車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用PPT完整全套教學(xué)課件

車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用全套PPT課件目錄第1章車聯(lián)網(wǎng)是什么？第2章車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用第3章車聯(lián)網(wǎng)的前世今生第4章車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)第5章車聯(lián)網(wǎng)的示范應(yīng)用第1章車聯(lián)網(wǎng)是什么？1.1車聯(lián)網(wǎng)的概念與應(yīng)用

1.2智能網(wǎng)聯(lián)的概念與應(yīng)用

1.3傳感器的概念與作用

隨著人工智能技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，汽車與交通系統(tǒng)網(wǎng)聯(lián)化、智能化的趨勢日趨明顯，這一設(shè)想正在逐步變成現(xiàn)實。通信、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等信息技術(shù)與汽車技術(shù)的融合構(gòu)成了車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系。工業(yè)革命和汽車的起源

哈格里夫斯聯(lián)動式蒸汽機珍妮紡紗機飛梭蒸汽輪船蒸汽機車瓦特約翰·凱伊富爾頓斯蒂芬森第一次工業(yè)革命：蒸汽時代工業(yè)革命的成功也不能僅僅歸因于一小群發(fā)明者的作用，更重要的是18世紀后期種種有利因素的結(jié)合第一次工業(yè)革命穩(wěn)步地、不懈地繼續(xù)發(fā)展，其主要的發(fā)明是由于經(jīng)濟發(fā)展刺激所產(chǎn)生，這一時期的發(fā)明的成果多數(shù)由有才能的技工憑借自己豐富的工作經(jīng)驗和智慧完成工業(yè)革命和汽車的起源

第二次工業(yè)革命：電氣時代第二次工業(yè)革命以1866年發(fā)明自勵式直流發(fā)電機為標志。第二次工業(yè)革命中，自然科學(xué)研究取得重大進展，科學(xué)技術(shù)開始起了更加重要的作用，科學(xué)逐漸成為工業(yè)發(fā)展的主要推動力和重要組成部分。第二次工業(yè)革命時期，電器開始用于代替機器，電力成為補充和取代蒸汽的新能源。隨后，電燈、電車、電影放映機相繼問世。工業(yè)革命和汽車的起源

從蒸汽到內(nèi)燃機：汽車的起源蒸汽機的發(fā)展促進了蒸汽機車的發(fā)展，蒸汽成為汽車發(fā)展史中使用的第一種動力噪音、煤耗、體積大、動力不穩(wěn)定等蒸汽機的問題，阻礙了汽車的發(fā)展。這使人們有必要為汽車尋找新的動力技術(shù)。1876年，德國工程師羅斯·奧古斯特·奧托制造出第一臺四沖程內(nèi)燃機，為汽車的發(fā)明奠定了基礎(chǔ)。工業(yè)革命和汽車的起源

第一輛汽車1885年10月，卡爾?奔馳成功研制出以汽油機為動力的三輪車，并于1886年1月從德國專利局獲得專利，世界上第一輛真正意義的汽車誕生。工業(yè)革命和汽車的起源

汽車形態(tài)和性能的不斷進步1886年，戈特利布?戴姆勒秘密購買了一架馬車并將其改裝改裝，增加相應(yīng)的轉(zhuǎn)向、傳動裝置，安裝了功率為1.1KW的內(nèi)燃機，使它成為世界第一輛四輪汽車1908年，亨利?福特成立的福特汽車公司設(shè)計和制造出一種新型汽車——T型車，T型車在隨后的流水生產(chǎn)線技術(shù)上開始了汽車大批量生產(chǎn)方式，汽車隨之逐步走向千家萬戶。工業(yè)革命和汽車的起源

第三次工業(yè)革命:工業(yè)自動控制系統(tǒng)發(fā)展交流發(fā)電機、電壓調(diào)節(jié)器、電子閃光器、電子喇叭、間歇刮水裝置和電子點火裝置等部件都開始逐步應(yīng)用汽車電子技術(shù)汽車電子控制系統(tǒng)從模擬控制系統(tǒng)向數(shù)字化控制系統(tǒng)發(fā)展汽車從單純的機械產(chǎn)品向高級的機電一體化電子控制系統(tǒng)產(chǎn)品方向發(fā)展電子控制燃油噴射裝置、防抱死系統(tǒng)（ABS）和安全氣囊等技術(shù)都成為汽車電子的典型應(yīng)用。工業(yè)革命和汽車的起源

車載網(wǎng)絡(luò)發(fā)展1991年9月，綜合了計算機總線的技術(shù)原理，汽車控制總線技術(shù)規(guī)范（ControllerAreaNetwork，CAN）制定并發(fā)布，實現(xiàn)了汽車電子控制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸。2016年4月專門制定了專用于連接汽車內(nèi)各種電氣設(shè)備的物理網(wǎng)絡(luò)標準：車載以太網(wǎng)標準802.3bw。該標準名為“100BASE-T1”，用一對雙絞線可以提供100Mbps以太網(wǎng)，不僅可以實現(xiàn)每端口100Mbps的高性能帶寬，同時還可明顯降低連接成本并減輕線纜重量。自動駕駛的幻想和發(fā)展

自動駕駛具有前方碰撞與行人碰撞的自動緊急制動和駕駛員疲勞檢測等功能，能夠極大降低因人為疏忽而引起的交通事故發(fā)生率；自動駕駛可以通過自動駕駛釋放司機的駕駛時間，減緩因交通擁堵而產(chǎn)生的負面情緒，將人類從駕駛中解放出來。自動駕駛的幻想和發(fā)展

1925年，霍迪納無線電控制公司就設(shè)計了一輛“無人”駕駛汽車“美國奇跡”（AmericanWonder）?！懊绹孥E”其實包括兩輛汽車：一輛1926年產(chǎn)的錢德勒汽車上安裝了發(fā)射天線，其后的第二輛汽車上安裝了發(fā)射器；通過接收來自后部汽車的無線電信號操縱著錢德勒汽車上的小型電動機，以此對汽車的方向盤、剎車、加速器等進行控制，從而控制汽車的運動。自動駕駛的幻想和發(fā)展

蓋德斯的設(shè)想中，自動駕駛汽車應(yīng)由無線電控制，電力驅(qū)動；汽車嵌入道路中，并由電磁場提供能源。難以分清頭與尾的獨特外形、幾乎與車距相等的軸距、極具肌肉線條感的流暢設(shè)計為人們展示了未來智能汽車的設(shè)想根據(jù)國際自動機工程師學(xué)會的定義，“駕駛自動化等級”分為六個級別的駕駛等級：L0—L5（無自動化—全自動化）L0：無自動駕駛功能,僅提供警告以及瞬時輔助L1：駕駛員輔助階段，有一項以上駕駛輔助功能L2：具有部分自動化功能L3：具有條件自動駕駛、人機共駕功能，在某些汽車不能實現(xiàn)自動駕駛的情況下，仍需要駕駛員接管車輛控制權(quán)L4：高度自動駕駛階段L5：無人駕駛車輛階段，可以實現(xiàn)無限制的任意點對點無人駕駛模式自動駕駛的幻想和發(fā)展

自動駕駛的幻想和發(fā)展

目前汽車高級輔助駕駛系統(tǒng)通常包括：導(dǎo)航與實時交通系統(tǒng)（TrafficMessageChannel，TMC）智能車速控制（Intelligentspeedadaptation或intelligentspeedadvice，ISA）車輛通信系統(tǒng)（Vehicularcommunicationsystems，VCS）自適應(yīng)巡航（Adaptivecruisecontrol，ACC）車道偏移報警系統(tǒng)（Lanedeparturewarningsystem，LDWS）車道保持系統(tǒng)（Lanechangeassistance，LCA）碰撞避免或預(yù)碰撞系統(tǒng)（Collisionavoidancesystem或Precrashsystem，CAS/PS）夜視系統(tǒng)（NightVision，NV）自適應(yīng)燈光控制（Adaptivelightcontrol，ALC）行人保護系統(tǒng)（Pedestrianprotectionsystem，PPS）自動泊車系統(tǒng)（Automaticparking，AP）交通標志識別（Trafficsignrecognition，TSR）盲點探測（Blindspotdetection，BSD）駕駛員疲勞探測（Driverdrowsinessdetection，DDD）下坡控制系統(tǒng)（Hilldescentcontrol，HDC）電動汽車報警系統(tǒng)（Electricvehiclewarningsounds，

EVW）

自動駕駛的幻想和發(fā)展

自動駕駛功能體系架構(gòu)

自動駕駛的幻想和發(fā)展

自動駕駛功能體系架構(gòu)

通過各種傳感器以及與路側(cè)設(shè)備的協(xié)同通信獲得環(huán)境感知數(shù)據(jù)，即車輛數(shù)據(jù)、車輛環(huán)境感知數(shù)據(jù)（道路基礎(chǔ)設(shè)施感知數(shù)據(jù)和道路目標物感知數(shù)據(jù)）、交通運行環(huán)境感知數(shù)據(jù)和周圍車輛數(shù)據(jù)（車輛位置、車輛行駛與車輛操作數(shù)據(jù)）與周圍行人位置數(shù)據(jù)?？赏ㄟ^衛(wèi)星定位及地基增強系統(tǒng)獲得車輛位置信息；通過車載傳感設(shè)備獲得車輛周邊環(huán)境相關(guān)的數(shù)據(jù)和車輛、行人、道路障礙物等道路目標物的感知數(shù)據(jù)，前置攝像機、環(huán)視攝像機、夜視攝像機、激光雷達、長距離毫米波雷達、中距離毫米波雷達和超聲波雷達等車載傳感設(shè)備也可采集獲得交通標志、交通控制燈、交通狀況和道路氣象等交通運行環(huán)境來感知數(shù)據(jù)。環(huán)境感知子系統(tǒng)自動駕駛的幻想和發(fā)展

自動駕駛功能體系架構(gòu)

對數(shù)據(jù)進行處理，實現(xiàn)對道路基礎(chǔ)設(shè)施、交通運行環(huán)境和道路目標物的檢測與識別，形成實時的交通運行數(shù)據(jù)、道路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)和道路目標物數(shù)據(jù)。識別后的實時道路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)與高精度地圖的道路基礎(chǔ)設(shè)施歷史數(shù)據(jù)進行融合，形成融合的道路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)。識別后的實時交通運行數(shù)據(jù)與從地圖云平臺或交通運輸管理云平臺獲得的準實時交通運行數(shù)據(jù)進行融合，形成融合的交通運行數(shù)據(jù)；識別后的實時道路目標物相關(guān)數(shù)據(jù)與通過協(xié)同通信獲得的周圍車輛數(shù)據(jù)和行人位置數(shù)據(jù)進行融合，形成高度動態(tài)的地圖數(shù)據(jù)；地圖數(shù)據(jù)與融合的道路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)、交通運行數(shù)據(jù)進一步融合，得到的分析結(jié)果被送到駕駛決策子系統(tǒng)。實時車輛環(huán)境感知地圖子系統(tǒng)自動駕駛的幻想和發(fā)展

自動駕駛功能體系架構(gòu)

從實時車輛環(huán)境感知地圖子系統(tǒng)獲得實時車輛環(huán)境感知地圖：包括識別后的交通運行環(huán)境、道路基礎(chǔ)設(shè)施和道路目標物數(shù)據(jù)；從環(huán)境感知子系統(tǒng)獲得本車的車輛數(shù)據(jù)（當(dāng)前的車輛位置數(shù)據(jù)及所處的車道、車輛行駛數(shù)據(jù)及車輛速度和方向），并根據(jù)駕駛員和交通運輸管理云平臺提出的出發(fā)地、目的地、出發(fā)時間、能效和舒適性等運輸與出行要求，確定總體的駕駛路徑策略、具體的駕駛行為策略等內(nèi)容并進行運動規(guī)劃。駕駛決策子系統(tǒng)車聯(lián)網(wǎng)概念和技術(shù)體系

車聯(lián)網(wǎng)的概念車聯(lián)網(wǎng)（汽車移動互聯(lián)網(wǎng)）是利用先進傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算技術(shù)、控制技術(shù)、智能技術(shù),對道路交通進行全面感知，對每部汽車進行交通全程控制，對每條通路進行交通全時空控制，實現(xiàn)道路交通“零堵塞”“零傷亡”和“極限通行能力”的專門控制網(wǎng)絡(luò)?！澜珉妱榆噮f(xié)會借助新一代信息和通信技術(shù)，實現(xiàn)車內(nèi)、車與車、車與路、車與人、車與服務(wù)平臺的全方位網(wǎng)絡(luò)連接，提升汽車智能化水平和自動駕駛能力，構(gòu)建汽車和交通服務(wù)新業(yè)態(tài)，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(jié)能、高效的綜合服務(wù)?！嚶?lián)網(wǎng)白皮書（2017）車聯(lián)網(wǎng)概念和技術(shù)體系

車聯(lián)網(wǎng)的概念

車聯(lián)網(wǎng)是以車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)和車云網(wǎng)為基礎(chǔ)，按照約定的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)交互標準，在車與車、車與路、車與行人之間，進行無線通信和信息交換的大系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)?！袊悄芫W(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟車內(nèi)網(wǎng)：通過應(yīng)用成熟的總線技術(shù)建立的一個標準化的整車網(wǎng)絡(luò)車際網(wǎng)：基于專用短距離通信技術(shù)（DedicatedShortRangeCommunication，DSRC）技術(shù)和LTE-V2X技術(shù)構(gòu)建的實現(xiàn)車與車和車與路邊的基礎(chǔ)設(shè)施之間中短程距離通信的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)；車云網(wǎng)：是指車載終端通過3G／4G等通信技術(shù)與Internet和云端進行遠程無線連接的網(wǎng)絡(luò)。車聯(lián)網(wǎng)概念和技術(shù)體系

車聯(lián)網(wǎng)的概念

智能網(wǎng)聯(lián)汽車是指搭載先進的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)車與X(人、車、路、云端等)的智能信息交換、共享，具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能，可實現(xiàn)“安全、高效、舒適、節(jié)能”行駛，并最終可實現(xiàn)替代人來操作的新一代汽車。

——2017《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標準體系建設(shè)指南》車聯(lián)網(wǎng)概念和技術(shù)體系

車聯(lián)網(wǎng)的主要技術(shù)體系利用蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)作為云平臺與車輛和路側(cè)監(jiān)控設(shè)備進行數(shù)據(jù)和信息傳輸?shù)拿浇?。目前蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)建設(shè)的相當(dāng)完善，覆蓋了絕大多數(shù)的道路，同時經(jīng)過規(guī)模化量產(chǎn)，蜂窩移動通信模塊和終端成本已經(jīng)很低，通過蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)，車輛和云平臺以及路側(cè)設(shè)備可以完成管理數(shù)據(jù)、信息服務(wù)數(shù)據(jù)和共享數(shù)據(jù)的共享和交換。基于V2X協(xié)同通信的車際網(wǎng)基于蜂窩移動通信的車云網(wǎng)V2X協(xié)同通信包含在車輛、道路和行人之間直接進行數(shù)據(jù)和信息交換的通信方式，它將一個個獨立的車輛通過信息通信連成一體，采用自組網(wǎng)技術(shù)，通過車輛間或車輛與路側(cè)通信設(shè)施之間多跳無線通信，使駕駛員能夠在超視距范圍內(nèi)獲得其他車輛的狀況信息和實時路況信息，還可以通過路邊的站點接入互聯(lián)網(wǎng)。車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和未來發(fā)展

車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

信息服務(wù)類應(yīng)用：以用戶體驗為核心，既包括提高駕乘體驗、實現(xiàn)歡樂出行的基礎(chǔ)性車載信息類應(yīng)用，也包括與車輛上路駕駛、車輛出行前或出行后的涉車服務(wù)、后市場服務(wù)、車家服務(wù)等應(yīng)用?；A(chǔ)性車載信息類應(yīng)用：主要涉及車主的前臺式互動體驗，包含導(dǎo)航、娛樂、通信、遠程診斷和救援、資訊等。涉車服務(wù)：主要與車輛定位、電子支付相結(jié)合，包括共享汽車、網(wǎng)約車、網(wǎng)租車等應(yīng)用。汽車后市場服務(wù)：主要有汽車保險、車輛維護延保、車輛美容、二手車交易等應(yīng)用，隨著汽車保有量增速的放緩，后市場服務(wù)應(yīng)用價值將獲得更多關(guān)注。車家服務(wù)：主要通過基于位置、時間、日期等信息來智能化判定車主行為習(xí)慣，創(chuàng)建相應(yīng)規(guī)則為車主提供智能家居系統(tǒng)服務(wù)應(yīng)用，車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和未來發(fā)展

車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

汽車智能類應(yīng)用：以車輛駕駛為核心，與車輛行駛過程中的智能化相關(guān)。汽車智能類應(yīng)用利用車上傳感器，隨時感知行駛中的周圍環(huán)境，收集數(shù)據(jù)、動靜態(tài)辨識、偵測與追蹤，并結(jié)合導(dǎo)航地圖數(shù)據(jù)，進行系統(tǒng)運算與分析，主要包括安全類應(yīng)用和效率類應(yīng)用安全類應(yīng)用與車輛行駛安全及道路通行效率息息相關(guān)，有助于避免交通事故的發(fā)生。效率類應(yīng)用主要是通過車車、車路信息交互，實現(xiàn)車輛和道路基礎(chǔ)設(shè)施智能協(xié)同，有助于緩解交通擁堵、降低車輛排放等。車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和未來發(fā)展

車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

智慧交通類應(yīng)用：以協(xié)同為核心，在自動駕駛的基礎(chǔ)上，與多車管理調(diào)度及交通環(huán)境等智慧交通相關(guān)，最終支持實現(xiàn)城市大腦智能處置城市運行和治理協(xié)同。在實現(xiàn)高等級自動駕駛功能之后，該應(yīng)用場景將由限定區(qū)域向公共交通體系拓展。相對封閉的環(huán)境或危險地帶場景：因物理空間有限，行駛路況、線路、行駛條件等因素相對穩(wěn)定，重復(fù)性高，通過獨立云端平臺協(xié)同調(diào)度管理，采用固定路線、低速運行、重復(fù)性操作的應(yīng)用更容易成熟落地。公共交通系統(tǒng)場景：車輛的路徑規(guī)劃和行為預(yù)測能力對車輛的智能化和網(wǎng)聯(lián)化水平提出了更高要求，需要更完善的自動駕駛控制略、行駛過程全覆蓋的5G-V2X網(wǎng)聯(lián)技術(shù)以及云平臺的高效銜接調(diào)度。第1章車聯(lián)網(wǎng)是什么？1.1車聯(lián)網(wǎng)的概念與應(yīng)用

1.2智能網(wǎng)聯(lián)的概念與應(yīng)用

1.3傳感器的概念與作用

隨著人工智能技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，汽車與交通系統(tǒng)網(wǎng)聯(lián)化、智能化的趨勢日趨明顯，這一設(shè)想正在逐步變成現(xiàn)實。通信、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等信息技術(shù)與汽車技術(shù)的融合構(gòu)成了車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的概念

智能網(wǎng)聯(lián)汽車即為搭載先進的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置,并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)車與X（人、車、路、云端等）智能信息交換、共享，具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能,可實現(xiàn)“安全、高效、舒適、節(jié)能”行駛，并最終實現(xiàn)替代人類操作的新一代汽車。車聯(lián)網(wǎng)與智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)系智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵技術(shù)

環(huán)境感知技術(shù)無線通信及數(shù)據(jù)處理技術(shù)智能互聯(lián)技術(shù)駕駛輔助技術(shù)信息安全與隱私保護技術(shù)環(huán)境感知技術(shù)不僅僅包括收集信息，還需要在復(fù)雜、動態(tài)和多樣化的交通環(huán)境下，提高環(huán)境感知精確程度、對動態(tài)目標進行識別與估計以完成交通環(huán)境信息的多視圖數(shù)據(jù)融合。機器視覺與激光雷達技術(shù)是實現(xiàn)車輛環(huán)境信息采集功能的關(guān)鍵技術(shù)，是智能網(wǎng)聯(lián)汽車感知層在運作過程中不可或缺的重要組成部分。機器視覺與激光雷達通過組合裝配，二者互為補充，各有所長，共同組成車輛的視覺傳感系統(tǒng)。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵技術(shù)

環(huán)境感知技術(shù)無線通信及數(shù)據(jù)處理技術(shù)智能互聯(lián)技術(shù)駕駛輔助技術(shù)信息安全與隱私保護技術(shù)借助車載傳感器、GPS、雷達等，結(jié)合近距離通信技術(shù)，實時準確地探測車輛自身狀態(tài)和周圍環(huán)境的信息，通過數(shù)據(jù)融合技術(shù)，將各種類型數(shù)據(jù)依據(jù)通信標準進行交互，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。車輛與交通的數(shù)據(jù)是實現(xiàn)車載信息服務(wù)、車輛數(shù)據(jù)服務(wù)、網(wǎng)聯(lián)駕駛的核心，這些核心不能由單個人，單輛汽車或單個系統(tǒng)獲得，必須結(jié)合以LTE-V2X或DSRC等近距離通信技術(shù)實現(xiàn)特定區(qū)域的信息交互及移動目標識別。數(shù)據(jù)處理技術(shù)主要包括云計算技術(shù)、數(shù)據(jù)加密技術(shù)、大數(shù)據(jù)儲存技術(shù)、多源數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)等多種技術(shù)。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵技術(shù)

環(huán)境感知技術(shù)無線通信及數(shù)據(jù)處理技術(shù)智能互聯(lián)技術(shù)駕駛輔助技術(shù)信息安全與隱私保護技術(shù)智能互聯(lián)解決車輛與人、車輛與環(huán)境等之間的協(xié)同交互問題。對于車車，車路以及車云3個環(huán)節(jié)進行更有效的交通狀態(tài)估計和控制。在交通安全方面，通過協(xié)同通信，傳輸車輛數(shù)據(jù)，交通運行數(shù)據(jù)，出行、運營數(shù)據(jù)和行人數(shù)據(jù)，以減少或消除碰撞事故；對于車路信息交換，路側(cè)終端向來往車輛發(fā)送本區(qū)域周邊道路交通的數(shù)據(jù)，如：交通標志、交通信號、交通狀況和道路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)，以便來往車輛根據(jù)本車的行駛、位置和基本數(shù)據(jù)，判斷可能出現(xiàn)的交通安全危險或違規(guī)情況，必要時向本車駕駛?cè)藛T發(fā)出提醒、提示或警告；也可以通過車云通信，車輛和交通管理系統(tǒng)中心交換車輛數(shù)據(jù)，交通運行數(shù)據(jù)和行人位置數(shù)據(jù)，提高交通運輸效率，進行交通性能監(jiān)控和交通規(guī)劃等等。通過人-車-環(huán)境形成智能數(shù)據(jù)交換的閉環(huán)。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵技術(shù)

環(huán)境感知技術(shù)無線通信及數(shù)據(jù)處理技術(shù)智能互聯(lián)技術(shù)駕駛輔助技術(shù)信息安全與隱私保護技術(shù)駕駛輔助技術(shù)是指借助各類車載傳感器和通信技術(shù)，對車輛、駕駛員以及環(huán)境信息及時、準確甚至動態(tài)的收集，同時進行辨識、偵測、追蹤和處理，進而發(fā)出警示，使駕駛員察覺可能發(fā)生的危險；或在必要時進行汽車控制的一系列主動安全技術(shù)。汽車上的駕駛輔助系統(tǒng)可以輔助駕駛員更為舒適、安全地行車，區(qū)別于傳統(tǒng)汽車行業(yè)的車道保持輔助系統(tǒng)、自動泊車輔助系統(tǒng)、剎車輔助系統(tǒng)等內(nèi)容。在智能網(wǎng)聯(lián)汽車的定義中，駕駛輔助內(nèi)容更為寬泛，納入了一些主動安全技術(shù)，基于車輛和車輛之間以及車輛和交通設(shè)施之間數(shù)據(jù)交換的應(yīng)用。如前向碰撞預(yù)警、緊急電子剎車燈、盲區(qū)檢測/預(yù)警、禁止通行警告、交叉路口駕駛輔助等。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵技術(shù)

環(huán)境感知技術(shù)無線通信及數(shù)據(jù)處理技術(shù)智能互聯(lián)技術(shù)駕駛輔助技術(shù)信息安全與隱私保護技術(shù)信息安全技術(shù)包括終端APP的加密防護技術(shù)、權(quán)限驗證技術(shù)、防火墻技術(shù)、身份鑒別技術(shù)、電子身份標識技術(shù)、數(shù)字簽名技術(shù)等，對于實現(xiàn)保障傳輸安全、非法入侵檢測以及用戶隱私數(shù)據(jù)保密十分關(guān)鍵。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵技術(shù)

智能網(wǎng)聯(lián)汽車與外界信息交互過程環(huán)境感知層智能決策層控制執(zhí)行層承擔(dān)車輛本身與道路交通信息的全面感知和采集，通過傳感器、RFID、車輛定位等技術(shù)，實時感知車況及控制系統(tǒng)、道路環(huán)境、車輛當(dāng)前位置、周圍車輛等信息，實現(xiàn)對車輛自身屬性以及車輛外在環(huán)境如道路、人、車等靜、動態(tài)屬性的提取，為決策層提供依據(jù)。根據(jù)感知層以及云平臺獲取的信息來進行決策，進而向駕駛員發(fā)出輔助決策信息。目前智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)發(fā)展還處于借助先進駕駛輔助技術(shù)的智能駕駛階段，所以決策信息主要起到預(yù)測、警告、推薦作用，駕駛員掌握車輛行駛的主動權(quán)。將根據(jù)決策層形成的駕駛行為決策形成關(guān)于車輛轉(zhuǎn)向盤、油門和制動器等車輛工作部件的操作指令，以便進行車輛橫向和縱向的加速或減速等駕駛操作。智能網(wǎng)聯(lián)的應(yīng)用

基于車聯(lián)網(wǎng)的車載智能信息服務(wù)系統(tǒng)公交及營運車輛的網(wǎng)聯(lián)化信息管理系統(tǒng)智能輔助駕駛系統(tǒng)自動駕駛和無人駕駛車載信息服務(wù)是最早進入汽車行業(yè)的車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用形式，通過內(nèi)連電子控制系統(tǒng)，外連信息服務(wù)平臺的車載信息控制單元，可用于實現(xiàn)車輛控制、車輛監(jiān)控、ECU軟件更新等遠程控制類業(yè)務(wù)；與V2X協(xié)同通信單元集成，可實現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)協(xié)同駕駛和協(xié)作式智能交通。車載信息控制單元與中控臺的車載信息娛樂系統(tǒng)集成，構(gòu)成車載信息服務(wù)終端。車載信息服務(wù)終端可實現(xiàn)車載信息服務(wù)和商業(yè)運輸服務(wù)。在車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下，車載信息系統(tǒng)經(jīng)短距離通信系統(tǒng)和移動互聯(lián)網(wǎng)連接至車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺，以實現(xiàn)車載信息服務(wù)。智能網(wǎng)聯(lián)的應(yīng)用

基于車聯(lián)網(wǎng)的車載智能信息服務(wù)系統(tǒng)公交及營運車輛的網(wǎng)聯(lián)化信息管理系統(tǒng)智能輔助駕駛系統(tǒng)自動駕駛和無人駕駛?cè)嫔壖皟?yōu)化公交、出租及各種運營車輛信息服務(wù)及管理系統(tǒng)，為專業(yè)駕駛員的安全、綠色與高效出行提供全方位信息服務(wù)，同時為營運管理與交通管理部門提供系統(tǒng)的監(jiān)控、調(diào)度和管理服務(wù)。將交通服務(wù)于其他公共服務(wù)有機協(xié)同，將空間移動與道路沿途信息，市民活動鏈深度融合，將城市共建活動體育與居民生活模式圍繞可持續(xù)發(fā)展的目標結(jié)合，將管理者、研究者與服務(wù)對象組合到高效溝通的社會網(wǎng)絡(luò)。通過獲取車輛位置和車輛行駛等車輛數(shù)據(jù)、交通運行數(shù)據(jù)、公交運輸與乘客出行等運輸出行數(shù)據(jù)和乘客位置數(shù)據(jù)，對公交運輸進行管理。智能網(wǎng)聯(lián)的應(yīng)用

基于車聯(lián)網(wǎng)的車載智能信息服務(wù)系統(tǒng)公交及營運車輛的網(wǎng)聯(lián)化信息管理系統(tǒng)智能輔助駕駛系統(tǒng)自動駕駛和無人駕駛智能輔助駕駛系統(tǒng)包括車道偏離預(yù)警系統(tǒng)、盲區(qū)預(yù)警系統(tǒng)、駕駛員疲勞預(yù)警系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)及預(yù)測式緊急剎車系統(tǒng)，能提供至少兩種可共同運行的主要控制功能，如自適應(yīng)巡航控制與車道偏離預(yù)警的結(jié)合，以減輕駕駛?cè)素摀?dān)，減少交通事故，減少交通死亡人數(shù)智能網(wǎng)聯(lián)的應(yīng)用

基于車聯(lián)網(wǎng)的車載智能信息服務(wù)系統(tǒng)公交及營運車輛的網(wǎng)聯(lián)化信息管理系統(tǒng)智能輔助駕駛系統(tǒng)自動駕駛和無人駕駛根據(jù)《中國制造2025》要點，智能網(wǎng)聯(lián)將用于自動駕駛和無人駕駛功能的實現(xiàn)，包括結(jié)構(gòu)化道路下和各種道路下的自動駕駛系統(tǒng)，可執(zhí)行完整的安全關(guān)鍵駕駛功能，在行駛?cè)讨袡z測道路狀況，實現(xiàn)可完全自動駕駛。無人駕駛最高安全車速達到120km/h，綜合能耗較常規(guī)汽車降低10%以上，減少排放20%以上。第1章車聯(lián)網(wǎng)是什么？1.1車聯(lián)網(wǎng)的概念與應(yīng)用

1.2智能網(wǎng)聯(lián)的概念與應(yīng)用

1.3傳感器的概念與作用

隨著人工智能技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，汽車與交通系統(tǒng)網(wǎng)聯(lián)化、智能化的趨勢日趨明顯，這一設(shè)想正在逐步變成現(xiàn)實。通信、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等信息技術(shù)與汽車技術(shù)的融合構(gòu)成了車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系。傳感器的定義

能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律（數(shù)學(xué)函數(shù)法則）轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成?！獓覙藴蔊B/T7665-2005傳感器是人類五官的延長，又稱之為電五官。感覺傳感器效應(yīng)視覺光敏傳感器物理效應(yīng)聽覺聲敏傳感器物理效應(yīng)觸覺熱敏傳感器物理效應(yīng)嗅覺氣敏傳感器化學(xué)效應(yīng)、生物效應(yīng)味覺味敏傳感器化學(xué)效應(yīng)、生物效應(yīng)傳感器的定義

隨著技術(shù)的發(fā)展，以微機電系統(tǒng)傳感器（MicroelectroMechanicalSystems，MEMS）為代表，當(dāng)前傳感器已遠遠超越人類感官傳統(tǒng)車載傳感器及其作用

發(fā)動機控制系統(tǒng)底盤控制系統(tǒng)車身控制系統(tǒng)傳統(tǒng)車載傳感器及其作用

發(fā)動機控制系統(tǒng)底盤控制系統(tǒng)車身控制系統(tǒng)傳統(tǒng)車載傳感器及其作用

發(fā)動機控制系統(tǒng)底盤控制系統(tǒng)車身控制系統(tǒng)車身控制用傳感器主要用于提高汽車的安全性、可靠性和舒適性等。自動空調(diào)系統(tǒng)的溫度傳感器、濕度傳感器、風(fēng)量傳感器、日照傳感器等；安全氣囊系統(tǒng)中的加速度傳感器；用于門鎖控制中的車速傳感器；亮度自動控制中的光傳感器；倒車控制中的超聲波傳感器或激光傳感器；保持車距的距離傳感器；消除駕駛員盲區(qū)的圖像傳感器等傳感器在自動駕駛中的作用自動駕駛功能的實現(xiàn)包括三個部分：感知、決策、控制。從整個硬件的架構(gòu)上也要充分考慮系統(tǒng)感知、決策、控制的功能要求傳感器在自動駕駛中的作用攝像頭激光雷達毫米波雷達組合導(dǎo)航傳感器傳感器在自動駕駛中的作用攝像頭：主要用于車道線、交通標示牌、紅綠燈以及車輛、行人檢測，有檢測信息全面、價格便宜的特點。

由鏡頭、鏡頭模組、濾光片、CMOS／CCD、ISP、數(shù)據(jù)傳輸部分組成。光線經(jīng)過光學(xué)鏡頭和濾光片后聚焦到傳感器上，通過CMOS或CCD集成電路將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)過圖像處理器（ISP）轉(zhuǎn)換成標準的RAW，RGB或YUV等格式的數(shù)字圖像信號，通過數(shù)據(jù)傳輸接口傳到計算機端。傳感器在自動駕駛中的作用激光雷達：激光雷達通過不斷向周圍目標發(fā)射探測信號(激光束)，并接收返回的信號（目標回波）來計算和描述被測量物理的有關(guān)信息，如目標距離、方位、高度、姿態(tài)、形狀等參數(shù)，以達到動態(tài)3D掃描的目的。（1）分辨率高：激光雷達工作于光學(xué)波段（特殊波段），頻率比微波高2-3個數(shù)量級以上，并可同時跟蹤多個目標。（2）抗干擾能力強：激光屬于直線傳播、方向性好、光速非常窄，只有在其傳播路徑上才能接收到，所以干擾信號也很難進入激光雷達的接收機，另外，對于激光雷達而言，只有被照射的目標才會產(chǎn)生反射，完全不會受地物回波的影響，因此可探測低空/超低空目標，探測性遠高于微波雷達。（3）獲取的信息量豐富：可直接獲取目標的距離、角度、反射強度、速度等信息，生成目標的多維度圖像，使得整個畫面更加直觀。傳感器在自動駕駛中的作用毫米波雷達：主要用于交通車輛的檢測，檢測速度快、準確，不易受到天氣影響，對車道線交通標志等無法檢測。毫米波雷達的工作原理是與激光雷達類似也是基于反射波來測距，當(dāng)電磁波在傳播時碰到另一種介質(zhì)，會反彈回來，其時延是2倍距離/光速。（1）24GHz，這目前大量應(yīng)用于汽車的盲點監(jiān)測、變道輔助。雷達安裝在車輛的后保險杠內(nèi)，用于監(jiān)測車輛后方兩側(cè)的車道是否有車、可否進行變道。這個頻段也有其缺點，首先是頻率比較低，另外就是帶寬比較窄，只有250MHz。（2）77GHz，這個頻段的頻率比較高，國際上允許的帶寬高達800MHz。據(jù)介紹，這個頻段的雷達性能要好于24GHz的雷達，所以主要用來裝配在車輛的前保險杠上，探測與前車的距離以及前車的速度，實現(xiàn)的主要是緊急制動、自動跟車等主動安全領(lǐng)域的功能。傳感器在自動駕駛中的作用組合導(dǎo)航傳感器：充分利用外部信息，即將全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（的信息,依據(jù)某種準則進行數(shù)據(jù)和信息的融合，對慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航信息位置、速度、姿態(tài)等及慣性器件的誤差進行重調(diào)和校正,以提高系統(tǒng)的精度、可靠性。GNSS定位原理

慣性導(dǎo)航原理目錄第1章車聯(lián)網(wǎng)是什么？第2章車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用第3章車聯(lián)網(wǎng)的前世今生第4章車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)第5章車聯(lián)網(wǎng)的示范應(yīng)用第2章車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用2.1信息服務(wù)典型應(yīng)用場景

2.2交通安全典型應(yīng)用場景

2.3交通效率典型應(yīng)用場景2.4自動駕駛典型應(yīng)用場景

2.1信息服務(wù)典型應(yīng)用場景

信息服務(wù)是提高車主駕車體驗的重要應(yīng)用場景，是車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的重要組成部分。在車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，信息服務(wù)突破了原有信息局限于車輛內(nèi)部的局限，將車輛本身和外界信息服務(wù)平臺聯(lián)系起來。緊急呼叫服務(wù)

車載通信服務(wù)車載信息娛樂服務(wù)

汽車導(dǎo)航服務(wù)商業(yè)運輸管理服務(wù)

信息公告服務(wù)停車信息服務(wù)

費用支付服務(wù)緊急呼叫服務(wù)是指當(dāng)車輛出現(xiàn)緊急情況時（如安全氣囊引爆或側(cè)翻等），車輛能自動或手動通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)起緊急救助，并對外提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)信息，包括車輛類型、交通事故時間地點等。2.1信息服務(wù)典型應(yīng)用場景

信息服務(wù)是提高車主駕車體驗的重要應(yīng)用場景，是車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的重要組成部分。在車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，信息服務(wù)突破了原有信息局限于車輛內(nèi)部的局限，將車輛本身和外界信息服務(wù)平臺聯(lián)系起來。緊急呼叫服務(wù)

車載通信服務(wù)車載信息娛樂服務(wù)

汽車導(dǎo)航服務(wù)商業(yè)運輸管理服務(wù)

信息公告服務(wù)停車信息服務(wù)

費用支付服務(wù)車載通信服務(wù)是指利用車載信息服務(wù)終端的語音和數(shù)據(jù)通信功能，為駕駛或乘車人員提供接聽和撥打電話、收發(fā)短信或者收發(fā)電子郵件，訪問互聯(lián)網(wǎng)等通信服務(wù)。2.1信息服務(wù)典型應(yīng)用場景

信息服務(wù)是提高車主駕車體驗的重要應(yīng)用場景，是車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的重要組成部分。在車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，信息服務(wù)突破了原有信息局限于車輛內(nèi)部的局限，將車輛本身和外界信息服務(wù)平臺聯(lián)系起來。緊急呼叫服務(wù)

車載通信服務(wù)車載信息娛樂服務(wù)

汽車導(dǎo)航服務(wù)商業(yè)運輸管理服務(wù)

信息公告服務(wù)停車信息服務(wù)

費用支付服務(wù)車載通信服務(wù)是指利用車載信息服務(wù)終端的語音和數(shù)據(jù)通信功能，為駕駛或乘車人員提供接聽和撥打電話、收發(fā)短信或者收發(fā)電子郵件，訪問互聯(lián)網(wǎng)等通信服務(wù)。汽車導(dǎo)航服務(wù)是指由汽車導(dǎo)航服務(wù)提供商利用衛(wèi)星導(dǎo)航、基站定位等定位技術(shù),通過車載信息服務(wù)終端為駕乘人員提供導(dǎo)航服務(wù)、位置查詢、實時路況和在線更新地圖等服務(wù)。2.1信息服務(wù)典型應(yīng)用場景

信息服務(wù)是提高車主駕車體驗的重要應(yīng)用場景，是車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的重要組成部分。在車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，信息服務(wù)突破了原有信息局限于車輛內(nèi)部的局限，將車輛本身和外界信息服務(wù)平臺聯(lián)系起來。緊急呼叫服務(wù)

車載通信服務(wù)車載信息娛樂服務(wù)

汽車導(dǎo)航服務(wù)商業(yè)運輸管理服務(wù)

信息公告服務(wù)停車信息服務(wù)

費用支付服務(wù)商業(yè)運輸管理服務(wù)是指為商業(yè)車隊及其車隊駕駛?cè)藛T提供車輛大數(shù)據(jù)信息的服務(wù)，包括車輛生產(chǎn)銷售、車輛運力優(yōu)化、車輛安全管理、車輛維修保養(yǎng)管理和商業(yè)運輸車輛保險等。信息公告服務(wù)是指在道路旁的商店、餐館等娛樂服務(wù)場所安置路邊單元，并周期性的廣播服務(wù)場所的服務(wù)內(nèi)容，如開業(yè)時間、等待時間和價格等。2.1信息服務(wù)典型應(yīng)用場景

信息服務(wù)是提高車主駕車體驗的重要應(yīng)用場景，是車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的重要組成部分。在車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，信息服務(wù)突破了原有信息局限于車輛內(nèi)部的局限，將車輛本身和外界信息服務(wù)平臺聯(lián)系起來。緊急呼叫服務(wù)

車載通信服務(wù)車載信息娛樂服務(wù)

汽車導(dǎo)航服務(wù)商業(yè)運輸管理服務(wù)

信息公告服務(wù)停車信息服務(wù)

費用支付服務(wù)停車信息服務(wù)是指在汽車進行停車時,在停車場入口安置路邊單元，并負責(zé)控制停車場入閘。費用支付服務(wù)是指在車輛行駛過程中，由路邊單元發(fā)布與地理位置或者興趣消息相關(guān)的信息，并具有處理來自車輛的本地電子支付請求（如電子錢包等）的能力，最終協(xié)助司機完成商品購買、停車費用和汽車租賃服務(wù)等支付。第2章車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用2.1信息服務(wù)典型應(yīng)用場景

2.2交通安全典型應(yīng)用場景

2.3交通效率典型應(yīng)用場景2.4自動駕駛典型應(yīng)用場景

2.2交通安全典型應(yīng)用場景

交通安全應(yīng)用是車聯(lián)網(wǎng)的一個重要應(yīng)用。協(xié)同駕駛防碰撞應(yīng)用十字路口闖紅燈警告應(yīng)用車道變更警告應(yīng)用高速追尾預(yù)警應(yīng)用應(yīng)急車輛事故應(yīng)答應(yīng)用車輛安全警告應(yīng)用交通標志提醒應(yīng)用第2章車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用2.1信息服務(wù)典型應(yīng)用場景

2.2交通安全典型應(yīng)用場景

2.3交通效率典型應(yīng)用場景2.4自動駕駛典型應(yīng)用場景

2.3交通效率典型應(yīng)用場景

經(jīng)濟發(fā)展—汽車保有量增加—交通堵塞（面臨的問題）車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

利用車車、車路協(xié)同通信和蜂窩移動通信方式交換車輛數(shù)據(jù)、交通運行數(shù)據(jù)和行人位置數(shù)據(jù),可以為交通擁堵狀態(tài)判別提供依據(jù)，及時了解交通擁堵的時空擴散范圍和交通狀態(tài)的變化趨勢，給交通出行者一個可靠的道路規(guī)劃建議，從而避免交通擁堵狀態(tài)的惡化，盡快疏導(dǎo)擁堵現(xiàn)象，提高交通運行效率。駕駛風(fēng)險預(yù)測交通擁堵警告智能交通信號控制動態(tài)路徑規(guī)劃道路管理應(yīng)用第2章車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用2.1信息服務(wù)典型應(yīng)用場景

2.2交通安全典型應(yīng)用場景

2.3交通效率典型應(yīng)用場景2.4自動駕駛典型應(yīng)用場景

2.4自動駕駛典型應(yīng)用場景

車聯(lián)網(wǎng)—自動駕駛（車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的第三階段）汽車智能化+網(wǎng)聯(lián)化（深度融合）自動駕駛通勤出行智能物流配送智能環(huán)衛(wèi)無人駕駛目錄第1章車聯(lián)網(wǎng)是什么？第2章車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用第3章車聯(lián)網(wǎng)的前世今生第4章車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)第5章車聯(lián)網(wǎng)的示范應(yīng)用第3章車聯(lián)網(wǎng)的前世今生3.1車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程

3.2國際車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃

3.3國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展基礎(chǔ)與現(xiàn)狀

智能交通系統(tǒng)

智能化和網(wǎng)聯(lián)化作為汽車發(fā)展的兩大趨勢，結(jié)合起來推動了傳統(tǒng)車聯(lián)網(wǎng)向廣義車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，智能網(wǎng)聯(lián)將是未來發(fā)展的方向。智能交通系統(tǒng)：在較完善的傳統(tǒng)交通系統(tǒng)基礎(chǔ)之上，通過整合現(xiàn)代化的信息技術(shù)、通信技術(shù)和傳感技術(shù)等高新技術(shù)，而形成的一種綜合性的運輸管理系統(tǒng)。19世紀60年代交通信號燈的出現(xiàn)1947起交通信號燈逐漸實現(xiàn)完全自動化20世紀初智能交通萌芽1960年美國開始著眼于智能交通研究20世紀70年代歐洲開始研究道路交通通信技術(shù)1999年中國成立國家智能交通系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心物聯(lián)網(wǎng)與車聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)車聯(lián)網(wǎng)（車聯(lián)網(wǎng)的概念即來自物聯(lián)網(wǎng)，即“汽車移動物聯(lián)網(wǎng)”）物聯(lián)網(wǎng)不僅僅是一種網(wǎng)絡(luò)，更是一個整體系統(tǒng)，其不僅能夠?qū)⑷藗內(nèi)粘Ｉ钪惺褂玫母黝愇锲泛突ヂ?lián)網(wǎng)有效地結(jié)合在一起，還能夠構(gòu)建一個大規(guī)模、系統(tǒng)化的網(wǎng)絡(luò)。人們通過網(wǎng)絡(luò)，可以獲得各種信息，并進行應(yīng)用和處理。這一優(yōu)勢使得人們紛紛盼望物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。傳統(tǒng)車聯(lián)網(wǎng)的目標是利用無線通信建立一個全國性的、多模式的地面交通系統(tǒng),形成一個車輛、道路基礎(chǔ)設(shè)施、乘客的便攜式設(shè)備之間相互連接的交通環(huán)境，最大限度地保障交通運輸?shù)陌踩?、靈活性和對環(huán)境的友好性。現(xiàn)在的車聯(lián)網(wǎng)，已經(jīng)遠遠超過原有的定義和內(nèi)涵。廣義的車聯(lián)網(wǎng)是未來能夠?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o汽車的智能化

所謂“智能汽車”，即在普通汽車的基礎(chǔ)上增加了先進的傳感器（雷達、攝像）、控制器、執(zhí)行器等裝置，通過車載傳感系統(tǒng)和信息終端實現(xiàn)與“人-車-路”等的智能信息交換，使汽車具備智能的環(huán)境感知能力，能夠自動分析汽車行駛的安全及危險狀態(tài),并使汽車按照人的意愿到達目的地，最終實現(xiàn)替代人來操作的目的。汽車智能化，是汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。從發(fā)展的角度來看,智能汽車會經(jīng)歷兩個階段。第一個階段是智能汽車的初級階段，即輔助駕駛；第二個階段是智能汽車發(fā)展的終極階段，即完全替代人的無人駕駛或者自動駕駛。汽車的網(wǎng)聯(lián)化

智能汽車從實現(xiàn)方式上可以分兩類：自主式和網(wǎng)聯(lián)式。汽車網(wǎng)聯(lián)化—三大總線（汽車控制總線，車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)總線，高速容錯網(wǎng)絡(luò)總線）自主式的智能汽車其實就是前面所提到的汽車的智能化，通過信息技術(shù)和智能電子技術(shù)的發(fā)展，基于車載裝置使汽車具有環(huán)境感知和決策控制能力。汽車的網(wǎng)聯(lián)化是智能汽車發(fā)展的另一個方向，即基于通信互聯(lián)完成汽車“聽”和“看”的功能，依靠云端大數(shù)據(jù)進行分析和決策，完成智能的駕駛決策功能。汽車的網(wǎng)聯(lián)化

汽車CAN總線汽車LIN總線汽車FlexRay總線汽車的網(wǎng)聯(lián)化

汽車智能網(wǎng)聯(lián)和自動駕駛的浪潮迅猛來襲，推進了車載網(wǎng)絡(luò)容量需求的爆發(fā)式增長，汽車電子單元的成倍數(shù)增加已經(jīng)超出CAN或FlexRay等車載網(wǎng)絡(luò)的承載范圍。2016年4月，IEEE批準了第一個車載以太網(wǎng)標準。車載以太網(wǎng)采用單對的非屏蔽雙絞線及更小型的連接器進行信號傳輸，速率高達100Mbit/s，這將大大降低車內(nèi)連接成本和減少車內(nèi)布線。車載以太網(wǎng)可以同時支持AVB、TCP/IP、DOIP、SONIP等多種協(xié)議或不同應(yīng)用形式。智能網(wǎng)聯(lián)汽車

智能網(wǎng)聯(lián)汽車是指搭載先進的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)車與X(人、車、路、云端等)智能信息交換、共享，具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能,可實現(xiàn)“安全、高效、舒適、節(jié)能”行駛，并最終可實現(xiàn)替代人來操作的新一代汽車?！爸悄堋钡暮x在于，通過車載終端、智能手機、路側(cè)設(shè)備等終端設(shè)備交換行人位置、運輸出行、車輛數(shù)據(jù)和交通運行數(shù)據(jù)，被輸入到自動駕駛的決策與控制系統(tǒng)，最終實現(xiàn)自動駕駛功能。隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、信息通信等技術(shù)的快速發(fā)展，汽車與電子、通信、互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域加快融合,智能網(wǎng)聯(lián)汽車作為汽車智能化和網(wǎng)聯(lián)化的交集，已經(jīng)成為全球新一輪產(chǎn)業(yè)競爭制高點。智能網(wǎng)聯(lián)汽車

交通運行數(shù)據(jù)運輸出行數(shù)據(jù)反映道路交通管理和運行情況相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括：交通標志、交通狀況、道路性能、交通控制、道路基礎(chǔ)設(shè)施、停車場數(shù)據(jù)、道路氣象等數(shù)據(jù)人、貨物、車輛等運輸相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括：行人、乘用車、公交車和商業(yè)車的出行數(shù)據(jù)智能網(wǎng)聯(lián)汽車

行人和車輛路測設(shè)備行人位置、運輸出行、車輛數(shù)據(jù)和部分交通運行數(shù)據(jù)交通運行數(shù)據(jù)交通運輸管理云平臺交通標志與交通控制指令等交通運行數(shù)據(jù)以及運輸出行數(shù)據(jù)第3章車聯(lián)網(wǎng)的前世今生3.1車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程

3.2國際車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃

3.3國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展基礎(chǔ)與現(xiàn)狀

美國車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃

車間通信技術(shù)選擇1999年，美國聯(lián)邦通信委員會FCC將以5.9GHz為中心的75MHz的帶寬分配給了DSRC作為車間通信專業(yè)頻段。該頻道有70個10MHz的信道和在一個在最底部預(yù)留的5MHZ的保護間隔。2001年，選定IEEE802.11a作為DSRC的底層無線技術(shù)，并對802.11p標準進行了適應(yīng)于車間通信的修訂。2002年，美國交通部與整車企業(yè)開展了合作研究，對一系列的無線通信技術(shù)，包括DSRC，數(shù)字蜂窩系統(tǒng)、藍牙、數(shù)字廣播電視、IEEE802.11等進行評估測試，評估它們是否能否滿足行車安全的通信需求。結(jié)果顯示，基于802.11a的通信技術(shù)能夠支持大多數(shù)行車安全應(yīng)用。美國交通部主導(dǎo)了多個安全駕駛測試項目，包括V2V駕駛應(yīng)用測試（V2VDriverAcceptanceClinics）項目、美國安全駕駛模型（SafetyPilotModelDeployment）項目等。2019年，美國交通部的公路交通安全管理局（NEITSA）立法提案：聯(lián)邦機動車輛安全標準V2V協(xié)同通信（FederalMotorVehicleSafetyStandards-V2VCommunications）通過美國車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃

《智能交通系列戰(zhàn)略規(guī)劃：2015—2019》2014年，美國交通運輸部與美國智能交通系統(tǒng)(ITS)聯(lián)合項目辦公室共同提出《智能交通系列戰(zhàn)略規(guī)劃：2015-2019》，為美國未來5年的在智能交通領(lǐng)域的發(fā)展明確了方向，汽車的智能化、網(wǎng)聯(lián)化成為該戰(zhàn)略計劃的核心，成為美國解決交通系統(tǒng)問題的關(guān)鍵技術(shù)手段。通過研究、開發(fā)、教育等手段促進信息和通信技術(shù)實用化，確保社會向智能化方向發(fā)展，即部署智能交通設(shè)備，開發(fā)智能交通技術(shù)。并提出了使車輛和道路更安全、加強機動性、降低環(huán)境影響、促進改革創(chuàng)新、支持交通系統(tǒng)信息共享等5項發(fā)展戰(zhàn)略目標。根據(jù)目標，該戰(zhàn)略計劃聚焦于兩大發(fā)展主題：實現(xiàn)網(wǎng)聯(lián)汽車，將近年來的設(shè)計，測試和計劃用于網(wǎng)聯(lián)汽車進入實質(zhì)性進展階段，并在全國范圍內(nèi)普及；推進自動化駕駛，采用自動化相關(guān)技術(shù)研究推進車輛的自動駕駛與無人駕駛。美國車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃

自動駕駛產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃2016年9月，美國交通部發(fā)布《自動駕駛汽車政策指南》（FederalAutomatedVehiclesPolicy），提出自動駕駛汽車性能指南及其15項安全評估（SafetyAssessment）內(nèi)容。15項安全評估內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)記錄和共享、隱私、駕駛系統(tǒng)安全、車輛信息安全、人機界面、碰撞安全防護措施、消費者教育和培訓(xùn)、注冊和認證、碰撞后的操作模式、聯(lián)邦、州和地方法律、駕駛安全與決策軟件設(shè)計中的人文道德因素、駕駛操作設(shè)計、道路目標和事件的檢測、操控權(quán)返還駕駛?cè)撕万炞C方法等內(nèi)容。歐盟車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃

車間通信技術(shù)選擇C-ITS屬于ITS的范疇，主要關(guān)心包括車輛之間的一對一或一對多通信，通信方式可以采用蜂窩移動通信，Wi-Fi或者專用短程通信DSRC。2014年2月，第一版C-ITS標準發(fā)布。C-ITS的通信標準可以支持多種模式的接入；在網(wǎng)絡(luò)層可以支持基于地理位置的路由通信協(xié)議（GeoNetworking，GN），從傳統(tǒng)通信標準化的角度來規(guī)范C-ITS的業(yè)務(wù)體系架構(gòu)，易于實現(xiàn)與指定車輛的通信。GN利用地理位置來傳播信息和傳輸數(shù)據(jù)包。它提供了基于無線多跳的通信，其中網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點通過彼此之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包來擴大通信范圍，即使用基于地理位置進行尋址和數(shù)據(jù)包的傳輸。在傳輸方面，采用基于TCP/UDP或基本傳輸協(xié)議（BasicTransportProtocol，BTP）。在通信頻段上，C-ITS為DSRC技術(shù)預(yù)留了5.9GHz頻段上的70MHz帶寬，用于支持快速移動車輛間的通信以及車輛和路邊單元的通信。歐盟車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃

基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)2013年6月，德國、荷蘭和奧地利交通部門簽署諒解備忘錄，啟動聯(lián)合行動，簽署了歐洲C-ITS走廊部署協(xié)議，為首次在高速公路上實施合作申請制定時間表2016年10月4日，歐盟C-Roads平臺啟動，目前C-Rodes已經(jīng)覆蓋16個成員國的有關(guān)部門和道路運營商，協(xié)調(diào)歐洲各國合作智能交通系統(tǒng)（C-ITS）的部署活動。日本車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃

ITS總體構(gòu)想1996年，日本政府提出《ITS總體構(gòu)想》，并開始研究道路交通情報系統(tǒng)（VehicleInformationandCommunicationSystem，VICS）。VICS目前已經(jīng)成為世界上最成功的ITS系統(tǒng)。VICS通過GPS、無線數(shù)據(jù)傳輸收集來自每個州的道路和交通信息，在VICS服務(wù)中心對其進行處理和編輯，經(jīng)過處理和編輯的信息以調(diào)頻多路廣播的形式從全國的NHK廣播電臺發(fā)送，將實時路況信息和交通信息即時發(fā)送給交通出行者，使得交通更為高效便捷。日本車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃

智能道路計劃（SmartWay）1997年，日本完成了本國的DSRC標準制定工作，并于2000年開始正式實施基于V2I協(xié)同通信的ETC計劃。日本的DSRC系統(tǒng)利用5.8GHz的頻段支持路側(cè)終端和車載終端的通信。2006年，日本啟動了下一代道路服務(wù)系統(tǒng)。包括車載信息系統(tǒng)和路側(cè)集成系統(tǒng)的開發(fā)與試驗，該項目名稱為“智能道路計劃”（SmartWay）。SmartWay計劃可提供三類服務(wù)：信息和輔助駕駛；互聯(lián)網(wǎng)連接服務(wù)；免現(xiàn)金支付服務(wù)，包括收費站、停車場、加油站便利店等。相比于VICS，SmartWay的重大創(chuàng)新是以聲音形式和可視形式同時提供更具體的交通路況信息。日本車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃

世界領(lǐng)先IT國家創(chuàng)造宣言2013年日本提出的《世界領(lǐng)先IT國家創(chuàng)造宣言》，制定了在2020年前完成第二階段的市場部署，在2030年完成自動駕駛功能的第三四階段實現(xiàn)的系統(tǒng)研發(fā)及市場應(yīng)用等目標。2013年，日本啟動了戰(zhàn)略創(chuàng)新項目（SIP）。其中設(shè)立自動駕駛通用服務(wù)創(chuàng)新項目（

SIP-adus），通過該項目加速推動聯(lián)網(wǎng)自動駕駛的產(chǎn)業(yè)化。具體的項目實施包括多個工作組：動態(tài)地圖（基于動態(tài)地圖的交通運行環(huán)境識別）、協(xié)作式智能交通（基于協(xié)同通信數(shù)據(jù)交換的動態(tài)交通運行環(huán)境識別）、車輛環(huán)境數(shù)據(jù)（基于車載傳感設(shè)備的環(huán)境識別）、人的要素、系統(tǒng)的信息通信安全和數(shù)據(jù)分析與仿真等技術(shù)。系統(tǒng)實施工作組所涵蓋的技術(shù)都是交通運輸和自動駕駛協(xié)同工作所需的共性技術(shù)，它們將推動交通參與者之間的互操作。日本車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃

先進的安全駕駛支撐系統(tǒng)研發(fā)計劃2014年開始，日本總務(wù)省啟動制定先進的安全駕駛支撐系統(tǒng)研發(fā)計劃，并基于700MHzV2x協(xié)同通信的網(wǎng)聯(lián)安全駕駛應(yīng)用制定了三個研發(fā)項目：一是十字路口的車路（V2I）協(xié)同通信、車車（V2V）協(xié)同通信；二是智能終端和車載終端間的車人（V2P）協(xié)同通信；三是路側(cè)雷達系統(tǒng)在十字路口等關(guān)鍵路段對行人和自行車的感知和數(shù)據(jù)傳播。這些研發(fā)項目的結(jié)果為自動駕駛發(fā)展和實現(xiàn)提供技術(shù)支撐。日本車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃

《道路運輸車輛法》修正案2019年3月，日本內(nèi)閣通過了修改了《道路運輸車輛法》修正案，從安保標準對象追加“自動運行裝置”，汽車電子檢查的負責(zé)工作，“自動運行裝置”的檢修及改造，整車檢查的認證制度等五個方面進行了修訂。日本希望通過以上措施推動自動駕駛技術(shù)的商業(yè)化普及，目標是：2020年左右實現(xiàn)高速公路上的L3級自動駕駛；2020年底前實現(xiàn)特定區(qū)域的無人駕駛移動服務(wù)；2020年底前使得自動剎車在新乘用車上的搭載率達到90%以上。第3章車聯(lián)網(wǎng)的前世今生3.1車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程

3.2國際車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃

3.3國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展基礎(chǔ)與現(xiàn)狀

國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展基礎(chǔ)

智能網(wǎng)絡(luò)汽車的研究和突破，是我國搶占汽車產(chǎn)業(yè)未來戰(zhàn)略的制高點，推動國家汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，由大變強的重要突破口；是關(guān)聯(lián)眾多重點領(lǐng)域協(xié)同創(chuàng)新，構(gòu)建新型交通運輸體系的重要載體。國家政策技術(shù)推動發(fā)展意義科技部：智能車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)研究項目交通運輸部：基于物聯(lián)網(wǎng)的城市智能交通關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用科技專項，將智能交通列為需要突出解決的薄弱環(huán)節(jié)?！兜缆愤\輸車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)車載終端技術(shù)要求》中科院：傳感網(wǎng)（物聯(lián)網(wǎng)）的研究和開發(fā)；傳感器網(wǎng)絡(luò)標準工作組（WG7）的主導(dǎo)國LTE-V2X標準研究發(fā)展車聯(lián)網(wǎng)不僅是交通安全、道路擁堵、能源消耗、污染排放等問題的重要手段，也是構(gòu)建智慧出行服務(wù)新型產(chǎn)業(yè)生態(tài)的核心要素，更是推進交通強國、數(shù)字中國、智慧社會建設(shè)的重要載體，已成為新時代汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要突破口、全球汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革的戰(zhàn)略制高點。國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，我國車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新不斷加快,測試示范區(qū)建設(shè)初具成效，融合創(chuàng)新生態(tài)體系初步形成。智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)架構(gòu)和發(fā)展愿景國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線2016年6月，國內(nèi)首個“國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車（上海）試點示范區(qū)”封閉測試區(qū)在上海安亭投入運營2017年國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車（上海）試點示范區(qū)啟動的“昆侖計劃”2018年,工業(yè)和信息化部印發(fā)《車聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）直連通信使用5905~5925MHz頻段管理規(guī)定（暫行）》的通知2018年,工業(yè)和信息化部與國家標準委聯(lián)合印發(fā)了《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標準體系建設(shè)指南（總體要求）》等一系列指導(dǎo)文件2019年，北京市對外發(fā)布了《北京市智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新發(fā)展行動方案(2019—2022)》國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展政策

《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》依托各類產(chǎn)業(yè)投資基金、汽車產(chǎn)業(yè)聯(lián)合基金等資金渠道，支持智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心建設(shè)工程和智能網(wǎng)聯(lián)汽車推進工程等8大工程實施；通過國家科技計劃（專項、基金等）統(tǒng)籌支持前沿技術(shù)、共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。完成智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心建設(shè)突破車用傳感器、車載芯片等先進汽車電子等產(chǎn)業(yè)鏈短板。形成若干家超過1000億規(guī)模的汽車零部件企業(yè)集團，在部分關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域具備較強的國際競爭優(yōu)勢；形成若干家進入全球前10的汽車零部件企業(yè)集團。2020年，汽車駕駛輔助（DA，L1）、部分自動駕駛（PA，L2）、有條件自動駕駛（CA，L3）系統(tǒng)新車裝配率超過50％，網(wǎng)聯(lián)式駕駛輔助系統(tǒng)裝配率達到10％。到2025年，DA、PA、CA（L1~L3）新車裝配率達80％，其中PA、CA（L2－L3）級新車裝配率達25％，高度和完全自動駕駛汽車（HAFA，L4~L5）開始進入市場。國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展政策

《車聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃》2020年，實現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）產(chǎn)業(yè)跨行業(yè)融合取得突破，具備高級別自動駕駛功能的智能網(wǎng)聯(lián)汽車實現(xiàn)特定場景規(guī)模應(yīng)用，車聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用體系基本構(gòu)建，用戶滲透率大幅提高，智能道路基礎(chǔ)設(shè)施水平明顯提升，適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策法規(guī)、標準規(guī)范和安全保障體系初步建立，開放融合、創(chuàng)新發(fā)展的產(chǎn)業(yè)生態(tài)基本形成，滿足人民群眾多樣化、個性化、不斷升級的消費需求。關(guān)鍵技術(shù)標準體系基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用服務(wù)安全保障國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢

標準體系持續(xù)完善跨界合作更加廣泛商業(yè)推進不斷加快關(guān)鍵技術(shù)持續(xù)突破示范場景更加豐富《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標準體系建設(shè)指南（總體要求）》《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標準體系建設(shè)指南（信息通信）》《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標準體系建設(shè)指南（電子產(chǎn)品和服務(wù)）》在重點區(qū)域完成5G車聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，推動延崇高速、京雄高速、新機場高速等高速路智能網(wǎng)聯(lián)環(huán)境、監(jiān)控測評環(huán)境建設(shè)，施劃智能網(wǎng)聯(lián)專用車道。5G技術(shù)與汽車智能電子的深度融合才能發(fā)揮出車聯(lián)網(wǎng)的巨大潛力。政策上對車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的大力支持和傾斜；5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展進展迅速，測試、試運營有序推進，為車聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)化提供了技術(shù)基礎(chǔ)在人工智能，傳感器，超算平臺等領(lǐng)域的投入將繼續(xù)加大。車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)將持續(xù)突破。自主式汽車在自動控制、體系結(jié)構(gòu)、人工智能、視覺運算等計算方面將進一步發(fā)展；協(xié)作式汽車也將通過網(wǎng)絡(luò)實時交互實現(xiàn)信息的充分共享。智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試示范區(qū)建設(shè)工作，初步形成了“5+2”的建設(shè)格局。分階段實現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)的各項應(yīng)用場景目錄第1章車聯(lián)網(wǎng)是什么？第2章車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用第3章車聯(lián)網(wǎng)的前世今生第4章車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)第5章車聯(lián)網(wǎng)的示范應(yīng)用第4章車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)4.1車聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成

4.2V2X的優(yōu)勢和發(fā)展

4.3DSRC關(guān)鍵技術(shù)4.4LTE-V2X關(guān)鍵技術(shù)

4.1車聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成

車聯(lián)網(wǎng)是以車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)和車云網(wǎng)為基礎(chǔ)，按照約定的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)交互標準，在車與車、車與路、車與行人之間，進行無線通信和信息交換的大系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。車內(nèi)網(wǎng)是指通過應(yīng)用成熟的總線技術(shù)建立的一個標準化的整車網(wǎng)絡(luò)；車際網(wǎng)是指基于專用短距離通信技術(shù)DSRC技術(shù)和LTE-V2X技術(shù)構(gòu)建的實現(xiàn)車與車和車與路邊的基礎(chǔ)設(shè)施之間中短程距離通信的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)；車云網(wǎng)（也稱車載移動互聯(lián)網(wǎng)）是指車載終端通過蜂窩移動通信技術(shù)與Internet或云端進行遠程無線連接的網(wǎng)絡(luò)。車內(nèi)網(wǎng)

車內(nèi)網(wǎng)也稱為車載局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）是指分布在汽車上的電器與電子設(shè)備在物理上互相連接，并按網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相互進行通信，以共享硬件、軟件和信息等資源為目的的電子控制系統(tǒng)。車載局域網(wǎng)車際網(wǎng)

作為物聯(lián)網(wǎng)在交通行業(yè)領(lǐng)域的典型應(yīng)用，車際網(wǎng)從技術(shù)應(yīng)用進行定義，車車/車路之間的通信一般又被稱為V2X(VehicletoEverything)或C2X（CartoEverything），包含車與車(V2V)、車與路(V2I)、車與行人(V2P)和車與云(V2N)oV2X應(yīng)用分類車云網(wǎng)

車云網(wǎng)又稱車載移動互聯(lián)網(wǎng)，通過2G/3G/4G等移動蜂窩技術(shù)，可以將汽車變成一個快速移動的互聯(lián)網(wǎng)終端，使得汽車的駕乘體驗更為安全、舒適。車載移動互聯(lián)網(wǎng)第4章車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)4.1車聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成

4.2V2X的優(yōu)勢和發(fā)展

4.3DSRC關(guān)鍵技術(shù)4.4LTE-V2X關(guān)鍵技術(shù)

V2X的優(yōu)勢

V2X技術(shù)采用車載自組織網(wǎng)等工作模式，突破網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的限制，其實質(zhì)即是通過提供實時、高可靠的和可操作的信息流來重新定義交通，以提高安全性、效率，實現(xiàn)環(huán)保要求。特別是在網(wǎng)絡(luò)時延方面，未來的V2X技術(shù)可以將端到端的通信時延控制在10ms以內(nèi)，這對于保障車輛在行駛過程中的安全至關(guān)重要。基于蜂窩移動通信系統(tǒng)的V2X工作的模式設(shè)備對設(shè)備(Device-to-Device，D2D)設(shè)備對基站(Device-to-BaseStation，D2B)設(shè)備對網(wǎng)絡(luò)(Device-to-Network，D2N)V2X的優(yōu)勢

蜂窩模式：隨著相關(guān)車輛數(shù)量的增加，當(dāng)需要相互通信的車輛數(shù)為N時，則需要的N*N個鏈路。N輛車首先需要將需要的BSM消息發(fā)送給基站，需要N份上行鏈路；然后基站需要將每個BSM消息發(fā)送給另外N-1輛汽車，需要N*(N-1)個下行鏈路。直通傳輸方式：每輛車只需要將BSM消息直接廣播出去即可，需要N個廣播鏈路。V2X的優(yōu)勢

蜂窩模式：A車首先需要把安全消息發(fā)送給基站，用時T1；然后基站將該消息解調(diào)，甚至還需要核心網(wǎng)和應(yīng)用服務(wù)器處理，用時T2；最后基站將安全消息發(fā)送給B車，用時T3。直通傳輸方式：A車可直接將安全消息發(fā)送給B車、用時T0。短距直通時延T0將遠小于通常蜂窩網(wǎng)的所用時延T1+T2+T3V2X的應(yīng)用場景

基于PC5的V2X應(yīng)用場景基于Uu接口的V2X應(yīng)用場景V2X的應(yīng)用場景

基于PC5和Uu接口的V2X應(yīng)用場景A基于PC5和Uu接口的V2X應(yīng)用場景BV2X的發(fā)展預(yù)測

在未來，結(jié)合5G技術(shù)，5G-NRV2X能夠提供更高的可靠性、數(shù)據(jù)傳輸率和更低的時延實現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)自動駕駛的應(yīng)用。V2X通信系統(tǒng)要能夠滿足如下條件：特別低的時延（比如1ms的端到端時延）；特別高的可靠性（比如接近100％）；較高的上行數(shù)據(jù)速率（比如車流量較大場景下每輛車達到10Mbps）；較高的下行數(shù)據(jù)速率（比如車流量較大場景下每輛車達到10Mbps）；較高的移動性（比如絕對速度超過200km／h，相對速度超過400km／h）；支持一點到多點的數(shù)據(jù)傳輸（比如多播業(yè)務(wù)和廣播業(yè)務(wù)）；支持較高的定位精度（比如達到0.1m）。支持大數(shù)量車輛連接（比如應(yīng)用場景中車輛可以超過10000輛）。第4章車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)4.1車聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成

4.2V2X的優(yōu)勢和發(fā)展

4.3DSRC關(guān)鍵技術(shù)4.4LTE-V2X關(guān)鍵技術(shù)

DSRC通信模式

DSRC系統(tǒng)包含車載裝置（OnBoardUnit，OBU）與路側(cè)裝置（RoadSiteUnit,RSU）兩項重要組件。DSRC的通信通過兩種類型的無線信道進行傳輸：單一的控制信道和多層次服務(wù)信道?？刂菩诺乐饕糜趥鬏擶AVE短消息和系統(tǒng)管理消息，如WAVE服務(wù)公告（WAVEServiceAdvertisements，WSA）；服務(wù)信道一般常見于常見的應(yīng)用數(shù)據(jù)傳輸。在實際的通信中，通過WAVE的控制接口，使得信息在不同的實體之間進傳遞。DSRC幀結(jié)構(gòu)

IEEE802.l1p采用正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制技術(shù)，是IEEE802.11a標準的擴展?！獋€完整的802.l1p的幀結(jié)構(gòu)包括3部分，PLCP導(dǎo)頻（PhysicalLayerConvergenceProtocolPreamble）、信號域（SignalField）與數(shù)據(jù)域（DataField）。

DSRC幀結(jié)構(gòu)

PLCP頭中包含了后續(xù)PLCP服務(wù)數(shù)據(jù)單元（PLCPServiveDataUnit，PSDU）的基本信息：長度（LENGTH）、調(diào)制速率（RATE）、奇偶校驗位（Parity），以及服務(wù)域（SERVICE）等物理層PLCP協(xié)議數(shù)據(jù)單元DSRC物理層關(guān)鍵過程

1、自動增益控制(AutomaticGainControl,AGC)模擬功率估計單元、數(shù)字功率估計單元和控制單元是自動增益控制AGC的3個主要構(gòu)成能部分。模擬功率估計單元由接收信號濾波器（RSSIFilter）、模擬濾波器（AnalogRSSI）、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（Analog-to-DigitalConverter，ADC）6bit構(gòu)成。模擬功率估計單元計算信道濾波后模擬信號的功率均值、對功率均值取對數(shù)、對將對數(shù)值采用6比特的ADC進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，最后將6比特的RSSI輸入控制模塊。數(shù)字功率估計單元由10比特的ADCADC10bit-、總功率估計器（TotalPowerEstimation）構(gòu)成。數(shù)字功率估計單元將PGA輸出信號經(jīng)過10比特ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后計算數(shù)字信號的功率均值，并將該功率均值輸入到控制模塊?？刂茊卧饕巧蒐NA和PGA的增益系數(shù)，并且控制相關(guān)設(shè)備的激活與休眠。DSRC物理層關(guān)鍵過程

2、DSRC的前導(dǎo)序列檢測802.11p是異步系統(tǒng)，所以接收端并不知道待接收信號什么時候到達，因此需要進行前導(dǎo)序列檢測，大致判斷有無信號到達。由Schmidl和Cox提出的前導(dǎo)序列檢測，在當(dāng)前被認為是標準的算法。DSRC物理層關(guān)鍵過程

2、DSRC的前導(dǎo)序列檢測802.11p是異步系統(tǒng)，所以接收端并不知道待接收信號什么時候到達，因此需要進行前導(dǎo)序列檢測，大致判斷有無信號到達。由Schmidl和Cox提出的前導(dǎo)序列檢測，在當(dāng)前被認為是標準的算法。該時延與相關(guān)算法利用了前導(dǎo)序列的周期性DSRC物理層關(guān)鍵過程

3、DSRC的凈信道估計當(dāng)接收信號功率等于或大于最小接收靈敏度(-85dBmfor10MHzchannelspacing)并且檢測到前導(dǎo)序列，那么將在一個符號周期內(nèi)通過CCA指示>90%的概率信道處于忙狀態(tài)。如果沒有檢測到前導(dǎo)序列，但是接收信號功率大于最小接收靈敏度20dB以上，CCA也將指示信道處于忙狀態(tài)。DSRC物理層關(guān)鍵過程

4、DSRC的定時估計雖然802.11p是異步系統(tǒng)，但是僅有知道OFDM符號的準確到達時間，才能正確解調(diào)，所以在接收端需要定時估計。定時估計分為粗定時估計和精確的定時估計。其中粗定時估計利用短前導(dǎo)序列，精確的定時估計利用長前導(dǎo)碼來完成。粗定時估計精定時估計DSRC的資源調(diào)度

802.11p從802.11e那里借用了增強分布式信道接入(EDCA)機制，是分布式協(xié)調(diào)功能(DCF)的增強版本，用于支持無中心的直通傳輸模式。

其主要采用載波監(jiān)聽多址接入及沖突避免(CSMA/CA)機制，解決共享信道上多個節(jié)點同時發(fā)送時造成資源沖突的問題，并在CSMA/CA的基礎(chǔ)上引入不同的接入類型，為不同業(yè)務(wù)類型提供不同的訪問優(yōu)先級。不同的優(yōu)先級由不同的EDCA參數(shù)加以區(qū)分，EDCA參數(shù)包括仲裁幀間間隔(AIFS)和競爭窗口(CW)oDSRC的擁塞控制CSMA/CA機制中，在接入車載終端數(shù)較少、信道忙碌比率(CBR)較低時，信號可以被快速地發(fā)送出去。但是當(dāng)車載終端增加過多時，會出現(xiàn)3個問題。忙轉(zhuǎn)閑狀態(tài)下信道忙碌比率過高時車載終端較多時擁塞控制的基本策略為：每個終端都基于Cc-Ct確定信號的最大發(fā)送功率和發(fā)送速率,其中Cc為系統(tǒng)的當(dāng)前CBR值。DSRC的通信安全

DSRC使用應(yīng)用層安全機制來保證V2X通信的安全，針對V2X應(yīng)用層安全設(shè)計了一套管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)全名為SecurityCredentialManagementSystem（SCMS）,包含了證書頒發(fā)、證書撤銷、終端安全信息收集、數(shù)據(jù)管理、異常分析等一系列與安全相關(guān)的功能，以此確保V2X的安全通信。LocationObscurerProxy（位置模糊化代理服務(wù)器，LOP）MisbehaviorAuthority（異常分析系統(tǒng)，MA）RequestCoordination（請求同步服務(wù)器，RC）SCMSManager（SCMS管理服務(wù)器）DeviceConfigManager（設(shè)備配置管理器，DCM）RootCA（根CA，RCA）EnrollmentCA（登記CA，ECA）PseudoymCA（匿名CA，PCA）RegistrationAuthority（注冊認證服務(wù)器，RA）IntermediateCA（中級CA，ICA）LinkageAuthority（鏈接值服務(wù)器，LA）第4章車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)4.1車聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成

4.2V2X的優(yōu)勢和發(fā)展

4.3DSRC關(guān)鍵技術(shù)4.4LTE-V2X關(guān)鍵技術(shù)

LTE-V2X關(guān)鍵技術(shù)

LTE-V2X是以LTE蜂窩網(wǎng)絡(luò)為V2X基礎(chǔ)的車聯(lián)網(wǎng)專有協(xié)議。我國于2017年底完成LTE-V2X標準體系建設(shè)、標準規(guī)范制定等工作,包括制定完成《基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信技術(shù)總體技術(shù)要求》《基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信技術(shù)空中接口技術(shù)要求》《基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信技術(shù)安全總體技術(shù)要求》等中國通信標準化協(xié)會行業(yè)標準，以及《合作式智能交通運輸系統(tǒng)專用短程通信網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層技術(shù)要求》等國家標準。LTE-V2X的通信模式

LTE-V2X分為兩種工作方式，一種是終端之間直通傳輸通信方式，其中終端之間的空中接口稱為PC5接口；另一種是終端與基站之間的上/下行鏈路通信方式，其中終端和基站之間的空中接口稱為Uu接口。LTE-V2X的幀結(jié)構(gòu)

基于PC5接口的直通鏈路的發(fā)送由長度為Tf的無線幀組成，每個無線幀包含20個長度為Tslot的時隙。一個直通鏈路子幀包含兩個連續(xù)的時隙，并從偶數(shù)時隙起始。其中：Tf=307200Ts=10ms，Tslot=15360Ts=0.5ms，Ts=l/30720000LTE-V2X的幀結(jié)構(gòu)

一個子幀長度為1ms，一個子幀包含兩個時隙，一個時隙包含7個SC-FDMA符號。頻域上的12個連續(xù)的子載波和時域上的7個連續(xù)的SC-FDMA符號構(gòu)成一個資源塊，子載波間隔為15KHz，對應(yīng)頻域中的180KHz和時域中的一個時隙。頻域上的一個子載波和時域上的一個符號構(gòu)成一個資源單元車聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)對時延比較敏感，為了實現(xiàn)快速的信號發(fā)送與接收，對子幀結(jié)構(gòu)做了增強。子幀的第一個符號在接收端可用于AGC調(diào)整，子幀的最后一個符號用作GP，GP采用puncture的方法進行RE的映射，該結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)子幀級的收發(fā)轉(zhuǎn)換LTE-V2X的物理信道

為支持基于LTE的V2X直通鏈路發(fā)送，PC5接口應(yīng)支持直通鏈路共享信道(SL-SCH)等傳輸信道、直通鏈路廣播信道(SL-BCH)和直通鏈路控制信息(SCI)。作用如下：直通鏈路物理共享信道，PSSCH，用于承載業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)直通鏈路物理廣播信道，PSBCH，用于同步控制及調(diào)整直通鏈路物理控制信道，PSCCH，用于承載PSSCH解調(diào)所需的控制信息LTE-V