计算机网络技术在汽车行业中的应用——车联网

计算机网络技术在汽车行业中的应用——车联网

韩彬

天津渤海职业技术学院

摘要：车辆联网是确保道路交通安全、实现智慧交通的重要手段。该文对车联网的概念和工作场景进行解读，举例说明了国内车联网技术应用的实际情况；从国家法规、标准，国际、国内合作，行业服务支持以及发展成果方面总结归纳国内车联网技术的发展现状。通过实例表明车联网发展的趋势和必要性。未来，汽车行业将积极探索5G和车联网的应用，引领智慧交通和城市的发展，为消费者提供更好的产品和服务。

关键词：车联网；智能网联；V2X；5G

汽车行业的一个特点是数字化程度比较高，特别容易开展互联化与智能化工作，具有强大的联网动力。随着汽车智能化的发展，小到为驾驶员导航、播放音乐，大到了解驾驶员偏好，今后甚至能够发展出高级别的自动驾驶功能。相关数据显示：2020年，全球超过55%的新出产汽车将内置车联网硬件，其中中国占比49%，到2023年已经上升到67%。根据官方调查数据：全球车联网在娱乐端的应用市场规模到2020年达到131.8亿欧元，而中国达到59亿欧元。

1  车联网介绍

车联网是以车内网、车载自组网和车载移动互联网为基础，依据特定的通信协议和数据传输标准，通过车与一切事物（路、行人、家及互联网等）之间的互联互通（V2X），从而实现交通管理的智能化和车辆的智能化，并能为驾驶者提供动态信息服务的泛在网络[1]。

车联网的实现需要3个步骤：1）将车联网设备与汽车内部的网络相联；2）将车联网设备联到互联网上；3）至少做到每辆已经联网的汽车之间互相联网（V2V），并且每辆已经联网的汽车与道路基础设施（比如红绿灯）联网（V2I），如果每辆已经联网的汽车可以与行人之间联网（V2P），就更为理想[2]。

2  车联网相关技术实例

2.1  “V2X+公交智慧出行”技术

以某公司“V2X+公交智慧出行”技术为例，该技术通过对公交车辆及交通信号灯进行网联化升级改造，运用基于C-V2X的车路协同技术，使得公交车辆拥有与红绿灯通信的能力，结合V2X产品与算法，帮助公交车辆以最短时间完成首末站行程，从而提高通行效率。

整个方案实施简单，无需大量的土建施工，只需对现有公交车进行后装智能网联车载单元OBU网联化改造，对交通信号灯加装智能网联路侧单元RSU，并实现与交通信号控制机的交互通信，便可完成“V2X+公交智慧出行”解决方案的硬件部署。

该技术的主要功能包括：

1）公交优先。

公交优先机制确保公交车能够以绿灯相位通过路口，减少了公交车在路口的等待时间。本功能在保障公交优先通过路口的同时，能够兼顾其他社会车辆以及行人的通行权益，实现了路口通行整体利益最大化。

2）红绿灯信息共享。通过对公交车的尾屏改造，当公交车行驶至有交通信号灯控制的路口或者道路上时，车载设备OBU能够收集到路侧设备RSU发送的当前红绿灯的信息（包括红绿灯状态以及相位剩余时间），并在尾屏和车载中控屏上显示出来。

2.2  5G智能网联无人驾驶技术

2019年4月，5G智能网联无人驾驶车发布会在湘湖国家旅游度假区拉开帷幕，5G智能网联无人驾驶车Sharing-VAN首次亮相。该车依靠5G网络的低时延、大带宽、高可靠性以及边缘计算等特点，以及中国移动设计的“端—边缘—云”协同的分级立体智慧交通及自动驾驶架构，通过人、车、路、云的信息交互实现了边缘计算、高精度定位、五维时空等能力，为自动驾驶汽车智能决策、协同控制提供信息服务，进而实现不同等级智能驾驶及智慧交通。

3  我国车联网产业的发展现状

近年来，中国从智能网联汽车的顶层设计、战略规划、标准法规等多方面，深入推进了产业发展。在政府和行业的推进下，智能网联汽车的技术路线逐渐清晰，关键技术也得到了提升，尤其是在环境感知技术、无线通信技术、智能互联技术、先进驾驶辅助技术等方面，在国际上已经可以与其他国家同类产品同台竞争。

3.1  国家法规要求及相关标准

根据工信部《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》要求，自2017年1月1日起对新生产的全部新能源汽车安装车载控制单元T-BOX。“T-BOX”汽车行驶记录仪可深度读取汽车CAN总线数据，它具有双核处理的CPU构架和车规级的处理芯片，能够利用新通信技术实现对可靠性、工作温度、抗干扰等方面的苛刻要求，让车辆信息智能录入、数据采集、远程控制、远程升级等诸多功能得以实现。

3.2  国际及国内合作

3.2.1  国际合作

福特旗下的子公司Autonomic在2018年12月与阿里云签署了一份合作备忘录，正式在中国市场推出由Autonomic打造的车联云平台（TMC）。为了让TMC快速并且顺利在中国开展起来，随后其联手亚马逊AWS签署了一项为期多年的全球协议，涉及云连接服务和网联汽车应用程序开发服务的使用。

3.2.2  国内合作

2019年是5G发展元年，随着5G的发展[3]，中国联通旗下车联网子公司联通智网科技有限公司（以下简称智网科技）成功携手一汽、东风汽车、广汽等9家企业达成战略性合作。这一合作预示着智网科技在车联网领域又走进了一步。

4  结论

“车联网”一词一直是近些年汽车行业的热门词汇，它是传统汽车产业和互联网新兴产业高速发展的交汇点，它使汽车不再是简单的交通工具，而是能给人们带来更为智能的驾乘体验和互动体验。随着时代的不断创新与进步，车联网必定是下一个产业的暴风口。车联网作为信息化与工业化深度融合的重要领域，将实现车与人、人与车、车与车、车与路的紧密连接，提升汽车智能化水平，为用户提供全方面的驾驶体验。未来，智能网联汽车将打通智能手机、智能家居、智能设施等，引领智慧交通和城市的发展。

参考文献

[1] 李野，王晶波，董利波，等. 物联网在智能交通中的应用研究[J]. 移动通信，2010（15）：30-34.

[2] 陈山枝，胡金玲，时岩，等. LTE-V2X车联网技术、标准与应用[J]. 电信科学，2018（4）：1-11.

[3] 尤肖虎，潘志文，高西奇，等. 5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J]. 中国科学，2014，44（5）：551-563.