车载智能通讯平台开发报告Word下载.docx
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欧洲在2015年也强制所有车辆必须配备e-call系统,日本则早在2011年就开始智能交通的实施,而中国在2015年才开始车联网相关法律法规的制定,还没有一个统一的指导方向,还缺乏在国家法规层面推动车联网发展的力量,根据智研咨询发布的《2016-2022年中国车联网行业分析及未来前景预测报告》国内车联网渗透率在2017年才超过10%。
对于中国的车联网发展,参考正在制定的《国家车联网产业标准体系建设指南》,“智能化+网联化”相融合是国内车联网发展的重点,其宗旨是使车辆在自身传感器直接探测的基础上,通过与外部节点的信息交互,实现更加全面的环境感知,从而更好地支持车辆决策和控并融合现代通信与网络技术,实现车与X(人、车、路、云端等)智能信息交换、共享,具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能,可实现“安全、高效、舒适、节能”行驶,并最终可实现替代人来操作的新一代汽车。
因此在未来的5~10年,将是我国车载信息服务产业蓬勃发展的黄金阶段。
而车载智能通讯平台作为汽车通往车联网主要的入口,将向着综合式、平台化、智能化的方向发展。
1.1.2推动自主研发,提升我国汽车行业核心竞争力
中国是全球最大的汽车生产国家,然而,由于发达国家借力于汽车工业发展上的先机,掌握甚至垄断了大多数关键零部件尤其是汽车电子的设计、生产的核心技术,对我国的自主开发工作造成相当大的压力,“以市场换技术”并不能真正带动核心技术的突破,致使大多数相关企业仍然缺乏自主的技术创新和产品开发能力,在激烈的国际竞争中处于被动地位。
由此可见,加强自主技术创新和产品开发能力是提高我国汽车工业核心竞争力的关键。
对此,国家各级政府都给予了高度重视,中国汽车产业“十三五”规划纲要中明确提出:
到2020年结构调整要取得明显的成效,自主创新能力显著增强,合资合作进一步发展深化,中国品牌汽车的市场份额达到60%以上,乘用车力争达到国内主导地位,形成中国品牌汽车核心关键零部件的自主供应能力,要推进智能化、网联化,要建立行业基础。
对此,建立具有智能化和网络化的车载信息服务产业链条和服务模式,确立在产业链中技术的优势,其重要性非同一般。
本项目就是在这样的背景下提出了车载智能通讯平台产品的研发、依托新能源车型开发,以顺利实施本项目。
1.1.3推动汽车车载信息产业技术升级
伴随着日渐繁荣、潜力巨大的中国汽车市场,现如今汽车已不再是简单的代步工具,而是正在被赋予越来越多的人性化的高端价值,车联网的时代正在开启。
相对于汽车的网络化平台的搭建,其信息内容,服务提供的丰富显得更加重要。
车载智能通讯平台将全面超越传统汽车通讯模块的现有功能,其主要功能包括:
4G/5G通讯,GPS/Beidou导航、高精度地图、车载智能路由网关、整车状态网络共享、远程故障诊断、远程程序刷新、网络办公、信息处理、V2X下的自动驾驶等等。
车联网信息平台服务中心则可以接入各种服务、提供多种资源,使车载系统的功能成为“云”功能,其可定制、可扩展、易互性、可移动,再进一步结合APP集成,最终融入互联网更大的产业中。
1.2项目目标
1.2.1总体目标
通过本项目进一步自主研发高端车载智能通讯平台产品,加快国内自主知识产权高端车载智能通讯平台的研发、产业化和应用推广。
1.2.2技术目标
∙开发完成基于T/CSAE53-2017(合作式智能运输系统车用通信系统应用层及应用数据交互标准)的V2X安全服务功能;
∙开发完成车联网服务功能:
1.3项目主要内容
Ø
开发车载智能通讯平台系统产品
保证本项目产品满足客户需求,并且具有信息安全保护能力。
产品通过观致汽车标准符合性测试,并取得相应的认证、许可或证书。
完成产品研制,并实现批量生产。
1.4项目实施方案
计划和确定项目
签订项目开发合同后,完成对车载智能通讯平台的需求分析,明确市场的需要和期望。
同时成立项目小组。
明确项目负责人和担当成员。
产品设计和开发
首先将要求变成设计方案,将方案分解到各个项目人员,通过设计、评审、验证循环确保产品按进度完成。
过程设计和开发
将研发的成果转为一个有效的生产系统,并形成相应的控制计划。
研究系统的生产工艺,环境要求以及作业环境。
产品和过程确认
需要小批量试生产验证过程能力,为今后批量生产打下基础。
1.5项目计划
项目阶段
技术目标
备注
第一阶段
2018年3月-2019年12月
完成车载智能通讯4G平台及智能网关的搭建
完成车联网服务功能
第二阶段
2019年1月-2019年12月
完成车载智能通讯5G平台及域控制器的搭建
完成V2X安全服务功能
1.6项目人员
主要人员
姓名
职位
承担工作
项目经理
项目管理
技术主管
平台架构设计
系统工程师
娱乐系统设计
通讯系统设计
主动安全系统设计
软件工程师
CAN网络设计
结构工程师
结构设计
测试工程师
系统测试
零部件设计
软件,硬件设计
2.国内外相关技术及市场发展情况说明
2.1目前车载通讯系统市场概述
1)梅赛德斯移动V2VMERCEDES:
CELLULAR-BASEDV2V
梅赛德斯奔驰E级轿车推出第三方支持的V2X装置,通过手机网络和GPS定位,V2X装置可以通报障碍及道路损坏情况,但是要求其他车辆配备相应的V2X装置以获得这些信息。
移动V2V利用手机传递信息,驾驶者可以识别其他故障报警车辆发出的紧急信息。
驾驶者也可以自己发送报警信息给其他车辆。
目前此系统不支持V2I的信息交互。
2)沃尔沃的V2I/V2V技术Volvo’svisionofV2IandV2V
沃尔沃关于V2X的应用场景为安全互联,自动驾驶和动态导航。
具备V2X装置的车辆可以上报行人,道路及天气信息。
邻近区域的车辆均可以获得并得到相应的道路引导。
沃尔沃使用INRIX作为智能交通服务提供商,INRIX集成在沃尔沃的SensusConnect系统上,通过4G/5G网络提供关于实时的、可预测的交通流量信息,以便驾驶者进行路径规划,以及得到交通事故、道路障碍的信息。
3)通用安吉星上海通用车联网SGMTelematics
4)上汽V2CSAICInternetcar
上汽的互联网汽车是一个全新的汽车品类,其智能操作系统由YunOS衍生,通过语音交互系统的语音指令可以实现车辆的语音控制、智能导航、娱乐影音的选择。
在车辆设置界面的二级菜单中可以选择语音启动选项,提供语速、语种的便捷选择,具备一定的AI功能。
除了上述功能外还可以通过后台支付系统,用户无需下车付款,也无需支付现金或刷卡,中控屏上自动弹出扣费信息,即可确认支付。
同时手机斑马智行App可以实现蓝牙钥匙、车辆远程控制、车辆状态查询、售后维修预约及互联网汽车相关的各类运营服务。
3.技术路线
DSRC使用5.9GHz作为V2X的通讯频段,其以10MHz带宽为单位,将75MHz的带宽划分为7个频道,频道178为控制频道(ControlChannel,CCH),其余6个频道为服务频道(ServiceChannel,SCH),其中包含2个公共安全专用服务频道(频道172为车车通讯公共安全专用服务频道,频道184为交叉路口公共安全专用服务频道),2个中距离公共安全/私用共享服务频道(频道174与176),以及2个短距离公共安全/私用共享服务频道(频道180与182)。
DSRC已经成为国际IEEE802.11p,而且此标准已于2012年整合到IEEE802.11[9]标准中。
中国计划使用蜂窝车联网系列技术,包括4GLTE,LET-V及5G,作为V2X的解决方案。
LET-V是针对V2X的主推方案,它基于TD-LTE技术,其中车路及车网间通讯使用LTE-Uu接口,可以达到100ms的低延迟。
车车之间使用PC5接口,时延也在100ms左右。
与DSRC相比较,LTE-V-direct作为一个分散式的架构需要更改TD-LTE的物理层以实现短距离直连通讯,提高可靠性并降低时延。
蜂窝车联网系列技术与DSRC技术对比,蜂窝车联网相对于DSRC,一方面在覆盖外可以提供与DSRC相当的技术能力,另一方面在覆盖内,依托LTE网络通过基于调度的方式进行资源分配,避免干扰;
同时随着蜂窝技术向5G演进,系统将提供更低的时延(<
1ms)、更高可靠性(99.999%)、更高的数据吞吐量、更精准的室内外定位、更大的车辆密度、超高速行驶速度等
3.1技术方案
车辆智能通讯平台设计
车辆智能通讯平台有着不同的输入,按键输入和语音输入。
车辆无线通讯模块包含基本的电子单元和控制按键以开启无线服务、个人电话,电气开关接口及车辆接口路由。
模块包含如下子单元:
a.4G/5G中继单元
b.数字调制解调器
c.麦克风接口
d.系统控制器
e.智能路由
f.供电和电源接口
g.按键总成接口
h.音频输出接口
i.智能电源备份接口
j.GPS单元
k.Beidou单元
4.1.1车辆无线通讯模块的技术指标
主要功能性指标包含:
主要性能指标:
⏹产品符合《汽车电气设备基本技术条件》(QC/T413-2002)标准;
⏹符合GB/T17626电磁兼容标准,与车体电气信号兼容(包括电源、通信总线等)
⏹4G中继单元技术指标
NO.
Parameter
Specification
Unit
Comment
min
Typ
max
1
LTE-LB
698
862
MHz
GSM850
824
894
GSM900
880
960
GSM1800
1710
1880
GSM1900
1850
1990
UMTS
1920
2170
LTE-HB
2305
2690
2
TotalGain
2.5
dBi
3
OutputImpedance
50
Ω
4
ReflectionLoss
10
dB
5
VSWR
≤2
eSIM卡:
最大电话薄登录数:
200
最大存储:
521KBytes
支持SIM/USIM应用
符合AutomotiveElectronicsCouncilQ100
符合GJB548A-96/MIL-STD-883D
符合JEDECJESD22-A101,A102,A104,A108,A113,B100,B102,B103,B104,B108
主要可靠性指标参照:
标准编号
技术标准名称
修订日期
GB18655-2002
用于保护车载接收机的无线电骚扰特性的限值和测量方法
ISO7637-2-2004
道路车辆—由传导和耦合引起的电骚扰第2部分:
沿电源线的电瞬态传导
GBT17619-1998
机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法
SJ/T10325
汽车收放机环境试验要求和试验方法
ST/10369
汽车收放音机总技术条件
4.1.2产品设计的创新
本模块使用了4G通讯技术,可过渡到5G。
其采用了eSIM卡,可在线或者离线刷写。
产品完全按照汽车工业标准开发,并且具备支持OTA及智能路由的能力。
平台吸取了目前国外车载产品在系统设计中的成功经验,同时将泊车诱导,道路偏航预警,前撞报警系统等主动安全整合到车载平台中,综合ADAS系统可以实现自动驾驶功能。
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