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車(chē)聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代,車(chē)聯(lián)網(wǎng)需要哪些關(guān)鍵技術(shù)?趨勢(shì)將會(huì)如何?

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來(lái)源:車(chē)行商行健
日期:2018-09-19 10:05:28
摘要:汽車(chē)是一個(gè)復(fù)雜而龐大的科技載體,因?yàn)槠潺嫶蟮氖袌?chǎng)體量吸引了各類(lèi)技術(shù)的投入,在車(chē)聯(lián)網(wǎng)中,將會(huì)集成哪些關(guān)鍵的技術(shù)呢?發(fā)展趨勢(shì)又將會(huì)是如何?
車(chē)聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代,車(chē)聯(lián)網(wǎng)需要哪些關(guān)鍵技術(shù)?趨勢(shì)將會(huì)如何?

  交通工具作為日常生活的必需品之一,人們對(duì)它一直保持著很高的關(guān)注度與依賴(lài)度,而人們每天在交通工具上度過(guò)的時(shí)間也是以小時(shí)計(jì)算,尤其是在大城市中,這點(diǎn)尤為明顯,相信身處北上廣深等一線城市的人深有體會(huì)。正所謂“時(shí)間就是金錢(qián)”,有數(shù)以?xún)|計(jì)的人每天能花這么多時(shí)間在交通工具上,就意味著這里面蘊(yùn)含著龐大的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。這也是車(chē)聯(lián)網(wǎng)之所以成為市場(chǎng)上的“香餑餑”根本原因。

  隨著技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)汽車(chē)等交通工具的需求絕不僅僅只是一個(gè)“搬運(yùn)工”而已,希望能夠在汽車(chē)?yán)锏臅r(shí)間可以做更多的事情,有更豐富的內(nèi)容,這就需要車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)對(duì)“汽車(chē)生活”進(jìn)行支撐。

  汽車(chē)應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)出現(xiàn)了一系列新技術(shù),包括電力系統(tǒng)的改進(jìn)、非常復(fù)雜的遠(yuǎn)程信息處理,還有自動(dòng)駕駛。今天的汽車(chē)有更多的電子產(chǎn)品。然而,隨著諸如高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)等功能成為標(biāo)準(zhǔn)配置,而不是昂貴的選項(xiàng),更多的先進(jìn)功能模塊將會(huì)進(jìn)入尋常百姓家的汽車(chē)當(dāng)中。

車(chē)聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代,車(chē)聯(lián)網(wǎng)需要哪些關(guān)鍵技術(shù)?趨勢(shì)將會(huì)如何?

  下面我們一起來(lái)探討一下,目前車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)都需要哪些關(guān)鍵的技術(shù)。

  車(chē)用傳感器技術(shù)在眾多車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)當(dāng)中,傳感器技術(shù)是一項(xiàng)很基礎(chǔ)的支撐技術(shù),在目前階段,傳感器以及涉及汽車(chē)的方方面面,比如說(shuō)車(chē)速的監(jiān)控、溫濕度、剎車(chē)、燃料監(jiān)控等等,而未來(lái),隨著智能化的程度越來(lái)越高,汽車(chē)?yán)锩嫠褂玫膫鞲衅鲾?shù)量與種類(lèi)也將會(huì)增加的更多。在車(chē)聯(lián)網(wǎng)中,主要涉及到的傳感器有:

  汽車(chē)運(yùn)行監(jiān)測(cè)傳感器在目前的汽車(chē)中,已經(jīng)有功能豐富多樣的傳感器,來(lái)監(jiān)測(cè)汽車(chē)的整體運(yùn)行狀態(tài),包括空調(diào)系統(tǒng)傳感器、空氣流量傳感器(MAF)、進(jìn)氣歧管壓力傳感器(MAP)、曲軸位置傳感器(CKP)、凸輪軸位置傳感器(CMP)、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器(ECT)、進(jìn)氣溫度傳感器(IAT)、排氣溫度傳感器、節(jié)氣門(mén)開(kāi)度傳感器、爆震傳感器、機(jī)油壓力傳感器、車(chē)速傳感器、液壓油溫度傳感器等等。

  安全系統(tǒng)傳感器主要有碰撞傳感器、安全傳感器、中央安全氣囊傳感器、安全帶傳感器、乘員區(qū)別傳感器等,其中碰撞傳感器又分為前碰撞傳感器和側(cè)碰撞傳感器。主要作用是在汽車(chē)發(fā)生碰撞時(shí),判斷碰撞的烈度和方位,然后確定安全氣囊是否起爆。

  超聲波傳感器超聲波傳感器模擬蝙蝠的導(dǎo)航模式,利用超聲波從發(fā)射到接收的時(shí)間差來(lái)確定障礙物的位置,在未來(lái)的自動(dòng)駕駛與半自動(dòng)駕駛汽車(chē)中,可以通過(guò)超聲波傳感器辨別障礙物到汽車(chē)的距離。

  圖像傳感器圖像傳感器模擬人類(lèi)的視野,利用幾個(gè)攝像頭合成汽車(chē)周?chē)沫h(huán)境圖像,立體攝像頭還能生成3D圖像。在車(chē)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中,圖像傳感器除了能識(shí)別距離外,還能識(shí)別顏色和字體,比如說(shuō)交通指示燈與指示牌,也能在其他傳感器失效時(shí)作為備用系統(tǒng),增加安全性。

  雷達(dá)傳感器雷達(dá)傳感器的基本原理也是通過(guò)電磁波遇到障礙后的反射信號(hào),能夠?qū)崟r(shí)的計(jì)算出汽車(chē)與障礙物的距離與接近速度,汽車(chē)車(chē)身四周所安裝的長(zhǎng)距離雷達(dá)與短距離雷達(dá)能實(shí)時(shí)追蹤其他車(chē)輛的速度,并通過(guò)增加自動(dòng)化駕駛的冗余度來(lái)提升安全性。

車(chē)聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代,車(chē)聯(lián)網(wǎng)需要哪些關(guān)鍵技術(shù)?趨勢(shì)將會(huì)如何?

  LIDAR傳感器LIDAR(光探測(cè)及測(cè)距)傳感器能發(fā)射不可見(jiàn)的激光光速,對(duì)周?chē)h(huán)境進(jìn)行掃描,可探測(cè)障礙物、測(cè)量距離并生成3D圖像,LIDAR傳感器結(jié)合攝像頭的數(shù)據(jù)能精確識(shí)別障礙物,判斷前方是人還是其他的動(dòng)物等等。

  C-V2X通信2015年2月,3GPPSA1正式啟動(dòng)了LTE-V2X業(yè)務(wù)需求研究項(xiàng)目,拉開(kāi)了LTE-V2X技術(shù)在3GPP各小組的標(biāo)準(zhǔn)化序幕,并于2017年3月完成V2X第一階段標(biāo)準(zhǔn)的制定。按C-V2X按業(yè)務(wù)模式可以分為以下4類(lèi),包括:

  V2N(vehicle-to-network)通信,包括動(dòng)態(tài)地圖下載,自動(dòng)駕駛相關(guān)線路規(guī)劃、遠(yuǎn)程控制等;

  V2V(vehicle-to-vehicle)通信,包括核心防碰撞,避擁塞等安全類(lèi)應(yīng)用,V2V安全類(lèi)應(yīng)用不受限于網(wǎng)絡(luò)覆蓋;

  V2P(vehicle-to-pedestrian)通信,車(chē)與人之間通信,主要用于行人安全;

  V2I(vehicle-to-infrastructure)通信,用于車(chē)與道路設(shè)施之間通信,提供或接受本地道路交通信息。

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  LTE-V2X的分類(lèi)

  同時(shí)C-V2X根據(jù)接口的不同又可分為V2X-Direct和V2X-Cellular兩種通信方式。V2X-Direct通過(guò)PC5接口,采用車(chē)聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)用頻段,實(shí)現(xiàn)車(chē)車(chē)、車(chē)路、車(chē)人之間直接通信,時(shí)延較低,支持的移動(dòng)速度較高,但需要有良好的資源配置及擁塞控制算法。V2X-Cellular則通過(guò)蜂窩網(wǎng)絡(luò)U u接口轉(zhuǎn)發(fā),采用蜂窩網(wǎng)頻段(如1.8GHz)。具體的PC5口和U u口對(duì)比如表所示。

車(chē)聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代,車(chē)聯(lián)網(wǎng)需要哪些關(guān)鍵技術(shù)?趨勢(shì)將會(huì)如何?

  邊緣云車(chē)聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)中有關(guān)駕駛安全類(lèi)業(yè)務(wù)的主要特征是低時(shí)延、高可靠。在時(shí)延需求上,輔助駕駛要求20~100ms,而自動(dòng)駕駛要求時(shí)延可低至3ms。邊緣云是在現(xiàn)有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)低時(shí)延業(yè)務(wù)的使能技術(shù)之一。

  移動(dòng)多接入邊緣計(jì)算(Multi-access Edge Computing,MEC)是在靠近人、物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè),融合網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)、應(yīng)用核心能力的開(kāi)放平臺(tái),就近提供邊緣智能服務(wù),滿(mǎn)足行業(yè)數(shù)字化在敏捷連接、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應(yīng)用智能、安全與隱私保護(hù)等方面的關(guān)鍵需求。一般情況下針對(duì)車(chē)聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景,MEC系統(tǒng)有兩種構(gòu)建方式,一種是在基站側(cè)利用若干臺(tái)通用服務(wù)器構(gòu)建的邊緣云系統(tǒng),完成流量本地卸載,及植入車(chē)聯(lián)網(wǎng)相關(guān)應(yīng)用。另一種是在基站內(nèi)部提供一定的計(jì)算能力。邊緣云提供本地化的云服務(wù),并可連接公有云或者其他網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的私有云實(shí)現(xiàn)混合云服務(wù)。

  邊緣云計(jì)算通過(guò)將本地云平臺(tái)下沉在基站側(cè),可為移動(dòng)終端提供低時(shí)延業(yè)務(wù)。通過(guò)LTE蜂窩網(wǎng)絡(luò)和MEC車(chē)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的本地計(jì)算,在緊急情況是下發(fā)警告等服務(wù)駕駛信息給車(chē)載OBU,相比現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)時(shí)延,車(chē)到車(chē)時(shí)延可降低至20ms以?xún)?nèi),大幅度減少車(chē)主反應(yīng)時(shí)間。此外,通過(guò)MEC車(chē)聯(lián)平臺(tái)還可實(shí)現(xiàn)路徑優(yōu)化分析,行車(chē)與停車(chē)引導(dǎo),安全輔助信息推送和區(qū)域交通服務(wù)指引等。

車(chē)聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代,車(chē)聯(lián)網(wǎng)需要哪些關(guān)鍵技術(shù)?趨勢(shì)將會(huì)如何?

  網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放運(yùn)營(yíng)商作為傳統(tǒng)的通信服務(wù)提供者,正在努力嘗試在新的產(chǎn)業(yè)合作中進(jìn)行角色轉(zhuǎn)換,以增加新的利潤(rùn)營(yíng)收點(diǎn),網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放便是其中的重要方式之一。5G網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放將具有更加豐富的內(nèi)涵,除了4G網(wǎng)絡(luò)定義的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部信息、QOS控制、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控能力、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)服務(wù)能力等方面能力的對(duì)外開(kāi)放外,網(wǎng)絡(luò)虛擬化、SDN技術(shù)、以及大數(shù)據(jù)分析能力的引入,也為5G網(wǎng)絡(luò)提供了更為豐富的可以開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)能力,比如:網(wǎng)絡(luò)切片的編排管理能力等。

  網(wǎng)絡(luò)能力的開(kāi)放應(yīng)結(jié)合具體業(yè)務(wù)場(chǎng)景,并綜合考慮第三方應(yīng)用平臺(tái)在系統(tǒng)架構(gòu)及業(yè)務(wù)邏輯方面的差異性,從而實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單友好的開(kāi)放。此外,網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放必須具有足夠的靈活性,隨著網(wǎng)絡(luò)功能的進(jìn)一步豐富,網(wǎng)絡(luò)能力可向第三方應(yīng)用實(shí)現(xiàn)持續(xù)開(kāi)放,而不必對(duì)第三方平臺(tái)及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自身進(jìn)行復(fù)雜的改動(dòng)。

  網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放主要包括:(1)網(wǎng)絡(luò)及用戶(hù)信息開(kāi)放;(2)無(wú)線業(yè)務(wù)及網(wǎng)絡(luò)資源開(kāi)放;(3)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算資源開(kāi)放。

  運(yùn)營(yíng)商在新的產(chǎn)業(yè)模式下,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放勢(shì)在必行,包含業(yè)務(wù)域,平臺(tái)域和網(wǎng)絡(luò)域。

車(chē)聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代,車(chē)聯(lián)網(wǎng)需要哪些關(guān)鍵技術(shù)?趨勢(shì)將會(huì)如何?

  網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放的三域架構(gòu)愿景圖

  網(wǎng)絡(luò)域包含了運(yùn)營(yíng)商的BSS/OSS、MANO、網(wǎng)絡(luò)切片和網(wǎng)元實(shí)體、MEC、大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)等網(wǎng)絡(luò)要素實(shí)體。

  其中,BSS/OSS和MANO能力的結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)切片的統(tǒng)一編排管理,以及對(duì)平臺(tái)域的能力開(kāi)放。

  網(wǎng)絡(luò)切片可支撐不同車(chē)聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求,在不同應(yīng)用場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)不同的網(wǎng)絡(luò)配置。

  網(wǎng)元實(shí)體實(shí)現(xiàn)具體的網(wǎng)絡(luò)控制能力、監(jiān)控能力、網(wǎng)絡(luò)信息以及網(wǎng)絡(luò)基本服務(wù)能力的開(kāi)放。

  大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析,并將分析結(jié)果上報(bào)給平臺(tái)域進(jìn)行對(duì)外開(kāi)放。

  其中,平臺(tái)域是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放的大腦和核心,是連接網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部能力和外部業(yè)務(wù)需求的紐帶,也是真正實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)智能化的關(guān)鍵。車(chē)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中,平臺(tái)域不僅具有網(wǎng)絡(luò)管理能力,向下實(shí)現(xiàn)連接管理、終端管理,向上實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)管理。允許第三方應(yīng)用接入,實(shí)現(xiàn)車(chē)聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)虛擬運(yùn)營(yíng)管理,因此需要具備第三方業(yè)務(wù)的簽約管理,對(duì)業(yè)務(wù)域的API開(kāi)放和計(jì)費(fèi)功能,以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)域的能力編排和能力調(diào)度功能。

  業(yè)務(wù)域包含了車(chē)聯(lián)網(wǎng)所有可以和網(wǎng)絡(luò)有交互能力的個(gè)人和企業(yè),可以是第三方業(yè)務(wù)提供商、虛擬運(yùn)營(yíng)商、終端用戶(hù),或是運(yùn)營(yíng)商的自營(yíng)業(yè)務(wù)等。業(yè)務(wù)域既可以向平臺(tái)域輸入網(wǎng)絡(luò)能力的需求信息,并接受平臺(tái)域提供的網(wǎng)絡(luò)能力,也可以向平臺(tái)域提供網(wǎng)絡(luò)域需求的能力信息,實(shí)現(xiàn)反向的能力開(kāi)放。

  車(chē)聯(lián)網(wǎng)信息安全作為低時(shí)延、高可靠通信的重要應(yīng)用,車(chē)聯(lián)網(wǎng)的信息安全問(wèn)題同樣受到重視。隨著車(chē)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,那么安全攻擊也就相應(yīng)增多。在車(chē)聯(lián)網(wǎng)“端—管—云”的基本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下,每一個(gè)環(huán)節(jié)都是信息安全的防護(hù)重點(diǎn)。車(chē)聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈較長(zhǎng),涉及到終端設(shè)備、通信設(shè)備、以及云端管理和服務(wù)平臺(tái),涉及的廠商有元器件供應(yīng)商、設(shè)備生產(chǎn)商、整車(chē)廠商、軟硬件技術(shù)提供商、通信服務(wù)商、信息服務(wù)提供商等,包括控制安全、數(shù)據(jù)安全、功能安全等各個(gè)方面。

車(chē)聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代,車(chē)聯(lián)網(wǎng)需要哪些關(guān)鍵技術(shù)?趨勢(shì)將會(huì)如何?

  車(chē)聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)環(huán)節(jié)眾多、網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題復(fù)雜,其中容易受到攻擊的部分主要包括:

  端:信息娛樂(lè)系統(tǒng)、T-box、CAN網(wǎng)絡(luò)、鑰匙;手機(jī)、手表上的App;與CAN網(wǎng)絡(luò)連接的OBD設(shè)備等;

  管:包括從車(chē)機(jī)、T-box到后臺(tái)的通訊,App到后臺(tái)的通訊等;其中V2X是車(chē)聯(lián)網(wǎng)通信的關(guān)鍵技術(shù),對(duì)于不可信節(jié)點(diǎn)的檢測(cè)、隔離以及處罰都缺乏相應(yīng)的機(jī)制;

  云:TSP后臺(tái)所在的云端服務(wù)器等;

  在解決車(chē)聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全策略上,針對(duì)不同的部分采取不同的安全防護(hù)措施。

  比如說(shuō)車(chē)載智能終端,除了硬件采取加密措施,例如芯片防護(hù)、硬件加密外,開(kāi)啟車(chē)聯(lián)網(wǎng)終端安全監(jiān)測(cè)分析,加強(qiáng)對(duì)終端應(yīng)用程序的應(yīng)用加密、安全啟動(dòng)等。

  通信安全:加強(qiáng)訪問(wèn)控制,實(shí)施分域管理,對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分域管理,將控制域與信息服務(wù)域進(jìn)行隔離,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分域管理,降低攻擊風(fēng)險(xiǎn);加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)切面的功能,網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行異常流量檢測(cè),提升車(chē)聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)能力;加強(qiáng)身份認(rèn)證及秘鑰管理,進(jìn)行基于證書(shū)的私有通信加密。

  云服務(wù)平臺(tái):采用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行安全加固,部署防火墻、入侵檢測(cè)系統(tǒng)等安全設(shè)備;建立車(chē)聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)憑證管理系統(tǒng),對(duì)車(chē)輛、移動(dòng)終端、應(yīng)用程序等進(jìn)行身份驗(yàn)證、加強(qiáng)密鑰管理;對(duì)不同業(yè)務(wù)進(jìn)行物理隔離,依照業(yè)務(wù)的安全級(jí)別采用不同級(jí)別的安全防護(hù)措施;對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理,同時(shí)建立數(shù)據(jù)共享、集中管理的核心憑條,對(duì)威脅情報(bào)及不安全因素進(jìn)行系統(tǒng)共享。

車(chē)聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代,車(chē)聯(lián)網(wǎng)需要哪些關(guān)鍵技術(shù)?趨勢(shì)將會(huì)如何?

  車(chē)聯(lián)網(wǎng)信息安全防護(hù)措施

  高精度定位位置信息為實(shí)現(xiàn)車(chē)聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的提供重要參考,位置信息越準(zhǔn)確,車(chē)聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)可靠性越高。因此,高精度定位研究是實(shí)現(xiàn)車(chē)聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)之一。

  在室外場(chǎng)景下,常用的定位技術(shù)包括GPS、北斗、輔助GPS(Assisted GPS,A-GPS)以及基于無(wú)線通信蜂窩網(wǎng)絡(luò)的定位,如小區(qū)ID技術(shù)(Cell-ID),增強(qiáng)型小區(qū)ID技術(shù)(Enhance Cell ID,ECID)。

  其中北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)是我國(guó)擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的衛(wèi)星定位系統(tǒng),目標(biāo)是形成完善的國(guó)家衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)支撐、推廣和保障體系,推動(dòng)衛(wèi)星導(dǎo)航在國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)各行業(yè)的廣泛應(yīng)用。

  而定位技術(shù)在室內(nèi)場(chǎng)景下的更為復(fù)雜,為滿(mǎn)足室內(nèi)定位性能要求,近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者及科研機(jī)構(gòu)研究利用WLAN、射頻識(shí)(Radio Frequency Identification,RFID)、超寬帶(Ultra Wide Band,UWB)、藍(lán)牙等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)移動(dòng)終端的定位技術(shù),其定位精度可達(dá)米級(jí),而采用UWB技術(shù)甚至可達(dá)厘米級(jí)精度。

車(chē)聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代,車(chē)聯(lián)網(wǎng)需要哪些關(guān)鍵技術(shù)?趨勢(shì)將會(huì)如何?

  無(wú)線定位系統(tǒng)示意圖

  無(wú)線定位系統(tǒng)主要由兩部分組成,包括信息提取和位置計(jì)算。各部分功能如下:

  信息提?。嚎捎糜诙ㄎ坏膶?duì)象包括無(wú)線信號(hào)(例如GPS、北斗、WiFi、蜂窩網(wǎng)等)、傳感器(例如加速器、陀螺儀等)以及地圖信息等,而不同的對(duì)象提取出的定位信息參數(shù)也各不相同。對(duì)于無(wú)線信號(hào),收發(fā)機(jī)之間距離信息需要通過(guò)估計(jì)兩者無(wú)線信道鏈路的參數(shù)信息來(lái)獲取,該參數(shù)包括接收信號(hào)強(qiáng)度(Received Signal Strength,RSS)、到達(dá)時(shí)間(Time of Arrival,TOA)、到達(dá)時(shí)間差(Time Difference of Arrival,TDOA)、到達(dá)角(Angle of Arrival,AOA)等。實(shí)際接收的無(wú)線信號(hào)受非視距傳輸及多徑效應(yīng)、陰影效應(yīng)的影響,因而即使精確估計(jì)信道參數(shù)信息,也難以獲取準(zhǔn)確的收發(fā)機(jī)之間的直線距離。傳感器獲得的是定位目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向、步長(zhǎng)等信息。地圖信息通常通過(guò)繪制高精地圖,獲得向量化參數(shù),用來(lái)對(duì)定位目標(biāo)進(jìn)行約束或優(yōu)化。上述參數(shù)是進(jìn)行下一步位置估計(jì)的前提。

  位置計(jì)算:定位算法是整個(gè)定位系統(tǒng)性能的關(guān)鍵性影響因素,一方面要求定位算法有較好的精準(zhǔn)度;另一方面又要求定位系統(tǒng)有較低的復(fù)雜度和時(shí)延。精準(zhǔn)度與復(fù)雜度之間的平衡,是定位系統(tǒng)開(kāi)發(fā)考慮的重要因素。根據(jù)提取參數(shù)的不同,采用的定位算法也各不相同。例如根據(jù)無(wú)線信號(hào)提取的參數(shù),可以采用非線性方程組算法、最優(yōu)化算法或圖樣匹配算法,而采用傳感器信息和地圖信息則可采用位置跟蹤算法,包括粒子濾波、路徑約束等。另外,在高精度定位系統(tǒng)中,通常采用多源信息融合的混合定位算法。

  語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)無(wú)論多好的觸摸體驗(yàn),對(duì)駕車(chē)者來(lái)說(shuō),行車(chē)過(guò)程中觸摸操作終端系統(tǒng)都是不安全的,因此語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)顯得尤為重要,它將是車(chē)聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的助推器。成熟的語(yǔ)音技術(shù)能夠讓司機(jī)通過(guò)嘴巴來(lái)對(duì)車(chē)聯(lián)網(wǎng)發(fā)號(hào)施令索取服務(wù),能夠用耳朵來(lái)接收車(chē)聯(lián)網(wǎng)提供的服務(wù),這是最適合車(chē)這個(gè)快速移動(dòng)空間的應(yīng)用體驗(yàn)的。成熟的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)依賴(lài)于強(qiáng)大的語(yǔ)料庫(kù)及運(yùn)算能力,因此車(chē)載語(yǔ)音技術(shù)的發(fā)展本身就得依賴(lài)于網(wǎng)絡(luò),因?yàn)檐?chē)載終端的存儲(chǔ)能力和運(yùn)算能力都無(wú)法解決好非固定命令的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù),而必須要采用基于服務(wù)端技術(shù)的“云識(shí)別”技術(shù)。

  當(dāng)然,技術(shù)是不斷發(fā)展變化的,在車(chē)聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中,肯定會(huì)碰到現(xiàn)在還沒(méi)有想到的問(wèn)題,也會(huì)有新的技術(shù)與解決方案出現(xiàn),未來(lái)車(chē)聯(lián)網(wǎng)將會(huì)如何,我們拭目以待。

車(chē)聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代,車(chē)聯(lián)網(wǎng)需要哪些關(guān)鍵技術(shù)?趨勢(shì)將會(huì)如何?

  車(chē)聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì):

  1、傳感器技術(shù)及傳感信息整合

  “車(chē)聯(lián)網(wǎng)是車(chē)、路、人之間的網(wǎng)絡(luò)”,車(chē)聯(lián)網(wǎng)中的傳感技術(shù)應(yīng)用主要是車(chē)的傳感器網(wǎng)絡(luò)和路的傳感器網(wǎng)絡(luò)。車(chē)的傳感器網(wǎng)絡(luò)又可分為車(chē)內(nèi)傳感器網(wǎng)絡(luò)和車(chē)外傳感器網(wǎng)絡(luò)。車(chē)內(nèi)傳感器網(wǎng)絡(luò)是向人提供關(guān)于車(chē)的狀況信息的網(wǎng)絡(luò),比如遠(yuǎn)程診斷就需要這些狀況信息,以供分析判斷車(chē)的狀況;車(chē)外傳感器網(wǎng)絡(luò)就是用來(lái)感應(yīng)車(chē)外環(huán)境狀況的傳感器網(wǎng)絡(luò),比如防碰撞的傳感器信息、感應(yīng)外部環(huán)境的攝像頭,這些信息可以用來(lái)增強(qiáng)安全和作為輔助駕駛的信息。路的傳感器網(wǎng)絡(luò)指那些鋪設(shè)在路上和路邊的傳感器構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò),這些傳感器用于感知和傳遞路的狀況信息,如車(chē)流量、車(chē)速、路口擁堵情況等,這些信息都能讓車(chē)載系統(tǒng)獲得關(guān)于道路及交通環(huán)境的信息。無(wú)論是車(chē)內(nèi)、車(chē)外,還是道路的傳感器網(wǎng)絡(luò),都起到了車(chē)內(nèi)狀況和環(huán)境感知的作用,其為“車(chē)聯(lián)網(wǎng)”獲得了獨(dú)特(有別于現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng))的”內(nèi)容”,整合這些”內(nèi)容”,即整合傳感網(wǎng)絡(luò)信息,將是“車(chē)聯(lián)網(wǎng)”重要的技術(shù)發(fā)展內(nèi)容,也是極具特色的技術(shù)發(fā)展內(nèi)容。

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  2、開(kāi)放的、智能的車(chē)載終端系統(tǒng)平臺(tái)

  就像互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的電腦、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中的手機(jī),車(chē)載終端是車(chē)主獲取車(chē)聯(lián)網(wǎng)最終價(jià)值的媒介,可以說(shuō)是網(wǎng)絡(luò)中最為重要的節(jié)點(diǎn)。當(dāng)前,很多車(chē)載導(dǎo)航娛樂(lè)終端并不適合“車(chē)聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展,其核心原因是采用了非開(kāi)放的、非智能的終端系統(tǒng)平臺(tái)?;诓婚_(kāi)放、不夠智能的終端系統(tǒng)平臺(tái)是很難被打造成網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng)的。這方面可以參看智能手機(jī)領(lǐng)域來(lái)感受到這一點(diǎn)的重要:大量的開(kāi)發(fā)者基于蘋(píng)果公司的IOS和Google的Android終端操作系統(tǒng)都構(gòu)建了幾十萬(wàn)款應(yīng)用,這些應(yīng)用為這兩個(gè)手機(jī)網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)造了核心價(jià)值。而這一切都是因?yàn)殚_(kāi)發(fā)者可以基于這樣的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)應(yīng)用,特別是Google的Android系統(tǒng),源代碼完全開(kāi)放,可以被裁減和優(yōu)化。因此,從目前來(lái)看Google的Android也將會(huì)成為車(chē)聯(lián)網(wǎng)終端系統(tǒng)的主流操作系統(tǒng),它天然為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用而生,并專(zhuān)為觸摸操作設(shè)計(jì),體驗(yàn)良好、可個(gè)性化定制,應(yīng)用豐富且應(yīng)用數(shù)量快速增長(zhǎng),已經(jīng)形成了成熟的網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng)。反觀當(dāng)前車(chē)載終端用得最多的WinCE,可以說(shuō)是一個(gè)封閉的系統(tǒng),很難有進(jìn)一步發(fā)展的空間,因?yàn)閼?yīng)用少得可憐,任何修改都由于微軟的封閉策略而無(wú)能為力,辛辛苦苦開(kāi)發(fā)了上網(wǎng)功能,卻無(wú)特色的應(yīng)用及服務(wù)可用。在前裝市場(chǎng)上榮威350及其INKANET,在后裝市場(chǎng),路暢科技的Android平臺(tái)產(chǎn)品已經(jīng)證明了Android的價(jià)值,Android將是車(chē)載娛樂(lè)導(dǎo)航終端平臺(tái)操作系統(tǒng)的必然選擇。

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  3、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)

  無(wú)論多好的觸摸體驗(yàn),對(duì)駕車(chē)者來(lái)說(shuō),行車(chē)過(guò)程中觸摸操作終端系統(tǒng)都是不安全的,因此語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)顯得尤為重要,它將是車(chē)聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的助推器。成熟的語(yǔ)音技術(shù)能夠讓司機(jī)通過(guò)嘴巴來(lái)對(duì)車(chē)聯(lián)網(wǎng)發(fā)號(hào)施令索取服務(wù),能夠用耳朵來(lái)接收車(chē)聯(lián)網(wǎng)提供的服務(wù),這是最適合車(chē)這個(gè)快速移動(dòng)空間的應(yīng)用體驗(yàn)的。成熟的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)依賴(lài)于強(qiáng)大的語(yǔ)料庫(kù)及運(yùn)算能力,因此車(chē)載語(yǔ)音技術(shù)的發(fā)展本身就得依賴(lài)于網(wǎng)絡(luò),因?yàn)檐?chē)載終端的存儲(chǔ)能力和運(yùn)算能力都無(wú)法解決好非固定命令的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù),而必須要采用基于服務(wù)端技術(shù)的”云識(shí)別”技術(shù);

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  4、服務(wù)端計(jì)算與服務(wù)整合技術(shù)

  除上述語(yǔ)音識(shí)別要用到云計(jì)算技術(shù)外,很多應(yīng)用和服務(wù)的提供都要采用服務(wù)端計(jì)算、云計(jì)算的技術(shù)。類(lèi)似互聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng),終端能力有限,通過(guò)服務(wù)端計(jì)算才能整合更多信息和資源向終端提供及時(shí)的服務(wù),服務(wù)端計(jì)算開(kāi)始進(jìn)入了云計(jì)算時(shí)代。云計(jì)算將在車(chē)聯(lián)網(wǎng)中用于分析計(jì)算路況、大規(guī)模車(chē)輛路徑規(guī)劃、智能交通調(diào)度計(jì)、基于龐大案例的車(chē)輛診斷計(jì)算等。車(chē)聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)一樣都得采用服務(wù)整合來(lái)實(shí)現(xiàn)服務(wù)創(chuàng)新、提供增值服務(wù)。通過(guò)服務(wù)整合,可以使車(chē)載終端獲得更合適更有價(jià)值的服務(wù),如呼叫中心服務(wù)與車(chē)險(xiǎn)業(yè)務(wù)整合、遠(yuǎn)程診斷與現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)預(yù)約整合、位置服務(wù)與商家服務(wù)整合等等;

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  5、通信及其應(yīng)用技術(shù)

  車(chē)聯(lián)網(wǎng)主要依賴(lài)兩方面的通信技術(shù):短距離無(wú)線通信和遠(yuǎn)距離的移動(dòng)通信技術(shù),前者主要是RFID傳感設(shè)別及類(lèi)似WIFI等2.4G通信技術(shù),后者主要是GPRS、3G、LTE、4G等移動(dòng)通信技術(shù)。這兩類(lèi)通信技術(shù)不是車(chē)聯(lián)網(wǎng)的獨(dú)有技術(shù),因此技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)主要是這些通信技術(shù)的應(yīng)用,包括高速公路及停車(chē)廠自動(dòng)繳費(fèi)、無(wú)線設(shè)備互聯(lián)等短距離無(wú)線通信應(yīng)用及VOIP應(yīng)用(車(chē)友在線、車(chē)隊(duì)領(lǐng)航等)、監(jiān)控調(diào)度數(shù)據(jù)包傳輸、視頻監(jiān)控等移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用。

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  6、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

  車(chē)聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)就是物聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的融合。車(chē)聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)整合車(chē)、路、人各種信息與服務(wù),最終都是為人(車(chē)內(nèi)的人及關(guān)注車(chē)內(nèi)的人)提供服務(wù)的,因此,能夠獲取車(chē)聯(lián)網(wǎng)提供的信息和服務(wù)的不僅僅是車(chē)載終端,而是所有能夠訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的終端,因此電腦、手機(jī)也是車(chē)聯(lián)網(wǎng)的終端?,F(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)及應(yīng)用基本上都能夠在車(chē)聯(lián)網(wǎng)中使用,包括媒體娛樂(lè)、電子商務(wù)、Web2.0應(yīng)用、信息服務(wù)等。當(dāng)然,車(chē)聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)有通用互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)相比,其有兩個(gè)關(guān)鍵特性:一是與車(chē)和路相關(guān),二是把位置信息作為關(guān)鍵元素。因此需要圍繞這兩個(gè)關(guān)鍵特性發(fā)展車(chē)聯(lián)網(wǎng)的特色互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,將給車(chē)聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)更加廣泛的用戶(hù)及服務(wù)提供者。

車(chē)聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代,車(chē)聯(lián)網(wǎng)需要哪些關(guān)鍵技術(shù)?趨勢(shì)將會(huì)如何?

  上述技術(shù)和應(yīng)用應(yīng)是車(chē)聯(lián)網(wǎng)近期需要重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)和應(yīng)用,而這些技術(shù)和應(yīng)用細(xì)分下去是非常龐大的技術(shù)體系,因此需要許多廠商一起合作來(lái)共同打造這個(gè)網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng)。但是,并非要先建成了完整的技術(shù)體系才能夠開(kāi)發(fā)車(chē)聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用與服務(wù)。和現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)一樣,對(duì)用戶(hù)有價(jià)值、能夠讓用戶(hù)有良好體驗(yàn)的細(xì)分應(yīng)用都將會(huì)獲得成功。近兩年來(lái),無(wú)論是前裝市場(chǎng)上通用引入OnStar,豐臺(tái)引入G-BOOK到中國(guó),還是路暢科技率先推向后裝市場(chǎng)的車(chē)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)iBook,都證明了車(chē)聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在路上。就像PC走進(jìn)互聯(lián)網(wǎng),手機(jī)走進(jìn)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)一樣、汽車(chē)必將走進(jìn)車(chē)聯(lián)網(wǎng),且會(huì)走得很快、很遠(yuǎn)。

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