隨著汽車工業的發展,現代電子控制技術已滲透到汽車的各個組成部分,汽車的結構變得越來越復雜,自動化程度也越來越高,能跟蹤和掌握汽車領域高新技術的維修技師和專家也必然越來越缺乏。而因特網( Internet ) 隨著全球信息化進程的推進得到了飛速的發展,這就為汽車維修行業間的資源共享、信息交流提供了快捷和自由的途徑,也使建立一個基于計算機網絡通訊和處理的開放性的汽車遠程故障診斷系統成為可能。遠程服務系統作為一個復雜的跨學科系統,涉及眾多研究領域,一直被各國科研人員和政府重視,并投入大量資金開展基礎理論和應用產品方面的研究。近年來, 隨著各種配套技術的逐步完善, 遠程服務在許多領域得到廣泛應用。
車載遠程服務系統是基于先進的GPS全球定位技術和GPRS遠程通訊技術,集合了汽車電控技術、汽車診斷技術、遠程通訊技術而研發的全新的高科技產品,如圖1所示。它能將汽車制造廠家、經銷商、車隊的服務中心、車輛和用戶緊密的聯系成一個網絡,輕松實現如數據傳遞、目標跟蹤、自動報警以及駕乘者獲取各種公眾信息、實用信息服務的功能,不僅為客戶提供了車輛及時的維修服務,也能通過這個網絡把自己的服務推向金融、租賃、保險、再制造和物流、管理等多個業務領域進行衍生,擴大了廠家經營服務的領域,也能為廠家創造豐厚的經濟效益。
如何及時處理發生故障的車輛以及對車輛故障位置的準確定位一直是汽車售后服務的難題,遠程服務系統的應用使這一難題逐步得到解決。在車輛發生故障的情況下,車載的多種傳感器采集車內的多種信息,為遠程車輛監控提供豐富的數據資料;通過GPRS網絡系統可以準確確定車輛所處的位置,并通過故障信息來初步確定故障產生的部位。車輛維修人員和后臺專家通過計算機網絡和數據庫確定最佳的故障解決方案,從而能夠迅速修復車輛的故障。遠程服務系統的信息存儲模塊可以為車輛故障提供科學依據,同時對車輛設計改進提供有益的借鑒。
圖2是國內某廠家研發的一款GPS/GPRS車載遠程服務系統的產品圖。整個系統由控制盒、GPS/GPRS天線以及整車接口線束等組成。控制盒中含有GPS/GPRS通訊模塊,負責整個系統的通訊管理以及數據采集。該產品廣泛應用于4S店售后管理、物流車隊管理、卡車租賃及貸銷管理、特種行業車輛的指揮調度系統等。
一個基于GPS/GPRS的車載遠程服務系統常常由在線數據采集、遠程診斷、專家診斷、信息檢索服務等主要部分組成。主要包括GPS接收器、GPRS無線通信模塊、中央控制器、電源模塊等部件。其工作原理是:安裝在車輛上的終端設備中GPS接收機根據收到的衛星信息計算出車輛當前的定位信息,通信處理器從GPS接收機輸出的信號中提取所需要的位置、速度、海拔、時間等相關信息;車載移動終端對車輛運行狀態數據進行采集獲取車輛實時信息,同時從車輛總線上獲取的各種傳感器信號、車輛運行狀態、故障信息等報文形成綜合數據包,然后將收集的實時信號送入GPRS網絡系統,通過無線信道發往監控中心。監控中心接收發送的數據,并從中提取出車輛位置信息,在監控中心的電子地圖上顯示出來,如圖3所示。
同時,在控制中心的專業工程師可以根據車輛的運行狀況數據以及故障信息對車輛進行遠程分析診斷,通過網絡系統與遠程故障診斷中心實現雙向交互,最終得到診斷結果,再將解決方案以及最近的服務站反饋給用戶,從而實現遠程服務。
GPS是英文Global PositiONingSystem的縮寫。GPS系統包括三大部分:空間部分--GPS衛星星座;地面控制部分--地面支持系統;用戶設備部分--GPS信號接收機,如圖4所示。
GPS信號接收機通過捕獲按一定衛星高度截止角所選擇的待測衛星的信號,并跟蹤這些衛星的運行,對所接收到的GPS信號進行變換、放大和處理,以便測量出GPS信號從衛星到接收機天線的傳播時間,解析出GPS衛星所發送的信息報文,實時地計算出測站的三維位置、速度和時間等信息。
GPRS的英文全稱為General PacketRadio Service,中文含意為通用分組無線服務。它是利用"包交換"(Packet-Switched)的概念所發展出的一套無線傳輸方式。即將需要傳送的信息劃分為一定長度的包(分組),每個分組信息都載有接受地址和發送地址的標識;在傳送數據之前,先建立虛連接,然后依序發送。目前中國移動GPRS網絡已覆蓋全國所有省、直轄市、自治區,網絡遍及240多個城市。利用分布廣泛的GPRS網絡,可以很容易地實現異地數據的無線傳輸,并且價格十分低廉。GPRS 具有以下優點:
①永遠在線:只要激活GPRS 應用后,將永遠保持在線,不存在掉線問題,類似于一種無線的專線網絡。
②按流量計費:雖然保持永遠在線,但不必擔心費用問題,因為只有產生通信流量時才計費。它是一種面向使用的計費,計費方式更加科學合理。
③快速登錄:全新的分組服務,無需以往長時間的撥號建立連接過程。
④自如切換:話音和數據業務可以切換使用,電話上網兩不誤。
⑤高速傳輸:GPRS最高理論傳輸速度為171.2kbit/s,目前使用GPRS可以支持40kbit/s左右的傳輸速率。
在國內重型卡車市場上,基于GPS/GPRS車載遠程診斷系統已經得到逐步應用。在杭州拱墅區一家混凝土企業,將旗下的1800余輛混凝土攪拌車加裝GPS/GPRS系統。拱墅區、下沙(經開區)、西湖區以及江干區已經分別建立了GPS定位系統監測工作站,利用統一的平臺,對車輛實施遠程監控,規范混凝土攪拌車行駛路線、車速。對于存在故障隱患的"殘疾"車輛拒絕駛入市區。通過加裝GPS/GPRS系統的混凝土攪拌車,將給"狂奔"的工程車套上"韁繩".據統計,該公司2008年1~7月發生車輛安全事故次數9起,傷人事故0起,死亡事故1起,經濟損失42.28萬元;而2009 年加裝GPS/GPRS系統后1~7月發生車輛安全事故次數6起,傷人事故0起,死亡事故0起,經濟損失1.39 萬元,同比下降了328%.
汽車遠程服務系統是一個復雜的網絡系統,涉及計算機網絡、通訊技術、虛擬現實技術、電子技術、汽車故障診斷技術等多方面的細節問題。一個實用的遠程服務系統只有在汽修企業、科研院所、汽車生產廠的協同支持下才能不斷地發展和完善。但是可以確信,由于其準確性和高效性,這一新興技術必將隨著我國的汽車工業飛速發展有著廣闊的應用前景。