基于车联网应用的手机互联智能导航系统

佛山市北斗智兴科技有限公司 李 劲 何少涛 邱海艳 麦晓冬 易 舰

基于车联网应用的手机互联智能导航系统

佛山市北斗智兴科技有限公司 李 劲 何少涛 邱海艳 麦晓冬 易 舰

本文介绍了一种“基于车联网应用的手机互联智能导航系统”，该系统采用安卓系统，与智能手机采用多种连接方式，实现了车载导航系统的移动互联上网。进而实现语音控制，实现在线导航、微信&QQ聊天、上网查询等功能。甚至实现对手机音视频的遥控操作，不消耗手机流量。

车联网；手机互联；智能导航

1 引言

M2M（machine to machine），即机器对机器通信是未来的一个主要增长市场,是互联网+的一个重要应用。汽车导航娱乐系统（简称车机）与手机之间的互动是一个典型的M2M应用实例。其市场非常的广泛。

现阶段中国手机用户已突破8亿，智能手机占比迅速提升，随着3G、4G网络的深入发展，有效利用用户现有资源完美实现经济实惠的车联网信息服务生活是未来的发展趋势。这些智能手机多具有可下载导航地图及导航软件的功能，并以此进行驾驶导航。

随着移动互联网的经济的向前推进与发展，以汽车作为平台入口的车载移动互联平台将是下个增长突破口。互联网服务巨头将在此平台上投入巨大研发，开发出车载互联网的新的增长模式，进一步让移动互联深入个人，家庭生活。

2 产品构思与架构

与动辄几个亿的投资的依托后台服务型的“车联网”相比，利用手机互联技术，利用现有智能手机的功能，利用现有的手机在线智能导航等功能，基于车联网应用的手机互联智能导航系统无异更有生命力，研发、生产、使用成本也低得多，更易被广大的车主接受。

作为一个可以实现移动互联网功能的系统，导航车机与手机之间，通过多种技术手段连接，传输数据。实现车机的移动互联上网，可以像计算机和智能手机一样，享受互联网的所有信息和功能，也可以享受移动电视、视频和音频的节目。

手机与车机之间，可以是USB有线连接，也可以是wifi热点连接，使之操作更加简便（见图1）。

现在的智能手机具有微信、QQ聊天的通信功能，也具有最新地图的实时导航功能，更具有点歌、看新闻、小说、点评等许多适合年轻人的功能。利用这种移动互联技术，使车机轻松的实现了车联网中，车与车，车与人的信息交互。是最快、最便捷、最受欢迎的用户体验方式。

图1 手机移动互联车联网架构

3 硬件设计

系统采用韩国TCC平台，驱动采用最小化系统，DLL软件分离技术，UI采用蒙层概念调整框架。原理图如下，包括车载导航机、液晶触摸屏、CMMB芯片、功放、DVD、GPS模块、收音模块、音频译码、3G模块、方控等组成。通过在车机pad上安装双核ARM11处理器，运行安卓4.4.4系统。定位导航模块使用GPS模块，可实现GPS导航。视频处理运用ADV7180芯片，通讯界面为I2CO。液晶触摸屏为高清数字液晶，1024*600×480分辨率，32Bit真彩。触摸为4线电阻高亮，透光率大于90%。CMMB模块通过SPI6与车载导航机核心板通信，此模块处理车载导航机的数字电视，内置CA，并免三年服务费。DVD是高质量的机芯。音频译码为Wolfson 5.1声道HIFI编译码器；功放模块是ST大功率的HIFI功放。功放是4×45W+重低音输出。3G模块可以选配TD/WCDMA/EVDO。收音机部分连接主处理器的IIC。提供2个USB界面（可以直接读U盘，移动硬盘）、1个TF卡界面、1个SD卡界面。可以浏览office资料、使用IE浏览器浏览邮件和文件。

图2 系统原理图

图3 软件架构图

4 软件设计

软件架构，参照美国、欧洲电信联盟的GSM0707、GSM0705、GSM0338等规范和协议，结合标准的AT指令集设计编辑而成，并且通过界面实现MCU与GPS模块通信，其通用性和移植性都很好。系统软件，主处理器部分采用安卓4.4.4来实现整个系统功能；协控制器部分则使用μCOS操作系统来完成电源管理任务。其软件框架如图3所示。

5 关键技术

5.1 语音识别

语音识别是一个重要功能，我们将采取中国科大的讯飞语音识别软件。

科大讯飞是语音合成技术领导者，其语音识别率最高，我们的语音系统开发就是借助与科大讯飞的核心技术，在此基础上进行二次创新，做整合开发。开放用户反馈，做到及反馈及更新，及时推送更新的迭代完善体系，达到更加人性化的使用效果。这个新的语音系统命名为InterPhonic5.0。为用户提供出色的语音识识别和语音反馈体验，且其稳定性与易用性也得到的用户的认可。

新一代的语音合成系统InterPhonic5.0是目前业界最优秀的TTS产品，相比于之前的产品有多方面的改进和提升：

多语种技术：多语种的语音合成解决方案是InterPhonic系列语音合成系统的重要实践，目前InterPhonic系列语音合成系统能够支持中文普通话、粤语和英文三个语种，并在纯中文、中英文混读、粤英文混读方面达到了很好的效果。

音库均采用了科大讯飞的语料收集算法，大幅度扩展了英文语料的数量，保证了覆盖面，并针对英文特点加入了优化规则，很好地适应应用语境。

图4 Wifi连接图

多音色技术：InterPhonic 5.0系统的三种音库——小倩、小琳和Sherri音库。增加了数字、娱乐、体育等其他领域的语料文本。以满足不同用户的需求。

本语音系统可以提供七个不同发音人录制的音库，支持中文、中英混读、英文、粤英混读和台湾国语，每种音库分别提供6K、8K、11K和16K四种不同采样率的音库安装包。

粤语口语化技术：为了提高粤语的合成效果，InterPhonic 5.0补充了一部分口语化关闭的语料，并提供将口语化关闭的功能，使得粤语合成效果更符合实际应用的需要。

5.2 手机无线热点连接

无线热点（Hotspot），是一种提供无线局域网服务的技术，

把手机的接收GPRS或3G信号转化为wifi信号再发出去，这样，你的手机就成了一个WIFI热点，手机只要有无线AP功能，就能当做热点。手机与车机的连接技术可以有语音的蓝牙，数据信息的WIFI，利用手机的热点链接即可实现，进而可以把手机的互联上网功能映射到车机上。而无需车机本身再安装CDMA等3G模块上网，减少资源浪费和固定费用，关键是大大增加了车机的功能，享受智能手机的技术进步红利（见图4）。

5.3 手机有线互联

通过手机与车机的USB物理连接方法，传输稳定，传输视频效果好。在此基础上，可以实现车机对手机的操作，这使得微信、QQ聊天更加方便，上网清清晰，驾驶安全。还可以控制手机的视频、音频、图片的播放。

6 结束语

本文介绍了获“2015年广东省科技型中小企业技术创新专项资金”科技项目的技术实践，其已在市场上获得广泛的好评。在实际研发、运营当中得到了广东东软学院、广东轻工职业技术学院、北京东软慧聚信息技术股份有限公司、佛山市汽车新材料股份有限公司的大力支持，在此一并感谢。

[1]李劲,邱海艳.基于车联网应用的手机互联智能导航系统[M].广东省科技计划项目申报书,2014.

[2]李劲,邱海艳.汽车导航及多媒体娱乐电子系统[P].计算机软件著作权,2012SR092516 2012.

[3]李劲,邱海艳.一种手机互联智能车载导航装置[M].发明专利 201410172383.0.

[4]李劲,邱海艳.一种车载信息定位及导航装置[M].实用新型专利,ZL201320392923.7.

[5]李明峰,冯宝红,刘三枝.GPS定位技术及其应用[M].国防工业出版社,2006.

[6]黄智伟.GPS接收机电路设计[M].国防工业出版社,2005.

李劲（1959—），男，高级工程师，现供职于佛山市北斗智兴科技有限公司。