淺析新能源汽車租賃之智能車載終端（RT-BOX）研究和挑戰

侯少杰

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淺析新能源汽車租賃之智能車載終端（RT-BOX）研究和挑戰

侯少杰

（1.北京新能源汽車股份有限公司，北京 100021；2.石河子大學經濟與管理學院，新疆 石河子 832000）

新能源汽車分時租賃智能車載終端（RT-BOX: Rental Telematics BOX）是汽車租賃的核心關鍵產品，文章主要針對分時租賃智能車載終端（RT-BOX: Rental Telematics BOX）的研究，從產品本身的應用場景，設計功能定義，技術方案以及當前的問題現狀和挑戰進行了分析和研究。

新能源汽車；分時租賃；分時租賃智能車載終端(RT-BOX)

1 背景介紹

新能源汽車未來的核心是智能化、共享化，分時租賃智能車載終端（RT-BOX: Rental Telematics BOX）是分時租賃技術的核心關鍵產品，是車聯網終端數據的源頭，硬件產品的功能穩定性和可靠性決定了租賃車輛的安全性和最終用戶的直接使用體驗。隨著新能源汽車行業的發展，汽車出行公司對于門店的無人化管理，資產安全，車輛管理等，租賃智能車載終端(RT-Box)對于出行行業的需求越發顯得重要。租賃智能車載終端(RT-BOX)能實時監控車輛的狀態、進行遠程控制、問題診斷和電池電機控制器等信息的實施上傳，具有車輛運行狀態信息、故障信息、電池信息等的顯示、查詢和存儲功能，用戶能夠實時掌握車輛的運行情況，使人、車、路三者緊密協調，為車輛的運營、維護提供快速的安全保障。

分時租賃智能車載終端（RT-BOX: Rental Telematics BOX）是在智能車載終端(T-BOX)的技術基礎上根據租賃業務需求開發的針對新能源汽車分時租賃業務的智能車載終端，目前RT-BOX由于適配車型多，價格低廉，推廣速度快，主要針對新能源汽車的后裝市場，用于滿足汽車分時租賃業務需求，本文主要針對RT-BOX的硬件本身的應用場景，功能定義，技術方案，問題現狀和挑戰進行了分析和研究。

2 分時租賃智能車載終端（T-BOX）技術理論究分析

2.1 分時租賃應用場景

根據新能源汽車分時租賃業務需求，從行業出發基本的應用場景包括以下內容：

1）查找車輛：獲取車輛位置、電量、里程、狀態等信息。

2）預定車輛：獲取車輛位置、電量、里程、訂單生產及信息交互等信息。

3）等待取車：根據訂單及設定取車時間、未取車自動取消。

4）找車需求：驅動“雙閃”、“鳴笛”、獲取車輛位置信息等。

5）取車需求：根據硬件管理后臺服務器設置的開門距離限制，使用手機完成藍牙和后臺控制驅動車輛的開門、關門。

6）行車需求：在車輛行駛時，RT-BOX自動發送車輛GPS位置信息到硬件管理后臺服務器。

7）中途停車需求：可通過APP、藍牙通信方式執行車輛開、關門任務。

8）還車需求：根據硬件管理后臺服務器設置的電子圍欄、車輛在線信息，向后臺服務器端發送執行請求RT-BOX執行閉鎖斷電操作，上報里程、時間、位置、電量等信息。

9）充電需求：充電狀態、整車狀態。

10）通訊方式：藍牙、RFID、NFC、預留出其他接口。

2.2 產品功能定義

根據分時租賃行業的應用場景和運營需求，分時租賃智能車載終端（RT-BOX）需要具備以下產品功能，以更好的滿足應用場景和運營需求。

1）車載終端通過整車CAN線和接口實時獲取車輛數據信息的讀取采集，具體有：車輛電池的SOC（State of Charge，電池荷電狀態，也叫剩余電量）、車輛續航里程、車輛行駛速度、車輛行駛總里程、車輛小電瓶電壓，車輛擋位信息，車輛充電狀態等，并可實現車載終端通過自動上報功能將每輛車的行駛信息和狀態信息發送到車載終端后臺管理服務器，由后臺統一進行管理。

2）實現車輛的遠程控制，車載終端通過接受后臺指令實現車輛的供/斷電、解/閉鎖、雙閃、鳴笛等功能。

3）實現車輛的遠程定位，通過高精度定位終端可查詢車輛的當前位置信息，位置信息主要包括：查詢時間、經度、緯度、速度，方位、定位標志、車輛及終端狀態等；車載終端可實現隧道、車庫、地下以及室內無GPS信號的正常工作，并提供車輛定位、測速和測資信息。

4）車載終端的數據存儲、事件記錄和判定報警功能實現，車載終端通過采集到的數據信息和設備內部配置文件進行比較判斷事件是否觸發，判斷事件包括：定位事件，點火/熄火事件，GPS天線斷線報警事件，小電瓶低壓報警事件，超速報警事件，非法啟動報警事件，震動/碰撞報警事件等。

5）車載終端升級功能實現，包括：本地升級，遠程OTA（Over－the－Air Technology）空中下載技術升級，以及終端升級的失敗時的應對措施（例如：如果失敗后需回滾到上一個版本等），不得因為車載終端升級而導致設備不能正常工作。

6）車載終端可實現車輛防盜，限制啟動功能，當車輛檢測不到車載終端或車載終端不能與終端后臺管理系統正常通訊，車載終端將啟動限制車輛啟動和防盜功能開啟(包括：設備拆除防盜、SIM卡拆除防盜、 GPS天線拆除盜）。

7）車載終端的低功耗和遠程喚醒功能實現，當車輛電瓶剩余電量過低時，車載終端系統應該進入睡眠模式保持靜默以減少對小電瓶的電量消耗，但進入低功耗模式終端可以被終端管理后臺通過發送數據指令、車輛ACC(Adaptive Cruise Control)自適應控制電源、車輛CAN(Controller Area Network- BUS)控制器局域網總線等外部喚醒。

8）車載終端可外接藍牙模塊進行功能擴展，實現遠程控制車輛車門的開鎖、關鎖，并檢測車門的狀態信息，遠程控制后備箱的打開。

9）車載終端可實現移動通信功能，支持移動/聯通/電信網絡運營商的2G、3G、4G制式網絡通信。

2.3 分時租賃智能車載終端(RT-BOX)技術方案

根據2.2產品功能定義，分時租賃智能車載終端（RT-BOX）選擇以32位高性能級微處理器為核心，配置GPS/北斗雙模塊定位實現車輛定位，通過慣導模塊實現隧道、車庫、地下以及室內無GPS信號的正常工作，通信部分配置4G全網通通訊調制解調器實現終端移動通信，配置主電源電壓和電池電壓檢測器用于終端供電，同時預留接口用于擴展藍牙通信、本地升級/調試；外擴FLASH存儲器用于數據存儲；車載總線采用高速CAN總線。硬件原理圖如下：

圖1 硬件原理圖

3 分時租賃智能車載終端(RT-BOX)問題現狀和挑戰

隨著國家對新能源汽車大力發展以及車聯網作為一項新穎技術的興起，尤其是針對“共享出行”概念的提出。新能源汽車“分時租賃”業務作為“共享出行”的先行者，據不完全統計截止到2016年12月，全國新能源汽車分時租賃運營車輛超過了3萬臺，分時租賃智能車機安裝量超過了3.5萬臺。但由于分時租賃智能車載終端更多的面向后裝市場，整體而言，分時租賃智能車載終端(RT-BOX)的對整車的安全、質量、服務等仍面臨嚴峻挑戰。

1）當前車載終端市場產品質量層次不齊，很多新能源汽車租賃運營商從成本出發選擇價格較低產品技術和質量不過關的分時租賃智能車載終端(RT-BOX)用于車輛租賃，導致終端租賃用戶使用功能受限和對共享汽車行業的不良影響（例如：“開始用車”“開鎖”響應時間過長，車輛定位不準尋找車輛困難，GPS漂移嚴重，租賃成功無法開門，無法還車等等問題）。

2）分時租賃智能車載終端(RT-BOX)對行業技術標準執行不到位，很多車載終端提供商沒有遵循按照國標GB 32960.2-2016《電動汽車遠程服務與管理系統技術規范》進行產品設計，生產加工和產品試驗驗證，導致產品質量無保證和車與車之間兼容性差。

3）分時租賃智能車載終端(RT-BOX)元器零部件標準選擇低，由于車輛租賃運營商對車載終端技術不了解無法做出終端零部件質量標準選擇的要求，同時車載終端制造商為了節省元器件采購成本而賺取更多的利潤，對終端的元器零部件選擇工業級器件而非汽車級器件。工業級元器件和汽車級元器件主要的區別在于器件的工作溫度范圍，一般而言，工業級元器件的工作溫度為-40℃ - +85℃，而汽車級元器件的工作溫度為-40℃ - +125℃，工業級元器件比汽車級元器件工作溫度低40℃，且汽車級器件比工業級器件有著更好的性能、更強的溫度適應能力和抗干擾能力(例如：抵抗溫度極限能力以及其他可靠性等)，通過對比可以發現工業級元器件和汽車級元器件的工作溫度的差距會嚴重導致終端產品的功、性能有很大的差異。

4）分時租賃智能車載終端(RT-BOX)的生產制造工藝和測試，根據行業調查很多車載終端提供商的生產一般會采用貼牌（生產代加工）的方式生產加工，但是很大部分生產代理商來自非汽車制造行業，沒有質量管控意識缺乏按照TS16949汽車質量體系的管理標準從來料質量檢查、加工生產、產品下線測試篩選直到完成入庫的整套生產工藝過程管控體系和流程。導致車載終端產品可靠性不能得到保證。

5）分時租賃智能車載終端(RT-BOX)對整車安全性影響，分時租賃智能車載終端(RT-BOX)作為車聯網的關鍵部件與整車CAN線連接通信，將車載終端后臺管理系統需要的數據信息通過網絡進行傳輸，同時還接受后臺的指令并下發到整車的各個控制模塊，實現信息上報，指令的下達和執行等功能，終端的安全機制直接影響到整車的安全，給車輛帶來重大安全隱患。例如：對于終端信息的發送和收發，沒有采取硬件加密的方式對信息進行保護而是明文方式進行信息發送，一旦受到外部HACK攻擊就會造成車輛的重大安全影響。

6）分時租賃智能車載終端(RT-BOX)的對CAN協議破解造成的車輛安全可靠性影響，車載終端提供商一般很難得到整車主機廠授權的CAN協議或者網關協議，采用了非正常手段破解整車CAN協議或者網關協議進行終端產品的開發和適配(俗稱破線方式)，沒有按照正常的產品開發流程對車載終端進行充分和可靠的產品集成試驗驗證和功性能產品驗證，造成整車的安全性影響和車載終端功、性能使用影響。

4 結論

隨著新能源汽車和車聯網技術V2X（Vehicle to Every -thing，即車對外界的信息交換）的快速發展，“共享汽車”是未來發展的必然趨勢。新能源汽車租賃作為共享汽車的領軍，面對租賃智能車載終端當前遇到的問題和挑戰，通過加強新能源主機廠，車輛租賃運營商以及車載終端供應商的產品合作開發，技術交流，開放共享，以產品安全和質量可靠性為目標，可以很好的解決當前車載終端遇到的問題和挑戰，實現互利互惠和共贏。

[1] 陳琦.車聯網:安全是個未知數[J].汽車與配件.2014,18:78-80.

[2] 王建強,吳辰文,李曉軍.車聯網架構與關鍵技術研究[J].微計算機信息,2011,27(4):1-2.

[3] 楊震.物聯網發展研究[J].南京郵電大學學報(社會科學版),2010, 12 (2):1-4.

[4] GB/T 32960.1.2.3-2016電動汽車遠程服務與管理系統技術規范.

Analysis of Electric Vehicle Rental-Critical Part(RT-BOX) Research and Challenges

Hou Shaojie

（1.Beijing Electric Vehicle Co. Ltd, Beijing 100021; 2.Economics and Management of Shihezi University, Xinjiang Shihezi 832000）

RT-BOX(Rental Telematics BOX) is the core product of Electric vehicle rental in Chinese markets, the paper focuses on the RT-BOX research,analyzes and studies the application scenarios, design function definitions, technical solutions and current problems and challenges.

Electric vehicle; Car Rental; RT-BOX（Rental Telematics BOX）

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.10.004

U469.7

A

1671-7988(2019)10-11-03

U469.7

A

1671-7988(2019)10-11-03 000000

侯少杰，中級職稱，就職于北京新能源汽車股份有限公司，研究方向：汽車質量，零部件質量。