登陆

聊聊几个典型的智能车云服务设计原理及应用前景

来源：焉知汽车

2023-04-10

作者 | Jessie

出品 | 焉知

当前汽车产业变革的重心是智能化和网联化，带来的一个核心转变是消费价值链由“硬”及“软”，通过软件和增值服务实现从传统的“交通工具”转为新时代的“生活伙伴”。因此，越来越多的车企开始围绕软件和服务能力构建核心竞争力。主要体现在无论智能驾驶、智能座舱领域都会产生海量数据，其处理、交互等底层数据管理都存在较大挑战。更为关键的是如何实现对智能汽车的业务赋能。如何利用云端服务器进行资源和数据的有效挖掘，发掘新技术、新应用场景、新商业模式，发挥出“云（ICT） x 车”的巨大价值。

本文将从几个典型的例子详细解析智能车云服务如何应用于智能驾驶汽车。

智驾数据云端上传服务设计

随着自动驾驶等级的快速迭代发展，需要处理的数据体量呈现指数级增长态势，且自动驾驶从研发到商用，数据量从PB级别到ZB级别增长。这一过程在数据获取、存储和计算所需要的资源消耗巨大，实现数据闭环迭代和价值挖掘是比较困难的。如果采用传统的数据中心肯定是不能解决以上问题痛点的。同时，高精地图极大推动了高等级自动驾驶的发展，在云服务赋能下，图商不仅能够保证海量数据开发精准度，形成道路数据集。还可以为自动驾驶车辆上路进程提速，云服务还能提供地图信息存储和使用安全合规，保证服务国家层面数据安全规范，帮助车企规避数据泄露和滥用风险，加强产业在研发端的安全性和可靠性。

因此，依托云端高算力和广泛的后台处理经验积累，可以实现更高效的智能汽车大数据处理等服务。

对智驾控制器如何在车端被有效唤醒，远程唤醒过程中各模块各自承担的角色也会进行详细解析，如何从云端出发分析如何抓取及处理车端留存的事故价值数据，并实时进行日志记录，整个云端的海量数据闭环需要远程处理的过程包括数据抓取、上传、处理等相关功能，用于故障/事故的分析、定责、以及回应售后问题等的业务场景需求。

其次，是基于车机-云服设置原理；

为了满足大数据分析需求，需要车端从后台抓取本地留存数据（比如抓取上传日志用于故障问题分析及解决），车端应建立远程数据抓取上传机制。整个数据抓取过程如下：

车辆下电期间，云端可以通过远程功能唤醒整车，整车唤醒智驾域控。其次，云端下发对应的数据抓取清单控制车辆抓取清单上对应的数据文件。

车辆上电期间，云端通过快照形式发送请求到车端，然后车端直接上传相关的数据信息。整个上下电远程唤醒功能需要在智驾控制器中设置相应的“数据上传模式”作为状态机中的不同状态，同时需要在智驾控制器、座舱控制器、TSP、云端数据平台之间实现不同的交互逻辑。

整个智驾系统的云端处理过程包含如下几个环节：远程唤醒、数据远程传输、远程监控、远程下电。其中整体的数据处理功能流图如下：

整个车端数据上传云端数据平台过程主要是通过整车唤醒和数据上传两个部分。

首先大数据平台会向TSP服务器发起远程唤醒整车请求，请求内容包括身份认证流程（通过车辆VIN码或用户设置的其他专属ID信息来进行身份验证）。TSP收到该唤醒请求后会适时的转发该整车唤醒请求到座舱域控。座舱域控会根据该唤醒信号转换成整车网络唤醒报文（一般是CAN报文NM），然后控制整车唤醒。唤醒整车的同时，智驾域控也会被唤醒。随后，智驾域控会根据自身实际情况上传车端数据到云端大数据中心。大数据中心根据所定义的数据规则判断数据完备性，并回馈车端座舱域控是否上传成功，智驾域控做最后的超时检测，判断是否已经上传成功。如果不成功，则需要做数据重传。当所有数据上传完成后，云端数据中心会发送功能完成反馈给到车端。数据上传完成后，座舱域控会检测整车状态是否有运行其他功能模块。如果，无其他启车请求，则由云端大数据平台发送整车下电请求信号控制车辆下电。

当然如上的整个处理过程原则上是需要进行远程监控的。即如果数据上传发送异常、车辆未能正常上下电或者车辆身份识别异常等这些异常情况都需要进行有效的过程处理。

哨兵模式作为一个典型的车云数据上传和查看服务例子，就可以很好的说明智能汽车是如何进行车云端信息交互的。

如下图所示：

通常情况下，我们如果在后台用手机APP操作哨兵模式，当通过手机成功开启哨兵时，该指令会通过4G/5G、Wifi等无线信号上传至云端服务器进行识别和处理，随后将指令发送至车内PAD端（由TBOX负责进行远程信号接收）并更新至最新状态。此时，车端需要根据哨兵模式对于数据上传需求适时开启自动驾驶域控控制视频流的输出。通常情况下，哨兵视频的输出是在域控处于低功耗下输出的视频流，如果是在云端启动整车上电，域控会首先被云端下达的整车上电指令调入高功耗工作模式，随后接收到云端下达的实际哨兵激活指令再转入低功耗模式。

关于具体的低功耗模式运行机制在前序文章中有所提及，实际上就是考虑关闭智驾域控内部与哨兵视频无关的所有模块，从而减少电量消耗。

智能车云远程车机服务设计

与车机相关的云服务设置模块主要包括如下子业务类型：云服务远程下发放电、云服务设置远程下发、车辆设置变更及数据上传等几个模块。

整个智能车云系统远程车机服务由车、安装在车上的TBOX终端、TSP服务平台、用户端的手机APP或者PC WEB用户端四部分组成。通常，全新智能汽车用户可以使用手机APP或者WEB用户端，从该车辆软件界面对车辆进行控制，例如：常规的车辆状态信息检测和车辆控制（如下发锁车、开关空调、开关车门车窗等命令），也可以是车辆基础电量信息监测和信息推送，亦或者查看车辆的相关信息，进行一些车辆状态查看、故障诊断等。

这里我们主要介绍下车机设置变更及基础日志上传设计原理。

该功能项实际是指车辆在使用过程中，实时更新上传车辆设置信息、数据信息到云端，尽量保持辅机与云服同步。

如下图表示了整个车机云端业务链，其中功能模块主要包括：APP远程设置业务、云服务器、4G/5G模块、云服务设置模块、整车ECU/BCM等。

首先，云服务模块实时监测车辆整体实时状态（比如空调、新能源管理、整车设置（门、窗、锁、灯光）、PAD设置），当上电或下电时，当前车辆设置项与上次上传记录中设置项做对比，如果相同则结束，如果不同，上传不同项到云服，云服务更新车项最新设置。车辆设置项需要与上传记录做对比，如果没有上传记录，则直接上传，成功则更新上传记录。上传成功则更新上传记录设置项，失败则保持上传记录不变。

此外，车机服务中的日志上传机制也属于另一种典型的车机云端服务。其中关键的模块是提供给智慧客服和数据中心管理系统两个功能模块后台服务。如下图表示了日志上传中云服务的基础原理。

智能充电提醒

考虑到新能源车在整个智能化汽车中的新增整体需求，智能车云服务还可以确保云服务在智能电控这一远程车机服务的可行性。比如进入休眠提醒、智能启动充电提醒、电量充满提醒。云端休眠提醒主要是针对搭载启动铁电池的车型，由于在蓄电池电量过低整车会进入超低功耗并休眠，此时车辆无法通过电子钥匙或其他数字钥匙解锁，大部分用户在遇到此情况时不知道如何处理。故在云服务App上增加实时的电量检测并对电池电量过低的休眠推送引导。

当然使用该云服务的前提是需要提前在云端进行云服务注册，车企需要提前在数据配置中对超低功耗状态进行有效采集，采集这个过程需要考虑整车车机端能够从电池管理系统BMS端获得有效的电池电量数据。

整个电池电量监控、电量数据采集、充电提醒推送过程如下。

智能充电功能需要云端服务与车端信息同步相应的充电状态。首先，车辆启动充电后需要同步到相应的状态到云端并告知用户当前车辆状态。其中车端电量主要是通过BMS电池包检测，而对应的电量状态由VCU通过报文发送给车机，车机在上传到对应的云端服务器。云服务器再给App发送低电量提醒，同时智能启动充电提醒并将推送信息入库。

用户可以主动到智能网联消息列表中查看。具体过程是用户使用手机APP或者WEB用户端发出的指令通过网络传输到TSP平台，再发送给TBOX终端，TBOX终端通过车辆的CAN总线命令下发给车辆，进行电量监控及充电推送。TBOX终端通过CAN总线、定位模块、惯性测量传感器模块等采集车辆状态后，通过无线通信网络发送给TSP平台，TSP平台再发送给手机APP或者WEB用户端，客户就可以进行状态查看或者是故障诊断。

这里需要注意的是，通常智能车云服务在电量保持这一块还要注意对目标电量值的设置问题。高端的解决方案是需要对联网的导航定位信息进行有效的信息交互控制。

比如针对新能源混动车型而言，智能保电平衡点为电池目标保持电量，系统会设置一个默认值（比如20%），在低于该电量值时会触发以下几种类型的功能服务。

云端服务器接收自车定位导航信息，检测到若目的地旁边有较多可用的充电站，则自动将保电平衡点调低并适时下发到车端更新，以充分利用存储的电能驱动车辆，节省燃油的消耗。若检测到出行路线有可预知的拥堵工况，云端服务器会适时的调高该保电平衡点以便车辆电量可以在最低水平线上，防止因电量过低而进入纯油驱动模式。

总结

智能车云服务是一种新型的基于云端链路的服务类型，实际上除开以上内容外，还有很多其他的增值业务链。因此，智能车云技术的高效应用就显得尤为重要了。因为云服务的海量存储和AI大数据挖掘和计算能力能够有效挖掘有价值的数据场景，构建泛化场景库，供所有使用云服务的车企复用，帮车企节省巨大的成本消耗，加快研发进程。当前对于智能车云服务的应用场景还是相对单一的，特别是针对自动驾驶开发的场景挖掘将会在今后一段时间为大众所倡导和推崇。

上一篇：“车规级”的套路：符合、达到、满足、遵从下一篇：汽车控制器软件开发的常用工具