车联网

72021年部分城市建立的车联网示范区

车联网是什么

车联网( lnternet of Vehicles )源于物联网，是物联网的一个特定领域，即将车辆以及与车辆行驶相关的包括道路基础设施、行人、公众电信网及与车载服务相关的云平台和服务平台相连接的泛在网络。

根据中国信通院对车联网的定义，车联网是借助新一代信息和通信技术，实现车内、车与车、车与路、车与人、车与服务平台的全方位网络连接，提升汽车智能化水平和自动驾驶能力，构建汽车和交通服务新业态，从而提高交通效率，改善汽车驾乘感受，为用户提供智能、舒适、安全、节能、高效的综合服务。网络连接、汽车智能化、服务新业态是车联网的三个核心。

根据亿欧智库，车联网有广义和狭义之分，广义的车联网指按照一定的通信协议和数据交互标准，在“人-车-路-云“之间进行信息交换的网络。即首先实现汽车智能网联化，再利用各种传感技术，感知车辆状态信息，并借助无线通信网络与大数据分析技术实现交通的智能化管理。整体而言，车联网产业是汽车、电子、信息通信、道路交通运输等行业深度融合的新型产业形态。狭义概念中车联网是智能网联汽车的重要组成部分，是指通过搭载先进传感器、控制器、执行器等装置，运用信息通信、互联网、大数据、云计算、人工智能等新技术，具有部分或完全自动驾驶功能，由单纯交通运输工具逐步向智能移动空间转变的新一代汽车。智能汽车通常也被称为智能网联汽车、自动驾驶汽车、无人驾驶汽车等。

车联网架构

1从功能上看，根据数观天下《2019智能网联汽车行业专题报告》^[1]车联网是“端管云”组成的三层架构:

(1)端:端系统是汽车的智能传感器，负责采集与获取车辆的智能信息，感知行车状态与环境；是具有车内通信、车间通信、车网通信的泛在通信终端。

(2)管:解决车与车(V2V)、车与路(V2R)、车与网(V2I)、车与人(V2H)等的互联互通，实现车辆自组网及多种异构网络之间的通信与漫游，在功能和性能上保障实时性、可服务性与网络泛在性，同时它是公网与专网的统一体。

(3)云:车联网是一个云架构的车辆运行信息平台，它的生态链包含了ITS、物流、客货运、危特车辆、车辆管理、汽车制造商、4S店、车管、保险、紧急救援、移动互联网等，是多源海量信息的汇聚，因此需要虚拟化、安全认证、实时交互、海量存储等云计算功能，其应用系统也是围绕车辆的数据汇聚、计算、调度、监控。

技术层面来讲，“端管云”分别对应三种特性:节点特性、移动特性以及数据流特性。

(1)节点特性:代表车辆自有硬件具备强大的计算能力和充足的存储能力，能够有效应对复杂的信息处理；

(2)移动特性:是指在行车过程中，由全部车辆构成的通信网络的拓扑结构在时刻快速变化着，但是由于车辆轨迹在一定程度上是可控的、可预测的，因此网络结构亦会以一定规律变化；

(3)数据流特性:体现在车辆性能数据、行车地理数据、交通路况数据等在网络中不断传输，通信负载呈波动变化，并有可能突然增大

2按照网络架构划分，车联网的体系结构可以划分为三层：感知层、网络层和应用层^[2]

(1)感知层。感知层被称作车联网的“神经末梢”，通过车载传感器、雷达以及定位系统的协同感知，将收集到的车内外行驶状态信息、交通状况信息和道路环境信息反馈给驾驶员，驾驶员根据收到的反馈信息作出行驶决策，实现感知数据辅助驾驶的功能。例如车辆前方防撞预警技术，根据传感器接收到的前方障碍物感知信息，行车人员可以预先作出下一步的行驶决策，防止撞上前方车辆。

(2)网络层。网络层充当车联网的“大脑”，主要通过车载网络、互联网以及无线通信网络分析处理感知层所收集到的数据，实现车联网网络接入、数据分析、数据传输以及车辆节点管理等功能。网络层还为终端用户提供实时的信息交互以及无线资源的分配，达到信息负载的平衡以及异构网络的无缝衔接访问功能。

(3)应用层。应用层是车联网体系架构的最高层，主要为用户提供不同的服务。根据不同用户的需求提供不同的应用程序，例如车载娱乐、远程监控以及紧急救援等功能。

车联网

车联网发展阶段

我国车联网起步于 2009 年。2009 年，上汽通用汽车将 OnStar 命名为安吉星并正式引入中国，在国内率先开启了车联网应用的前瞻探索。《汽车行业：车联网研究智能化凸显产业迎来爆发期》^[2]指出，中国车联网行业的发展大致可分为四个阶段:

①车厂主导阶段:2009-2011年。车厂作为汽车远程服务提供商，主要通过终端前装至汽车的方式，整合终端、软件、内容、服务和网络等资源。车厂将车联网归入汽车的增值模块，通过车辆销售差价收益来支付终端、内容、服务等费用；

②竞争白热化阶段:2012-2013年。第三方终端厂商大力发展，主要以PND、OBD、DVD导航仪、智能后视镜等车载终端设备为切入点，不断扩大市场，为车主提供导航、手机与车互联等应用。该时期车联网企业的盈利主要来自于终端销售的差价及服务费用；

③互联网深化阶段:2014-2016 年。互联网企业逐步进入车联网领域，通过开发契合用户需求的车联网服务，吸引更多的用户的加入；

④产业共赢阶段:2017年至今。产业融合不断加深，单向的产业链逐步演绎成多产业协作的产业共赢，融合产业主要涉及周边生活服务商、车联网应用服务商、交通设施以及汽车后市场服务商。

车联网关键技术

车用传感器技术：在众多车联网技术当中，传感器技术是一项很基础的支撑技术，在目前阶段，传感器以及涉及汽车的方方面面，比如说车速的监控、温湿度、刹车、燃料监控等等，车用传感器技术包括汽车运行监测传感器、安全系统传感器、超声波传感器、图像传感器、雷达传感器、LIDAR传感器等

C-V2X通信：2015年2月，3GPPSA1正式启动了LTE-V2X业务需求研究项目，拉开了LTE-V2X技术在3GPP各小组的标准化序幕，并于2017年3月完成V2X第一阶段标准的制定。按C-V2X按业务模式可以分为以下4类，包括：V2N(vehicle-to-network)通信，包括动态地图下载，自动驾驶相关线路规划、远程控制等；V2V(vehicle-to-vehicle)通信，包括核心防碰撞，避拥塞等安全类应用，V2V安全类应用不受限于网络覆盖；V2P(vehicle-to-pedestrian)通信，车与人之间通信，主要用于行人安全；V2I(vehicle-to-infrastructure)通信，用于车与道路设施之间通信，提供或接受本地道路交通信息。

边缘云：车联网业务中有关驾驶安全类业务的主要特征是低时延、高可靠。边缘云是在现有移动网络中实现低时延业务的使能技术之一。移动多接入边缘计算(Multi-access Edge Computing，MEC)是在靠近人、物或数据源头的网络边缘侧，融合网络、计算、存储、应用核心能力的开放平台，就近提供边缘智能服务，满足行业数字化在敏捷连接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。

网络能力开放：运营商作为传统的通信服务提供者，正在努力尝试在新的产业合作中进行角色转换，以增加新的利润营收点，网络能力开放便是其中的重要方式之一。

车联网信息安全：在车联网“端—管—云”的基本网络架构下，每一个环节都是信息安全的防护重点。车联网产业链较长，涉及到终端设备、通信设备、以及云端管理和服务平台，涉及的厂商有元器件供应商、设备生产商、整车厂商、软硬件技术提供商、通信服务商、信息服务提供商等，包括控制安全、数据安全、功能安全等各个方面。

高精度定位：位置信息为实现车联网业务的提供重要参考，位置信息越准确，车联网业务可靠性越高。因此，高精度定位研究是实现车联网业务的关键技术之一。在室外场景下，常用的定位技术包括GPS、北斗、辅助GPS(Assisted GPS，A-GPS)以及基于无线通信蜂窝网络的定位，如小区ID技术(Cell-ID)，增强型小区ID技术(Enhance Cell ID，ECID)。

语音识别技术：无论多好的触摸体验，对驾车者来说，行车过程中触摸操作终端系统都是不安全的，因此语音识别技术显得尤为重要，它将是车联网发展的助推器

车联网应用领域

车联网以“两端一云”为主体，路基设施为补充，包括智能网联汽车、移动智能终端、车联网服务平台等对象，涉及车-云通信、车-车通信、车-人通信、车-路通信、车内通信五个通信场景。

车联网

另外根据《2021年车联网发展现状分析及下游应用市场空间研究报告》，车联网具体应用在如下场景中

(1)智能驾驶:利用车路协同技术分析处理端系统采集的各种道路信息，由车载通信单元通知驾驶者或自动驾驶汽车并使之做出及时、恰当的驾驶行为；

(2)智能交通:通过车联网收集、发布信息让驾驶者掌握整个道路交通情况，便于交通管理部门的智能管理，涵盖远程指挥调度、收费路桥不停车缴费、无人值守停车管理、肇事车辆逃逸追踪等；

(3)紧急救援:车辆发生紧急情况车主按下车辆上安装的紧急按钮将紧急信号以及车辆位置等信息等通知客服中心，客服中心实现精准救援的同时还可以将车辆事故信息通知给其他车辆，方便周围车辆做出紧急避险反应或重新规划合适的行车路线；

(4)车载娱乐:通过智能座舱中车机等终端设备实现车内在线听音乐、看电影、浏览新闻、在线游戏等娱乐功能。

车联网标准体系

按照《国家车联网产业标准体系建设指南(智能交通相关)(征求意见稿)》(以下简称《指南》)，车联网标准体系总体规划分两步走。1)到2022年底，初步构建支撑车联网应用和产业发展的标准体系，完成一批智能交通基础设施、辅助驾驶等领域智能交通相关标准，制修订标准20项以上；2)到2025 年，系统形成能够支撑车联网应用和产业发展的标准体系，形成一批智能管理和服务、车路协同等领域智能交通关键标准，再完成20余项标准制修订任务，标准体系完成总数达到40项以上。

车联网

《计算机行业：交通部推进标准体系建设车联网加速落地》^[6]指出，国家车联网产业标准体系整体框架，是一个引导和推动跨领域、跨行业、跨部门合作的思路。智能交通相关标准体系与智能网联汽车、信息通信标准、车辆智能管理标准体系平行，在整个国家法律、政策、战略要求的指导下，以电子产品与服务标准体系为基础。

车联网

2021年部分城市建立的车联网示范区

北京2021.04智能网联汽车政策先行区

政策先行区实施范围：亦庄新城 225 平方公里规划范围，北京大兴国际机场，以及京台高速公路北京段、京津高速北京段、大兴机场高速公路、南五环路连接段、南六环路连接段(新机场高速口至京津高速口段)及大兴机场北线高速公路等 6 条、总长约 143 公里的高速、城市快速路段。

北京2021.05国家级车联网先导区