郝鐵亮，葉平，郝成龍，許茜，劉濤

（華晨汽車集團(tuán)控股有限公司 華晨汽車工程研究院，遼寧 沈陽 110141）

車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究

郝鐵亮，葉平，郝成龍，許茜，劉濤

（華晨汽車集團(tuán)控股有限公司 華晨汽車工程研究院，遼寧 沈陽 110141）

隨著車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)問題已經(jīng)日益凸顯。文章從車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)動態(tài)、車聯(lián)網(wǎng)概念、通信技術(shù)等諸多方面進(jìn)行了介紹，并對車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了講解，其中包括車聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)、通信協(xié)議、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等方面，以及未來V2X技術(shù)。針對未來車聯(lián)網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)進(jìn)行了闡述，主要涉及車聯(lián)網(wǎng)信息安全、運(yùn)營模式、相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定。

車聯(lián)網(wǎng)；通信協(xié)議；信息安全；V2X技術(shù)

CLC NO.: U461.99 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)20-141-03

1 車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)動態(tài)

在“互聯(lián)網(wǎng)+”、 “中國制造 2025”成為國家戰(zhàn)略的背景下,中國汽車企業(yè)通過智能技術(shù)的創(chuàng)新推動產(chǎn)業(yè)鏈的變革，已成為轉(zhuǎn)型升級發(fā)展的必經(jīng)之路。電子信息產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，特別是移動互聯(lián)時代的到來，使得車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)得到了發(fā)展。將車聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)分析、智能駕駛等先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用到汽車上已經(jīng)成為未來車輛發(fā)展的趨勢。同時，國家相關(guān)部門大力推廣“物聯(lián)網(wǎng)”、“智能交通”、“智慧城市”等項(xiàng)目和系統(tǒng)，這對于汽車的智能化、互聯(lián)化應(yīng)用起到了強(qiáng)烈的推動作用。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究已成為汽車融入“互聯(lián)網(wǎng)+”必要條件，車聯(lián)網(wǎng)將在節(jié)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(nèi)外相關(guān)行業(yè)都在進(jìn)行車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究，主要涉及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議、終端等系統(tǒng)的設(shè)計和研究，逐步的推動車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實(shí)車上應(yīng)用、量產(chǎn)落地。國內(nèi)外整車廠都在進(jìn)行車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究和開發(fā)，并且部分車廠已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)車型應(yīng)用。通用汽車早在09年就推出車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)品On star，并且在別克、雪佛蘭、凱迪拉克等多款車型上進(jìn)行量產(chǎn)應(yīng)用。隨后合資品牌、自主品牌相繼推出車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，例如：豐田、寶馬、現(xiàn)代、上汽、長安、吉利、廣汽等。

針對車聯(lián)網(wǎng)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(wù)、緊急救援、V2X（車與車通信、車與基礎(chǔ)設(shè)計通信等）等技術(shù)進(jìn)行開發(fā)。

2 車聯(lián)網(wǎng)定義

傳統(tǒng)的車聯(lián)網(wǎng)定義是指裝載在車輛上的電子標(biāo)簽通過無線射頻等識別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在信息網(wǎng)絡(luò)平臺上對所有車輛的屬性信息和靜、動態(tài)信息進(jìn)行提取和有效利用，并根據(jù)不同的功能需求對所有車輛的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)管和提供綜合服務(wù)的系統(tǒng)。

隨著車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，上述定義已經(jīng)不能涵蓋車聯(lián)網(wǎng)的全部內(nèi)容。根據(jù)車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟的定義，車聯(lián)網(wǎng)是以車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)和車載移動互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，按照約定的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)，在車-X（X：車、路、行人及互聯(lián)網(wǎng)等）之間進(jìn)行無線通訊和信息交換的大系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，是能夠?qū)崿F(xiàn)智能化交通管理、智能動態(tài)信息服務(wù)和車輛智能化控制的一體化網(wǎng)絡(luò)，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通系統(tǒng)領(lǐng)域的典型應(yīng)用。利用車聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)車與基礎(chǔ)設(shè)施、建筑物、車與車之間的通信。就像互聯(lián)網(wǎng)一樣將多個車輛或者基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)信息互通，車主可以通過實(shí)時信息了解路況等相關(guān)信息，從而減少了交通事故的發(fā)生。

車聯(lián)網(wǎng)相對物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施起來更具有可行性，并且與物聯(lián)網(wǎng)相輔相成，在車聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計研究過程中，不可避免地會借鑒物聯(lián)網(wǎng)的研究思路和研究成果，同時發(fā)展車聯(lián)網(wǎng)也能對物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)行豐富，從而加速物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展。

3 車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成

如上所述，車聯(lián)網(wǎng)是以車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)和車載移動互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，在車聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)中，統(tǒng)稱為“三網(wǎng)融合”的概念。如圖1所示。

圖1 “三網(wǎng)融合”

車內(nèi)網(wǎng)：車輛本身的通信網(wǎng)絡(luò)，例如目前比較成熟的CAN、LIN、Most等，通過這些網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)車載模塊之間信息的傳輸和交互，實(shí)現(xiàn)車輛的控制。

車際網(wǎng)：即車與車之間的通信、車與基礎(chǔ)設(shè)施之間（車與交通設(shè)施、車與人等等）的通信網(wǎng)絡(luò)。

車載移動互聯(lián)網(wǎng)：主要是通過通信網(wǎng)絡(luò)（3G、4G、5G），將手機(jī)、車載多媒體、車載終端（T-BOX）、數(shù)據(jù)中心聯(lián)接到一起形成的網(wǎng)絡(luò)。實(shí)現(xiàn)車輛的監(jiān)控、車輛控制等功能。

上述的每一部分都是車聯(lián)網(wǎng)的核心，是車聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，通過相應(yīng)的技術(shù)手段保證三網(wǎng)之間信息傳遞的實(shí)時性、信息交互的準(zhǔn)確性、信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>

4 車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)功能及架構(gòu)

目前國內(nèi)外各大車廠進(jìn)行車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的開發(fā)主要圍繞以下內(nèi)容：手機(jī)APP、車載通信終端T-BOX、車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心、呼叫中心、運(yùn)維服務(wù)中心、相關(guān)協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)（通信、安全等）。功能主要圍繞車輛監(jiān)控、車輛控制（啟動發(fā)動機(jī)、空調(diào)、座椅加熱）、定位、一鍵導(dǎo)航、救援服務(wù)等，具體系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)架構(gòu)

5 車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)協(xié)議的應(yīng)用

在很早以前相關(guān)知名企業(yè)就已經(jīng)針對車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)通信協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)的制定和研究，例如：NGTP（Next Generation Telematics Protocol）是由BMW公司牽頭，聯(lián)合另外兩家 TSPs（Telematics Service Providers)（其中一家為“Connexis”，另外一家為“Wireless Car”）開發(fā)而成的一個Telematics體系框架及開放的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議（technologyneutral protocol），它為Telematics產(chǎn)業(yè)應(yīng)用提供了更大的靈活性及可擴(kuò)展性。NGTP的核心是通過開放、標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)議來提供服務(wù)。在很多車廠進(jìn)行了廣泛的應(yīng)用。

但隨著通信技術(shù)的發(fā)展，很多車廠也根據(jù)自身的情況進(jìn)行通信協(xié)議應(yīng)用和開發(fā)，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)成熟的協(xié)議、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行靈活的應(yīng)用，在車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)的過程中，除了車內(nèi)網(wǎng)的通信協(xié)議的應(yīng)用，更多的通信協(xié)議依賴于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議，例如：TCP/IP、HTTP、HTTPS、MQTT等。

6 車聯(lián)網(wǎng)未來的挑戰(zhàn)

目前國家和相關(guān)企業(yè)都在大力推進(jìn)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究，車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究也取得了很大的進(jìn)展，得到了應(yīng)用，但未來車聯(lián)網(wǎng)仍面臨著巨大的挑戰(zhàn)，主要有以下幾個方面：

6.1 網(wǎng)絡(luò)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(lián)網(wǎng)中進(jìn)行信息的交互。黑客可以通過互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)，進(jìn)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(guān)鍵的課題。另外，車輛網(wǎng)絡(luò)安全的等級也要比普通的網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)網(wǎng)絡(luò)要高，普通的網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以承受一定程度的錯誤狀態(tài)，比如網(wǎng)絡(luò)癱瘓、手機(jī)系統(tǒng)死機(jī)，因?yàn)檫@些內(nèi)容都不會對用戶的財產(chǎn)和生命安全產(chǎn)生威脅，但是車輛網(wǎng)絡(luò)安全卻不能也不允許出現(xiàn)類似的事情。從車企的技術(shù)角度，在這方面是比較缺乏的，需要融入互聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的加密、認(rèn)證，增加防火墻等手段，保證車輛的安全。當(dāng)然從車內(nèi)網(wǎng)的角度，車企會從車內(nèi)網(wǎng)架構(gòu)的角度去考慮，例如增加網(wǎng)關(guān)等手段，保證車輛的安全。

6.2 車聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)營模式缺失

從運(yùn)營模式的角度，對于車企而言，目前的現(xiàn)狀很難盈利，如何增加客戶的續(xù)費(fèi)率，增加客戶的粘度，如何建立良好的運(yùn)營模式是車企面臨的關(guān)鍵問題。只有將汽車思維與互聯(lián)網(wǎng)思維結(jié)合起來，才能找到車聯(lián)網(wǎng)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(shù)標(biāo)準(zhǔn)問題

對車企來講，車聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展方向一定是實(shí)現(xiàn)智能交通。V2X的技術(shù)是必須要實(shí)現(xiàn)的，相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也需要國家進(jìn)行指導(dǎo)制定。國家相關(guān)部門應(yīng)該聯(lián)合汽車企業(yè)、IT行業(yè)、交通部門和通訊行業(yè)共同進(jìn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定以及技術(shù)的研究。V2X技術(shù)主要是實(shí)現(xiàn)車輛、基礎(chǔ)設(shè)施等之間的通信，完成信息交互，提升用戶感知和體驗(yàn)。通過V2X技術(shù)可以大大的提高車輛的安全，達(dá)到節(jié)油（實(shí)時交通，解決交通擁堵）、環(huán)保（減少燃油消耗）的目的。

7 總結(jié)

未來車輛的發(fā)展主要以車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為方向，車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)在智能交通方面的具體體現(xiàn)，車聯(lián)網(wǎng)的未來發(fā)展需要各個行業(yè)的共同努力來實(shí)現(xiàn)，需要相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的大力支持、協(xié)同合作、協(xié)同開發(fā)，共同推進(jìn)車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，充分的實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實(shí)車上的應(yīng)用，共同挖掘行業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新，打造車聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)。

[1] 許新,王體龍,張靜鶴,孫英坤. 車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2014,36：59.

[2] 王娟.車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論[J].河南科技,2014,21：3.

[3] 史小平,黃愛蓉,張濤.車聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 湖北汽車工業(yè)學(xué)院學(xué)報,2011,25（3）：39-44.

[4] 郝成龍,郝鐵亮,張亮,劉濤.淺談智能網(wǎng)聯(lián)汽車帶來的行業(yè)增值服務(wù)[J].科技展望,2016,27,15.

西安舉辦2017西安全球硬科技創(chuàng)新大會—新能源汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展論壇

由中共西安市委、西安市人民政府主辦，西安市工業(yè)和信息化委員會、陜西省汽車工程學(xué)會承辦的2017西安全球硬科技創(chuàng)新大會—新能源汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展論壇將于2017年11月8日在西安曲江賓館舉辦。論壇主題為：創(chuàng)新融合 聚勢未來。

論壇將邀請國內(nèi)外知名專家、新能源汽車整車及零部件的企業(yè)代表，共同圍繞新能源汽車的產(chǎn)業(yè)生態(tài)、創(chuàng)新發(fā)展、前沿技術(shù)、大數(shù)據(jù)應(yīng)用等方面進(jìn)行深入交流。會議同期還將舉辦“西安新能源汽車落地項(xiàng)目簽約儀式”、“新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈高新技術(shù)產(chǎn)品及成果展示會”等活動。

Research on vehicle networking technology

Hao Tiangliang, Ye Ping, Hao Chenglong, Xu Qian, Liu Tao
( Hua Chen automobile engineering research institute, Huachen automobile group holdings co.,LTD., Liaoning Shenyang 110141）

With the improvement of IoV（Internet of Vehicle） technology, the problem of IoV technology has increased.This paper introduced about the industry of IoV, conception of IoV and communication technology and other aspects, and the vehicle introduces technology of IoV that including architecture of IoV, communication protocol, technical standards and other aspects. It also talk about the future of V2X technology. This paper includes the challenges facing the future of IoV, and mainly relates to the formulation about security of IoV, operation mode and related technical standards.

Internet of Vehicle; communication protocol; security of Information; V2X technology

U461.99 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7988 (2017)20-141-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.20.049

郝鐵亮，男，車聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目經(jīng)理，就職于華晨汽車工程研究院，車聯(lián)網(wǎng)組主管，主要負(fù)責(zé)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究和開發(fā)工作。

（編輯：王磊）