車聯網
車聯網(Internet of Vehicles)概念引申自物聯網(Internet of Things),根據行業背景不同,對車聯網的定義也不盡相同。傳統的車聯網定義是指裝載在車輛上的電子標簽通過無線射頻等識別技術,實現在信息網絡平臺上對所有車輛的屬性信息和靜、動態信息進行提取和有效利用,并根據不同的功能需求對所有車輛的運行狀態進行有效的監管和提供綜合服務的系統。

網站背景 編輯本段
車聯網概念引申自物聯網(Internet of Things)。
隨著車聯網技術與產業的發展,上述定義已經不能涵蓋車聯網的全部內容。根據車聯網產業技術創新戰略聯盟的定義,車聯網是以車內網、車際網和車載移動互聯網為基礎,按照約定的通信協議和數據交互標準,在車-X(X:車、路、行人及互聯網等)之間,進行無線通訊和信息交換的大系統網絡,是能夠實現智能化交通管理、智能動態信息服務和車輛智能化控制的一體化網絡,是物聯網技術在交通系統領域的典型應用。
2013年8月27日,由中國汽車工程學會發起成立的“車聯網產業技術創新戰略聯盟”在北京正式成立。該聯盟由包括15家整車廠在內的共30家單位組成,成員涵蓋了汽車制造商、移動通信運營商、硬件設備制造商、軟件服務提供商及有關科研院所。聯盟旨在通過聯合各相關行業的力量,協同攻關、協調發展,在推進Telematics車載應用服務之外,重點推動車聯網技術對于汽車安全性與經濟性等性能提升的應用。
體系介紹 編輯本段
從網絡上看,IOV系統是一個“端管云”三層體系。
第一層(端系統):端系統是汽車的智能傳感器,負責采集與獲取車輛的智能信息,感知行車狀態與環境;是具有車內通信、車間通信、車網通信的泛在通信終端;同時還是讓汽車具備IOV尋址和網絡可信標識等能力的設備。
第二層(管系統):解決車與車(V2V)、車與路(V2R)、車與網(V2I)、車與人(V2H)等的互聯互通,實現車輛自組網及多種異構網絡之間的通信與漫游,在功能和性能上保障實時性、可服務性與網絡泛在性,同時它是公網與專網的統一體。
第三層(云系統):車聯網是一個云架構的車輛運行信息平臺,它的生態鏈包含了ITS、物流、客貨運、危特車輛、汽修汽配、汽車租賃、企事業車輛管理、汽車制造商、4S店、車管、保險、緊急救援、移動互聯網等,是多源海量信息的匯聚,因此需要虛擬化、安全認證、實時交互、海量存儲等云計算功能,其應用系統也是圍繞車輛的數據匯聚、計算、調度、監控、管理與應用的復合體系。
值得注意的是,截至2013年,GPS+GPRS并不是真正意義上的車聯網,也不是物聯網,只是一種技術的組合應用,目前國內大多數ITS試驗和IOV概念都是基于這種技術實現的。
發展歷程 編輯本段
車聯網在國外起步較早。在20世紀60年代,日本就開始研究車間通信。2000年左右,歐洲和美國也相繼啟動車聯網系統多個車聯網項目,旨在推動車間網聯系統的發展。2007年,歐洲6家汽車制造商(包括BMW等)成立了Car2Car通信聯盟,積極推動建立開放的歐洲通信系統標準,實現不同廠家汽車之間的相互溝通。2009年,日本的VICS車機裝載率已達到90%。而在2010年,美國交通部發布了《智能交通戰略研究計劃》,內容包括美國車輛網絡技術發展的詳細規劃和部署。
與國外車聯網產業發展相比,我國的車聯網技術直至2009年才剛剛起步,最初只能實現基本的導航、救援等功能。隨著通信技術的發展,2013年國內汽車網絡技術已經能夠實現簡單的實時通信,如實時導航和實時監控。在2014-2015年,3G和LTE技術開始應用于車載通信系統以進行遠程控制。2016年9月,華為、奧迪、寶馬和戴姆勒等公司合作推出5G汽車聯盟(5GAA),并與汽車經銷商和科研機構共同開展了一系列汽車網絡應用場景。此后至2017年底,國家頒布了多項方案,將發展車聯網提到了國家創新戰略層面。在這期間,人工智能和大數據分析等技術的發展使得車載互聯網更加實用,如企業管理和智能物流。此外ADAS等技術可以實現與環境信息交互,使得UBI業務的發展有了強勁的助推力。未來,依托于人工智能、語音識別和大數據等技術的發展,車聯網將與移動互聯網結合,為用戶提供更具個性化的定制服務。

應用趨勢 編輯本段
“車-路”信息系統一直是智能交通發展的重點領域。在國際上,美國的IVHS、日本的VICS等系統通過車輛和道路之間建立有效的信息通信,實現智能交通的管理和信息服務。RFID技術近年來在物流與供應鏈管理領域以及交通運輸領域智能化管理中得到了應用,如智能公交定位管理和信號優先、智能停車場管理、車輛類型及流量信息采集、路橋電子不停車收費、高速公路多義性路徑識別及車輛速度計算分析等方面取得了一定的應用成效。
摩根士丹利研究部近日(2013.11.)發布了一份名為“自動駕駛汽車(Autonomous Cars):自動駕駛車,汽車產業新范兒”的報告。10個全球研發團隊經過了幾個月采訪未來學家、汽車行業高管和業外潛在顛覆者。該報告預示著由于幾乎完全消除汽車交通事故,將大大減少人類死亡和痛苦,由于降低醫療成本、減少擁堵、節省燃油和提高生產力,僅在美國每年可節省1.3萬億美元——占GDP的比例約為8%。“現在我們清楚地看到,不僅是自動駕駛汽車真實的,但他們很可能會比大多數人想象的更早來到我們身邊”報告說。“自動駕駛汽車路線圖:基本的自動駕駛能力今天已經實現,半自動駕駛能力在未來12-18個月內實現,全自動駕駛能力(已經有原型機)商業化在2020年實現。”V2X通信是自動駕駛汽車的關鍵技術,“自動駕駛車輛需要可靠的傳感器來發揮自己的潛力”,V2X(車輛與車輛、車輛到基礎設施)通信技術公司Cohda Wireless首席執行官保爾-蓋利說。V2X是一個無線傳感器系統,使車輛與其他周圍的車輛分享他們的傳感器數據。作為標準傳感器,如雷達、光學、超聲波和激光雷達所有都是視線,他們只能檢測到可見的風險。非視覺傳感器360度感知可以檢測到隱藏于視覺外的威脅,因此它可以擴展感知范圍,超出了駕駛員視野。
V2X系統可靠性很重要,譬如兩輛車行駛在一條直路上,當兩輛車相互接近時存在死角,在丘陵的坡峰,在高速公路上行駛,或當車車之間有卡車行駛。
摩根士丹利的報告還指出,自動駕駛能力可能會改變汽車業的基本面,如車的“價值”從硬件轉移到軟件、組件,以及,新玩家進入市場,并迫使現有選手徹底改造自己或放棄份額。恩智浦半導體高級副總裁、汽車娛樂業務部總經理托斯滕-雷曼表示。
思科系統公司產品管理總監安德烈亞斯?麥說“‘物聯網’何以改變我們的生活,V2X技術是一個很好的例子”。Cohda的V2X解決方案使車輛相互溝通,讓司機和最終自動駕駛車一些額外的預警時間,可以防止迫在眉睫的撞車事故,”他說。
美國安全試驗示范計劃(SPMD,Safety Pilot Model Deployment )有2800輛車安裝了V2X設備。
密歇根大學交通研究所( UMTRI )2013.6.進行摩托車導入車聯通信研究,作為美國安全試驗示范計劃(US Safety Pilot Model Deployment)一部分,以確定轎車、卡車和公共汽車如何采用V2V(車對車)通信技術,與摩托車互動。 UMTRI與摩托車制造商本田和寶馬合作,在密歇根州安阿伯引入摩托車到車聯環境中進行概念性驗證,在項目的研究領域完成2項任務。連接的摩托車將參與摩托車通信可行性的測試和摩托車到車輛( M2V )通信性能測試。據美國國家公路交通安全管理局(NHTSA )的數據,摩托車事故占所有公路死亡人數的5% ,但80%的事故導致人身傷害或死亡,相比之下,汽車占20% 。車聯網技術還解決了這些易受傷害的道路使用者,這點非常重要。摩托車在美國運輸部的整體安全策略中占重要位置。
該V2V連接車輛設備是由Cohda提供,內含恩智浦軟件定義的無線電芯片RoadLINK芯片組和運行車聯通信的Cohda固件,衛星導航精確定位模塊為NV08C。 V2V通信,即使在城市環境中建筑阻擋司機在路口看見對方,車輛能夠互相通信。在這些安全苛刻場景,車聯技術可喜擴展到弱勢道路使用者,如摩托車手和行人。
三大瓶頸 編輯本段
車聯網三大瓶頸:主導、技術、模式
主導缺失
與智能電網、安防等領域相比,車聯網并不是最成熟、最接近實際應用的物聯網應用,但憑借其戰略高度和龐大的消費級市場,仍然贏得了強烈的關注。
車聯網的出現,為汽車制造、內容提供和移動通信等領域帶來產業升級機遇。一方面促使汽車行業從單純硬件銷售,轉為與服務、內容捆綁的新模式;另一方面,又讓運營商和服務商得以迅速定位高端客戶群體,便于提供產品和服務。此外,國家對新能源汽車“必須具備遠程監控能力”的要求,也讓車聯網橫跨兩大戰略性新興產業。
所謂車聯網并無嚴格定義,簡單地說,就是將汽車作為信息網絡中的節點,通過無線通信等手段實現人、車、路及環境的協同交互,實現智能交通。然而,自誕生之日起,車聯網便始終面臨缺乏統一管理主體的“無人駕駛”局面。
相比三大管理部門,移動運營商、汽車電子企業、內容提供商、服務提供商對參與車聯網的興趣更為積極。由于車聯網產業鏈較長,參與行業眾多,對車聯網“盲人摸象”式的理解比比皆是,其中的利益博弈也在所難免。
技術短板
隨著車聯網概念的誕生,汽車電子也從原來的以機械、安全為主,轉變為強調系統整合能力,以及車與車、車與環境之間的協同交互。
車聯網要解決各系統間的信息交換和共享問題,同時與司機和乘客實現有效互動。此外,車聯網通過車身網絡連接,還可以獲取車身中各類傳感器數據,處理后用于報警或遠程診斷。然而,絕大多數用于信息采集的高端傳感器,其芯片核心技術并不為中國公司所掌握。
與此同時,通信網絡帶寬瓶頸,也成為車聯網一個技術難題。3G網絡帶寬并不能滿足未來對圖像和流媒體的傳輸需求,而4G網絡和DSRC(專用短程通信)的自主網技術等也還沒有完全突破。目前國內在芯片設計和開發上已經具備一定水平,但自主可控可管的問題仍然嚴峻。中國的互聯網域名系統和地址,以及物品條碼,用的都是國外的技術體系、編碼地址,車聯網在車輛標識上不能重蹈覆轍。
實際上,公安部已經推出一種識別率在99.9%以上的專用電子標簽,可安裝在汽車擋風玻璃上,形成對車輛身份和位置信息的唯一標識。不過,要對車輛信息進行跟蹤,還需要在監控區域部署一定密度的數據采集設施。
模式難行
在巨大的市場誘惑面前,車聯網的相關企業不愿坐等技術與管理破局。電信運營商、汽車電子和服務企業,甚至汽車貿易企業,開始以一種簡化版的車聯網運營模式向前推進——圍繞車載智能平臺進行集成,實現內容和應用的整合。
憑借移動網絡通道的優勢,三大運營商在車聯網上的推進方式,基本是將車載智能終端與無線通道相連,以提供實時交通路況、導航、救援定位、車況檢測、4S店預約等運營服務,多基于呼叫中心或移動互聯網,并不涉及什么新的技術,只相當于在現有網絡基礎上一個新的業務拓展。
但即便是現有的這種模式,也并不能確保在商業模式上的成功。進入市場的所謂“車聯網”產品和服務,都是汽車制造商替終端用戶埋單,通常一年到三年,到期后是否會主動續約服務還是未知數。
運營模式 編輯本段
作為物聯網與智能化汽車兩大領域的重要交集,車聯網通過汽車收集、處理、共享道路與車輛信息,通過人與車、車與車、車與控制中心的多重互動,實現輪子上的智能生活。
市場價值
車聯網行業的誕生并非炒作,其本身有實實在在的市場價值存在:
1、減少售后糾紛,一切用數據說話
車聯網系統可以監控并保存車輛的運行數據,當車輛發生故障,并因此引起客戶損失,可以用數據平息雙方的爭端,幫助客戶避免重復不規范操作的錯誤,這點尤其是在客運行業非常有效。
2、在線跟蹤,避免配件耗材銷售機會的流失
通過對車輛運行數據的采集,同時也形成配件、耗材的使用情況報告,在需要更換以前,及時鎖定配件、耗材及維修的銷售機會。
3、故障預警,避免重大事故
一般車聯網系統,都有一套管理平臺,平臺可以生成各種主題的歷史數據分析報表,趨勢報告,并通過頁面、郵件、短信等方式報告異常情況,避免小故障帶來大事故。
4、降低售后維護成本
掌握車輛運行數據,意味著可以分析判斷故障原因。對于可以遠程排除的故障,就降低人員出差成本。
5、形成制造+服務的商業模式,從單一的車輛生產商轉變為服務提供商,形成產品和服務的差異化,避免直接價格競爭
車輛生產商可以向客戶附加銷售遠程管理系統,也可以通過提供可視化的管理服務,一方面可以自行或委托第三方收取服務費用,另一方面可以通過多元化服務增加車輛賣點,來更好的“賣車”,避免殘酷的直接價格競爭。
產業鏈
車聯網產業鏈劃分為以下5個角色:車廠、車主、網絡運營商、技術提供商(軟硬件)、內容提供商。
車廠:作為車聯網的主導角色,是整條產業鏈的價值利益樞紐,向技術提供商、內容提供商提出開發需求,向最終客戶更好的賣車,從而獲得利益,近而將這些利益轉嫁給產業鏈中的其他角色。
車主:羊毛出在羊身上,最終所有費用,還是會由車主承擔;承擔方式由很多種,比較理想化的方式,由產業鏈中的某一角色站出來主導收取運營維護費,但是國內客戶的消費心理,加上當前國內現階段車聯網技術并沒有給客戶非常良好的價值體驗,如何收取運營維護費用成為一大難題。
所以,當前車聯網系統的誕生,各大主機廠其主要目的應該是在激勵的市場競爭中,增加車輛賣點,更好的賣車,避免殘酷價格競爭。
車聯網技術能否廣泛運用,這個得分行業來講。先講商用車,商用車里面又可以分為貨車和客車。客車的車聯網系統,比較有名的是蘇州金龍的G-BOS,G-BOS系統的理念:司機駕駛行為的好壞與車輛安全隱患、車輛油耗還有車輛使用壽命息息相關。就在上個月,G-BOS智慧運營系統被寫入該系列之《物聯網與智能交通》一書。
乘用車車聯網系統的開發難題不在技術也不在政策,小轎車作為一款消費性工具,對于系統到底能提供哪些信息服務,對這些信息服務的剛性需求到底有多大,客戶是否愿意承擔這筆費用,產業鏈中誰來承擔這個收費的角色,這些問題一直沒有明確的答案。只有理清楚這些問題,產業鏈中各個角色就愿意“掏錢”來建設該系統,這樣,才會形成比較扎實的車聯網產業鏈。
車聯網是一個新概念,也是一個很有吸引力的概念,很多企業都喜歡用這一概念來包裝自己,有做路燈遠程控制的企業宣稱自己是車聯網企業、做停車場收費系統也稱自己的系統是車聯網系統,做硬盤錄像機的也是車聯網企業,他們并沒有說錯。物聯網本身定義可以理解為“物物相連”,車聯網也一樣,前面提到的幾個廠家,也是通過自己的產品將各個車輛之間的一些信息形成交匯整合,至少不能說他錯。物聯網、車聯網其實質是一個信息整合過程,誰能將更多有用的信息整合到位,給最終客戶及產業鏈中的其他角色帶來效益,誰才是有核心競爭力的車聯網。
發展方向
未來的汽車有可能不是電動化的,但會是電子化的;汽車將成為最大的電子品,這種觀點也被越來越多的人接受。但是,汽車的電子化發展,在方向有:傳統汽車智能化、車聯網、電動化、無人駕駛等,而能夠落地的只有傳統汽車智能化和車聯網兩個方向。傳統汽車智能化,是以汽車廠商為主導的。車聯網則比較復雜,能連接汽車的方案,截止2012年8月,只有車機方式(用線束接CAN總線)、OBD方式(CAN總線上開放的標準梯形口);車機方式,有車廠主導的前裝、有汽車設備商主導的后裝;而OBD方式則是新興的IT主導的,是IT技術及其理念,在汽車服務方面的應用。
關鍵技術 編輯本段
1、射頻識別技術
射頻識別(radio frequency identification,RFID)技術是通過無線射頻信號實現物體識別的一種技術,具有非接觸、雙向通信、自動識別等特征,對人體和物體均有較好的效果。RFID不但可以感知物體位置,還能感知物體的移動狀態并進行跟蹤。RFID定位法目前已廣泛應用于智能交通領域,尤其是車聯網技術中更是對RFID技術有強烈的依賴,成為車聯網體系的基礎性技術。RFID技術一般與服務器、數據庫、云計算、近距離無線通信等技術結合使用,由大量的RFID通過物聯網組成龐大的物體識別體系。
2、傳感網絡技術
車輛服務需要大量數據的支持,這些數據的原始來源正是由各類傳感器進行采集。不同的傳感器或大量的傳感器通過采集系統組成一個龐大的數據采集系統,動態采集一切車聯網服務所需要的原始數據,例如車輛位置、狀態參數、交通信息等。當前傳感器已由單個或幾個傳感器演化為由大量傳感器組成的傳感器網絡,并且通能夠根據不同的業務進行處性化定制。為服務器提供數據源,經過分析處理后作為各項業務數據為車輛提供優質服務。

3、衛星定位技術
隨著全球定位技術的發展,車聯網的發展迎來了新的歷史機遇,傳統的GPS系統成為了車聯網技術的重要技術基礎,為車輛的定位和導航提供了高精度的可靠位置服務,成為車聯網的核心業務之一。隨著我國北斗導航系統的日益完善并投入使用,車聯網技術又有了新的發展方向,并逐步實現向國產化、自主知識產權的時期過渡。北斗導航系統將成為我國車聯網體系的核心技術之一,成為車聯網核心技術自主研發的重要開端。
4、無線通信技術
傳感網絡采集的少量處理需要通信系統傳輸出云才能得到及時的處理和分析,分析后的數據也要經過通信網絡的傳輸才能到達車輛終端設備。考慮到車輛的移動特性,車聯網技術只能采用無線通信技術來進行數據傳輸,因此無線通信技術是車聯網技術的核心組成部分之一。在各種無線傳輸技術的支持下,數據可以在服務器的控制下進行交換,實現業務數據的實時傳輸,并通過指令的傳輸實現對網內車輛的實時監測和控制。
5、大數據分析技術
大數據(Big Data)是指借助于計算機技術、互聯網,捕捉到數量繁多、結構復雜的數據或信息的集合體。在計算機技術和網絡技術的發展推動下,各種大數據處理方法已經開始得到廣泛的應用。常見的大數據技術包括信息管理系統、分布式數據庫、數據挖掘、類聚分析等,成為不斷推動大數據在車聯網中應用的強大驅動力。
6、標準及安全體系
車聯網作為一個龐大的物聯網應用系統,包含了大量的數據、處理過程和傳輸節點,其高效運行必須有一套統一的標準體系來規范,從而確保數據的真實性和完整性,完成各項業務的應用。標準化已成為車聯網技術發展的迫切要求,也是一項復雜的管理技術。另外,車輛聯網和獲取服務本身也是為了更好地為車輛安全行駛提供保障,因此安全體系的建立也十分重要。能否根據當前車聯網發展情況,建立一套高效的標準和安全體系,已經成為決定未來車聯網技術發展的關鍵因素。
?構造組成 編輯本段
1、車輛和車載系統。
車輛和車載系統是參與交通的每一輛汽車和車上的各種設備,通過這些傳感器設備,車輛不僅可以實時地了解自己的位置、朝向、行駛距離、速度和加速度等車輛信息,還可以通過各種環境傳感器感知外界環境的信息,包括溫度、濕度、光線、距離等,不僅方便駕駛員及時了解車輛和信息,還可以對外界變化做出及時的反應。此外,這些傳感器獲取的信息還可以通過無線網絡發送給周圍的車輛、行人和道路,上傳到車聯網系統的云計算中心,加強了信息的共享能力。
2、車輛標識系統。
車輛上的若干標志標識和外界的標識識別設備構成了車輛標識系統,其中標志以RFID和圖像識別系統為主。
3、路邊設備系統。
路邊設備系統會沿交通路網設置,一般會安裝在交通熱點地區、交叉路口或者高危險地區,通過采集通過特定地點的車流量,分析不同擁堵段的信息,給予交通參與者避免擁堵的若干建議。
4、信息通信網絡系統。
有了若干信息之后,還需要信息通信系統對各種數據的傳輸,這是網絡鏈路層的重要組成部分,目前車聯網的通信系統以WIFI、移動網絡、無線網絡、藍牙網絡為主,車聯網的大部分網絡需求需要和網絡運營商合作,以便和用戶的手機隨時連接。
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