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智能电动车无感解锁方案:设备篇

简介: 智能电动车无感解锁方案:设备篇
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真!无钥匙!数字钥匙在智能电动车领域的实践

 

1、方案概述


电动自行车发展至今已经有20多年了,现在有了智能化升级的趋势,如下图所示。


对此,阿里云HaaS团队推出了智慧出行方案,用于电动自行车智能化,通过电动自行车安装智能化模块,给电动自行车C端用户带来车辆远程控制,车辆状态获取,车辆异常提醒,车辆无感控制等能力,方便用户的使用。
同时通过云-边-端平台的建设,在提供C端用户车辆维修点以及充电桩等服务的同时,也可以给B端客户提供数据运营以及内容运营等增值服务。
智慧出行的架构如下图所示:


而设备侧主要以智能中控的形态存在。

 

2、设备侧架构


由于电动自行车属于价格敏感型产品,智慧出行方案在规划设备侧方案时考虑了2个方案,即全功能方案与低成本方案,低成本方案能做到全功能方案80%-90%的功能。2个方案均可通过增加不同的传感器做功能扩充。

 

2.1、全功能方案

全功能方案提供车辆长时间在线,远程控制与监测能力,要求增加以下通讯模块。
●2G/4G模块,可以提供车辆随时在线能力,将车辆的信息以及车辆的异常状态上报。用户通过APP可随时获取这些信息。
●GPS模块,用于记录行驶轨迹,以及在车辆被盗时提供车辆的位置与行驶轨迹,方便追踪。
●蓝牙模块,用于无感解锁以及蓝牙本地控制等操作。

 

2.2、低成本方案

低成本方案相比全功能方案,取消了远程能力,这样大大了降低成本,低成本方案的通讯模块仅仅需要蓝牙模块,在线能力以及定位能力则通过手机代理来实现。

 

2.3、功能对比

下表对比了阿里的全功能方案和低成本方案,以及三方的部分方案。

 

阿里低成本方案
 

阿里全功能方案
 

竞品低成本方案
 

竞品A全功能方案
 

竞品B全功能方案
 

APP解锁
 

支持
 

支持
 

支持
 

支持
 

支持
 

无感解锁
 

支持
 

支持
 

兼容问题严重
 

不支持
 

支持
 

车辆状态
 

支持
 

支持
 

不支持
 

支持
 

支持
 

轨迹记录
 

支持
 

支持
 

不支持
 

支持
 

支持
 

远程控制
 

不支持
 

支持
 

不支持
 

支持
 

支持
 

异常报警
 

车辆报警
 

手机提醒
 

车辆报警
 

手机提醒
 

手机提醒
 

车辆防盗
 

支持
 

支持
 

不支持
 

支持
 

支持
 

智能钥匙
 

支持
 

支持
 

不支持
 

支持
 

支持
 

分享钥匙
 

支持
 

支持
 

不支持
 

支持
 

支持
 

可以看到,阿里全功能方案功能完备,而低成本方案实现了全功能方案80%-90%的功能。

 

2.4、软件架构

设备侧的软件架构如下,包括应用层,中间件与系统层。

 

3、设备侧SDK

智能出行的设备端主体为智能中控,这个由三方供应商提供。
为方便三方供应商快速开发,我们提供了一套软件SDK,这套SDK用于低成本方案,提供了核心的中间件与核心应用部分,并将操作系统与蓝牙协议栈的接口做了抽象,方便适配到不同的芯片与蓝牙协议栈。同时这套SDK也给全功能方案的蓝牙部分开发提供了参考。

 

3.1、SDK架构


SDK分为3层核心应用层,中间层,与适配层

核心应用层


核心应用层包括如下功能
●设备的绑定解绑,设备的鉴权。
●无感锁车解锁。
●控制类指令解析,车辆状态上报。
●在线升级。

中间层


中间层主要解决系统调度以及蓝牙本身的连接管理与数据分发,在SDK的调度层中我们实现了一个调度器,通过这个调度器,可以解决多线程同步问题以及长调用导致的堆栈高使用问题。
蓝牙连接管理与数据分发部分,使得应用无需关注蓝牙的连接状态,数据的通道复用以及数据的加解密问题。

适配层


适配层包括2块,OS适配和蓝牙协议栈适配。
OS适配包括内存管理,线程调度,信号量等部分,一般蓝牙芯片使用RTOS操作系统,不同的RTOS操作系统在实现这些接口时会有差异,需要在适配层进行适配。
蓝牙协议栈适配包括BLE广播,BLE连接,BLE服务,BLE数据传输等部分,使用的蓝牙协议栈不同,接口会不同,需要在这里完成适配。

 

3.2、SDK适配

目前SDK已在如下蓝牙芯片上完成了适配,后续会在更多的蓝牙芯片上完成适配。

品牌
 

型号
 

平头哥
 

PHY6212
 

平头哥
 

PHY6220
 

泰凌微电子
 

8258
 

Nordic Semi
 

52832
 

 

4、展望

目前智慧出行平台已经建设完成,符合智慧出行的智能中控已经导入多个一二线电动车整车厂商,目前通过设备侧SDK的输出,已经大大降低了三方供应商的开发难度。
而随着智慧出行生态的建设,设备侧SDK可以提供给更多的三方供应商,供应商集成SDK后,无需关注基础能力与核心功能,仅需关注客户的定制化需求即可。
同时,在智慧出行基础上,我们积累了设备侧的SDK,这个SDK配合阿里云的小程序SDK,不仅仅可以用于智慧出行,在共享行业等其他领域都可以有广泛的使用。
 

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