主页(http://www.cnwulian.net):车联网概念及热点技术和应用前景分析
一种是车辆有固定驾驶员,多名乘客具有拼乘权利,称为「座位共享」,如 Uber、滴滴等;
汽车智能化、网络连接、服务新业态是构成车联网的三个核心要素。图 1 给出了车联网总体示意图。值得指出的是,车联网并非单纯的网络概念,而是一个包含了汽车、通信网络和诸多相关应用与服务的产业生态 [1]。
2016 年 7 月,随着《关于深化改革推进出租汽车行业健康发展的指导意见》和《网络预约出租汽车经营服务管理暂行办法》对外公布,我国先后酝酿两年之久的出租汽车改革及网约车新政方案终于揭开神秘面纱。方案中最令人关注的是,网约车的合法地位获得明确。今后,满足条件的私家车可按一定程序转化为网约车,从事专车运营。
3.3 共享经济
当下,世界汽车工业正在经历一场大变革,新能源技术、信息通信技术、人工智能等将颠覆现有汽车技术体系,重塑汽车产业生态和商业模式。
总体来说,车联网技术围绕着智能化、网联化两条路线同步演进,并最终走向融合。
文章从端、管、云、信息安全四个方面对车联网热点技术进行分析总结,对以自动驾驶、主动安全、共享经济为代表的车联网重要应用进行了梳理和讨论。
对于未来的商业模式,互联网公司可能并不会自己造车,而是将自动驾驶控制软件提供给汽车厂商。这样的商业模式被微软(Windows)和谷歌(Android)证明是完全可行的,反倒是那些硬件厂商在苦苦找寻市场利润。
2. 车联网热点技术分析
操作系统的智能化给手机产业带来了颠覆性变化,传统手机巨头诺基亚忽视了这一变革,一夜之间被市场淘汰。如今,智能操作系统又开始影响汽车的驾驶和操控方式。未来车载操作系统将主要朝着云服务和自动驾驶两个方向发展。云服务主要基于车载操作系统的多样化 App 应用,而自动驾驶将融合传感器、图像技术、通信技术和人工智能技术做出分析决策。
V2X 是车车通信(V2V:Vehicle to Vehicle)、车路通信(V2I:Vehicleto Instruction)、车辆与行人通信(V2P:Vehicle to Pedestrian)等统称。通过 V2X 可以获得实时路况、道路信息、行人信息等一系列交通信息,是实现主动安全、自动驾驶等一系列应用的重要技术手段。
黑客对车辆信息接口的攻击,会造成车辆信息泄露甚至汽车控制系统瘫痪,进而引起事故,后果不堪设想。目前急需加快推进息安全标准、规范的编制,规范行业安全管理,加强信息安全技术研发和测试认证平台建设,提高技术支撑保障和市场服务能力。
随着车辆联网的普及和车联网大数据的完善,各种效率出行、资源调度、信息服务类的新型平台将不断涌现,实现更加科学、绿色、高效的智能交通系统。
在处理器方面,搭载人工智能的 GPU 芯片推动自动驾驶发展。由 ARM、Qualcomm 及 Imagination 所主导的 SoC 阵营,在 GPU 技术中应用最广,市占率达到 70% 以上,英特尔、AMD、Nvidia 紧随其后。汽车领域正成为芯片厂商新蓝海,消费电子产品厂商也将业务领域向汽车电子产品拓展。
2.1 「端」——我国汽车电子和软件整体处于竞争劣势
互联网是鼓励分享的,在此模式下,可以合理配置闲置资源,将市场所能提供的服务和市场的需求高效匹配,实现利益最大化。目前在美国、日本、欧洲,对汽车共享都是持鼓励和扶持的,共享经济已经成为一种新的趋势。
未来车联网大数据和云服务平台的应用必将是「混合云」的发展模式。基于「混合云」模式,用户既可以将相应隐私数据存放在私有云中,同时又可以获得公有云的计算和服务资源:
终端设备包含软、硬件两个层面。软件以车载操作系统和控制软件为主。
现阶段,ADAS 的应用在主动安全方面提供了诸多解决方案,如自动紧急刹车(AEB),即当车辆与障碍物距离小于一定安全距离时能主动产生刹车效果;车道偏离预警(LDW),即当车辆检测到汽车偏离车道时,发出报警信号等。表 1 是几种常见的 ADAS 系统功能应用。
车联网为自动驾驶的实现提供保障。自 2010 年谷歌开始布局自动驾驶车辆研发测试后,日本、欧洲、中国也紧跟其步伐,加入自动驾驶研发大军。除了谷歌、百度等互联网企业,还有奔驰、沃尔沃、长安等车企,以及博世、西门子等汽车零部件供应商都参与其中。
「管」:是指通信网络。目前 LTE-V 和短距离无线通信(DSRC:Dedicated Short Range Communications)等无线通信技术在车联网的应用逐步走向成熟,基于 5G 技术的车联网应用进入探索阶段。
表 1 常见的 ADAS 系统功能应用
2.2 「管」——V2X技术路线选择存在竞争
图 2 车用传感与雷达市场情况
交通安全一直是各国政府关注的焦点。据世界卫生组织统计,每年约有 125 万人死于交通事故,中国更是高居榜首,由此带来的经济损失巨大。汽车安全性正在经历从被动安全到主动安全的变革,未来再进一步演进到智能安全。
2.3 「云」——车联网大数据和云服务平台蕴含巨大商机
车联网发展的热点技术逐步聚焦,分布在端、管、云和信息安全四个层面:
目前,ADAS 市场主要被国外供应商垄断,在乘用车市场,大陆、德尔福、电装、奥托立夫和博世占据了约 65% 的市场 [5],国内高校、企业也加快了自主创新步伐,积极在该领域进行布局。
当然,最重要的是,渐进的方式不会颠覆汽车厂现有的商业模式。
随着车联网的普及,这些服务平台的运营项目和模式也将更加多样化,背后蕴含着巨大的产业机遇,也必将成为未来商业竞争的焦点。
一是美国、日本采用的基于 IEEE 802.11p 的 DSRC 通信标准 [3],由 IEEE在 10年前制定。由于标准发布较早,实验测试较为充分,高通、恩智浦均已推出基于 802.11p 的 V2X 无线通信芯片。
从 20 世纪 70 年代开始,新加坡在交通高峰期实施通行证制度,私家如果车辆空乘会罚款。美国旧金山在早晚高峰期,如果私家车仅有驾驶员 1 人的话,需要缴纳 4~5 美元的过桥费,而搭乘三人以上可以免费通行 [6]。截止到 2016 年,北京机动车保有量达到了 544 万辆,与纽约、巴黎、东京等城市机动车规模相当,但交通拥堵程度远超上述城市。2014 年北京交通委发布《北京市交通委员会关于北京市小客车合乘出行的意见》,鼓励上下班、节假日私家车合乘以缓解交通压力。
4. 结语
2.4 汽车信息安全隐患凸显
首先,一点一点的引入自动驾驶来升级现有的车辆安全设备有利于控制成本;
「端」:指的是车载终端、路侧终端以及手持终端等。各类终端的智能化、网联化进程加快,车载操作系统、汽车电子成为产业各方力量积极布局的焦点。
国际 V2X 专用短距离通信技术包括两条技术路线:
1. 车联网概念和内涵
目前,ADAS 产品规模化应用正在加速发展,通用、福特、丰田、沃尔沃等车企已将部分 ADAS 应用作为自己中、高端车型的标配。随着技术的成熟和成本的下降,ADAS 产品还将逐步向中低端车型渗透。
未来汽车不再仅仅是一台机械消费品,形成的车联网背后是庞大的产业服务生态,蕴含着巨大的商机。我国汽车产业必须在新形势下提前规划布局,努力提高技术创新能力,提升产品质量,才有可能借助「互联网 +」的东风扶摇直上,实现弯道超车。
私有云包括用户个人数据、政府监管、行业、企业等私有数据,例如用户的位置信息、运营车辆车内音频或视频监控信息、汽车厂商收集的相应 CAN 总线信息等。
随着技术发展和研究的深入,车联网概念不断演进。现阶段对车联网的定义是:借助新一代信息和通信技术,提升汽车智能化水平,实现车与外部(人、车、路、服务平台)的全方位网络连接,打造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。
其次,由自动驾驶事故衍生出来的法律责任风险也是不可忽视的问题;