發(fā)布時(shí)間：2022-04-22所屬分類：計(jì)算機(jī)職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘 要：隨著車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)問題已經(jīng)日益凸顯。文章從車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)動態(tài)、車聯(lián)網(wǎng)概念、通信技術(shù)等諸多方面進(jìn)行了介紹，并對車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了講解，其中包括車聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)、通信協(xié)議、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等方面，以及未來 V2X 技術(shù)。針對未來車聯(lián)網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)進(jìn)
摘 要：隨著車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)問題已經(jīng)日益凸顯。文章從車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)動態(tài)、車聯(lián)網(wǎng)概念、通信技術(shù)等諸多方面進(jìn)行了介紹，并對車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了講解，其中包括車聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)、通信協(xié)議、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等方面，以及未來 V2X 技術(shù)。針對未來車聯(lián)網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)進(jìn)行了闡述，主要涉及車聯(lián)網(wǎng)信息安全、運(yùn)營模式、相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定。
關(guān)鍵詞：車聯(lián)網(wǎng);通信協(xié)議;信息安全;V2X 技術(shù)
1 車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)動態(tài)
在“互聯(lián)網(wǎng)+”、 “中國制造 2025”成為國家戰(zhàn)略的背景下,中國汽車企業(yè)通過智能技術(shù)的創(chuàng)新推動產(chǎn)業(yè)鏈的變革，已成為轉(zhuǎn)型升級發(fā)展的必經(jīng)之路。電子信息產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，特別是移動互聯(lián)時(shí)代的到來，使得車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)得到了發(fā)展。將車聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析、智能駕駛等先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用到汽車上已經(jīng)成為未來車輛發(fā)展的趨勢。同時(shí)，國家相關(guān)部門大力推廣“物聯(lián)網(wǎng)”、“智能交通”、“智慧城市”等項(xiàng)目和系統(tǒng)，這對于汽車的智能化、互聯(lián)化應(yīng)用起到了強(qiáng)烈的推動作用。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究已成為汽車融入“互聯(lián)網(wǎng)+” 必要條件，車聯(lián)網(wǎng)將在節(jié)能減排、安全、便捷等多個(gè)方面給用戶和社會帶來巨大的效益。
目前國內(nèi)外相關(guān)行業(yè)都在進(jìn)行車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究，主要涉及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議、終端等系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研究，逐步的推動車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實(shí)車上應(yīng)用、量產(chǎn)落地。國內(nèi)外整車廠都在進(jìn)行車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究和開發(fā)，并且部分車廠已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)車型應(yīng)用。通用汽車早在 09 年就推出車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)品 On star，并且在別克、雪佛蘭、凱迪拉克等多款車型上進(jìn)行量產(chǎn)應(yīng)用。隨后合資品牌、自主品牌相繼推出車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，例如：豐田、寶馬、現(xiàn)代、上汽、長安、吉利、廣汽等。
針對車聯(lián)網(wǎng)功能各大車廠主要圍繞車輛安防(車輛控制)、娛樂資訊、便捷服務(wù)、緊急救援、V2X(車與車通信、車與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)通信等)等技術(shù)進(jìn)行開發(fā)。
2 車聯(lián)網(wǎng)定義
傳統(tǒng)的車聯(lián)網(wǎng)定義是指裝載在車輛上的電子標(biāo)簽通過無線射頻等識別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在信息網(wǎng)絡(luò)平臺上對所有車輛的屬性信息和靜、動態(tài)信息進(jìn)行提取和有效利用，并根據(jù)不同的功能需求對所有車輛的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)管和提供綜合服務(wù)的系統(tǒng)。
隨著車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，上述定義已經(jīng)不能涵蓋車聯(lián)網(wǎng)的全部內(nèi)容。根據(jù)車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟的定義，車聯(lián)網(wǎng)是以車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)和車載移動互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，按照約定的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)，在車-X(X：車、路、行人及互聯(lián)網(wǎng)等)之間進(jìn)行無線通訊和信息交換的大系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，是能夠?qū)崿F(xiàn)智能化交通管理、智能動態(tài)信息服務(wù)和車輛智能化控制的一體化網(wǎng)絡(luò)，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通系統(tǒng)領(lǐng)域的典型應(yīng)用。利用車聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)車與基礎(chǔ)設(shè)施、建筑物、車與車之間的通信。就像互聯(lián)網(wǎng)一樣將多個(gè)車輛或者基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)信息互通，車主可以通過實(shí)時(shí)信息了解路況等相關(guān)信息，從而減少了交通事故的發(fā)生。
車聯(lián)網(wǎng)相對物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施起來更具有可行性，并且與物聯(lián)網(wǎng)相輔相成，在車聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)研究過程中，不可避免地會借鑒物聯(lián)網(wǎng)的研究思路和研究成果，同時(shí)發(fā)展車聯(lián)網(wǎng)也能對物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)行豐富，從而加速物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展。
3 車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成
如上所述，車聯(lián)網(wǎng)是以車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)和車載移動互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，在車聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)中，統(tǒng)稱為“三網(wǎng)融合”的概念。如圖 1 所示。圖 1 “三網(wǎng)融合” 車內(nèi)網(wǎng)：車輛本身的通信網(wǎng)絡(luò)，例如目前比較成熟的 CAN、LIN、Most 等，通過這些網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)車載模塊之間信息的傳輸和交互，實(shí)現(xiàn)車輛的控制。
車際網(wǎng)：即車與車之間的通信、車與基礎(chǔ)設(shè)施之間(車與交通設(shè)施、車與人等等)的通信網(wǎng)絡(luò)。
車載移動互聯(lián)網(wǎng)：主要是通過通信網(wǎng)絡(luò)(3G、4G、5G)，將手機(jī)、車載多媒體、車載終端(T-BOX)、數(shù)據(jù)中心聯(lián)接到一起形成的網(wǎng)絡(luò)。實(shí)現(xiàn)車輛的監(jiān)控、車輛控制等功能。
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上述的每一部分都是車聯(lián)網(wǎng)的核心，是車聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，通過相應(yīng)的技術(shù)手段保證三網(wǎng)之間信息傳遞的實(shí)時(shí)性、信息交互的準(zhǔn)確性、信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>
4 車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)功能及架構(gòu)
目前國內(nèi)外各大車廠進(jìn)行車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的開發(fā)主要圍繞以下內(nèi)容：手機(jī) APP、車載通信終端 T-BOX、車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心、呼叫中心、運(yùn)維服務(wù)中心、相關(guān)協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)(通信、安全等)。功能主要圍繞車輛監(jiān)控、車輛控制(啟動發(fā)動機(jī)、空調(diào)、座椅加熱)、定位、一鍵導(dǎo)航、救援服務(wù)等，具體系統(tǒng)架構(gòu)如圖 2 所示。
5 車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)協(xié)議的應(yīng)用
在很早以前相關(guān)知名企業(yè)就已經(jīng)針對車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)通信協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)的制定和研究，例如：NGTP(Next Generation Telematics Protocol)是由 BMW 公司牽頭，聯(lián)合另外兩家 TSPs(Telematics Service Providers)(其中一家為 “Connexis”，另外一家為“Wireless Car”)開發(fā)而成的一個(gè) Telematics 體系框架及開放的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議(technologyneutral protocol)，它為 Telematics 產(chǎn)業(yè)應(yīng)用提供了更大的靈活性及可擴(kuò)展性。NGTP 的核心是通過開放、標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)議來提供服務(wù)。在很多車廠進(jìn)行了廣泛的應(yīng)用。
但隨著通信技術(shù)的發(fā)展，很多車廠也根據(jù)自身的情況進(jìn)行通信協(xié)議應(yīng)用和開發(fā)，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)成熟的協(xié)議、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行靈活的應(yīng)用，在車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)的過程中，除了車內(nèi)網(wǎng)的通信協(xié)議的應(yīng)用，更多的通信協(xié)議依賴于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議，例如：TCP/IP、HTTP、HTTPS、 MQTT 等。
6 車聯(lián)網(wǎng)未來的挑戰(zhàn)
目前國家和相關(guān)企業(yè)都在大力推進(jìn)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究，車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究也取得了很大的進(jìn)展，得到了應(yīng)用，但未來車聯(lián)網(wǎng)仍面臨著巨大的挑戰(zhàn)，主要有以下幾個(gè)方面：
6.1 網(wǎng)絡(luò)信息安全的問題
從車企的角度，車輛的安全是非常重要的，車從一個(gè)封閉的載體，成為一個(gè)開放性的載體，融入互聯(lián)網(wǎng)中進(jìn)行信息的交互。黑客可以通過互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)，進(jìn)行車輛的攻擊，使車輛熄火、主動剎車，解鎖等動作，所以如何保證車輛的安全是一個(gè)關(guān)鍵的課題。另外，車輛網(wǎng)絡(luò)安全的等級也要比普通的網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)網(wǎng)絡(luò)要高，普通的網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以承受一定程度的錯(cuò)誤狀態(tài)，比如網(wǎng)絡(luò)癱瘓、手機(jī)系統(tǒng)死機(jī)，因?yàn)檫@些內(nèi)容都不會對用戶的財(cái)產(chǎn)和生命安全產(chǎn)生威脅，但是車輛網(wǎng)絡(luò)安全卻不能也不允許出現(xiàn)類似的事情。從車企的技術(shù)角度，在這方面是比較缺乏的，需要融入互聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的加密、認(rèn)證，增加防火墻等手段，保證車輛的安全。當(dāng)然從車內(nèi)網(wǎng)的角度，車企會從車內(nèi)網(wǎng)架構(gòu)的角度去考慮，例如增加網(wǎng)關(guān)等手段，保證車輛的安全。
6.2 車聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)營模式缺失
從運(yùn)營模式的角度，對于車企而言，目前的現(xiàn)狀很難盈利，如何增加客戶的續(xù)費(fèi)率，增加客戶的粘度，如何建立良好的運(yùn)營模式是車企面臨的關(guān)鍵問題。只有將汽車思維與互聯(lián)網(wǎng)思維結(jié)合起來，才能找到車聯(lián)網(wǎng)可靠的盈利模式，目前這也是我們正在努力的方向。
6.3 V2X 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問題
對車企來講，車聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展方向一定是實(shí)現(xiàn)智能交通。V2X 的技術(shù)是必須要實(shí)現(xiàn)的，相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也需要國家進(jìn)行指導(dǎo)制定。國家相關(guān)部門應(yīng)該聯(lián)合汽車企業(yè)、IT 行業(yè)、交通部門和通訊行業(yè)共同進(jìn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定以及技術(shù)的研究。V2X 技術(shù)主要是實(shí)現(xiàn)車輛、基礎(chǔ)設(shè)施等之間的通信，完成信息交互，提升用戶感知和體驗(yàn)。通過 V2X 技術(shù)可以大大的提高車輛的安全，達(dá)到節(jié)油(實(shí)時(shí)交通，解決交通擁堵)、環(huán)保(減少燃油消耗)的目的。
7 總結(jié)
未來車輛的發(fā)展主要以車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為方向，車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)在智能交通方面的具體體現(xiàn)，車聯(lián)網(wǎng)的未來發(fā)展需要各個(gè)行業(yè)的共同努力來實(shí)現(xiàn)，需要相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的大力支持、協(xié)同合作、協(xié)同開發(fā)，共同推進(jìn)車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，充分的實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實(shí)車上的應(yīng)用，共同挖掘行業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新，打造車聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)。——論文作者：郝鐵亮，葉平，郝成龍，許茜，劉濤
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