車聯網-智能手機互聯

牟文成，詹德凱，霍 丹

（1. 華晨汽車工程研究院電器工程室，遼寧 沈陽 110141；2. 遼寧省機械研究院有限公司精整事業部，遼寧 沈陽 110032）

車聯網-智能手機互聯

牟文成1，詹德凱2，霍 丹2

Mu Wencheng1，Zhan Dekai2，Huo Dan2

（1. 華晨汽車工程研究院電器工程室，遼寧 沈陽 110141；2. 遼寧省機械研究院有限公司精整事業部，遼寧 沈陽 110032）

文中主要闡述車聯網之智能手機互聯相關功能及架構，結合市場使用情況闡述國內智能手機互聯的發展狀況。

車聯網；多媒體；手機互聯

0 引 言

手機互聯多指用手機登陸互聯網，完成原來用計算機才能完成的操作。文中主要闡述車聯網相關的智能手機互聯，與傳統意義的手機互聯的區別在于在車載多媒體系統內部加載相關解碼或驅動程序以實現與智能手機的無縫連接。手機互聯技術可實現在車載多媒體顯示屏上完成對智能手機包括互聯網相關功能的操作。手機車機映射技術對于汽車企業來說，降低了整車廠開發車聯網的成本；對于車主來說，車載應用與手機應用的結合更是一種完美的服務體驗。

1 系統構成

1.1 手機互聯基本架構

智能手機與車載多媒體之間通過 BT、USBHDMI數據線、Wi-Fi連接完成音視頻、數據指令等數據的交互，完成對車載多媒體系統功能的補充及雙屏互動，如圖1所示。

1.2 界面表現形式

針對不同的開發方式，手機互聯界面表現形式可以分為以下幾種。

1）車機、手機風格兩種顯示界面，用戶可進行風格切換；

2）車機定制界面，手機應用界面風格與車機風格保持一致，迎合車機用戶的操作習慣；

3）車機風格：根據車輛使用特性重新包裝手機中在車上常用的 App，充分體現個性化、差異化，如音樂、短信、撥打電話、應用商店、天氣等功能；

4）車機直接使用手機原生態應用，完全是手機的顯示風格，使用戶如同直接在車機上使用手機。

1.3 數據傳輸

針對目前市場上安卓系統手機使用率較高的Mirrorlink技術進行簡單的功能解析。

1.3.1 界面傳輸

如圖2所示可以實現下列信息傳輸：

1）附加顯示、時間消息的交互；

2）支持關鍵事件的輸入；觸發車機的虛擬鍵盤；將車機事件映射到設備事件；關鍵時間列表信息；

3）移動設備狀態信息；

4）偽代碼的上下文消息；

5）車機與手機特定按鍵定義事件。

1.3.2 音頻傳輸

音頻傳輸如圖3所示：

1）音頻數據流

使用RTP/UDP數據流；

2）移動設備

RTP/UDP傳輸應比VNC傳輸擁有更高的優先權；

3）車機

對UDP傳輸的音頻進行緩沖，并處理音畫同步。

2 主要互聯方案

2.1 主要互聯方案概述

如圖4所示，當前市場上較為常見的車機&手機互聯方案按照連接方式可分為有線和無線兩種。其中MirrorLink與AppLink在技術上來說是可以同時支持有線與無線連接的。

Miracast：通過Wi-Fi將車機和手機進行連接后，在車機端可以顯示與手機一致的界面，并可以進行雙向操控，但此方案只支持Android 4.2以上系統的手機。

AirPlay：是 Apple自家的無線音頻視頻傳輸協議，目前支持iOS手機特定應用的音視頻傳輸，沒有實現雙屏互動及操控。

MirrorLink：本身可支持有線和無線連接，同時實現全屏映射及雙屏操控，但與Miracast一樣，只能在搭載Android系統的手機上實現。

AppLink：是福特汽車公司注冊的車機&手機互聯品牌名稱。主要特點是將手機中的應用與車機互聯，讓車機與手機能夠有更深層次的交互，例如可以通過語音指令、轉向盤按鍵操作手機中的特定應用，并可同時支持iOS和Android系統的手機。

HDMI：在電視等家用娛樂設備中已經非常普及的接口，由于此技術普及度較高，因此在國內被較多應用到車中。能夠實現全屏映射和雙向操控，并可以同時支持Android和iOS系統手機，但硬件成本較高。

MHL：整體特性與HDMI一致，只不過是基于HDMI協議針對移動設備進行了諸多優化與改進，同樣受到硬件成本的制約。

2.2 硬件兼容性

2.2.1 車機兼容性

上文提到的幾種主要的互聯方案對車機來說主要的約束是硬件接口及相關認證。

例如，AppLink需要車機通過蘋果公司的MFI認證，Miracast需要通過DHCP認證。認證是比較容易忽視的環節，卻非常重要，很多手機與車機進行連接后，會判斷車機端的芯片是否經過認證，如果沒有將會出現提示信息，直接影響使用體驗。而MFI認證更為苛刻，如果未經過認證則無法使用。

與連接方式對應，Wi-Fi、USB、HDMI、MHL均需要車機具備對應的硬件接口和相應芯片。

2.2.2 手機兼容性

由于各互聯方案提出的組織及其背后的廠商不同，導致對手機的兼容策略區別很大。并且不同陣營的手機系統廠商把控自家生態環境，導致不同互聯方案對手機的兼容性有很大差別。在諸多互聯方案中，能夠同時兼容Android與iOS系統手機的方案僅有AppLink和MHL。

具體兼容情況見表1。

表1 兼容性列表

2.3 功能差異

各方案從功能上來說，也可以分為2類，一類是全屏映射，另一類是應用互聯，功能差異如表2。

全屏映射：車機屏幕直接顯示手機屏幕的所有內容，并且可以通過車機端直接控制手機。由于部分手機應用預置了車載模式，可以在此種狀態下使用車載模式，方便駕駛環境操作。主要特點是幾乎可在車機使用手機中的所有應用。

應用互聯：以福特汽車公司的AppLink為代表，它是基于車機與手機應用進行應用數據交互。這樣在車機端可以定制界面布局和風格，完全保留汽車品牌特征。主要特點是除了觸控屏幕外還可以結合車內轉向盤按鍵、中控臺按鍵、語音指令等途徑進行操控，真正做到車機與手機的融合，但只能兼容車廠指定的手機應用。

表2 功能差異

3 應用技術

對于車內信息娛樂系統來說，導航、安防、信息娛樂類服務是要點。通過車機&智能手機互聯能夠在經濟性和體驗效果方面得到一定的平衡。另外，這種技術的應用也能在一定程度上解決車主在車內信息娛樂方面對通信費用的顧慮。

導航——車載導航地圖數據更新不便，交互體驗較差一直廣受詬病。基于智能手機互聯技術，允許車主將自己習慣使用的手機導航直接應用在車機上，不但解決了地圖更新的問題，也延續了車主的使用習慣，同時降低了車廠的成本。

安防——車輛診斷一直是車輛安防領域的一個關鍵功能。但過往實現此功能需要車廠在Telematics平臺建立診斷服務器，還需要車輛具備通信模塊，前、后端的投入均不容小視。借助智能手機互聯，可以將診斷邏輯放在手機實現，通過應用更新讓車主保持最新的診斷邏輯，不但節約了車輛成本，也節約了平臺的運維支出。

信息娛樂——過往車廠為了給車主提供豐富的新聞、音樂資源，不惜重金搭建Telematics（車聯網）平臺，付費引入服務提供商和內容提供商。但由于移動設備應用更新過快，始終很難滿足大多車主的品味和習慣，借助智能手機互聯技術可以很好地解決此類問題，并大幅節約車廠Telematics服務的建設運營成本。

越來越多的手機應用將支持車載模式，當前，以手機中的導航應用為代表，已經出現了多個具備車載模式的導航應用。對于手機應用廠商來說，這種模式是一個吸納高質量用戶的絕佳途徑。

車廠需規范和管理車機&手機互聯生態環境。隨著越來越多手機應用向車機滲透，車廠需要對車主的安全負責，應根據應用的類型和具體功能在技術和商務上對接入的手機應用進行約束。有的車廠發布了手機 SDK（Software Development Kit），只有手機應用開發基于車廠發布的 SDK，才能夠與車機進行互聯，這樣車廠可以通過技術層面保證應用的安全性和使用體驗，以及一部分自身商業利益。

4 總 結

車機&智能手機互聯已經是Telematics的一個重要實現形式，在國外已經是傳統互聯網公司、汽車廠商的必爭之地。

作為互聯網應用進入汽車的一個重要渠道，國內外均有諸多傳統互聯網公司推出了相應產品。例如，蘋果公司推出了CarPlay，谷歌推出了Android Auto，百度也推出了CarNet，同時諸多規模較小的公司也推出了各式互聯產品。

汽車廠商也開始關注 Telematics生態環境的培養，如果將車機僅作為手機的投影機，既不利于車主安全，也影響車廠的根本利益。車廠應以安全為首要前提，在技術和商務上對接入車機的手機應用進行約束。福特汽車公司的AppLink在這方面做得較好，在車主、手機應用廠商以及車廠三者之間找到了較好的利益平衡點。

智能手機互聯是適應中國市場環境的Telematics形式。中國中低端車輛需求較大，車主對費用較為敏感，這也是當前國內Telematics發展的主要制約因素之一。車機&手機互聯技術可以為車廠節約導航、信息娛樂等方面的諸多研發、運維成本，還可以為車主提供更為習慣的應用體驗，更重要的是大幅降低了車主的使用成本。同時也為急需高質量用戶的手機應用廠商提供了擴充用戶的絕佳渠道。

車機&手機互聯將是車聯網發展歷程中非常重要的階段，車廠與手機應用廠商將不斷合作與博弈，促使雙方快速發展，最終使車主不斷受益。

TP393.03

A

10.14175/j.issn.1002-4581.2015.01.004

1002-4581（2015）01-0015-04

2014?07?17