一文看懂车联网未来发展趋势及现状分析 - 物联网 - 电子发烧友网

来源:未知 发布于 2019-06-12  浏览 次  
车联网是通过3G移动互联网,进行汽车的信息收集与共享,通过信息的处理,实现车与路、车与车主、车主与车主、车主与第三方服务商的沟通,让汽车生活更加智能。车友互联信息科技有限公司是3G车联网的创新者,致力于打造中国3G车联网服务第一平台,以车主需求为核心向资源方整合基于精确地理位置信息的安全驾驶、交友、娱乐、移动增值等实时互动车联网服务。感知层,承担车辆自身与道路交通信息的全面感知和采集,是车联网的神经末梢,也是车联网一枝独秀于物联网的最显著部分。通过传感器、RFID、车辆定位等技术,实时感知车况及控制系统、道路环境、车辆与车辆、车辆与人、车辆与道路基础设施、车辆当前位置等信息,为车联网应用提供全面、原始的终端信息服务。网络层,通过制定专用的能够协同异构网络通信需要的网络架构和协议模型,整合感知层的数据;通过向应用层屏蔽通信网络的类型,为应用程序提供透明的信息传输服务;通过对云计算、虚拟化等技术的综合应用,充分利用现有网络资源,为上层应用提供强大的应用支撑。应用层,车联网的各项应用必须在现有网络体系和协议的基础上,兼容未来可能的网络拓展功能。应用需求是推动车联网技术发展的源动力,车联网在实现智能交通管理、车辆安全控制、交通事件预警等高端功能的同时,还应为车联网用户提供车辆信息查询、信息订阅、事件告知等各类服务功能。安全能力,车联网的通信特点制约着车联网信息的安全性和通信能力。安全能力为车联网提供密钥管理和身份鉴别能力,确保入网车辆信息的真实性;提供信息的安全保护功能,保证数据在传输过程中不被破坏、篡改和丢弃;提供准确的位置信息,实现对车辆的定位和路径回溯;提供精确的时钟信息,保证车联网实时业务尤其是安全应用在时间上的同步。管理能力,作为车联网的控制中心,管理能力提供对入网车辆信息和路况信息的管理能力,实现车辆之间、车辆与道路基础设施之间以及不同网络之间的自由、无缝切换;实现车联网通信的QoS管理,根据不同的入网车辆信息及业务类型,提供不同的网络优先级服务。车联网是物联网技术的典型应用和当前汽车与交通技术发展的重要方向之一,对于解决汽车社会问题,支撑汽车产业升级转型具有重要意义,但是目前中国车联网的产业化普及存在一系列问题。全面阐释中国发展车联网产业的战略意义,综合分析国内外车联网产业的发展现状,从不同维度对中国车联网产业发展进程中存在的政策、技术、标准和商业模式等各方面的瓶颈问题进行深入研究,并在此基础上提出相应的应对策略及具体建议。2010年10月28日,中国国际物联网(传感网)博览会暨中国物联网大会在无锡开幕,车联网一词被提起。2013年8月27日,中国汽车工程学会成立了车联网产业技术创新战略联盟,该联盟包括15家整车场在内的30家单位。成员涵盖了移动通信运营商、汽车制造商、软件服务提供商、硬件设备制造商及有关科研院所。2015年1月9日,在美国拉斯维加斯结束的国际消费电子展(CES)上,奔驰发布了无人驾驶的概念车。这款概念车可以向前后车辆传递慢行、停止等信息,可以和人进行交互,识别行人,当行人想要过马路时,可以向车辆挥手示意,此时不仅汽车可以自动停下,甚至可以用激光投射技术在街道上投射出一条临时的人行横道。2015年8月,谷歌申请了一项关于路面坑洞追踪的专利。该技术借助目前较为普及的车载GPS导航系统及其它一些配套的传感器实现,谷歌公司通过GPS系统和传感器采集数据,将其整合后放在一个固定的数据库当中,这样司机就可以通过这套数据库来选择路段,以绕过一些不好的路段以防止意外发生。2016年3月16日,乐视举行了前所未见乐视车联网战略发布会,发布会上展示了乐视车联研发的乐视行车记录仪,除了在外观上进行了美化创新之外,在功能上也改变了传统行车记录仪单一的录像功能。它在方向盘上安装了一个快键抓拍按钮,通过快键可以及时抓拍到行驶过程中遇到的一些有意思的场景或者一些不文明行为,通过WiFi连接手机后,可以在手机上随时查看行车记录仪视频。除此之外,在发布会上还发布了一款名为乐视轻车机的产品,该产品由乐键、乐车盒以及乐视轻车机App三部分组成,可以很好地实现人车交互功能,解决了一些行车过程中存在的问题。2016年4月10日,2016中国车联网应用产业大会在杭州滨江举行,本次以车联网应用与发展为主题,旨在深入探讨车联网产业化技术应用如何提升社会总体效益,关注车联网产业大生态圈的共建、共享、共创、共赢。值得一提的是在展览现场展示的搭载有那狗N2的模拟智能汽车,当驾驶员偏离车道以及前方出现障碍车辆时会发出警告,同时该系统还具有车辆碰撞后自动联系救援、疲劳驾驶预警、行人识别、车辆远程监控、寻车、一键拍录等功能。2016年4月16日,国内首个长距离行驶无人驾驶汽车顺利抵达终点。从重庆到北京行程总长2000公里,为期4天的测试完满结束。在测试过程中,长城无人驾驶汽车可以实现多次超车变道、减速、掉头等动作,完成高速公路、隧道等道路场景的变换。最高时速可达120公里。汽车制造商丰田将增强现实(AR)技术运用到车载系统中。如AR挡风玻璃,在汽车前方搭载一块增强现实的抬头显示器,显示器通过反射原理将仪表盘数据和汽车当下的速度、转向角度显示在挡风玻璃上,同时丰田还利用两个摄像头来获取其他更多信息,可用前置摄像头确定车道,用内置摄像头跟踪驾驶员的视野,汽车速度越快驾驶人员看到的视野也会更加宽广,以此来显示当前的实时路况,防止汽车行驶偏离车道发生危险。因道路交通事故而引发的死亡人数居高不下,近年来我国每年死于交通事故的人数均超过10万人[5]。通过如此庞大的数目可知,传统的汽车出行不足以保障我们的安全,车联网的一个重要应用是碰撞回避,防撞技术大致可服务于碰撞警告和驾驶援助[6]。通过附近车辆检测、道路检测和车辆紧急制动手段,消除由于人为错误(分心、注意力不集中、高速行驶等)造成的事故,大量减少碰撞的可能性,可以使安全事故率减少20%左右,交通事故死亡人数下降30%~70%,大大降低了车祸发生的概率。当有意外车祸发生时,可以通过特定按钮及时发出求救信号,利用全球卫星定位技术查找到车辆的确切位置,给救援工作节省时间,还能将车主的财产损失降到最低,同时将事故信息发送给周围车辆,方便周围车辆及时做出避让措施,防止更大范围的事故发生[7,8]。交通监控和管理必不可少,最大限度地提高道路通行能力,避免交通拥堵尤为重要。据调查显示,北京高峰拥堵延时指数为2.06,平均车速为22.61公里/小时。即在高峰期要花2倍时间才可以到达目的地。现今,拥堵已经不再是一线城市的专利,二三线城市的交通拥堵也屡见不鲜。在交叉路口车辆的通行率很低,车联网可以通过智能调节红绿灯来缓和这一现状,使司机在交叉路口尽可能顺畅行驶,提高车辆的吞吐量并减少旅行时间。除此之外,还可以根据当前的路况、天气状况与以往采集到的道路车流量情况来预计未来一段时间内的道路拥堵情况,选择一条最便捷、省时的行走道路,优化司机的行驶路线,避免所有车辆聚集在一处造成拥堵[9]。智能交通应用的基本框架如图4所示。中国是石油消耗大国,石油消耗中有40%用于交通运输业。如今车辆日益增多,汽车尾气排放造成的环境污染也日益严重,通过车联网,利用车辆与路边基础设施之间采集到的信息来建议车主及时响应,同时对车辆进行一系列辅助控制,减少不必要的操作。据调查,对当前交通缺乏预期和低效的减速导致的燃油浪费占22%,而合理的驾驶将使汽车的油耗降低15%。随着智能交通的发展,中国作为全球最大的汽车市场,车联网市场容量巨大,但目前的国内车联网,尤其是前装市场才刚起步,企业刚开始建设车联网相关的服务,国内的车联网用户不多,但随着市场的推广和用户认知度的提高,在未来几年,车联网会发生爆炸式增长,且用户量会保持激增状态。在不久的将来,对事故多发地段、弯道危险路段的警示,可能不仅仅出现在路边的警示牌上,汽车就像一个熟悉路况的老司机,对雾霾暴雨、大雪结冰等不利环境和恶劣天气,都能实时自动调整并提醒危险;它甚至熟悉你的身体,知道你的驾驶习惯,为你调整好适当的座位、温度、视线等驾驶环境;密歇根大学交通运输研究所对无人自动驾驶汽车的态度进行了一项调查,调查结果显示,普通的消费者更倾向于自己掌控汽车而非计算机,在505位调查对象中,大部分喜欢有人驾驶汽车,并且不太相信自动驾驶技术,同时也对自动驾驶技术表示担忧。其中有43.8%的受访者表示对无人驾驶技术并不信任,40.6%的受访者表示部分信任,只有大概15.6%的受访者完全接受并相信无人驾驶技术。对乘坐无人驾驶汽车的感受调查结果显示,有35.6%的受访者表示非常担心,53.5%的受访者表示有些担心,只有10.9%的受访者表示完全不会担心,此外,有96.2%的受访者表示希望可以自己去掌控汽车的油门、刹车和方向盘等一些关键操作。车联网的网络与移动互联网相同,但缺少业界的统一标准,各个厂商使用的处理器不同,操作系统不同,传感器不同,导致车辆之间无法很好地通信。且软硬件没有一致的标准,厂商各自为战,最终导致的后果是难以通用,一款软件或者设备只能适用于一种车型。要开发一套完整、高效的车载系统,技术难度非常大,其复杂程度远超于手机系统的开发。就交互方式而言,虽然现在已经有很多高配汽车安装了智能车载系统,但更多的用户在车内仍然选择使用手机,他们一致的反馈是车载系统难用,而手机操作方便、好用。手机的操作看似简单却耗时,仅发一个微信表情就需要4步:找到联系人-点击表情按钮-选择表情-点击发送。而在车载系统中,并没有时间允许司机进行如此冗长的操作步骤,根据上海统计局的统计数据显示,2014年上海由于酒驾导致的致死事故占酒驾事故的2.6%,而同期由于开车使用手机造成的致死事故比例高达29.6%,因此车载系统首先需要进行一系列单手操作的改进,使驾驶员单手就可以完成一系列动作,且操作步骤不能太过繁琐。单单这一方面就有很高的技术要求。除此之外,车联网强大的信息处理能力必不可少。以智能交通为例,首先要解决车辆、人、道路基础设施等方面的信息采集问题,之后要对数据进行分析,车联网与智能交通云计算平台是信息化的关键。在云框架下进行车辆信息的收集、处理、发布交换、分析、利用,为交通参与者提供多样性的服务,在不同时间段内相同路段的路况不尽相同,加上车辆行驶速度快,如果不能及时对采集到的数据进行分析处理,就可能造成错误的预计,难以达到预期的车辆监管与疏导效果。黑客一旦将带有病毒的软件或程序植入车中,那么我们的安全似乎就更难以保障,黑客可以窃取车主的通话信息,可以了解车主每天的行车路线,偷走车主的爱车,远程控制汽车,甚至造成惨烈车祸。遥控钥匙、蓝牙连接、卫星电台、远程信息处理部件等都可能成为黑客攻击车辆的突破口,因此可能会陷入越高配越危险的怪圈。传感器是车联网技术中的核心部件,是进行数据采集、信号量转换的装置。汽车自动化程度越高,对传感器的依赖程度也就越大,目前在汽车的启动器、发动机、地盘、变速箱等系统中都装有传感器。车辆使用的传感器如图6所示,在汽车上各个角落都可能搭载传感器,以使汽车变得更加灵活,大大提高驾驶的准确性和安全性。然而并非传感器数目越大,汽车就越智能,使用具有何种功能的传感器,如何合理利用排布传感器,让其发挥更大的作用是目前工作需要创新与开发的方向。