新能源汽车分时租赁的远程控制技术及应用

郭潇　乐曙光　金艳雯　徐慧奇　王骁

摘要：通过对现有的新能源汽车分时租赁发展趋势的分析，以及结合现有的远程控制和无线通信设备，通过对新能源汽车分时租赁场景的模拟，研究并提出了新能源汽车分时租赁的远程控制技术方案，重点介绍了该技术的实际应用。该技术的应用实现了对分时租赁汽车的远程控制以及实时监测。为新能源汽车分时租赁提供了技术支持以及提供了便捷服务，推动了“共享经济”下汽车分时租赁的发展。

关键词：分时租赁;新能源;远程控制

近几年来共享经济模式越来越受欢迎，因此共享汽车概念也应运而生。汽车共享是一种满足居民短途用车需求的创新型交通模式^[1]。随着我国对进口石油的依赖度逐年增加，因此能源问题已成为发展新能源 汽车的重要出发点。为此，如何有效的将新能源汽车和汽车租赁业务相结合，通过物联网模式进行灵活租赁成了一大困扰。在克服目前新能源汽车单价较高得不到普及的基础之上，真正地将电动汽车放到用户身边，让其 真正融入到城市交通环境并被社会大众所接纳，充分发挥物联网和电动汽车的自身优势。发展新能源汽车分时租赁共享，不但可以推动产 业升级，提高自主创新能力，还能产生可观的社会经济与环境效益^[2]。

1 分时租赁发展趋势

随着车联网技术的迅速发展及共享经济 概念的兴起，汽车分时租赁业务逐渐深入到人 们的实际生活中，和传统汽车租赁与专车服务 等方式相比，汽车分时租赁可通过手机随时租 车，用车及还车，同时支持按车辆实际使用时 间及里程来计算用车费用，这种汽车租赁方式 更为经济、环保，并能大大提升汽车利用率，缓解城市交通压力。

据不完全统计，目前我国分时租赁企业多达238余家，车辆总数超过18万

辆。从车辆类型看，95%以上为新能源车辆，并且以每年超过20%的速度递增。同时，目前各地分时租赁发展大多以新能源汽车推广作为入口，受制于经营状况等多种因素，实际真正从事分时租赁业务的车辆数量依然有限，只有部分用于分时租赁业务，其余车辆主要开展长短租业务。同时，部分企业还加快国内市场布局，将经营模式向其他城市“复制”，加快拓展服务网络覆盖范围。

2车联网技术

2.1RFID 射频识别技术

RFID（Radio Frequency Identification）是一 种利用无线射频通信实现的非接触式自动识别 技术，通过应用射频识别信号，对目标物进行 识别并获取相关数据。RFID射频识别技术结 合网络技术、数据库技术及中间件技术等，构 建一个由大量联网的 RFID 终端组成的比互联 网更为庞大的物联网，此技术是物联网的基础 技术。

2.2位置定位技术

位置定位技术通常是以卫星为基础的无 线导航定位技术，通过卫星信号确定位置坐标与电子地图数据的匹配，便可确定汽车在电子地图中的准确位置，目前有GPS及北斗两大位置定位系统。通过定位精度的提高，准确获取车辆位置，提高车联网实时路况精准度及交 通事件定位精确度。

2.3传感及信息融合技术

利用传感器及汽车总线采集车辆、道路等交通基础设施的运行参数等，传感技术需要 根据不同物体的运行参数进行定制采集，如汽车需要碰撞、胎压、刹车、发动机等运行参数。无线传感器网络通过车辆传感器和路的传感器来获得数字化的车路信息，同时通过车联网将 车路信息状态传输到控制服务中心，实现传感 数据的融合。

2.4无线传输技术

无线传输技术将传感器采集得到的数据 发送至远端服务系统、其他终端，或者接收控 制指令完成对车辆的远程控制。通过无线传输 技术，实现车联网信息的交换、共享和远程控制。

2.5云计算技术

车联网系统通过网络以按需、易扩展方式获得云计算所提供的服务。云计算将被用于汽车网络位置定位、汽车流量分析计算、智能 交通控制计算、大型车辆路径规划以及分时租 赁运营优化计算等。

3 分时租赁远程控制技术

基于车联网的电动汽车分时租赁远程控制技术方案集中运用计算机、通信、自动化控制及汽车工程等技术，主要由智能車载终端、车身控制模块（BCM）、用户租车APP/小程 序、后台管理系统及后端云服务平台几部分组 成，系统技术方案如图1所示。分时租赁智能车载终端（T-BOX）负责整 车的通信和控制，内置 3G/4G、GPS/ 北斗、RFID、蓝牙以及Wi-Fi等模块，是整车通信和控制枢纽，完成车辆信息状态的采集上报及 上层控制命令到CAN网络层的转发。车身控制模块、前端车机等关键部件都可通过 T-BOX 接入车联网，形成网联能力。智能车载终端（T-BOX）根据后端云端平台设置的数据上传 时间，按要求自动上传采集到的上行数据，包 括电池状态数据、整车状态数据、GPS数据以 及报警数据等，同时通过增加CAN总线接口，以满足对其他终端的实时控制，并通过通讯模 块传送到监控平台。

车身控制模块（BCM）通过CAN总线与 T-BOX 模块相连，车载终端 T-BOX 与 BCM 之间完成同步交互才能保证认证顺利通过，并 通过T-BOX接入后端云服务平台，主要实现 车辆关键数据的定时上传、接收用户远程控制 指令以及完成安全认证管理等相关工作。电动 汽车车身控制模块在基于传统车辆基础功能模 块即包括大灯控制、雨刮控制、车窗升降控制、车身防盗控制、Boot loader和CAN/ LIN网关 等基础上提供分时租赁车端控制系统的核心控制单元，增加远程开关锁和远程寻车等功能，保证车辆安全及完善车身防盗功能。

用户租车APP/小程序通过通讯网络连接 到后端云服务平台，在后端云服务平台核验用 户身份通过后，用户可在线进行订车、用车、还车，同时可以实时对租赁车辆进行远程控制，比如：开关车门、闪灯鸣笛，定位车辆位置以 及查询车辆信息状态等工作。用户租车APP/ 小程序通过安装在用户手机中，实现软件程序 自检、在线升级、账号密码登录、车辆信息显 示和车辆控制。

4控制技术的应用

用户根据租车APP/小程序上显示的租车 网点选择对应车辆并下单，订车成功后，后端 云服務平台给用户推送订车成功短信及APP 消息，为用户锁定车辆，同时为用户保留15 分钟的取车时间，用户到达指定网点可以通过租车APP/小程序实现远程取还车。

通过租车APP/小程序界面操控 “寻车”按钮，后端云服务平台把接收到“寻 车”指令发送到对应车辆上的智能车载终端 T-BOX，智能车载终端通过CAN总线及BCM 控制车辆的闪灯和鸣笛，实现用户远程“寻车” 操控，快速完成用户寻车。

在用户找到指定车辆后，用户可通过租车APP/小程序界面操控“用车”按钮，同样地，后端云服务平台把接收到“用车”指 令发送到对应车辆上的智能车载终端 T-BOX，智能车载终端通过CAN总线及BCM的配合 控制车辆开门、车辆解锁及认证等工作，后端 云服务平台开始为此订单计费，计费模式可按 时间或里程两种方式来计费，具体可在后端云 服务平台进行灵活设置，通过此过程为用户完成远程“用车”控制。

用户用完车后，把车辆驶入到还车 地点，需要还车时，用户可通过租车APP/小 程序界面操控“还车”按钮进行远程还车。此 时TBOX会自动把车辆的充电状态、熄火状 态、车门开关状态以及车辆位置等通过通讯网 络上传到后端云服务平台，后端云服务平台判 断车辆是否停放到规定的还车网点（具体的还 车网点范围可在后台灵活设置电子围栏），车辆是否熄火，车窗车灯是否关闭，车门是否上锁，充电枪是否对接充电，当在满足以上各还 车条件后，后端云服务平台下发“还车成功” 到智能车载终端TBOX，智能车载终端TBOX 通过CAN总线及BCM的配合控制车辆闭锁 及重置还车后的车辆状态，后端云服务平台提 示用户还车成功。后端云服务平台根据计费方 式进行订单结算，用户可通过选择支付方式（比 如微信支付、支付宝支付、云闪付支付）来完成订单支付。

结束语

车联网技术和分时租赁正在形成一个发 展热潮，本文结合车联网技术及分时租赁应用 场景，设计的分时租赁远程控制技术及应用方 案，具有全面的分时租赁数据采集分析能力、网络交互能力及车辆远程控制能力，经过实验 测试，整体方案满足分时租赁各类应用场景对 远程控制车辆的需求。因受场地和试验条件的 限制，研究没有充分验证该方案在大规模应用 环境下的车辆远程控制，下一步的工作方向将研究该技术及应用方案在大规模实际应用中的 性能。

参考文献

[1]汪明泉 纯电动汽车共享推广可行性研究[J].交通与运输（学术版），2013（H07）;145—147.

[2]邬文达 汽车共享模式研究及其在中国发展的市场分析[D].广州.中山大学.2010