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车联网

车联网

分类: 电子工程
属性: 技术
最后修改时间: 2024年04月10日
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车联网(Internet of Vehicle)简称为IOV,依据车辆位置、速度和路线等信息,所构建的交互式的无线网络。

       车联网是通过GPSRFID传感器、摄像头图像处理等装置,完成车辆自身环境和状态信息的采集,通过互联网和计算机技术,把所有的车辆可以将自身的各种信息传输汇聚到中央处理器,对这些信息进行分析和处理,计算出不同车辆的最佳路线,及时报告路况、天气并安排信号灯周期等,最终实现汽车、道路与人的有机互动,实现车辆和交通的智能化

       车联网的内涵主要指:车辆上的车载设备通过无线通信技术,对信息网络平台中的所有车辆动态信息进行有效利用,在车辆运行中提供不同的功能服务。可以发现,车联网表现出以下几点特征:车联网能够为车与车之间的间距提供保障,降低车辆发生碰撞事故的几率;车联网可以帮助车主实时导航,并通过与其它车辆和网络系统的通信,提高交通运行的效率。

定义

       车联网的概念源于物联网,即车辆物联网,是以行驶中的车辆为信息感知对象,借助新一代信息通信技术,实现车与X(即车与车、人、路、服务平台)之间的网络连接,提升车辆整体的智能驾驶水平,为用户提供安全、舒适、智能、高效的驾驶感受与交通服务,同时提高交通运行效率,提升社会交通服务的智能化水平。

       车联网通过新一代信息通信技术,实现车与云平台、车与车、车与路、车与人、车内等全方位网络链接,主要实现了“三网融合”,即将车内网、车际网和车载移动互联网进行融合。 车联网是利用传感技术感知车辆的状态信息,并借助无线通信网络与现代智能信息处理技术实现交通的智能化管理,以及交通信息服务的智能决策和车辆的智能化控制。 

       1、车与云平台间的通信是指车辆通过卫星无线通信或移动蜂窝等无线通信技术实现与车联网服务平台的信息传输,接受平台下达的控制指令,实时共享车辆数据

       2、车与车间的通信是指车辆与车辆之间实现信息交流与信息共享,包括车辆位置、行驶速度等车辆状态信息,可用于判断道路车流状况。

       3、车与路间的通信是指借助地面道路固定通信设施实现车辆与道路间的信息交流,用于监测道路路面状况,引导车辆选择最佳行驶路径。 

       4、车与人间的通信是指用户可以通过Wi-Fi蓝牙、蜂窝等无线通信手段与车辆进行信息沟通,使用户能通过对应的移动终端设备监测并控制车辆。

       5、车内设备间的通信是指车辆内部各设备间的信息数据传输,用于对设备状态的实时检测与运行控制,建立数字化的车内控制系统

发展历程

       车联网在国外起步较早。在20世纪60年代,日本就开始研究车间通信。2000年左右,欧洲和美国也相继启动多个车联网项目,旨在推动车间网联系统的发展。2007年,欧洲6家汽车制造商(包括BMW等)成立了Car2Car通信联盟,积极推动建立开放的欧洲通信系统标准,实现不同厂家汽车之间的相互沟通。2009年,日本的VICS车机装载率已达到90%。而在2010年,美国交通部发布了《智能交通战略研究计划》,内容包括美国车辆网络技术发展的详细规划和部署。 

       与国外车联网产业发展相比,我国的车联网技术直至2009年才刚刚起步,最初只能实现基本的导航、救援等功能。随着通信技术的发展,2013年国内汽车网络技术已经能够实现简单的实时通信,如实时导航和实时监控。在2014-2015年,3GLTE技术开始应用于车载通信系统以进行远程控制。2016年9月,华为、奥迪、宝马和戴姆勒等公司合作推出5G汽车联盟(5GAA),并与汽车经销商和科研机构共同开展了一系列汽车网络应用场景。此后至2017年底,国家颁布了多项方案,将发展车联网提到了国家创新战略层面。在这期间,人工智能大数据分析等技术的发展使得车载互联网更加实用,如企业管理和智能物流。此外ADAS等技术可以实现与环境信息交互,使得UBI业务的发展有了强劲的助推力。未来,依托于人工智能、语音识别大数据等技术的发展,车联网将与移动互联网结合,为用户提供更具个性化的定制服务。

       在2021中国互联网大会上发布的《中国互联网发展报告(2021)》指出,中国车联网标准体系建设基本完备,车联网成为汽车工业产业升级的创新驱动力。 车联网的装机率大概有三百多万台,市场增长率有107%,渗透率有15%。说明整个的车连接到互联网上已经形成了一个非常好的趋势,而且具备了一些规模。

       2023年4月,工业和信息化部分别复函湖北省人民政府、浙江省人民政府、广西壮族自治区人民政府,支持湖北(襄阳)、浙江(德清)、广西(柳州)创建国家级车联网先导区。

有什么功能?

       1、ECU电子控制单元与OBD车载自动诊断系统

       这两个系统在车联网中负责监控和诊断车辆的运行状态。配合智能车载系统可以实现对车辆的不完全控制,如智能泊车(自动识别车位驶入或驶出)、自适应巡航(行驶中自动与前车保持相对固定的距离)、主动式碰撞预防系统(侦测到即将发生碰撞时自动施加制动力)等。由此衍生的各种概念,可以说这是车联网未来发展的基石。

       2、车机互联

       国外以苹果carplay、android auto为代表,国内以百度Carlife为代表的车载系统。可以将手机的内容投射到车机屏幕上,让车机更具灵活性和延展性,旨在改变车内的视听娱乐体验。虽然只解决了从手机屏幕向另一块屏幕转移的问题,但是最终还是朝向人机交互阶的高智能化方向发展。

       3、无人驾驶

       对于车联网的分级,欧美各有不同,中汽协提出共五级(阶段),第一至第五阶段分别为:驾驶资源辅助阶段、部分自动化阶段、有条件自动化阶段、高度自动化阶段,以及完全的自动化。目前普遍到第三阶段,而无人驾驶需要注入的东西有太多了,包括云计算、信息处理、通信技术、智能交通、数据共享等,简直就是可预见到的车联网产物。

带来的好处?

       1、畅通无阻更便利

       你是否有过这样的经历:路上出点小事故,交通就堵成一片。但在车联网时代,每辆汽车都具备GPS定位和一颗“眼睛”,汽车就可以将路况上传给交通管理部门,由云端控制车流,进行路线规划,避免交通拥堵。

       2、放心驾驶更安全

       行车安全是我们最关心的事情。车联网到来后,汽车能够通过自身传感器主动探索周边环境。能连接城市各类红绿灯和其他管制信号,实现自动提示,并规避危险。随着车联网的发展,未来实现零交通事故率不是梦。

       3、低碳出行更环保

       在低碳社会的进程中,车联网带来的智能交通将成为节能降耗的重要推手。它可以承担20%的节能减排任务,人、车、路三者构成的流畅交通网络将大幅减少额外的燃油消耗和污染。

       可以说,车联网功能让汽车不再单纯的只是汽车,或许比喻为长着四个车轮的手机更加合适。我们都知道手机上网使用流量是要付钱买套餐的,而车联网功能也一样需要支付相应的移动网费用。

体系结构

       车联网技术是在交通基础设备日益完善和车辆管理难度不断加大的背景下被提出的,到目前为止仍处于初步的研究探索阶段,但经过多年的发展,当前已基本形成了一套比较稳定的车联网技术体系结构。在车联网体系结构中,主要由三大层次结构组成,按照其层次由高到低分别是应用层、网络层和采集层。 

1、应用层

       应用层是车联网的最高层次,可以为联网用户提供各种车辆服务业务,从当前最广泛就业的业务内容来看,主要就是由全球定位系统取得车辆的实时位置数据,然后返回给车联网控制中心服务器,经网络层的处理后进入用户的车辆终端设备,终端设备对定位数据进行相应的分析处理后,可以为用户提供各种导航、通信、监控、定位等应用服务。 

2、网络层

       网络层主要功能是提供透明的信息传输服务,即实现对输入输出的数据的汇总、分析、加工和传输,一般由网络服务器以及WEB服务组成。GPS定位信号及车载传感器信号上传到后台服务中心,由服务器对数据进行统计的管理,为每辆车提供相应的业务,同时可以对数据进行联合分析,形成车与车之间的各种关系,成为局部车联网服务业务,为用户群提供高效、准确、及时的数据服务。 

3、采集层

       采集层负责数据的采集,它是由各种车载传感器完成的,包括车辆实时运行参数、道路环境参数以及预测参数等等,例如车速、方向、位置、里程、发动机转速、车内温度等等。所有采集到的数据将会上传到后台服务器进行统一的处理与分析,得到用户所需要的业务数据,为车联网提供可靠的数据支持。

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