基于移動互聯(lián)網(wǎng)的電動汽車運營管理系統(tǒng)研究

韓 蜀 王 棟 李 鋼

1 中國普天信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司 北京 100080

2 國家無線電監(jiān)測中心檢測中心 北京 100041

在2015年召開的兩會上，國家總理李克強在政府工作報告中首次提到：“制定‘互聯(lián)網(wǎng)+’行動計劃，推動移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等與現(xiàn)代制造業(yè)結(jié)合，促進電子商務(wù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)金融健康發(fā)展。”[1]這是互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)第一次出現(xiàn)在《政府工作報告》中，因此，“互聯(lián)網(wǎng)+”和“移動互聯(lián)網(wǎng)”等互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)成為當(dāng)前人們關(guān)注和討論的新熱點。

互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和對傳統(tǒng)行業(yè)的滲入，已經(jīng)成為未來很多產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。例如異地租還車業(yè)務(wù)，通過網(wǎng)絡(luò)的信息交互，將大大減少空車的異地調(diào)度，既促進了這個行業(yè)的發(fā)展，也方便了人們的旅游和異地工作，還引發(fā)了新的異地租還車旅行一族的興起。因此，我們必須要關(guān)注目前互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造作用。現(xiàn)在我們已經(jīng)清晰地看到，互聯(lián)網(wǎng)的接入手段將逐步演變到以無線寬帶為主，移動智能終端的發(fā)展為我們帶來靈活使用的應(yīng)用終端，這些發(fā)展帶領(lǐng)我們走入了“移動互聯(lián)網(wǎng)”的新領(lǐng)域。

1 全球移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅速

1973年，馬丁·庫帕發(fā)明了移動電話，50年后，移動電話已經(jīng)成為我們生活中必不可少的一部分，幾乎達到人均一部的水平，將我們的生活與移動終端緊密相連[2]。

互聯(lián)網(wǎng)則是在倫納德·克蘭羅克于1962年提出的分組交換概念的基礎(chǔ)上誕生，它的出現(xiàn)徹底顛覆了傳統(tǒng)的通信模式。

如今，本來這兩個不太相干的技術(shù)融合在一起，引發(fā)了一場信息通信領(lǐng)域的革命——推動了“移動互聯(lián)網(wǎng)”的出現(xiàn)。隨著移動通信4G技術(shù)的推出，已經(jīng)構(gòu)建了一個從移動終端到終端的全IP連接模式，構(gòu)成了移動互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)并引發(fā)廣泛的應(yīng)用場景，同時也將改變我們的生活[3]。

移動互聯(lián)網(wǎng)是指互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、平臺技術(shù)和與之相適應(yīng)的商業(yè)模式及應(yīng)用，與移動通信技術(shù)結(jié)合并實踐的活動的總稱[4]。移動互聯(lián)網(wǎng)的核心仍是傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)，可以認為移動互聯(lián)網(wǎng)是在傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上在接入層面通過移動寬帶技術(shù)進行補充和延伸的產(chǎn)物；因此，通常對移動互聯(lián)網(wǎng)的定義就是傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)+可移動的終端。移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵取決于可上網(wǎng)的移動終端的發(fā)展，這種終端實際包含兩個方面的技術(shù)內(nèi)容，即移動寬帶接入和移動智能終端。

1.1 全球移動通信和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展狀況

根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，2014年全球移動電話的發(fā)展進入一個新的臺階，普及率達到98.2%，圖1給出了全球ICT的發(fā)展情況[5]。

圖1 全球2000年～2014年ICT發(fā)展情況示意圖

1)全球ICT發(fā)展基本概況。2000年～2014年全球移動電話發(fā)展迅猛，從開始低于固定電話普及率的水平，到2014年達到固定電話的6倍。互聯(lián)網(wǎng)的普及率從2000年的5%發(fā)展到2014年的38.8%，移動寬帶的普及率不到10年的時間從0發(fā)展到2014年的30%，這些發(fā)展已經(jīng)成為推動移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個重要因素。

2) 全球移動智能終端的發(fā)展。推動移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的另一個重要因素就是移動智能終端，2014年全球移動智能終端的銷售超過12億部，較2013年增長28.4%，占全球移動終端銷售量的三分之二。移動寬帶技術(shù)和移動智能終端應(yīng)用的發(fā)展，快速帶動了全球移動移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

1.2 我國移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展情況

1) 各類信息通信的水平不斷攀升[6]。圖2給出了我國2000年～2014年固話普及率、移動電話普及率、互聯(lián)網(wǎng)普及率和移動寬帶普及率的變化情況。

圖2 2000年～2014年中國ICT發(fā)展情況

對比圖1可以看出，我國ICT的相關(guān)數(shù)據(jù)在2000年均低于全球的平均值，到了2014年除移動電話普及率外其他數(shù)據(jù)均高于全球平均值，特別是互聯(lián)網(wǎng)的普及率高于全球平均值近10個百分點。移動寬帶的發(fā)展更是如此，我國晚于全球近10年開展3G業(yè)務(wù)，但是其發(fā)展速度異常迅猛，僅6年時間，我國移動寬帶普及率已經(jīng)高于全球平均水平。

2) 移動智能終端發(fā)展更為迅猛。繼2012年我國移動智能終端對當(dāng)年移動終端滲透率超過50%以后，2014年其滲透率已高達80%以上，遠遠高于全球的智能終端發(fā)展水平，這一發(fā)展促進了我國移動互聯(lián)網(wǎng)的快速增長。

3) 手機上網(wǎng)用戶不斷增加。我國移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的另一個例證就是，移動寬帶接入技術(shù)和移動智能終端的發(fā)展，使得移動終端上網(wǎng)用戶比例迅速增加。根據(jù)中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心(CNNIC)發(fā)布的相關(guān)統(tǒng)計資料表明，我國手機上網(wǎng)用戶的比重增長快速。圖3給出了2007年～2014年我國互聯(lián)網(wǎng)用戶和手機上網(wǎng)用戶及占比的變化狀況。我國的手機上網(wǎng)用戶增長幅度明顯大于互聯(lián)網(wǎng)用戶的增長幅度，從中可以看出移動智能終端對我國互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展以及對移動互聯(lián)網(wǎng)演進起到很好的支撐作用。

圖3 2007年～2014年我國互聯(lián)網(wǎng)用戶、手機上網(wǎng)用戶變化圖

4) 我國移動互聯(lián)網(wǎng)的新應(yīng)用推廣迅速。很多互聯(lián)網(wǎng)運營商和服務(wù)商不斷針對移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展態(tài)勢，開發(fā)出各類吸引人的相關(guān)業(yè)務(wù)。最典型的是2014年春節(jié)騰訊公司推出的微信搶紅包，一夜之間紅遍全國，它巧妙地將移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與中國的傳統(tǒng)節(jié)日結(jié)合在一起，推出第一天使用量就超過500萬，僅僅2天的時間微信用戶綁定個人銀行卡達2億張，它用2天時間完成了支付寶用8年時間才完成的事情[7]。2015年移動網(wǎng)絡(luò)紅包應(yīng)用更加廣泛，QQ、支付寶、新浪微博等網(wǎng)絡(luò)大牌也加入網(wǎng)絡(luò)紅包領(lǐng)域，使得2015年網(wǎng)絡(luò)紅包的形式和內(nèi)容更加豐富多彩，推動2015年春節(jié)的祥和氣氛，每個人都能感受到移動互聯(lián)網(wǎng)就在我們身邊。

應(yīng)該說，移動互聯(lián)網(wǎng)不僅可以用于個人業(yè)務(wù)，同樣可以在企業(yè)服務(wù)方面有所應(yīng)用。移動互聯(lián)網(wǎng)通過對個人和企業(yè)的服務(wù)，可以讓每個人感到便利，感到移動互聯(lián)網(wǎng)在不斷地貼近我們的生活。

2 移動互聯(lián)網(wǎng)的特點和應(yīng)用支撐

2.1 移動互聯(lián)網(wǎng)的特點

通過移動互聯(lián)網(wǎng)的定義可知，其與傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)具有相同的核心理念和價值觀，但是移動互聯(lián)網(wǎng)由于具有應(yīng)用終端的移動性所帶來的便利，它具有傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)所不具備的實時性、隱私性、便攜性、準確性、可定位等特點，使得移動互聯(lián)網(wǎng)比傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)具備更豐富和更個性化的應(yīng)用特性[8]，具體分析如下。

1) 終端移動性：由于使用移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的用戶可以在移動狀態(tài)下使用互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)，用戶終端所具備的方便攜帶和使用便宜的特點，已經(jīng)衍生出我國的拇指一族。

2) 業(yè)務(wù)的私密性：由于移動終端的私有性，比傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)更具有安全性。因此，移動互聯(lián)網(wǎng)使用的內(nèi)容和服務(wù)更具有私密性，如目前經(jīng)常使用的手機銀行、支付業(yè)務(wù)和電子商務(wù)等業(yè)務(wù)都具有這一特點。

3) 終端和網(wǎng)絡(luò)使用的局限性：在網(wǎng)絡(luò)能力方面，受到無線網(wǎng)絡(luò)傳輸環(huán)境、技術(shù)能力、用戶擁擠等因素限制，使得用戶感覺某些場景下應(yīng)用速度慢；在終端能力方面，受到終端屏幕大小、處理能力、電池容量等的限制，制約移動互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。

可以說，移動互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用中是可以互相補充的，在目前二者都是不可或缺的。

2.2 移動互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用支撐平臺

應(yīng)該特別指出的是，在移動互聯(lián)網(wǎng)的實際應(yīng)用中起關(guān)鍵作用的是應(yīng)用支撐平臺。我們看到，目前移動互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的競爭非常激烈，在這個領(lǐng)域中，信息服務(wù)提供商、終端廠商和運營商在內(nèi)的商家爭相進入，為奪取整個產(chǎn)業(yè)鏈的戰(zhàn)略制高點，共同瞄準了“應(yīng)用支撐平臺”。目前，很多電商依托傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用、通過建立“移動應(yīng)用平臺”延伸到移動終端應(yīng)用之中，通過移動互聯(lián)網(wǎng)擴大了用戶的應(yīng)用場景，還引發(fā)了新型的O2O業(yè)務(wù)。

應(yīng)用支撐平臺起到了移動互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)用的技術(shù)支撐作用，通過平臺將應(yīng)用的技術(shù)關(guān)注降到最低，使用戶方便地使用其提供的業(yè)務(wù)服務(wù)。構(gòu)建支撐平臺的目的就是對移動通信與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能力進行聚合和開放，降低業(yè)務(wù)應(yīng)用開發(fā)難度，支撐業(yè)務(wù)應(yīng)用快速交付。

3 移動互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用實踐

在移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新時期，中國普天依托在信息技術(shù)和在移動互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的成功應(yīng)用經(jīng)驗，邁入新能源電動汽車的運營服務(wù)領(lǐng)域。

目前，新能源電動汽車在實際使用中主要存在3方面的問題。

1) 從技術(shù)來看，電動車的單次充電時間長(一般需要2～4個小時)，充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)嚴重滯后，電動車使用者在途尋找充電設(shè)施困難。

2) 對于電動車這樣一種新技術(shù)，司機對其性能了解不夠，有效掌握充電時間有一定的難度。

3) 當(dāng)新電動車找到充電站后，可能充電站的充電樁被占用，并且需要等待較長的時間，這給用戶使用電動車帶來很多不方便，甚至?xí)o用戶造成損失。

以上問題很大程度地影響了電動汽車的有效推廣和應(yīng)用。例如深圳市部分公交車剛改為電動汽車時，深圳巴士集團因為擔(dān)心電池容量不夠用，初期一臺車每天只敢跑120Km，僅為傳統(tǒng)燃油車的一半里程，嚴重影響了公交運營的效率，使得運營成本加大。

3.1 搭建新能源汽車運營網(wǎng)絡(luò)智能管理平臺

中國普天在移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域已有的成功經(jīng)驗基礎(chǔ)上，將信息技術(shù)引入新能源電動車領(lǐng)域，有效地實現(xiàn)了新能源電動汽車的運營服務(wù)。普天充分借鑒移動互聯(lián)網(wǎng)運營的支撐平臺作用，首先搭建新能源汽車運營網(wǎng)絡(luò)智能管理平臺(以下簡稱：智能管理系統(tǒng))，并在自己所服務(wù)的新能源汽車里安裝無線通信終端，該終端可以采集汽車(包括電池)的各種信息，將車輛借助移動互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)入智能管理系統(tǒng)，同時將各個充電站及相關(guān)信息聯(lián)入平臺，實現(xiàn)對車輛及車輛信息和充電站的綜合一體化的管理。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖4所示。

圖4 中國普天“城市新能源汽車充換電網(wǎng)絡(luò)智能管理系統(tǒng)”

該平臺系統(tǒng)充分發(fā)揮了中國普天在信息技術(shù)領(lǐng)域的歷史積累，融合了現(xiàn)代信息處理技術(shù)、移動寬帶通信技術(shù)、自動化檢測技術(shù)、現(xiàn)場總線控制技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球衛(wèi)星定位技術(shù)和海量數(shù)據(jù)處理分析技術(shù)，利用該系統(tǒng)可以對城市運行的電動車輛以及車輛信息(包括動力、電池等關(guān)鍵信息)進行在線全程全網(wǎng)監(jiān)控[9]。

3.2 合理的搭建充電設(shè)施

充電設(shè)施的搭建，直接影響到對不同汽車的充電效果，因此針對不同的車輛需根據(jù)不同的原則搭建充電設(shè)施。

1) 針對公交車輛。公交車輛本來就有站場，因此公交車輛的充電設(shè)施就建立在公交站場，主要為本站場的公交車服務(wù)，根據(jù)公交線路的重要程度，設(shè)立充電和換電設(shè)施。在車充電一般需要3～4小時，可以根據(jù)公交車的調(diào)度安排利用休息時間和晚間充電；換電采用立車充電，時間一般不超過10分鐘，這樣可以有效保障車輛的運行。

2) 針對出租車和社會車輛。根據(jù)深圳市政府的整體規(guī)劃，選擇合適地點建設(shè)充電站，在站點設(shè)立快充(需要30分鐘)和一般充電(需要2～3小時)樁。相關(guān)車輛進站后，可根據(jù)充電樁忙閑情況和本人時間安排選擇充電方式。

為體現(xiàn)更人性化的服務(wù)，在所有充電站設(shè)立司機休息室，免費提供飲水和送餐信息，一定程度弱化了司機等待充電的急躁情緒。

3.3 系統(tǒng)的功能描述

系統(tǒng)通過對管理平臺上在線車輛的信息采集，對在線車輛電池的工作狀態(tài)進行監(jiān)控管理，通過信息技術(shù)把城市納入管理的所有電動車輛和各個加電站聯(lián)成了網(wǎng)。管理平臺實現(xiàn)了對區(qū)域車輛和加電站的智能化檢測和管理，可以使用戶隨時隨地了解自己的電動車是否該充電，通過系統(tǒng)提示，用戶還可以了解附近的哪個充電站有空位，有效提高車輛的運營管理效率。

3.3.1 針對公共交通電動汽車的管理

1）基本功能。管理平臺根據(jù)對公交車運行中剩余電量的監(jiān)測數(shù)據(jù)、車輛當(dāng)前位置數(shù)據(jù)和道路交通數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，通過大數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，設(shè)置電量剩余告警值。在公交車運行時，根據(jù)道路狀況、車輛位置和在線檢測到車輛剩余電量達到告警值時及時通知司機，準備返廠充電或換電池。與此同時，通知相關(guān)的充電站做好對該車的充電或換電準備，有效地提高車輛的充/換電效率。

利用此系統(tǒng)，還可以根據(jù)車輛運行的基本情況和數(shù)據(jù)分析，合理安排出行車輛，使得充電時間盡可能排在晚上或非高峰運營時段。

2）增值功能。可以利用車載終端隨時交接車輛在路上的運行狀態(tài)，通過與智能公交系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，可以預(yù)告車輛到站時間。

3.3.2 針對電動出租車和社會車輛的管理

1）基本功能。管理平臺根據(jù)對入網(wǎng)車輛運行監(jiān)測數(shù)據(jù)(包括剩余電量和車輛位置信息)的分析，制定出不同類型車輛剩余電量的告警值。當(dāng)車輛運行剩余電量接近告警值時，向車輛發(fā)出告警，同時給司機發(fā)出周邊充電站情況(有無空余充電樁、充電站滿額時最快能充電時間等信息)，指導(dǎo)司機有效完成尋找和充電過程。

2）增值功能。所采集的車輛運行信息，通過數(shù)據(jù)匯集可以為深圳智能交通系統(tǒng)提供特定的歷史車輛運行數(shù)據(jù)，供進一步分析使用。

通過上述系統(tǒng)的功能描述，我們可以看出，“智能管理系統(tǒng)”完全融合移動互聯(lián)網(wǎng)(實時采集動態(tài)車輛信息)和固定互聯(lián)網(wǎng)(路況和充電站信息)實現(xiàn)對新能源電動汽車的實時監(jiān)控和指揮，有效完成車輛的充電管理工作。

3.4 系統(tǒng)運行效果

2011年在深圳市舉辦大運會，此次大運會的一個理念就是節(jié)能環(huán)保，深圳市將大量公交車和出租車換成具有環(huán)保理念的新能源電動汽車。中國普天作為深圳新能源電動汽車服務(wù)的特許運營商，將創(chuàng)新的商業(yè)模式與深圳現(xiàn)實相結(jié)合。在大運會之前，僅僅用了3個月的時間，在深圳建成并運營57座充換電站，這些站場分布在市內(nèi)全部44個比賽場館周邊，擁有850個充電樁位。全面覆蓋了為大運會專設(shè)的77條新能源電動公交專線和部分出租車輛，全面為2 000輛大運會新能源公交車和出租車提供充換電保障服務(wù)。

深圳電動公交車通過使用“智能管理系統(tǒng)”進行車輛信息的實時監(jiān)測和管理，使得車輛的運行距離從開始的每天運行120Km發(fā)展到150Km，通過進一步的優(yōu)化和管理后，汽車運行距離到了220Km，已經(jīng)達到了燃油公交車每天所跑的里程。現(xiàn)在“管理中心”已經(jīng)被深圳市政府授予“深圳市公交新能源汽車應(yīng)用示范基地和應(yīng)用數(shù)據(jù)中心”稱號，成為電動汽車運營管理網(wǎng)絡(luò)的一項示范工程。

經(jīng)過多年的建設(shè)，中國普天在深圳建設(shè)的電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施已達到74座充換電站，擁有1 000多個充電樁位，完全覆蓋了深圳除大鵬新區(qū)外的9個行政區(qū)，能同時服務(wù)純電動、混合動力的公交車、出租車和部分社會車輛，目前已經(jīng)實現(xiàn)了服務(wù)3 000多輛電動公交車及800多輛電動出租車的能力，有效推進了深圳電動汽車的發(fā)展。2014年，中國普天深圳充電設(shè)施網(wǎng)絡(luò)累計充電1.34億度，節(jié)能環(huán)保效應(yīng)相當(dāng)于每年植樹60萬棵，該系統(tǒng)為深圳城市“實現(xiàn)一片藍天”的愿景做出了貢獻。

現(xiàn)在，該系統(tǒng)已經(jīng)在國內(nèi)很多城市得到了應(yīng)用，不斷推進著我國新能源電動汽車的發(fā)展和普及。

4 結(jié)束語

百度董事長李彥宏提到：“因為沒認真對待互聯(lián)網(wǎng)，傳統(tǒng)媒體和零售業(yè)幾乎被顛覆了。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和主流產(chǎn)業(yè)應(yīng)該積極地擁抱移動互聯(lián)網(wǎng)。”人類過去200年的經(jīng)濟史，實質(zhì)上就是商業(yè)演化的歷史。商業(yè)演化不僅為我們創(chuàng)造了物質(zhì)形態(tài)的新產(chǎn)品、新技術(shù)，而且從根本上改變了人類的生產(chǎn)方式、生活方式、交往方式和價值觀念。商業(yè)演化的歷史又由企業(yè)和企業(yè)家的焦慮來創(chuàng)造，要想不焦慮，要么徹底退出江湖，要么主動進取緊緊擁抱“風(fēng)口”。現(xiàn)在的“風(fēng)口”就是互聯(lián)網(wǎng)，這已成共識，如何在這“風(fēng)口”中生存，是大家普遍關(guān)注的問題。

在我國移動網(wǎng)絡(luò)和用戶不斷快速發(fā)展之際，移動互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)走進我們的生活，移動互聯(lián)網(wǎng)在中國的騰飛已指日可待。

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