車聯網-三個皮匠報告百科

車聯網是什么

車聯網( lnternet of Vehicles )源于物聯網，是物聯網的一個特定領域，即將車輛以及與車輛行駛相關的包括道路基礎設施、行人、公眾電信網及與車載服務相關的云平臺和服務平臺相連接的泛在網絡。

根據中國信通院對車聯網的定義，車聯網是借助新一代信息和通信技術，實現車內、車與車、車與路、車與人、車與服務平臺的全方位網絡連接，提升汽車智能化水平和自動駕駛能力，構建汽車和交通服務新業態，從而提高交通效率，改善汽車駕乘感受，為用戶提供智能、舒適、安全、節能、高效的綜合服務。網絡連接、汽車智能化、服務新業態是車聯網的三個核心。

根據億歐智庫，車聯網有廣義和狹義之分，廣義的車聯網指按照一定的通信協議和數據交互標準，在“人-車-路-云“之間進行信息交換的網絡。即首先實現汽車智能網聯化，再利用各種傳感技術，感知車輛狀態信息，并借助無線通信網絡與大數據分析技術實現交通的智能化管理。整體而言，車聯網產業是汽車、電子、信息通信、道路交通運輸等行業深度融合的新型產業形態。狹義概念中車聯網是智能網聯汽車的重要組成部分，是指通過搭載先進傳感器、控制器、執行器等裝置，運用信息通信、互聯網、大數據、云計算、人工智能等新技術，具有部分或完全自動駕駛功能，由單純交通運輸工具逐步向智能移動空間轉變的新一代汽車。智能汽車通常也被稱為智能網聯汽車、自動駕駛汽車、無人駕駛汽車等。

車聯網架構

1從功能上看，根據數觀天下《2019智能網聯汽車行業專題報告》^[1]車聯網是“端管云”組成的三層架構:

(1)端: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。

(2)管: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。

(3)云: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、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。

技術層面來講，“端管云”分別對應三種特性:節點特性、移動特性以及數據流特性。

(1)節點特性:代表車輛自有硬件具備強大的計算能力和充足的存儲能力，能夠有效應對復雜的信息處理；

(2)移動特性:是指在行車過程中，由全部車輛構成的通信網絡的拓撲結構在時刻快速變化著，但是由于車輛軌跡在一定程度上是可控的、可預測的，因此網絡結構亦會以一定規律變化；

(3)數據流特性:體現在車輛性能數據、行車地理數據、交通路況數據等在網絡中不斷傳輸，通信負載呈波動變化，并有可能突然增大

2按照網絡架構劃分，車聯網的體系結構可以劃分為三層：感知層、網絡層和應用層^[2]

(1)感知層。感知層被稱作車聯網的“神經末梢”，通過車載傳感器、雷達以及定位系統的協同感知，將收集到的車內外行駛狀態信息、交通狀況信息和道路環境信息反饋給駕駛員，駕駛員根據收到的反饋信息作出行駛決策，實現感知數據輔助駕駛的功能。例如車輛前方防撞預警技術，根據傳感器接收到的前方障礙物感知信息，行車人員可以預先作出下一步的行駛決策，防止撞上前方車輛。

(2)網絡層。網絡層充當車聯網的“大腦”，主要通過車載網絡、互聯網以及無線通信網絡分析處理感知層所收集到的數據，實現車聯網網絡接入、數據分析、數據傳輸以及車輛節點管理等功能。網絡層還為終端用戶提供實時的信息交互以及無線資源的分配，達到信息負載的平衡以及異構網絡的無縫銜接訪問功能。

(3)應用層。應用層是車聯網體系架構的最高層，主要為用戶提供不同的服務。根據不同用戶的需求提供不同的應用程序，例如車載娛樂、遠程監控以及緊急救援等功能。

車聯網

車聯網發展階段

我國車聯網起步于 2009 年。2009 年，上汽通用汽車將 OnStar 命名為安吉星并正式引入中國，在國內率先開啟了車聯網應用的前瞻探索?！镀囆袠I：車聯網研究智能化凸顯產業迎來爆發期》^[2]指出，中國車聯網行業的發展大致可分為四個階段:

①車廠主導階段:2009-2011年。車廠作為汽車遠程服務提供商，主要通過終端前裝至汽車的方式，整合終端、軟件、內容、服務和網絡等資源。車廠將車聯網歸入汽車的增值模塊，通過車輛銷售差價收益來支付終端、內容、服務等費用；

②競爭白熱化階段:2012-2013年。第三方終端廠商大力發展，主要以PND、OBD、DVD導航儀、智能后視鏡等車載終端設備為切入點，不斷擴大市場，為車主提供導航、手機與車互聯等應用。該時期車聯網企業的盈利主要來自于終端銷售的差價及服務費用；

③互聯網深化階段:2014-2016 年?；ヂ摼W企業逐步進入車聯網領域，通過開發契合用戶需求的車聯網服務，吸引更多的用戶的加入；

④產業共贏階段:2017年至今。產業融合不斷加深，單向的產業鏈逐步演繹成多產業協作的產業共贏，融合產業主要涉及周邊生活服務商、車聯網應用服務商、交通設施以及汽車后市場服務商。

車聯網關鍵技術

車用傳感器技術：在眾多車聯網技術當中，傳感器技術是一項很基礎的支撐技術，在目前階段，傳感器以及涉及汽車的方方面面，比如說車速的監控、溫濕度、剎車、燃料監控等等，車用傳感器技術包括汽車運行監測傳感器、安全系統傳感器、超聲波傳感器、圖像傳感器、雷達傳感器、LIDAR傳感器等

C-V2X通信：2015年2月，3GPPSA1正式啟動了LTE-V2X業務需求研究項目，拉開了LTE-V2X技術在3GPP各小組的標準化序幕，并于2017年3月完成V2X第一階段標準的制定。按C-V2X按業務模式可以分為以下4類，包括：V2N(vehicle-to-network)通信，包括動態地圖下載，自動駕駛相關線路規劃、遠程控制等；V2V(vehicle-to-vehicle)通信，包括核心防碰撞，避擁塞等安全類應用，V2V安全類應用不受限于網絡覆蓋；V2P(vehicle-to-pedestrian)通信，車與人之間通信，主要用于行人安全；V2I(vehicle-to-infrastructure)通信，用于車與道路設施之間通信，提供或接受本地道路交通信息。

邊緣云：車聯網業務中有關駕駛安全類業務的主要特征是低時延、高可靠。邊緣云是在現有移動網絡中實現低時延業務的使能技術之一。移動多接入邊緣計算(Multi-access Edge Computing，MEC)是在靠近人、物或數據源頭的網絡邊緣側，融合網絡、計算、存儲、應用核心能力的開放平臺，就近提供邊緣智能服務，滿足行業數字化在敏捷連接、實時業務、數據優化、應用智能、安全與隱私保護等方面的關鍵需求。

網絡能力開放：運營商作為傳統的通信服務提供者，正在努力嘗試在新的產業合作中進行角色轉換，以增加新的利潤營收點，網絡能力開放便是其中的重要方式之一。

車聯網信息安全：在車聯網“端—管—云”的基本網絡架構下，每一個環節都是信息安全的防護重點。車聯網產業鏈較長，涉及到終端設備、通信設備、以及云端管理和服務平臺，涉及的廠商有元器件供應商、設備生產商、整車廠商、軟硬件技術提供商、通信服務商、信息服務提供商等，包括控制安全、數據安全、功能安全等各個方面。

高精度定位：位置信息為實現車聯網業務的提供重要參考，位置信息越準確，車聯網業務可靠性越高。因此，高精度定位研究是實現車聯網業務的關鍵技術之一。在室外場景下，常用的定位技術包括GPS、北斗、輔助GPS(Assisted GPS，A-GPS)以及基于無線通信蜂窩網絡的定位，如小區ID技術(Cell-ID)，增強型小區ID技術(Enhance Cell ID，ECID)。

語音識別技術：無論多好的觸摸體驗，對駕車者來說，行車過程中觸摸操作終端系統都是不安全的，因此語音識別技術顯得尤為重要，它將是車聯網發展的助推器

車聯網應用領域

車聯網以“兩端一云”為主體，路基設施為補充，包括智能網聯汽車、移動智能終端、車聯網服務平臺等對象，涉及車-云通信、車-車通信、車-人通信、車-路通信、車內通信五個通信場景。

車聯網

另外根據《2021年車聯網發展現狀分析及下游應用市場空間研究報告》，車聯網具體應用在如下場景中

(1)智能駕駛:利用車路協同技術分析處理端系統采集的各種道路信息，由車載通信單元通知駕駛者或自動駕駛汽車并使之做出及時、恰當的駕駛行為；

(2)智能交通:通過車聯網收集、發布信息讓駕駛者掌握整個道路交通情況，便于交通管理部門的智能管理，涵蓋遠程指揮調度、收費路橋不停車繳費、無人值守停車管理、肇事車輛逃逸追蹤等；

(3)緊急救援:車輛發生緊急情況車主按下車輛上安裝的緊急按鈕將緊急信號以及車輛位置等信息等通知客服中心，客服中心實現精準救援的同時還可以將車輛事故信息通知給其他車輛，方便周圍車輛做出緊急避險反應或重新規劃合適的行車路線；

(4)車載娛樂:通過智能座艙中車機等終端設備實現車內在線聽音樂、看電影、瀏覽新聞、在線游戲等娛樂功能。

車聯網標準體系

按照《國家車聯網產業標準體系建設指南(智能交通相關)(征求意見稿)》(以下簡稱《指南》)，車聯網標準體系總體規劃分兩步走。1)到2022年底，初步構建支撐車聯網應用和產業發展的標準體系，完成一批智能交通基礎設施、輔助駕駛等領域智能交通相關標準，制修訂標準20項以上；2)到2025 年，系統形成能夠支撐車聯網應用和產業發展的標準體系，形成一批智能管理和服務、車路協同等領域智能交通關鍵標準，再完成20余項標準制修訂任務，標準體系完成總數達到40項以上。

車聯網

《計算機行業：交通部推進標準體系建設車聯網加速落地》^[6]指出，國家車聯網產業標準體系整體框架，是一個引導和推動跨領域、跨行業、跨部門合作的思路。智能交通相關標準體系與智能網聯汽車、信息通信標準、車輛智能管理標準體系平行，在整個國家法律、政策、戰略要求的指導下，以電子產品與服務標準體系為基礎。

車聯網

2021年部分城市建立的車聯網示范區

北京2021.04智能網聯汽車政策先行區

政策先行區實施范圍：亦莊新城 225 平方公里規劃范圍，北京大興國際機場，以及京臺高速公路北京段、京津高速北京段、大興機場高速公路、南五環路連接段、南六環路連接段(新機場高速口至京津高速口段)及大興機場北線高速公路等 6 條、總長約 143 公里的高速、城市快速路段。

北京2021.05國家級車聯網先導區