吴诗宇 潘力溧 杨浩

摘  要：现代汽车往大数据方面发展，汽车用车载终端是基础硬件。国家相关部门在自身的角度上发布了一些标准，这些标准互相有存在某些共通点。本文对车载终端的主要标准进行了综述，并归纳总结出了同时满足各种标准的方法，为各厂家设计车载终端提供了参考。

关键词：大数据;车载终端;标准综述;解决方案

中图分类号：U467.3    文献标识码：A    文章编号：1005-2550（2019）04-0002-04

Abstract： With the development of modern automobile to big data， vehicle terminal is the basic hardware. Relevant national departments have issued some standards from their own point of view， which have some common points with each other. In this paper， the main standards of on-board terminals are summarized， and methods to meet various standards at the same time are summarized， which provides a reference for manufacturers to design on-board terminals.

1   引言

在过去的十年内，大数据开启了一个令人激动的全新时代。结构性和非结构性数据大量涌现，这些数据本身蕴藏了巨大的价值。各大汽车制造商早已瞄准大数据这一宝藏，重新构建企业核心竞争力和品牌影响力。而政府及相关机构为了规范汽车行业市场行为，更好的实现管理职能，也要借力于车联网大数据这个工具[1]。

车载终端又叫T-BOX，是把车辆信息传输到远程服务平台的车载部件，是车联网大数据系统的关键组成部分。其通信协议的符合性、产品的可靠性，都最终影响着整个汽车大数据系统[2]。

为了更好的满足政府及行业的大数据需求，引导汽车行业健康发展。国家相关部门及机构针对车载终端，从自身的角度发布了一系列产品技术要求及试验方法的检测标准。

首先，交通运输部发布了JT/T 794-2011《道路运输车辆卫星定位系统车载终端技术要求》[3]、JT/T 1076-2016《道路运输车辆卫星定位系统车载视频终端技术要求》[4]。

其次，北京理工大学牵头制定了GB/T 32960.2-2016《電动汽车远程服务与管理系统技术规范第2部分：车载终端》[5]。

其三，生态环境部发布了GB 17691-2018《重型柴油车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》[6]。

以上标准在产品技术要求上，存在不同程度的重叠。详细解读如下。

2   JT/T 794-2011 与JT/T 1076-2016

JT/T 794-2011《道路运输车辆卫星定位系统车载终端技术要求》，定义了普通的具有卫星定位功能的车载终端的技术要求。用于代替GB/T 19056-2012《汽车行驶记录仪》。

而JT/T 1076-2016《道路运输车辆卫星定位系统车载视频终端技术要求》，在JT/T 794-2011 的基础上，增加了音频和视频功能的技术要求。

JT/T 794-2011 用于普通营运车辆，而JT/T 1076-2016 的视频车载终端目前多用于“两客一危”的营运车辆，用于监控驾驶员行为和车内状况。

电气性能方面，JT/T 794-2011 与JT/T 1076-2016 完全一样。要求如下：

终端内具有电池，并能独立工作10min;

终端能在宽电压范围工作，适应反接电压、过电压;

终端在断电后，能保存数据15天;

终端应具有防止蓄电池亏电的切换功能。

高低温环境适应性方面，JT/T 794-2011 与JT/T 1076-2016 完全一样，都是要求-40℃～85℃下储存，-20℃～70℃下正常工作。电磁兼容性也完全一样，都是要求静电放电抗扰和抗车辆点火干扰。

机械适应性方面，JT/T 794-2011 与JT/T 1076-2016 存在较大不同。区别如下表1 所示。

大量的试验证明，JT/T 1076-2016 带上了硬盘，并进行了通电。机械适应性试验条件比JT/T 794-2011 更加严格。

另外，通信协议方面，都按JT/T 808-2013《道路运输车辆卫星定位系统终端通讯协议及数据格式》[8]。

3   GB/T 32960.2-2016

GB/T 32960.2-2016《电动汽车远程服务与管理系统技术规范第2部分：车载终端》，定义了电动汽车的车载终端的技术要求，主要功能只是把整车的CAN信息转换成无线网络信息（3G或4G）。

电气性能方面，除了JT/T 794-2011的，还增加了电压缓升缓降的测试，从大量测试结果看出，这项测试的通过率高，集成车载终端满足的难度不大。

高低温环境适应性方面，要求-40℃～85℃下储存，-30℃～70℃下正常工作。低温工作比JT/T 794-2011 低了10℃，并增加了温度梯度和湿热循环等试验，要求变高。电磁兼容性方面要求加严，增加了传导抗扰度、发射抗扰度、辐射抗扰度、辐射发射和传导性能等测试。可靠性方面，并增加了5年的寿命加速试验。

机械适应性方面，按照GB/T 28046.3-2011《道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第3 部分：机械负荷》[9]执行。首先要求进行三综合的32h 的随机振动，试验条件如下。

从上表看出，相比于JT/T 1076-2016，耐振动试验条件加严较多。耐冲击试验条件变化不大。

通信协议方面，与JT/T 794-2011 和JT/T 1076-2016 完全不同，采用GB/T 32960.3-2016《电动汽车远程服务与管理系统技术规范第3部分：通信协议及数据格式》[10]。

4   GB 17691-2018

GB 17691-2018《重型柴油車污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》的发布是近年来汽车行业的热门事件。标准中附录Q，规定了远程排放车载终端的技术条件和通信数据格式。数据格式上，相比于GB/T 32960.3-2016，增加了OBD 数据和发动机数据;技术条件上，增加了网络安全检测，其他与GB/T 32960.2-2016 一致。

另外，此标准6.12.4中规定“从6a阶段开始，车辆应装备符合附录Q要求的远程排放管理车载终端，鼓励车辆按本标准附录Q要求进行数据发送。从6b阶段开始，生产企业应保证车辆在全寿命期内，按本标准附录Q要求进行数据发送，由生态环境主管部门和生产企业进行接收”。规定了标准的过渡期，避免了“一刀切”。

可以看出，GB 17691-2018相比于新能源汽车的车载终端标准，只是改变了软件协议。与GB/T 32960.2-2016可以实现硬件通用。

5   解决方案

如何设计终端使其同时满足多个标准，需要做如下硬件方面的设计。

硬件上应具备支持GPS 和北斗的双模定位解码模块;为了实现断电后10min 的独立运行，终端内应具备锂电池;

为了保证能在-30℃～70℃下工作，并在-40℃～85℃存储，所有芯片应选用工业级的。并保证锂电池在-30℃下的电量能独立运行10min;

车载终端为了实现视频监控的功能，必须具备内置或外置的硬盘。硬盘通过JT/T 1076-2016 的通电500Hz 随机振动试验;

而普通硬盘无法通过2000Hz 的3个方向32h 随机振动，电动汽车的车载终端不要求储存视频，采用SD卡或CF卡的方式内置在终端内。电动汽车终载不带硬盘，通过2000Hz的随机振动;

车载终端需要通过湿热循环的试验，车载终端的防护等级要达到耐湿热的严酷度。而要考虑散热，此类部件外壳都有一些散热孔，不利于防护。建议厂家在部分电路板层级做好防水;

为了实现乘用车、小型商用车和大型商用车的通用，电源芯片采用9V～36V的宽范围输入，同时也满足了过电压。另外为通过反向电压试验，电源侧加入了正向二极管，避免了反向电源击穿电路;

为了通过传导抗扰度、发射抗扰度、辐射抗扰度、辐射发射和传导性能等EMC测试，就需要在信号线和电源线入口处上做更好的屏蔽和接地设计。针对电源输入侧，电路上设计多级滤波电路，通过宽范围的电源芯片后，再进行滤波。电路板的接地，也采用多规格的电容和零欧姆电阻组合接地的方式;

硬件层级，设计更多的接口，针对不同的应用，插上不同的设备，实现不同的功能。比如要实现视频车载终端的功能，就要插上摄像头、硬盘，启动终端内图像辨识的模块。如果只是实现电动汽车传输数据的功能，接上整车CAN线和电源即可;

为通过振动试验，车载终端外部连接器采用防松、防误插的形式。连接器与电路板之间建议采用插针焊接的方式。电路内结构上采用多点支撑的方式，并进行利用振动台进行固有频率的扫描，在设计阶段就防止在2000Hz以下出现的共振。建议厂家在开模设计之前，就进行固有频率的仿真或试验，防止磨具的浪费;

而冲击试验就是大加速度的短时脉冲，主要考核电路板固定方式和终端外壳的强度，此试验与带电跌落试验类似，厂家可自行用跌落试验进行前期的研究或设计验证。

通信软件方面，底层协议一直都是基于TCP的，应用层协议存在一定差别。

如果采用JT/T 808-2013，更多是远程平台对终端发命令，终端执行命令并返回状态;与此同时，终端不断地进行主动安全和驾驶员监控的运算，并把运算结果存储在本地，或必要时发送到远程平台。单次有效通信的数据量更大，多采用4G的通信方式。

如果采用GB/T 32960.3-2016，只需要把整车CAN 线上的数据和定位实时发给远程平台即可，主要实现平台对整车运行状态的实时监控，要求10s上传一次数据，单次有效通信的数据量小，但更频繁，本采用3G即可满足需求。但考虑到3G网络的逐步淘汰和JT/T 808-2013要求的4G，车载终端和平台的通信方式建议采用4G。

从这2个主管部门制定的通信标准可以看出，交通部更看重的是道路的交通安全;工信部看重的是对新能源汽车的宏观大数据管理和监控。为了满足这2个主管部门的述求，建议车载终端通过4G网络进行JT/T 808 和GB/T 32960.3的数据混合发送，并可发送到不同的IP地址上。并预留5G接口，为以后支持5G，升级产品做好外观和结构上的准备，节省开模和结构设计费用。

并建议在终端内设计远程升级的功能代码。如果软件协议更换了新的标准或IP地址更改，可通过固件远程升级的方式实现。这样避免了后期终端装车后，需要现场进行软件升级的麻烦，有助于减少售后与运营成本。

行业内相关标准所，也可以根据不同部门发布的标准，整理得到车载终端的统一国家标准。实现不同主管机构的标准统一，统一后终端检测和认证，只需要按一个标准执行即可，既满足了不同主管机构的述求，又实现了对终端厂家的减负和扶持。

6   结语

根据以上的解读和归纳。各车载终端厂家，可以根据自身产品的特点，建立满足多种标准的产品系列，去应对不同整车厂的要求，减少检测与认证成本。整车也可以对车载终端进行家族化管理，减少售后与运营成本。

本文对车载终端相关标准的解读和归纳为各厂家设计车载终端提供参考。

参考文献：

[1]钟文京，尹文斌. 新能源汽车大数据库的设计分析[J].电子技术与软件工程，2016（22）：162-163.

[2]Tao Chen，Serge D. Willenegger. Multi-media broadcast and multicast service（MBMS） in a wireless communication system[J]. IEEE journal of Qualcomm Incorporated，

2013，4（1）：14-16.

[3]JT/T 794-2011. 道路運输车辆卫星定位系统车载终端技术要求[S].北京：人民交通出版社股份有限公司，2011.

[4]JT/T 1076-2016. 道路运输车辆卫星定位系统车载视频终端技术要求[S].北京：人民交通出版社股份有限公司，2017.

[5]GB/T 32960.2-2016. 电动汽车远程服务与管理系统技术规范第2 部分：车载终端[S].北京：中国标准出版社，2016.

[6]GB 17691-2018. 重型柴油车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）[S].北京：中国标准出版社，2018.

[7]GB/T 19056-2012. 汽车行驶记录仪[S].北京：中国标准出版社，2012.

[8]JT/T 808-2011. 道路运输车辆卫星定位系统终端通讯协议及数据格式[S].北京：人民交通出版社股份有限公司，2013.

[9]GB/T 28046.3-2011. 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第3部分：机械负荷[S].北京：中国标准出版社，2011.

[10]GB/T 32960.3-2016. 电动汽车远程服务与管理系统技术规范第3部分：通信协议及数据格式[S].北京：中国标准出版社，2016.