基于車聯網應用的手機互聯智能導航系統

佛山市北斗智興科技有限公司 李 勁 何少濤 邱海艷 麥曉冬 易 艦

基于車聯網應用的手機互聯智能導航系統

佛山市北斗智興科技有限公司 李 勁 何少濤 邱海艷 麥曉冬 易 艦

本文介紹了一種“基于車聯網應用的手機互聯智能導航系統”，該系統采用安卓系統，與智能手機采用多種連接方式，實現了車載導航系統的移動互聯上網。進而實現語音控制，實現在線導航、微信&QQ聊天、上網查詢等功能。甚至實現對手機音視頻的遙控操作，不消耗手機流量。

車聯網；手機互聯；智能導航

1 引言

M2M（machine to machine），即機器對機器通信是未來的一個主要增長市場,是互聯網+的一個重要應用。汽車導航娛樂系統（簡稱車機）與手機之間的互動是一個典型的M2M應用實例。其市場非常的廣泛。

現階段中國手機用戶已突破8億，智能手機占比迅速提升，隨著3G、4G網絡的深入發展，有效利用用戶現有資源完美實現經濟實惠的車聯網信息服務生活是未來的發展趨勢。這些智能手機多具有可下載導航地圖及導航軟件的功能，并以此進行駕駛導航。

隨著移動互聯網的經濟的向前推進與發展，以汽車作為平臺入口的車載移動互聯平臺將是下個增長突破口。互聯網服務巨頭將在此平臺上投入巨大研發，開發出車載互聯網的新的增長模式，進一步讓移動互聯深入個人，家庭生活。

2 產品構思與架構

與動輒幾個億的投資的依托后臺服務型的“車聯網”相比，利用手機互聯技術，利用現有智能手機的功能，利用現有的手機在線智能導航等功能，基于車聯網應用的手機互聯智能導航系統無異更有生命力，研發、生產、使用成本也低得多，更易被廣大的車主接受。

作為一個可以實現移動互聯網功能的系統，導航車機與手機之間，通過多種技術手段連接，傳輸數據。實現車機的移動互聯上網，可以像計算機和智能手機一樣，享受互聯網的所有信息和功能，也可以享受移動電視、視頻和音頻的節目。

手機與車機之間，可以是USB有線連接，也可以是wifi熱點連接，使之操作更加簡便（見圖1）。

現在的智能手機具有微信、QQ聊天的通信功能，也具有最新地圖的實時導航功能，更具有點歌、看新聞、小說、點評等許多適合年輕人的功能。利用這種移動互聯技術，使車機輕松的實現了車聯網中，車與車，車與人的信息交互。是最快、最便捷、最受歡迎的用戶體驗方式。

圖1 手機移動互聯車聯網架構

3 硬件設計

系統采用韓國TCC平臺，驅動采用最小化系統，DLL軟件分離技術，UI采用蒙層概念調整框架。原理圖如下，包括車載導航機、液晶觸摸屏、CMMB芯片、功放、DVD、GPS模塊、收音模塊、音頻譯碼、3G模塊、方控等組成。通過在車機pad上安裝雙核ARM11處理器，運行安卓4.4.4系統。定位導航模塊使用GPS模塊，可實現GPS導航。視頻處理運用ADV7180芯片，通訊界面為I2CO。液晶觸摸屏為高清數字液晶，1024*600×480分辨率，32Bit真彩。觸摸為4線電阻高亮，透光率大于90%。CMMB模塊通過SPI6與車載導航機核心板通信，此模塊處理車載導航機的數字電視，內置CA，并免三年服務費。DVD是高質量的機芯。音頻譯碼為Wolfson 5.1聲道HIFI編譯碼器；功放模塊是ST大功率的HIFI功放。功放是4×45W+重低音輸出。3G模塊可以選配TD/WCDMA/EVDO。收音機部分連接主處理器的IIC。提供2個USB界面（可以直接讀U盤，移動硬盤）、1個TF卡界面、1個SD卡界面。可以瀏覽office資料、使用IE瀏覽器瀏覽郵件和文件。

圖2 系統原理圖

圖3 軟件架構圖

4 軟件設計

軟件架構，參照美國、歐洲電信聯盟的GSM0707、GSM0705、GSM0338等規范和協議，結合標準的AT指令集設計編輯而成，并且通過界面實現MCU與GPS模塊通信，其通用性和移植性都很好。系統軟件，主處理器部分采用安卓4.4.4來實現整個系統功能；協控制器部分則使用μCOS操作系統來完成電源管理任務。其軟件框架如圖3所示。

5 關鍵技術

5.1 語音識別

語音識別是一個重要功能，我們將采取中國科大的訊飛語音識別軟件。

科大訊飛是語音合成技術領導者，其語音識別率最高，我們的語音系統開發就是借助與科大訊飛的核心技術，在此基礎上進行二次創新，做整合開發。開放用戶反饋，做到及反饋及更新，及時推送更新的迭代完善體系，達到更加人性化的使用效果。這個新的語音系統命名為InterPhonic5.0。為用戶提供出色的語音識識別和語音反饋體驗，且其穩定性與易用性也得到的用戶的認可。

新一代的語音合成系統InterPhonic5.0是目前業界最優秀的TTS產品，相比于之前的產品有多方面的改進和提升：

多語種技術：多語種的語音合成解決方案是InterPhonic系列語音合成系統的重要實踐，目前InterPhonic系列語音合成系統能夠支持中文普通話、粵語和英文三個語種，并在純中文、中英文混讀、粵英文混讀方面達到了很好的效果。

音庫均采用了科大訊飛的語料收集算法，大幅度擴展了英文語料的數量，保證了覆蓋面，并針對英文特點加入了優化規則，很好地適應應用語境。

圖4 Wifi連接圖

多音色技術：InterPhonic 5.0系統的三種音庫——小倩、小琳和Sherri音庫。增加了數字、娛樂、體育等其他領域的語料文本。以滿足不同用戶的需求。

本語音系統可以提供七個不同發音人錄制的音庫，支持中文、中英混讀、英文、粵英混讀和臺灣國語，每種音庫分別提供6K、8K、11K和16K四種不同采樣率的音庫安裝包。

粵語口語化技術：為了提高粵語的合成效果，InterPhonic 5.0補充了一部分口語化關閉的語料，并提供將口語化關閉的功能，使得粵語合成效果更符合實際應用的需要。

5.2 手機無線熱點連接

無線熱點（Hotspot），是一種提供無線局域網服務的技術，

把手機的接收GPRS或3G信號轉化為wifi信號再發出去，這樣，你的手機就成了一個WIFI熱點，手機只要有無線AP功能，就能當做熱點。手機與車機的連接技術可以有語音的藍牙，數據信息的WIFI，利用手機的熱點鏈接即可實現，進而可以把手機的互聯上網功能映射到車機上。而無需車機本身再安裝CDMA等3G模塊上網，減少資源浪費和固定費用，關鍵是大大增加了車機的功能，享受智能手機的技術進步紅利（見圖4）。

5.3 手機有線互聯

通過手機與車機的USB物理連接方法，傳輸穩定，傳輸視頻效果好。在此基礎上，可以實現車機對手機的操作，這使得微信、QQ聊天更加方便，上網清清晰，駕駛安全。還可以控制手機的視頻、音頻、圖片的播放。

6 結束語

本文介紹了獲“2015年廣東省科技型中小企業技術創新專項資金”科技項目的技術實踐，其已在市場上獲得廣泛的好評。在實際研發、運營當中得到了廣東東軟學院、廣東輕工職業技術學院、北京東軟慧聚信息技術股份有限公司、佛山市汽車新材料股份有限公司的大力支持，在此一并感謝。

[1]李勁,邱海艷.基于車聯網應用的手機互聯智能導航系統[M].廣東省科技計劃項目申報書,2014.

[2]李勁,邱海艷.汽車導航及多媒體娛樂電子系統[P].計算機軟件著作權,2012SR092516 2012.

[3]李勁,邱海艷.一種手機互聯智能車載導航裝置[M].發明專利 201410172383.0.

[4]李勁,邱海艷.一種車載信息定位及導航裝置[M].實用新型專利,ZL201320392923.7.

[5]李明峰,馮寶紅,劉三枝.GPS定位技術及其應用[M].國防工業出版社,2006.

[6]黃智偉.GPS接收機電路設計[M].國防工業出版社,2005.

李勁（1959—），男，高級工程師，現供職于佛山市北斗智興科技有限公司。