基于移动通信网络的车载终端可行性研究报告

基于移动通信网络的车载终端可行性研究报告内容摘要：

其基于 GSM/CDMA/3G网络这个特点，可以传送视频监控图像，从而为这类亟待解决的监控问题提供了一个良好的解决方案，能够对这类违法事件进行有效防范。 位置信息的电信服务 位置服务（ Location Based Service， LBS），就是基于地理位置数据而开展的服务。 移动定位服务则是指为移动人群提供位置服务，由于服务对象是移动的，故通常需要借助移动运营商的网络进行信息的交互。 手机定位则是移动定位的一种，其定位服务的终端为手机，即利用移动通信网的某些特性对手机所处 位置进行定位以及信息服务。 随着社会的发展，人们的活动范围越来越大，而且越来越不确定。 这种移动性和不确定性给移动通信带来市场和挑战的同时，也为位置服务的开展和扩大带来了无限商机。 鉴于对位置业务未来发展前景的良好预期，作为移动通信网提供的增值业务，基于用户位置的移动定位业务（ LBS）服务已经受到了世人的瞩目，全球各大移动运营商都正在积极部署这项极具潜力的增值业务。 2020年全球 LBS市场规模大约 为 20 亿美元，规模还不是很大。 预计今后几年，全球 LBS 运营市场将进入高速发展阶段，年平均增幅在 80%左右。 位置服 务的产业链上可存在 11 个环节，分别是：最终用户、移动运营商、定位平台运营商、定位平台提供商、定位终端提供商、 GIS 引擎提供商、地图数据提供商、系统开发商、应用平台运营商、服务提供商和内容提供商。 某个厂商可能位于一个环节，也可能同时位于多个环节。 例如，若某个厂商既提供地图平台又提供地图数据，它就同时位于产业链上的多个环节。 产业链上的每个环节都不是孤立的，它们之间存在着各种各样的关系，由此也导致了许多合作模式的出现。 国内已经开展的位置服务分为个人应用和行业应用两大类，针对个人的定位服务是 LBS 中非常重要的业 务品种，由于手机的普及以及随身携带的特点，使得针对个人的 LBS 业务具有非常好的基础。 针对个人的移动定位服务主要有紧急援助、导航与定位、公交线路与换乘、跟踪监控、周边信息查询、娱乐游戏等等。 相比个人引用，行业应用业务模式与目标客户都更为清晰，但针对行业的应用目前发掘还不够，随着移动定位精度的提高和终端成本的降低，行业应用前景将更为广阔。 LBS 针对行业的应用主要有物流行业、交警与公安等等，各行各业以及同行业内不同的单位之间需求是不同的，运营商及 SP 需要根据客户的需求设计出满足客户需求的解决方案、业务流程以及资费 方案。 10 2020 年，中国移动就在福建开始定了基于 CellID 技术的 LBS 业务的试验。 中国移动的 LBS 服务主要面向行业用户，例如城市交通管理、医疗紧急救援、公安执法等，同时也在逐步拓展个人用户市场。 2020 年 1 月，中国移动在北京、天津、辽宁、湖北四个省市推出了“手机地图”的业务。 截止到 2020 年 6 月，除黑龙江、内蒙、宁夏、甘肃、青海、广西等少数地区外，中国移动在二十多个省市开通了定位服务。 中国联通于 2020 年 12 月在北京率先启动了“关爱之星”定位业务，开始为儿童、老年人等提供安全保障。 2020 年 2 月， 中国联通联手高通公司及国内外手机厂商和应用内容提供商等，在广州、上海和北京三地推出“联通无限、定位激情”活动，强势宣传推广“定位之星”业务。 2020 年 4 月，中兴通讯与高通公司签订了 gpsOne 定位技术全球转让协议。 根据协议，中兴通讯可以在全球市场推广基于 CDMA20 WCDMA 及 GSM 网络的 gpsOne 定位系统，中兴通讯由此成为惟一一家获得高通此项授权的中国通信制造企业。 这标志着中国企业即将在全球高端定位领域展开竞争，并为全球产业格局带来新的变数。 到 2020 年，联通的所有省市（区）公司均已推出移动定位服务。 2020 年下半年，山东省青岛市网通公司推出了能定位的“关爱精灵”小灵通业务。 至此， GSM、 CDMA、 PHS 均已实现移动定位的商业化，定位服务也进一步由物流管理、交通调度、医疗救援、野外勘探等行业应用领域，加速走向大众化、普及化。 截止 2020 年 7 月，“关爱精灵”定位业务开通范围：青岛市市南区、市北区、四方区、李沧区、崂山区、开发区小灵通网络覆盖范围内，城阳、莱西、平度、即墨、胶州、胶南为城区小灵通网络覆盖范围内。 从宏观看，中国移动定位服务市场的发展环境良好。 中国整体经济实力的平稳增长，为加 大电信基础设施投资力度创造了条件； 3G 网络的建设和移动定位技术的日臻完善，将会使移动定位服务质量得到提升；而社会发展所带来的需求增加，将有利于用户消费观念的培养。 移动位置服务作为最有潜力的移动增值服务之一，在中国的发展过程中仍有技术限制、隐私权的困惑、产业链限制以及终端限制、资费过高等因素，这些都是需要克服的。 但是，即将到来的 3G 时代、巨大的市场需求等都是中国移动位置服务发展的巨大推动力，对于运营商、位置服务内容商、移动终端厂商而言，都存在着一定的机会，只要把握住市场的方向，最终将获得很高的收益。 11 项目 技术先进性 图 ： 车载导航系统结构 随着通信技术的发展和交通智能化的需求，人们对交通工具的管理和监控要求越来越多。 以往的 GPS+GSM(SMS)方式实现车辆定位的系统慢慢显现他们的不足：首先，采用 SMS 方式传输 GPS 数据实时性比较差；其次，频繁的短信通信增加了很多的运营成本；还有，由于 SMS 本身承载的通信带宽瓶颈，不能在上面附加更多的扩展应用。 针对上述弊端，我们开发了基于 GSM/CDMA/3G 的新型车载终端，它采用 GSM/CDMA/3G 的数据传输方式，大大提高了 GPS 定位的实时性。 相对于短信方式，同样的数据流量， GSM/CDMA/3G 的资费则降低了很多。 有了上述带宽的保证，我 们 在终端上扩展实现了 自动报警 ，同时还开发了一个 视频监控 系统，一旦有紧急情况发生，司机可以触发报警按 钮，则车内的情况立刻传输到监控中心或者目标负责人手机。 我们计划开发出的基于移动通信网络的车载终端与同类产品相比，将会具有以下技术特点和优势 ：  采用“机卡分离”技术，将车载终端与无线通信数据卡分离，通过 PCMCIA接口 ，配置不同制式（ GSM、 CDMA、 WCDMA、 TDSCDMA 等）的无线数据卡，即可将车载终端接入至不同的 无线通信网络； 12  基于移动通信网络的车载终端 将 移动通信网络（ GSM/CDMA/3G）、AGPS、图像处理、手机终端、电子地图、 GIS 等 技术 组成 了 实现对陆、海、空三维广域空间的流动体的实时、连续监控、指挥与管理。  高分辨率 的 电子地图，实现对移动目标的高精度定位，矢量 /标量地图兼容。  系统采用先进的视频图像数字压缩技术，解决无线移动通信信道的视频图像高速传输。  利用 PDA 和 GIS 技术组成移动监控指挥中心，对处理突发事件中需要的指挥中心灵活机动性问题。  系统通过 B/S、 C/S 两种方式，实现 GIS 信息、定位信息、图 像信息等数据的发布和访问。  系统终端大容量的电子存储，满足用户对历史对象以及证据数据保存的需要。  优化的系统集成的管理软件，实现并提高相关领域应用的辅助决策与指挥功能，提高处理突发事件的快速反应能力。  基于本 项目 研发的车载终端，提供基于位置信息的电信服务。 项目目前进展情况 目前项目组已经开发出的 车载智能终端是结合了电子地图与语音提示的便携式汽车导航系统 测试 产品 （见下图） ， 采用全球最先进的 AGPS 定位技术。 图 ： AGPS 定位导航 图 ： 实时交通信息语音提示 2 技术方案论述 项目技术关键点论述 本项目拟利用 GSM/CDMA/3G 网络的定位和通信功能，研发一系列基于GSM/CDMA/3G 网络的汽车监控技术，主要包括基于 GSM/CDMA/3G 网络的汽车定位与防盗技术、汽车视频信号实时传输技术。 13 车载导航 终端 常见的移动定位系统所采用的定位技术主要有 Cell ID 定位技术、 AFLT (Advanced Forward Link Trilateration) 定位技术、 GPS (Global Positioning System) 定位技术和混合定位技术。 目前国内外主要使用 GPS 全球定位技术用于汽车定位。 GPS 定位技术有两种解决方案：一是自治解决方案，即传统 GPS 定位技术，它将 GPS 接收机集成在移动台里，移动台在全码域范围内搜索可以使用的 GPS卫星以完成定位操作，并直接将结果报告给网络；二是网络辅助解决方案，即AGPS (Network Assisted GPS) ，网络通过跟踪 GPS 卫星信号，解调出 GPS 导航信息，并将这些导航信息提供给移动台，帮助移动台来完成定位操作。 与传统GPS 定位技术相比较， AGPS 具有定位速度快、精度高和移动台功耗小等优点。 GPS 要求无遮挡的定位环境，在汽车定位时，有些环境显然无法满足此 要求，例如车库或者狭窄的街道。 车载监控 终端 汽车防盗技术大致给以分为三种，即机械防盗技术、电子防盗技术以及 GPS定位防盗技术。 机械防盗技术利用机械原理锁定某个部件，例如方向盘、变速杆等，来达到防盗目的。 采用电子防盗技术的防盗装置一般与汽车电路连接，在汽车被盗时可以切断供电电路并鸣叫报警。 GPS 定位防盗技术通过 GPS 不断对汽车进行定位，在防盗状态被激活的情况下，如果发现汽车被移动，则发出警报或者以短信形式通知车主。 上述三种汽车防盗技术均是孤立式的防盗技术，基于这些防盗技术的防盗装置至少在理论上总是可 以因为人为破坏而完全失去防盗作用，因而无法获得很好的防盗效果。 车载 视频信号处理终端 汽车视频信号处理技术的发展历史大致可以分为三个阶段。 第一阶段为传统的录像机方式，图像存储为模拟信号且纪录时间短，录像机也无法满足车辆运营过程中的特殊要求，如颠簸、温度、湿度等；第二阶段为基于 MPEG1 和 MPEG2技术的硬盘录像方式，其具有处理数字化、记录时间长、抗震效果好等优点，但是视频信号无法实时地无线传输；第三阶段视频信号处理基于 MPEG4 的压缩格式，可利用现有的无线通信网络设施，如 GSM 来进行远程、实时 的视频信号传输， ViVoDa 公司的 VDH2202 即是基于这种技术的成熟产品。 在汽车无线数据传输技术中，无线数据传输设备可选择的方案包括 GSM、 CDMA 、 CDPD 等 公网设备 ，集群通信， 如公安上用的 350M、 800M 集群系统 ，或者采用专用信道 14 和无线 MODEM。 使用 GSM、 CDMA 、 CDPD 等 公网设备 进行汽车的无线视频传输技术已经得到相当发展，北京可视通电子技术有限责任公司提供的“守望者”GPRS 移动网络视频监控解决方案则是这类无线视频传输技术的一个实例。 项目完成时拟解决的技术难点：  高通芯片组与其他部分 的接口技术；  如何将车载终端接入 CAN 总线，成为 CAN 节点之一，从而与车身电控系统保持热线联接；  视频的流式传输具有连续传输、数据量大、对实时和可靠性有严格要求等特点，但由于 CDMA 的上行带宽最高 80kps，如何利用视频压缩和编码技术、 QOS 控制技术实现视频的低码率无线传输；  如何从网络中获取需要的信息。 项目技术方案论述 流动 GPS 卫星定位、 CDMA 监控市场需求 随着汽车的普及与数量增多，各种类型的汽车犯罪数量激增，针对汽车的位置、车内、车外的无线视频监控设备应运而生，使用者可以通过 GPS 来监控和管理的 汽车的位置，通过视频实时监控车内车外状态。 目前国内很多视频监控与GPS 厂家纷纷推出了具有各自特色的符合市场需求的产品。 但是，由于产品的技术基础不同、实际应用重点不同、用户对部分产品了解不够等原因，用户很容易在技术上误解、误投资、重复投资等众多问题， 本项目 就基于 CDMA 公共网络无线传输及 GPS 卫星定位产品进行多元化分析。 国内现有的 技术 方案分析 以下视频传输带宽以北京市联通 CDMA 最低平均带宽作为参照（ 15Kbps30 Kbps）现有市场产品可以划分为三大类： ◆ CDMA 单路视频监控产品； ◆ 硬盘录像机转变 过来的 CDMA 单路视频 +GPS 产品； ◆ 为汽车车载而设计的 DSP+NAND FLASH+CDMA+GPS 微型产品。 ◈ 1 CDMA 单路视频监控产品 ◇ 单 SIM 卡单路视频监控产品。 功能 ：  利用 CDMA 公网无线传输单路图像。 25 帧 /秒 352*288 （ CIF）， 15 算法： MPEG4 或者。 特点 ：  不用无线网桥等前期投入，后期运营费用低。 问题：  不能本地存储，保留高清晰图像。  因为带宽受限制的问题，每秒 25 帧 的 CIF 不能保证图像的清晰度。  没有 GPS 卫星 定位。  体积有大有小，不能隐蔽安装。 简要 分析 ： 不能本地存储，导致原始图像的无法存档查询，若公安部门取证则无法实现；CDMA 带宽狭窄导致图像。