车联网 - 引领智慧未来

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车联网——引领智慧未来

目录

车联网——引领智慧未来

1车联网(IOV:Internet of Vehicle)概述 ....................................................... 3 2车联网背景及发展 ........................................................................................... 3 2.1 金龙客车和杭州鸿泉 ............................................................................... 3 2.2 陕汽重卡与杭州鸿泉 ............................................................................... 4 2.3 同济大学 ................................................................................................... 4 2.4 长安汽车和清华 ....................................................................................... 4 2.5 智能驾驶与车联网实验室 ....................................................................... 4 2.6 华为与中国电信 ....................................................................................... 5 3车联网功能组成结构 ....................................................................................... 6 3.1 车联网车路协同构架 ............................................................................... 6 3.2 车辆网结构功能实现 ............................................................................... 7 4车联网应用及发展趋势 ................................................................................... 8 5车联网的未来体验 ........................................................................................... 9 6车联网关键技术 ............................................................................................. 11 6.1传感器技术及传感信息整合 .................................................................. 11 6.2开放的、智能的车载终端系统平台 ...................................................... 12 6.3语音识别技术 .......................................................................................... 12 6.4服务端计算与服务整合技术 .................................................................. 13 6.5通信及其应用技术 .................................................................................. 13 6.6互联网技术 .............................................................................................. 13 7我国车联网发展的机遇 ................................................................................. 14 7.1国家对物联网的重视以及政策支持是车联网发展的制度基础 .......... 14 7.2汽车电子以及信息传输网络的发展为车联网奠定了技术基础 .......... 14 7.3构建健康、和谐的城市化体系是推动车联网发展的市场需求 .......... 15 8车联网瓶颈 ..................................................................................................... 17 8.1主导缺失 .................................................................................................. 17 8.2技术短板 .................................................................................................. 17 8.3模式难行 .................................................................................................. 18 9 车联网应用个人思考 .................................................................................... 18

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10 参考文献 ...................................................................................................... 18

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1车联网(IOV:Internet of Vehicle)概述

2010年10月28日,中国国际物联网(传感网)博览会暨中国物联网大会在无锡开幕。博览会以“感知科技、感知未来”为主题。展会吸引了250多家国内外著名厂商参展。这次大会指出“车联网”将形成巨大的新兴产业。邬贺铨院士指出了物联网技术在各行各业的应用,包括在智能交通中的应用,即车联网,是解决交通问题的有效途径。

车联网(IOV:Internet of Vehicle)是物联网在汽车领域的一个细分应用,是移动互联网、物联网向业务实质和纵深发展的必经之路,是未来信息通信、环保、节能、安全等发展的融合性技术。

车联网(IOV:Internetof Vehicle)是指车与车、车与路、车与人、车与传感设备等交互,实现车辆与公众网络通信的动态移动通信系统。它可以通过车与车、车与人、车与路互联互通实现信息共享,收集车辆、道路和环境的信息,并在信息网络平台上对多源采集的信息进行加工、计算、共享和安全发布,根据不同的功能需求对车辆进行有效的引导与监管,以及提供专业的多媒体与移动互联网应用服务。

车联网通过无线射频识别技术,对车辆进行数字化管理,包括实时跟踪、监管车辆运行状况等。如同物联网一样,车联网的基础与是传感器,加强传感器操作是必不可少的,将交通信号、摄像头、拥堵路段报告、天气情况等信息融合起来,从而形成汽车与道路的“互联”。通过个道路、技术管理部门的沟通配合,实现汽车、道路、人的有机结合,真正形成车联网。

2车联网背景及发展

2010年10月28日,百度“车联网”关键词第一次被搜索。2010年11月12日至27日广州亚运会期间,80多台安装着G-BOS设备的苏州金龙智慧客车投入服务,这是亚运历史上首次出现“3G”客车。标志着车联网技术正式走向社会视野。

2.1 金龙客车和杭州鸿泉

G-BOS系统由杭州鸿泉数字设备有限公司与苏州金龙公司2010年1月战略合作研发,在车联网概念明确提出的之前,推出车联网解决方案:G-BOS智慧运营系统。杭州鸿泉G-BOS系统从10年7月份正式发布,到今年已经管理车辆60000多部。2011年5月31日,交通部公示《交通运输行业第四批节能减排示范项目》其中“G-BOS智慧运营系统的应用”榜上有名,成为引领车联

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网潮流的代表。

2.2 陕汽重卡与杭州鸿泉

2011年12月18日,杭州鸿泉数字设备有限公司与陕汽联合研发的天行健车联网服务系统正式发布。成为重卡行业率先使用车联网技术的公司,具有开创性意义。

陕汽天行健完全立足于重卡客户的潜在服务需求,核心功能兼具创新性和实用性后,徐副司长明确指出:“天行健车联网服务系统”是陕汽紧跟车联网技术发展以及国家关于建设道路交管平台要求的创新性产品,将会对重卡行业服务和公路交通安全的提升起到非常大的促进作用,督促相关部门给予“天行健”大力的支持,并鼓励陕汽不断对“天行健”产品进行完善,保证产品可以持续满足重卡用户和公路交通安全监管需求。

2.3 同济大学

同济大学宽带无线与多媒体实验室研究团队多年从事车辆通信、交通视频处理与车联网应用的研究和系统开发,熟悉车联网领域的基础理论、关键技术与应用技术等,搭建过车载宽带无线接入系统仿真平台、硬件测试平台、无人驾驶汽车信息采集处理平台以及交通监控视频采集和处理平台等。先后完成和正在进行的多项相关的研究课题,有科技部973项目、科技部863项目、科技部国际合作重点项目、工信部国家科技重大专项项目、国际合作项目、上海市重大科技攻关项目等,为车联网系统的进一步大规模实际测试和部署奠定了基础。

2.4 长安汽车和清华

长安汽车与清华大学“智能交通与主动安全”项目合作赠车仪式在清华大学举行。长安汽车赠予清华大学10辆悦翔作为试验用车,用于汽车安全技术研究。这是长安汽车创新“产学研”模式,关爱教育、助力高校科研进步的实际行动的又一重要举措,树立了行业新的典范。

2.5 智能驾驶与车联网实验室

国内首个\智能驾驶与车联网实验室\在渝揭牌。4月11日上午,国内首个“智能驾驶与车联网实验室”在重庆科技研究院揭牌。今后,这里将作为国内研究“智能交通”的重要“练兵场”。据介绍,这台造价20余万元的“操作平台”实际上就是按照1:12的比例制作成为的道路交通模型。据了解,这套实验装备可完成路标感应、路况分析等十几项检测功能,目前参与其中的有力帆

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汽车、长安汽车以及湖南大学、重庆邮电大学等多个企业或高校。今年11月,“首届全国智能车竞赛”还将在重庆科研院举办。

2.6 华为与中国电信

在“2011年天翼3G互联网手机交易会”上,中国电信集团政企客户部、集团物联网基地、集团研究院、全国车机重点厂商以及华为终端公司,齐聚CDMA“车联网”论坛,共同见证华为MC509车载模块发布。在通讯模块领域,华为围绕“移动互联网、数字家庭、物联网”三大课题,通过工业级通讯模块,支撑数以十亿计的行业终端互联。而车载领域则是华为实现战略投入的重要方向,华为此次率先发布的EVDO车载模块在目前具有极为重要的意义。

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3车联网功能组成结构

3.1 车联网车路协同构架

车联网应用路况安全交通效率其他应用应用管理基站设备应用支持信息支持会话/通信支持车联网信息安全信息控制中心基站管理面层管理信息管理网络和传输智能交通信息车联网管理TCP/UDP其他移动协议扩展车辆网络路由策略接入防火墙以及基站安全认证授权和账户管理安全管理数据库传感器接入RFID蓝牙GPS基站接入2G/3G车辆接入IEEE802.11协同通信硬件安全模块GPS全球定位系统RFID射频标签TCP/UDP传输控制协议/数据接协议图1 车联网车路协同构架

由上图可以看出,IOV系统是一个“端管云”三层体系:

第一层(端系统):端系统是汽车的智能传感器,负责采集与获取车辆的智能信息,感知行车状态与环境;是具有车内通信、车间通信、车网通信的泛在通信终端;同时还是让汽车具备IOV寻址和网络可信标识等能力的设备。如图中红框最底层“接入”层,主要包括有传感器接入设备、基站接入设备以及

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车辆接入设备,具体实现有RFID蓝牙、GPS、2G/3G以及IEEE802.11等形式。

第二层(管系统):解决车与车(V2V)、车与路(V2R)、车与网(V2I)、车与人(V2H)等的互联互通,实现车辆自组网及多种异构网络之间的通信与漫游,在功能和性能上保障实时性、可服务性与网络泛在性,同时它是公网与专网的统一体。如图中红框第二层“网络和传输”层。智能交通信息和TCP/UDP协议,具体有车辆网络、路由策略其他协议以及移动扩展。

第三层(云系统):车联网是一个云架构的车辆运行信息平台,它的生态链包含了ITS、物流、客货运、危特车辆、汽修汽配、汽车租赁、企事业车辆管理、汽车制造商、4S店、车管、保险、紧急救援、移动互联网等,是多源海量信息的汇聚,因此需要虚拟化、安全认证、实时交互、海量存储等云计算功能,其应用系统也是围绕车辆的数据汇聚、计算、调度、监控、管理与应用的复合体系。如图中红框“基站设备”层,主要实现应用支持、信息支持以及会话/通信支持。

3.2 车辆网结构功能实现

车辆网功能的实现依赖于传感器和信息融合技术。

图2 车辆网功能实现

由图上可以看出,车辆通过互联网实现与互联网信息传输、车辆间信息交换以及与道路基础设施信息交换。同时,车辆信息通过互联网传输到信息控制中心,这里包括有各种与之相关的服务商或相关交通管理部门等。

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4车联网应用及发展趋势

车辆运行监控系统、“车-路”信息系统长久以来都是智能交通发展的重点领域。

国际上,美国的IVHS、日本的VICS等系统通过车辆和道路之间建立有效的信息通信,已经实现了智能交通的管理和信息服务。而Wi-Fi、RFID等无线技术近年来也在交通运输领域智能化管理中得到了应用,如在智能公交定位管理和信号优先、智能停车场管理、车辆类型及流量信息采集、路桥电子不停车收费及车辆速度计算分析等方面取得了一定的应用成效。

目前在我国,苏州金龙已经通过与杭州鸿泉数字设备有限公司合作,在车辆出厂前安装车载终端设备采集车辆运行状况数据和司机驾驶行为,如今,由杭州鸿泉公司研发,苏州金龙使用的G-BOS系统已经管理车辆60000多台,但当用户数量大幅增加时,数据传输、过滤、存储及显示也一直在承受相当大的考验。

此外,当今比较优秀车联网系统有瑞典SCANIA的黑匣子系统,杭州鸿泉的车辆移动互联网(车联网)系统,台湾和欣客运远程管理系统,潍柴动力的共轨行系统,江苏天泽的天泽星网。

当今车联网系统发展主要通过传感器技术、无线传输技术、海量数据处理技术、数据整合技术相辅相成配合实现。车联网系统的未来,将会面临系统功能集成化、数据海量化、高传输速率。车载终端集成车辆仪表台电子设备,如硬盘播放、收音机等,数据采集也会面临多路视频输出要求,因此对于影像数据的传输,需要广泛运用当今流行3G网络。

据了解,未来车联网将主要通过无线通信技术、GPS技术及传感技术的相互配合实现。在未来的车联网时代,无线通信技术和传感技术之间会是一种互补的关系,当汽车处在转角等传感器的盲区时,无线通信技术就会发挥作用;而当无线通信的信号丢失时,传感器又可以派上用场。

作为众多无线应用的代表,车联网时代的到来必将推动更多无线技术的应用和普及,我们也再一次看到了移动宽带需求的指数性增长。尽管无线和有线运营商们还无法确定应该在哪些地方进行投资,以及投入多少,但有一点是肯定的:那就是移动宽带的需求正在增长,而且增长会非常迅速。

运营商正在经历移动宽带数据流量的井喷式增长,因为他们需要增加容量来减少网络的堵塞,提高消费者的QoE。分组网络,尤其是电信级以太网,可以非常经济地扩展到高带宽,并处理突发的数据流量。分组网络可以通过采用先进的称为“伪线”的隧道协议来做到TDM业务和突发数据业务的混合传送。

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所有这些因素都使电信级以太网成为经济有效地应对激增的移动宽带数据流量的新架构。过渡到电信级以太网只是第一步,但这还不足以在新的环境下具有足够的竞争力。运营商还必须充分地了解它们所提供的应用,以便为它们的用户提供最大的价值。这种智能可以有多种形式,例如可以是采用称为深度数据包检测(DPI)的技术“看透”数据包,以及确定正在运行的应用程序。下一代设备可以在这些数据包穿越网络的时候,快速窥探到数据包,确定其流量信息。这些信息可以把用户、位置、使用的手机类型等分组核心信息结合起来,获得更全面的网络使用情况分析,包括使用地点以及设备类型等,这样运营商才可以更好地利用这些信息来改善客户的体验,同时获得新的业务增长点。

5车联网的未来体验

继互联网、物联网之后,“车联网”又成为未来智能城市的另一个标志。2010年,上海世博会园区里的热门场馆——“上汽-通用汽车馆”,一部科幻大片《2030》,向人们展示了超前的20年后的汽车生活。在片中,2030年的上海拥有5层立体交通网络。人们驾驶着EN-V、叶子和海贝这三种未来车型出行,任何人都可以开车,车速飞快,而且在“车联网”的保护下实现了零交通事故率,堪称绝对安全。 通过“车联网”,汽车具备了高度智能的车载信息系统,并且可以与城市交通信息网络、智能电网以及社区信息网络全部连接,从而可以随时随地获得即时资讯,并且及时做出与交通出行有关的明智决定。外形小巧时尚的EN-V将可以实现智能停泊,通过建筑外墙的轨道直接停在自家阳台上,或者进入高速火车的车厢中。由于每辆车都采用了自动驾驶技术,盲人也可以开车穿行于城市中。智能的“车联网”,甚至可以以\一键通\的形式接通呼叫中心的形式帮助司机获取周边信息、寻找停车场,以及自己找到充电站完成充电。

20年后,科技已经非常发达,人与自然和谐相处,2030年出行工具的代表——EN-V、叶子和海贝汽车,已经实现了新能源驱动、车联网技术和汽车无人驾驶这三大技术。凭借这些技术,汽车能通过建筑外墙的轨道直接停在自家阳台上、所有车辆都能收到联网信号从而帮助需要帮助的人群。图3为EN-V汽车和叶子汽车。汽车造型均小巧轻盈。

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图3 EN-V汽车(左)和叶子汽车(右)

20年后,我们驾驶的汽车会是什么样?在世博会首个主题论坛上,通用汽车中国公司总裁兼总经理甘文维描述了这样的都市交通景象:繁忙的城市中,车辆在智能交通网络指挥下迅速而有序地穿梭移动,即便是盲人,也能自如地驾驶;汽车不再“喝”油,绿色充电站遍布城市的大街小巷,人们可以随时为爱车充电。“‘车联网’技术将重新定义汽车NDA。”甘文维说,未来的汽车将依靠纯电力驱动,纯电力或氢气是汽车的燃料,由精密电子设备和软件整体操控。借助无线通讯,城市内车与车之间,车与建筑物之间,以及车与城市基础设施之间实现互联互通。“这就如同一个蝙蝠定位系统,在接收到局部信息后,迅速地传递到范围更广的网络中,帮助交通系统将车流分配到不同的区域内。” 再加上高智能的车辆驾驶系统,车辆如深海中的鱼群快速地游动却彼此永不相撞。未来汽车具备的3D智能导航系统,就像一个智能机器人,能与交通设施、其他车辆进行信息交流,自动引导汽车行驶,不需人驾驶。

正如互联网能让人们实现“点对点”的信息交流,“车联网”也能让车与车“对话”。未来汽车具备“车联网DNA”,不仅高效、环保、智能,它还可以提供交通安全保障,可以将汽车司机发生交通事故的概率降低为零。

据介绍,通用EN-V车型是基于车联网理念设计的。它整合了车对车交流技术、无线通信及远程感应技术,支持“自动驾驶”。在自动驾驶模式下,它能获得实时交通信息,自动选择路况最佳的行驶路线,大大缓解交通堵塞。除此之外,它还可以感知周围环境,在很大程度上减少交通事故的发生。下一个能为改善交通安全带来重要推动力的就是汽车与汽车间的“交流”。如果汽车能互相进行信息沟通,即使危险尚处在下一个弯道甚至更远,驾驶员也能提前识别防范。未来汽车将具备行人探测功能,不用司机踩刹车,车辆可以实现自动刹车、紧急停车。在第80届日内瓦车展上,装配带全力自动刹车功能行

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人探测系统的沃尔沃S60已经推出,它可以探测走入车前路面的行人。在紧急情况下,系统首先向驾驶员发出声音警示,并在挡风玻璃上显示闪光信号。如果驾驶员仍未对警示做出反应,碰撞即将发生时,汽车会自动进行全力制动。警示系统预防疲劳驾驶,帮你赶跑开车时的瞌睡虫。疲劳驾驶是一个全球普遍存在的交通安全问题。丰田的车内智能安全网络也能及时纠正驾驶员失误,通过方向盘监测驾驶者脉搏,发现驾驶员疲劳驾驶时,便启动警告系统。最初只是摇晃驾驶座位,当驾驶者仍无反应时,系统就会自动熄灭而强行停车。

6车联网关键技术

车连网关键技术主要包括有传感器技术及传感信息整合、开放的、智能的车载终端系统平台、语音识别技术、服务端计算与服务整合技术、通信及其应用技术、互联网技术。如图3.4所示。

图3.4 车联网关键技术组织架构

6.1传感器技术及传感信息整合

“车联网是车、路、人之间的网络”,车联网中的传感技术应用主要是车的传感器网络和路的传感器网络。车的传感器网络又可分为车内传感器网络和车外传感器网络。车内传感器网络是向人提供关于车的状况信息的网络,比如远程诊断就需要这些状况信息,以供分析判断车的状况;车外传感器网络就是用来感应车外环境状况的传感器网络,比如防碰撞的传感器信息、感应外部环境的摄像头,这些信息可以用来增强安全和作为辅助

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驾驶的信息。路的传感器网络指那些铺设在路上和路边的传感器构成的网络,这些传感器用于感知和传递路的状况信息,如车流量、车速、路口拥堵情况等,这些信息都能让车载系统获得关于道路及交通环境的信息。无论是车内、车外,还是道路的传感器网络,都起到了车内状况和环境感知的作用,其为“车联网”获得了独特(有别于现在互联网)的“内容”o整合这些“内容”,即整合传感网络信息,将是“车联网”重要的技术发展内容,也是极具特色的技术发展内容。

6.2开放的、智能的车载终端系统平台

车载终端是车主获取车联网最终价值的媒介,是网络中最为重要的节点,就像互联网络中的电脑、移动互联网中的手机。当前,很多车载导航娱乐终端并不适合“车联网”的发展,其核心原因是采用非开放的、非智能的终端系统平台。基于不开放、不够智能的终端系统平台是很难被打造成网络生态系统的。这方面可以参看智能手机领域来感受到这一点的重要:大量的开发者基于苹果公司的IOS和Google Android终端操作系统都构建了几十万款应用,这些应用为这两个手机网络生态系统创造了核心价值。而这一切都是因为开发者可以基于这样的系统开发应用,特别是Google的Android系统,源代码完全开放,可以被裁减和优化。因此,从目前来看Google Android也将会成为车联网终端系统的主流操作系统,它为网络应用而生,并专为触摸操作设计,体验良好、可个性化定制,应用丰富且应用数量快速增长,已经形成了成熟的网络生态系统。当前车载终端用得最多的WinCE,可以说是一个封闭的系统,很难有进一步发展的空间,应用少,由于微软的封闭任何修改都策略而无能为力,辛辛苦苦开发了上网功能,却无特色的应用及服务可用。在前装市场上荣威350及其INKANET,在后装市场上路畅科技的Android平台产品已经证明了Android的价值,Android将是车载娱乐导航终端平台操作系统的必然选择。

6.3语音识别技术

无论多好的触摸体验,对驾车者来说,行车过程中触摸操作终端系统都是不安全的,因此语音识别技术显得尤为重要,它将是车联网发展的助推器。成熟的语音技术能够让司机通过嘴巴来对车联网发号施令索取服务,能够用耳朵来接收车联网提供的服务,这是最适合车这个快速移动空间的应用体验的。成熟的语音识别技术依赖于强大的语料库及运算能力,因此车载语音技术的发展本身就得依赖于网络,因为车载终端的存储能力和运

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算能力都无法解决好非固定命令的语音识别技术,而必须要采用基于服务端技术的“云识别”技术。

6.4服务端计算与服务整合技术

除上述语音识别要用到云计算技术外,很多应用和服务的提供都要采用服务端计算、云计算的技术。类似互联网及移动互联网,终端能力有限,通过服务端计算才能整合更多信息和资源向终端提供及时的服务,服务端计算开始进入了云计算时代。云计算将在车联网中用于分析计算路况、大规模车辆路径规划、智能交通调度计、基于庞大案例的车辆诊断计算等。车联网和互联网、移动互联网一样都得采用服务整合来实现服务创新、提供增值服务。通过服务整合,可以使车载终端获得更合适更有价值的服务,如呼叫中心服务与车险业务整合、远程诊断与现场服务预约整合、位置服务与商家服务整合等等。

6.5通信及其应用技术

车联网主要依赖两方面的通信技术:短距离无线通信和远距离的移动通信技术,前者主要是RFID传感设别及类似WIFI等2.4G通信技术,后者主要是GPRS、3G、LTE、4G等移动通信技术。这两类通信技术不是车联网的独有技术,因此技术发展重点主要是这些通信技术的应用,包括高速公路及停车厂自动缴费、无线设备互联等短距离无线通信应用及VOIP应用(车友在线、车队领航等)、监控调度数据包传输、视频监控等移动通信技术应用。

6.6互联网技术

车联网的本质就是物联网与移动互联网的融合。车联网是通过整合车、路、人各种信息与服务,最终都是为人(车内的人及关注车内的人)提供服务的,因此,能够获取车联网提供的信息和服务的不仅仅是车载终端,而是所有能够访问互联网及移动互联网的终端,因此电脑、手机也是车联网的终端。现有互联网及移动互联网的技术及应用基本上都能够在车联网中使用,包括媒体娱乐、电子商务、Web2.0应用、信息服务等。

车联网与现有通用互联网、移动互联网相比,其有两个关键特性:一是与车和路相关,二是把位置信息作为关键元素。因此需要围绕这两个关键特性发展车联网的特色互联网应用,将给车联网带来更加广泛的用户及服务提供者。

上述技术和应用应是车联网近期需要重点发展的技术和应用,而这些

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技术和应用细分下去是非常庞大的技术体系,因此需要许多厂商一起合作来共同打造这个网络生态系统。但是,并非要先建成了完整的技术体系才能够开发车联网的应用与服务。和现在互联网一样,对用户有价值、能够让用户有良好体验的细分应用都将会获得成功。近两年来,无论是前装市场上通用引入OnStar,丰田引入G-BOOK到中国,还是路畅科技率先推向后装市场的车联网服务iBook,都证明了车联网已经在路上。就像PC走进互联网,手机走进移动互联网一样、汽车必将走进车联网,且会走得很快、很远。

7我国车联网发展的机遇

7.1国家对物联网的重视以及政策支持是车联网发展的制度基础

2010年温家宝总理在十一届全国人大三次会议上第一次在政府工作报告中提及物联网。温总理指出大力培养战略新兴产业,积极推进“三网”融合取得实际性进展,加快物联网的研发应用,转变经济发展方式刻不容缓。经过两年的酝酿和发展,物联网已初具规模。2012年两会的政府工作报告中,物联网再次被提为战略新兴产业。工业和信息化部在其网站发布了《物联网“十二五”发展规划》,这是我国五年规划史上第一个物联网规划,规划中明确提出,物联网将在智能电网、智能交通、智能物流、金融与服务业等领域率先重点部署。

车联网作为物联网在汽车行业的重要应用,现已被列为国家“十二五”期间的重点项目。目前,工业和信息化部正在从产业规划、技术标准等多方面着手,加大对车载信息服务的支持力度,以推进车联网产业的全面铺开。此外,中国政府对于新能源和智能化汽车也有强有力的政策鼓励。可以预见的是,车联网也将迎来更多的扶持政策。

国家对于物联网及其相关产业的重视程度是推动我国车联网快速发展的重要体制保障。目前,国务院公布了关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定:到2020年,节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造产业成为国民经济的支柱产业,新能源、新材料、新能源汽车产业成为国民经济的先导产业。

7.2汽车电子以及信息传输网络的发展为车联网奠定了技术基础

车联网是继互联网、物联网之后未来智能城市的另一个标志。相比较传统移动通信服务,车联网的应用领域具有更广业务种类、更长价值链条、

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更专业化需求的特点。在技术层面,车联网需要首先通过各种传感器获取各种信息,如射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,这些设备能为汽车间的信息交换提供基础,从而实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理。近几年来,国内基于RFID电子标签技术的传感网发展迅猛,而车联网发展的重要基础--汽车电子也在快速发展。

汽车电子是车联网得以实现的基础,特别是汽车电子中的各种车用传感器和执行器等,他们是促进汽车电子化、自动化、智能化发展的关键技术之一,对某些汽车电子系统,如发动机电控、安全气囊系统,传感器成本约占系统总成本的70%。世界各国对车用传感器的研究开发以及如何提高性价比都非常重视。汽车电子越发达,自动化程度越高,对传感器的依赖就越大。所以,国内外都将车用传感器技术列为重点发展的高新技术。除了传感器外,车载汽车电子装备也是车联网得以实现的重要载体,包括导航系统、车载娱乐系统等。

另外,信息传输网络也是车联网必不可少的技术环节之一。目前,我国三大运营商都已经建成覆盖全国的基础通信网。特别是3G网络的建设,这为建设车联网提供了坚实的网络基础。

总体来看,车联网以车为节点和信息源,通过无线通信等技术手段将获取的信息连接到平台网络中加以分析和管理,其核心就是信息获取和反馈控制,从而实现车与路、车与车、车与城市网络的相互连接。它是伴随着城市交通拥堵的日益加重以及智能交通解决方案技术的不断进步而出现的,我国拥有丰富的带宽资源和移动通信网络,并且汽车保有量大,这使得我国发展车联网具有很多优势。

7.3构建健康、和谐的城市化体系是推动车联网发展的市场需求

随着我国经济的发展,国民经济的工业化,城市人口不断增加,城市化在全国范围内已经成为一种必然趋势。城市化带来的交通拥堵、车辆事故、环境污染等“城市病”,已成为横亘在城市发展面前的一道难题,这对城市化健康发展与构建合理、和谐的城市体系提出了更高的要求。

我国是全球汽车最大的生产国和消费国,车联网市场巨大,车辆已经成为城市的重要组成部分。从汽车这一新兴移动终端,到由汽车组成的车联网系统,牵动着我国又一条至关重要的经济脉络。尤其在今年两会上,智能交通、校车安全等社会问题成为议题后,社会各界对交通堵塞、校车事故、车内污染等问题特别重视,都希望政府能制定强有力的解决措施。

车联网是物联网在智能交通领域的运用,车联网项目是智能交通系统

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的重要组成部分。踏入新世纪,物联网、智慧地球、智慧城市等概念兴起,具体到交通领域的应用便产生了智慧交通、车联网的概念。物联网的概念,在中国早在1999年就提出来了,当时不叫\物联网\而叫传感网,物联网概念的产生与物联网行业的快速发展,与智能交通交汇融合,产生了智能交通行业的新动向-车联网。

车联网就是汽车移动物联网,是指利用车载电子传感装臵,通过移动通讯技术、汽车导航系统、智能终端设备与信息网络平台,使车与路、车与车、车与人、车与城市之间实时联网,实现信息互联互通,从而对车、人、物、路、位臵等进行有效的智能监控、调度、管理的网络系统。

只与\人-车\相关的部分在国外叫车载信息服务系统(Telematics),也就是\狭义\的汽车物联网。Telematics是以无线语音、数字通信和卫星导航定位系统为平台,通过定位系统和无线通信网,向驾驶员和乘客提供交通信息、紧急情况应付对策、远距离车辆诊断和互联网(金融交易、新闻、电子邮件等)服务的综合信息服务系统。

车联网本质上是一个巨大的无线传感器网络。每一辆汽车都可以被视为一个超级传感器节点,通常一辆汽车装备有内部和外部温度计、亮度传感器、一个或多个摄像头、麦克风超声波雷达,以及许多其他装备。目前,一辆普通轿车约安装100多只传感器,豪华轿车传感器甚至多达200余只。此外,未来的汽车将配备有车载计算机、GPS定位仪和无线收发装臵等。这使得汽车之间,以及汽车和路边基站之间能够无线通信。这种前所未有的无线传感器网络扩展了计算机系统对整个世界的感知与控制能力。

车联网项目已被列为国家重大专项(第三专项)中的重要项目,首期资金投入达百亿实施国家科技重大专项是科技工作的重中之重,《国家\十二五\科学和技术发展规划》中的重大专项第三项要求:加快突破移动互联网、宽带集群系统、新一代无线局域网和物联网等核心技术,推动产业应用,促进运营服务创新和知识产权创造,增强产业核心竞争力。而车联网项目作为物联网领域的核心应用,第一期资金投入达百亿级别,扶持资金将集中在汽车电子、信息通信及软件解决方案领域。

《2012-2020年中国智能交通发展战略》即将出台,智能交通产业投资与发展将掀起新高潮。2012年7月31日至8月1日,由交通运输部公路科学研究院和北京市交通委员会主办的第三届智能运输大会(ITSCC)在北京召开,大会期间交通运输部科技司的相关负责人第一次公开解析了《2012-2020年中国智能交通发展战略》。《战略》提出,到2020年,中国智能交通发展的总体目标是:基本形成适应现代交通运输业发展要求的智

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能交通体系,实现跨区域、大规模的智能交通集成应用和协同运行,提供便利的出行服务和高效的物流服务,为本世纪中叶实现交通运输现代化打下坚实基础。具体目标为,全面提升城市交通管理和服务水平;有效提高公路交通安全和出行可靠性;着力增强水路运输效率和监管应急能力;显著促进多种运输方式有效衔接;显著提高技术创新能力;推动形成智能交通产业。为实现上述目标,将重点支持交通数据实时获取、交通信息交互、交通数据处理、智能化交通安全智能化组织管控等技术的集成创新。还将加快智能交通基础性关键标准、应用服务标准的制定,推动标准贯彻执行和国际合作。

8车联网瓶颈

8.1主导缺失

所谓车联网并无严格定义,简单地说,就是将汽车作为信息网络中的节点,通过无线通信等手段实现人、车、路及环境的协同交互,实现智能交通。然而,自诞生之日起,车联网便始终面临缺乏统一管理主体的“无人驾驶”局面。 相比三大管理部门,移动运营商、汽车电子企业、内容提供商、服务提供商对参与车联网的兴趣更为积极。由于车联网产业链较长,参与行业众多,对车联网“盲人摸象”式的理解比比皆是,其中的利益博弈也在所难免。

8.2技术短板

随着车联网概念的诞生,汽车电子也从原来的以机械、安全为主,转变为强调系统整合能力,以及车与车、车与环境之间的协同交互。

车联网要解决各系统间的信息交换和共享问题,同时与司机和乘客实现有效互动。此外,车联网通过车身网络连接,还可以获取车身中各类传感器数据,处理后用于报警或远程诊断。然而,绝大多数用于信息采集的高端传感器,其芯片核心技术并不为中国公司所掌握。

与此同时,通信网络带宽瓶颈,也成为车联网一个技术难题。目前的3G网络带宽并不能满足未来对图像和流媒体的传输需求,而4G网络和DSRC(专用短程通信)的自主网技术等也还没有完全突破。当采集上来的信息被汇聚到数据中心,还要对其进行存储、交互和分析,国内在云计算和超海量数据处理方面,还未掌握核心技术。最后,在全面获取系统精准的信息基础上,针对不同应用的智能化处理,更是一项世界性的难题,需要大量工作研究智能化应用的数学模型。目前国内在芯片设计和开发上已经具备一定水平,但自主可

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控可管的问题仍然严峻。中国的互联网域名系统和地址,以及物品条码,用的都是国外的技术体系、编码地址,车联网在车辆标识上不能重蹈覆辙。

8.3模式难行

在巨大的市场诱惑面前,车联网的相关企业不愿坐等技术与管理破局。电信运营商、汽车电子和服务企业,甚至汽车贸易企业,开始以一种简化版的车联网运营模式向前推进——围绕车载智能平台进行集成,实现内容和应用的整合。 凭借移动网络通道的优势,目前三大运营商在车联网上的推进方式,基本是将车载智能终端与无线通道相连,以提供实时交通路况、导航、救援定位、车况检测、4S店预约等运营服务,多基于呼叫中心或移动互联网,并不涉及什么新的技术,只相当于在现有网络基础上一个新的业务拓展。真正的车联网应该是多个信息系统一体化的,人、车、路、环境之间的信息是互通的,基于物联网技术的车联网。现在相关标准还没出台,连起步阶段都不能算。目前进入市场的所谓“车联网”产品和服务,都是汽车制造商替终端用户埋单,通常一年到三年,到期后是否会主动续约服务还是未知数。不过现有技术条件下能实现的,马上能见到效益的,也只有这种模式。但即便是现有的这种模式,也并不能确保在商业模式上的成功。

9 车联网应用个人思考

由“物联网”衍生的“车联网”,将成为未来智慧城市的重要标志。基于对车联网相关知识的了解,由此想到在不久的将来,智慧车辆——智慧城市——智慧地球的必将是趋势。中国工程院副院长、国家信息化专家委员会副主任邬贺铨在世博会主题论坛上指出,智慧城市是运用智能技术,使城市的关键基础设施通过组成服务,使城市的服务更有效,为市民提供人与社会、人与人的和谐共处,的一个网络城市:人与人之间有互联网,物与物之间有物联网,车与车之间有“车联网”。

10 参考文献

[1] 王建强,吴辰文,李晓军.车联网构架与关键技术研究[J].微计算机信息,2011.27-04.

[2] 程刚,郭达.车联网现状与发展研究[J].移动通信,2011.17. [3] 车联网百度百科. http://baike.http://www.wodefanwen.com//view/3162798.htm

[4] 刘建华,杨士航.浅谈车联网技术发展与应用前景[J].中国高新技术企业,2010.28.

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/a8z.html

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