發布時間：2022-04-22所屬分類：計算機職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘 要：隨著車聯網技術的不斷發展，車聯網技術相關問題已經日益凸顯。文章從車聯網行業動態、車聯網概念、通信技術等諸多方面進行了介紹，并對車聯網技術進行了講解，其中包括車聯網的架構、通信協議、技術標準等方面，以及未來 V2X 技術。針對未來車聯網面臨的挑戰進
摘 要：隨著車聯網技術的不斷發展，車聯網技術相關問題已經日益凸顯。文章從車聯網行業動態、車聯網概念、通信技術等諸多方面進行了介紹，并對車聯網技術進行了講解，其中包括車聯網的架構、通信協議、技術標準等方面，以及未來 V2X 技術。針對未來車聯網面臨的挑戰進行了闡述，主要涉及車聯網信息安全、運營模式、相關技術標準的制定。
關鍵詞：車聯網;通信協議;信息安全;V2X 技術
1 車聯網行業動態
在“互聯網+”、 “中國制造 2025”成為國家戰略的背景下,中國汽車企業通過智能技術的創新推動產業鏈的變革，已成為轉型升級發展的必經之路。電子信息產業的迅猛發展，特別是移動互聯時代的到來，使得車聯網相關技術得到了發展。將車聯網、云計算、大數據分析、智能駕駛等先進的技術應用到汽車上已經成為未來車輛發展的趨勢。同時，國家相關部門大力推廣“物聯網”、“智能交通”、“智慧城市”等項目和系統，這對于汽車的智能化、互聯化應用起到了強烈的推動作用。車聯網技術的研究已成為汽車融入“互聯網+” 必要條件，車聯網將在節能減排、安全、便捷等多個方面給用戶和社會帶來巨大的效益。
目前國內外相關行業都在進行車聯網技術的研究，主要涉及相關標準、協議、終端等系統的設計和研究，逐步的推動車聯網技術在實車上應用、量產落地。國內外整車廠都在進行車聯網技術的研究和開發，并且部分車廠已經實現了量產車型應用。通用汽車早在 09 年就推出車聯網技術產品 On star，并且在別克、雪佛蘭、凱迪拉克等多款車型上進行量產應用。隨后合資品牌、自主品牌相繼推出車聯網產品，例如：豐田、寶馬、現代、上汽、長安、吉利、廣汽等。
針對車聯網功能各大車廠主要圍繞車輛安防(車輛控制)、娛樂資訊、便捷服務、緊急救援、V2X(車與車通信、車與基礎設計通信等)等技術進行開發。
2 車聯網定義
傳統的車聯網定義是指裝載在車輛上的電子標簽通過無線射頻等識別技術，實現在信息網絡平臺上對所有車輛的屬性信息和靜、動態信息進行提取和有效利用，并根據不同的功能需求對所有車輛的運行狀態進行有效的監管和提供綜合服務的系統。
隨著車聯網技術與產業的發展，上述定義已經不能涵蓋車聯網的全部內容。根據車聯網產業技術創新戰略聯盟的定義，車聯網是以車內網、車際網和車載移動互聯網為基礎，按照約定的通信協議和數據交互標準，在車-X(X：車、路、行人及互聯網等)之間進行無線通訊和信息交換的大系統網絡，是能夠實現智能化交通管理、智能動態信息服務和車輛智能化控制的一體化網絡，是物聯網技術在交通系統領域的典型應用。利用車聯網的相關技術能夠實現車與基礎設施、建筑物、車與車之間的通信。就像互聯網一樣將多個車輛或者基礎設施進行聯接，實現信息互通，車主可以通過實時信息了解路況等相關信息，從而減少了交通事故的發生。
車聯網相對物聯網實施起來更具有可行性，并且與物聯網相輔相成，在車聯網的設計研究過程中，不可避免地會借鑒物聯網的研究思路和研究成果，同時發展車聯網也能對物聯網的發展進行豐富，從而加速物聯網的快速發展。
3 車聯網系統構成
如上所述，車聯網是以車內網、車際網和車載移動互聯網為基礎，在車聯網的行業中，統稱為“三網融合”的概念。如圖 1 所示。圖 1 “三網融合” 車內網：車輛本身的通信網絡，例如目前比較成熟的 CAN、LIN、Most 等，通過這些網絡可以實現車載模塊之間信息的傳輸和交互，實現車輛的控制。
車際網：即車與車之間的通信、車與基礎設施之間(車與交通設施、車與人等等)的通信網絡。
車載移動互聯網：主要是通過通信網絡(3G、4G、5G)，將手機、車載多媒體、車載終端(T-BOX)、數據中心聯接到一起形成的網絡。實現車輛的監控、車輛控制等功能。
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上述的每一部分都是車聯網的核心，是車聯網的重要組成部分，通過相應的技術手段保證三網之間信息傳遞的實時性、信息交互的準確性、信息傳輸的安全性。
4 車聯網系統功能及架構
目前國內外各大車廠進行車聯網技術的開發主要圍繞以下內容：手機 APP、車載通信終端 T-BOX、車聯網數據中心、呼叫中心、運維服務中心、相關協議、標準(通信、安全等)。功能主要圍繞車輛監控、車輛控制(啟動發動機、空調、座椅加熱)、定位、一鍵導航、救援服務等，具體系統架構如圖 2 所示。
5 車聯網系統協議的應用
在很早以前相關知名企業就已經針對車聯網技術進行了相關通信協議和標準的制定和研究，例如：NGTP(Next Generation Telematics Protocol)是由 BMW 公司牽頭，聯合另外兩家 TSPs(Telematics Service Providers)(其中一家為 “Connexis”，另外一家為“Wireless Car”)開發而成的一個 Telematics 體系框架及開放的技術標準協議(technologyneutral protocol)，它為 Telematics 產業應用提供了更大的靈活性及可擴展性。NGTP 的核心是通過開放、標準化的協議來提供服務。在很多車廠進行了廣泛的應用。
但隨著通信技術的發展，很多車廠也根據自身的情況進行通信協議應用和開發，結合互聯網行業成熟的協議、規范和標準，進行靈活的應用，在車聯網技術開發的過程中，除了車內網的通信協議的應用，更多的通信協議依賴于互聯網技術、互聯網的通信協議，例如：TCP/IP、HTTP、HTTPS、 MQTT 等。
6 車聯網未來的挑戰
目前國家和相關企業都在大力推進車聯網技術的研究，車聯網技術研究也取得了很大的進展，得到了應用，但未來車聯網仍面臨著巨大的挑戰，主要有以下幾個方面：
6.1 網絡信息安全的問題
從車企的角度，車輛的安全是非常重要的，車從一個封閉的載體，成為一個開放性的載體，融入互聯網中進行信息的交互。黑客可以通過互聯網的技術，進行車輛的攻擊，使車輛熄火、主動剎車，解鎖等動作，所以如何保證車輛的安全是一個關鍵的課題。另外，車輛網絡安全的等級也要比普通的網絡和手機網絡要高，普通的網絡和手機網絡可以承受一定程度的錯誤狀態，比如網絡癱瘓、手機系統死機，因為這些內容都不會對用戶的財產和生命安全產生威脅，但是車輛網絡安全卻不能也不允許出現類似的事情。從車企的技術角度，在這方面是比較缺乏的，需要融入互聯網安全技術，進行數據的加密、認證，增加防火墻等手段，保證車輛的安全。當然從車內網的角度，車企會從車內網架構的角度去考慮，例如增加網關等手段，保證車輛的安全。
6.2 車聯網的運營模式缺失
從運營模式的角度，對于車企而言，目前的現狀很難盈利，如何增加客戶的續費率，增加客戶的粘度，如何建立良好的運營模式是車企面臨的關鍵問題。只有將汽車思維與互聯網思維結合起來，才能找到車聯網可靠的盈利模式，目前這也是我們正在努力的方向。
6.3 V2X 技術標準問題
對車企來講，車聯網未來的發展方向一定是實現智能交通。V2X 的技術是必須要實現的，相關的技術標準也需要國家進行指導制定。國家相關部門應該聯合汽車企業、IT 行業、交通部門和通訊行業共同進行相關標準的制定以及技術的研究。V2X 技術主要是實現車輛、基礎設施等之間的通信，完成信息交互，提升用戶感知和體驗。通過 V2X 技術可以大大的提高車輛的安全，達到節油(實時交通，解決交通擁堵)、環保(減少燃油消耗)的目的。
7 總結
未來車輛的發展主要以車聯網技術為方向，車聯網技術是物聯網在智能交通方面的具體體現，車聯網的未來發展需要各個行業的共同努力來實現，需要相關技術領域的大力支持、協同合作、協同開發，共同推進車聯網的發展，充分的實現車聯網技術在實車上的應用，共同挖掘行業應用創新，打造車聯網生態系統。——論文作者：郝鐵亮，葉平，郝成龍，許茜，劉濤
參考文獻
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