相应网络模式。在此过程中，会将GPRS作为客户终端，而远程服务中心PSC作为服务器端，以形成固定IP地址。而在进行互连过程中，GPRS模块会自动与RSC服务器相连接，会对车载终端信息数据收集与获取。同时当车载终端无线网络环境形成之后，要在确定数据可以进行交互之后，展开GIS电子地图显示设计，要确保车载终端所传输过来的GIS数据，能够从数据串口发送到另一个串口之中。此时，第三方电子地图软件会发挥出相应作用，会通过对GIS数据中的纬度以及经度数据进行提取的方式，在电子地图中对车辆所在地理位置进行显示，并完成对车辆方位的实时监控，以为用户提供更加精准的导航服务。

五、结束语

通过本文对汽车信息服务系统多方面内容的论述，使我们对系统构成以及设计方式有了更加清晰的认知。有关企业要认识到信息服务系统对于汽车行业发展所起到的推动作用，要加大对该系统设计与实现的研究力度，并要不断对系统设计进行改进与优化，要保证设计产品能够与用户需求相符，可以更加符合市场要求，进而为用户带来更加优质的使用体验，以为汽车行业持续性发展提供有效动力。