劉志方

（廣州南洋理工職業(yè)學(xué)院， 廣東 廣州 510900）

0 引言

目前全球科技事業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)正處于變革的重要轉(zhuǎn)型階段，同時(shí)也在孕育著全新的突破。以集成電路等微電子技術(shù)為代表，正在逐步邁入后光刻時(shí)代，計(jì)算機(jī)技術(shù)也將逐步走向多極化的發(fā)展之路，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了和通信技術(shù)之間的有機(jī)融合，形成了將無(wú)線保真技術(shù)作為基礎(chǔ)條件的無(wú)線聯(lián)網(wǎng)。而車聯(lián)網(wǎng)，則是指移動(dòng)汽車互聯(lián)網(wǎng)是在嵌入式芯片技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)的支持之下，可獲得車輛本身和周邊道路環(huán)境數(shù)據(jù)信息，為駕駛員和乘客的出行提供更為安全便捷的道路交通服務(wù)。也就是在網(wǎng)絡(luò)共享的支撐之下，實(shí)現(xiàn)了車輛與車輛、車輛與行人、車輛與城市網(wǎng)絡(luò)之間的有效連接，為人們提供更為安全智能的駕駛和出行服務(wù)。

1 以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)制造行業(yè)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用價(jià)值

近些年，信息通信技術(shù)的全面發(fā)展，帶動(dòng)了傳統(tǒng)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)之間的融合發(fā)展，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)制造行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的重組和架構(gòu)。一是催生了以分布式制造、網(wǎng)絡(luò)制造和個(gè)性化定制為核心的新型生產(chǎn)和組織模式，并在供應(yīng)鏈資源整合、行業(yè)之間協(xié)同制造以及云平臺(tái)的支持之下，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)之間的信息共享，達(dá)成了產(chǎn)業(yè)鏈之間的有效合作，讓各環(huán)節(jié)工作得以更為集中，展現(xiàn)出其優(yōu)勢(shì)和價(jià)值；二是信息技術(shù)正在帶動(dòng)傳統(tǒng)企業(yè)和消費(fèi)者關(guān)系出現(xiàn)轉(zhuǎn)變，從傳統(tǒng)的供給導(dǎo)向逐步向需求導(dǎo)向進(jìn)行升級(jí)；三是在應(yīng)用移動(dòng)電子商務(wù)和社交化營(yíng)銷等領(lǐng)域的發(fā)展過(guò)程中，形成了全新的營(yíng)銷模式，過(guò)去是由生產(chǎn)主導(dǎo)消費(fèi)，而現(xiàn)在是以消費(fèi)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)制造工作的按需生產(chǎn)，并為客戶提供個(gè)性化定制服務(wù)，重新解構(gòu)了企業(yè)和客戶之間的聯(lián)系；四是讓社會(huì)分工和企業(yè)生產(chǎn)制造變得更為精細(xì)，在生產(chǎn)制造過(guò)程中的傳統(tǒng)服務(wù)環(huán)節(jié)，漸漸脫離物質(zhì)生產(chǎn)流程，形成了全新的生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)，讓生產(chǎn)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了顛覆性轉(zhuǎn)變[1]。

車聯(lián)網(wǎng)由于涉及產(chǎn)業(yè)較多，這也致使車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將會(huì)讓傳統(tǒng)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式出現(xiàn)顛覆性變革。對(duì)于整條汽車產(chǎn)業(yè)鏈，其中企業(yè)都會(huì)帶來(lái)極大影響。基于對(duì)汽車傳統(tǒng)制造行業(yè)的影響來(lái)分析，過(guò)去，在汽車生產(chǎn)制造過(guò)程中，只注意汽車的硬件條件，將會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒁廛囕v可以提供的多元化信息獲?。粚④囕v作為重點(diǎn)的經(jīng)營(yíng)發(fā)展模式，將會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)閷④囕v駕駛者作為重點(diǎn)；基于業(yè)務(wù)產(chǎn)品供給端來(lái)分析，車聯(lián)網(wǎng)可以構(gòu)建更為科學(xué)合理的車載系統(tǒng)，優(yōu)化汽車的信息化上的智能水平，改善車輛的服務(wù)綜合質(zhì)量；基于產(chǎn)業(yè)組織來(lái)分析，汽車廠商和產(chǎn)業(yè)鏈中的各個(gè)合作主體，會(huì)使得整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條全面延長(zhǎng)，進(jìn)而帶動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)全面升級(jí)；基于汽車服務(wù)業(yè)來(lái)分析，借助車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用，可以形成全新的主體關(guān)系，改變了傳統(tǒng)汽車服務(wù)業(yè)中的客戶關(guān)系管理模式。

2 傳統(tǒng)制造行業(yè)中的車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 射頻識(shí)別技術(shù)

射頻識(shí)別技術(shù)被簡(jiǎn)稱為RFID 技術(shù)，其組成內(nèi)容包括讀寫(xiě)器、標(biāo)簽和天線。在標(biāo)簽靠近讀寫(xiě)器，并處于由天線所構(gòu)成的感應(yīng)范圍之后，標(biāo)簽會(huì)將存儲(chǔ)在芯片中的數(shù)據(jù)自動(dòng)發(fā)送到讀寫(xiě)器中去，讀寫(xiě)器將會(huì)把獲得到的數(shù)據(jù)信息直接傳遞到信息中心。RFID 射頻識(shí)別技術(shù)為一種無(wú)需接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，可以在射頻信號(hào)的支持之下，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)化識(shí)別，并獲得有關(guān)數(shù)據(jù)，信息識(shí)別過(guò)程無(wú)需人工來(lái)進(jìn)行干擾，即便是處于較為惡劣的工作環(huán)境中，也可以保障信息獲取的精準(zhǔn)有效。射頻識(shí)別技術(shù)的運(yùn)用，可以對(duì)高速運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行識(shí)別，同時(shí)對(duì)多個(gè)標(biāo)簽進(jìn)行同步信息獲取，操作過(guò)程較為簡(jiǎn)單和快捷。

2.2 智能交通

智能交通技術(shù)是在現(xiàn)代電子信息技術(shù)的基礎(chǔ)條件下，面向我國(guó)智能交通運(yùn)輸所形成的智能化服務(wù)系統(tǒng)，其最大的特征便是將信息的收集、發(fā)布、交換、分析和利用作為重點(diǎn)，可以為駕駛員提供豐富多樣的交通運(yùn)輸服務(wù)。在智能交通技術(shù)的使用過(guò)程中，可以有效集成計(jì)算機(jī)處理、電子控制、電子傳感和數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)，形成綜合性交通運(yùn)輸管理體系，構(gòu)建出可在大范圍內(nèi)獲取精準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息的綜合性管理系統(tǒng)。

2.3 傳感器技術(shù)

傳感器技術(shù)也被稱之為傳感信息整合技術(shù)，是車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展速度的主要表征。其技術(shù)使用的好壞，將會(huì)直接影響車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使用的最終效果。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)就是建構(gòu)起人、路況和車輛之間的信息網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)車輛和路況信息的獲取，是車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使用過(guò)程中的重點(diǎn)內(nèi)容。借助車道傳感器和路況傳感器的安裝，可以獲得數(shù)字路況信息。與此同時(shí)，在車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持之下，車輛數(shù)據(jù)信息也可以直接傳遞到控制服務(wù)中心，達(dá)成不同傳感數(shù)據(jù)之間的有機(jī)融合[2]。

2.4 平臺(tái)數(shù)據(jù)處理技術(shù)

可以進(jìn)行人機(jī)互動(dòng)的車載終端，是幫助駕駛員獲得車輛數(shù)據(jù)信息的重要媒介，也是在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系中的重要節(jié)點(diǎn)之一。在應(yīng)用端和運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)的開(kāi)發(fā)上，目前我國(guó)有關(guān)行業(yè)已經(jīng)相繼展開(kāi)技術(shù)研發(fā)，比較具備代表性的如榮威350 應(yīng)用安卓設(shè)計(jì)方案，可以在其中融合地圖查找、娛樂(lè)和上網(wǎng)等多項(xiàng)功能，實(shí)現(xiàn)人機(jī)之間的有效交互，為車主提供遠(yuǎn)程服務(wù)。另外，也有企業(yè)綜合市場(chǎng)的實(shí)際發(fā)展需求，在后臺(tái)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中不斷在其中增添全新服務(wù)項(xiàng)目，以優(yōu)化車輛服務(wù)的綜合水平。

2.5 通信技術(shù)

在車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用過(guò)程中，運(yùn)用到的通信技術(shù)分為兩類，分別是移動(dòng)無(wú)線通信技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)。無(wú)線通信技術(shù)指的是距離相對(duì)較近的通信技術(shù)，用到的是RFID 傳感設(shè)備以及Wi-Fi 技術(shù)。而移動(dòng)無(wú)線通信技術(shù)則是在5G、GPRS 技術(shù)的支持之下獲得數(shù)據(jù)信息[3]。

3 傳統(tǒng)制造行業(yè)中的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

3.1 初級(jí)應(yīng)用

在初級(jí)應(yīng)用階段，車聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用主要是運(yùn)用在車輛導(dǎo)航、交通事故處理、提供動(dòng)態(tài)化的交通信息以及防止車輛被盜等層面上。系統(tǒng)可以在4G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持之下，讓車載實(shí)現(xiàn)和互聯(lián)網(wǎng)終端之間的有效銜接，并為車主提供一定的呼叫中心信息服務(wù)，主要表現(xiàn)于以下方面：一是事故處理，可以對(duì)行車數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全面處理，以確保事故現(xiàn)場(chǎng)可以在電腦系統(tǒng)終端中重現(xiàn)，對(duì)于交通管理工作和保險(xiǎn)等傳統(tǒng)行業(yè)，將會(huì)帶來(lái)極大便捷。二是動(dòng)態(tài)化交通信息處理，借助車聯(lián)網(wǎng)終端，車主可以掌握交通路況實(shí)際信息，同時(shí)終端設(shè)置的導(dǎo)航軟件，也可以在地圖中展現(xiàn)出周邊路況情況，第一時(shí)間告訴車主哪條道路堵車、哪里順暢。三是車輛防盜系統(tǒng)，在車聯(lián)網(wǎng)中建設(shè)防盜系統(tǒng)，可以進(jìn)一步規(guī)避汽車被偷竊，與此同時(shí)，也可以針對(duì)已經(jīng)丟失的汽車進(jìn)行動(dòng)態(tài)化跟蹤，實(shí)現(xiàn)車輛的精準(zhǔn)定位，并以遠(yuǎn)程控制的方式，讓已經(jīng)丟失的車輛立即停止駕駛[4]。

3.2 中級(jí)應(yīng)用

在中級(jí)應(yīng)用中，主要是在車載系統(tǒng)的支持之下，為車主提供更為智能化的出行服務(wù)，主要表現(xiàn)于以下方面：一是車輛的安全預(yù)警，車輛的安全預(yù)警主要為高速?gòu)澋篮臀ｋU(xiǎn)路段的識(shí)別預(yù)警，可為司機(jī)的安全駕駛提供有效保障。通過(guò)對(duì)車輛行駛周邊道路彎道危險(xiǎn)路段以及貨物故障等數(shù)據(jù)信息特征提取，判斷車輛是否屬于危險(xiǎn)駕駛狀態(tài)，并為車主發(fā)送針對(duì)性的危險(xiǎn)提醒，保障其安全駕駛。二是車輛遠(yuǎn)程診斷，在GPRS 和GSM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持之下，遠(yuǎn)程診斷服務(wù)中心可以對(duì)車載系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)，發(fā)出連接請(qǐng)求，確認(rèn)連接之后，可以對(duì)用戶的通信衛(wèi)星無(wú)線通信身份進(jìn)行有效驗(yàn)證。

3.3 高級(jí)應(yīng)用

高級(jí)應(yīng)用階段，主要是運(yùn)用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備和車載系統(tǒng)，為司機(jī)提供導(dǎo)航服務(wù)，同時(shí)支持電子支付和安全預(yù)防，提高其總體的增值服務(wù)效果?，F(xiàn)階段，比較具有代表性的高級(jí)應(yīng)用便是車路協(xié)同系統(tǒng)。車路協(xié)同系統(tǒng)是指運(yùn)用傳感器技術(shù)和通信技術(shù)，獲得路況和交通信息，實(shí)現(xiàn)車輛與車輛、車輛和道路車輛、駕駛員之間的信息互聯(lián)互通。具體來(lái)說(shuō)，可以對(duì)敏感數(shù)據(jù)關(guān)鍵詞進(jìn)行自定義，同時(shí)進(jìn)行自動(dòng)化過(guò)濾，有效規(guī)避敏感信息流出危險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息泄露的全面監(jiān)測(cè)。

4 傳統(tǒng)制造行業(yè)中的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)模型

伴隨著這些年我國(guó)車輛智能化發(fā)展水平的日益提升，企業(yè)內(nèi)部設(shè)有的傳感器數(shù)量以及感知水平也在全方位改善。車聯(lián)網(wǎng)本身配置使用到的傳感器，可以大致劃分為兩種類型，一是借助發(fā)射射頻信號(hào)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行測(cè)量和傳遞的傳感裝置，也被稱之為射頻傳感器；二是在光敏元件等感應(yīng)元件的支持之下產(chǎn)生信號(hào)，隨后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量和傳輸，也被稱之為非射頻傳感器。在車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用過(guò)程中，感知單元可以綜合本身的功能類型，為其提供不同的感知信息，實(shí)現(xiàn)和通信單元之間的有機(jī)交互，完成感知和通信在設(shè)備功能層級(jí)上的有機(jī)融合，這便是將車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用在傳統(tǒng)制造行業(yè)中的通信感知一體化系統(tǒng)，這一系統(tǒng)模型對(duì)于非射頻傳感器和射頻傳感器都非常適用。

通信和感知的功能融合模型，更加側(cè)重于強(qiáng)調(diào)車聯(lián)網(wǎng)本身的系統(tǒng)應(yīng)用和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，也就是系統(tǒng)的感知和通信兩種功能，如何基于不同的應(yīng)用系統(tǒng)和設(shè)計(jì)方式實(shí)現(xiàn)相輔相成、有機(jī)合作?；诟兄ㄐ泡o助這一角度來(lái)分析，不論是系統(tǒng)具備的感知還是通信功能，都需要加強(qiáng)對(duì)周邊無(wú)線電通信環(huán)境的數(shù)據(jù)信息獲取，雷達(dá)感知功能的存在，可以為車輛的駕駛過(guò)程提供有利先驗(yàn)信息，比較具備代表性的如用戶位置和信道狀態(tài)，進(jìn)一步降低通信雙方由于通信不夠可靠，帶來(lái)的信令開(kāi)銷問(wèn)題。基于通信支撐感知角度來(lái)分析，車聯(lián)網(wǎng)中所用到的傳感器，如攝像機(jī)和雷達(dá)，很容易在極端惡劣天氣和障礙物的影響之下，導(dǎo)致其環(huán)境信息感知能力較差。因此將通信網(wǎng)絡(luò)作為信息傳遞的基礎(chǔ)媒介，為信息的感知提供傳輸和融合功能，形成協(xié)同感知網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)車輛數(shù)據(jù)信息的超視距感知，這也將成為車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在傳統(tǒng)汽車制造行業(yè)中的重要技術(shù)，發(fā)揮出通信和感知的雙重功能。基于車聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用層面分析，改變其各自性能，通信和感知在信號(hào)融合模型的建設(shè)過(guò)程中，需要重點(diǎn)考量硬件平臺(tái)設(shè)置的科學(xué)合理，確?？沼颉㈩l域和時(shí)域，實(shí)現(xiàn)感知和通信功能的融合發(fā)展，進(jìn)一步解決在射頻信號(hào)傳遞過(guò)程中存在的頻譜擁堵問(wèn)題，改善系統(tǒng)整體的通信和感知能力?？梢酝ㄟ^(guò)對(duì)時(shí)域、空域、頻域的資源合理分配，加強(qiáng)資源調(diào)度，形成通信和感知雙重功能結(jié)為一體的信號(hào)體系。

5 車聯(lián)網(wǎng)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)

1）5G 技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合發(fā)展程度將全面加深。2019 年，我國(guó)正式邁入5G 時(shí)代，而車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，也在這幾年5G 技術(shù)的發(fā)展之下，迎來(lái)了其黃金發(fā)展階段。目前，DSRC 技術(shù)已經(jīng)越發(fā)成熟，尤其是在V2V 場(chǎng)景中，其延時(shí)較低、可靠性較高，可以使得車輛具備更強(qiáng)的環(huán)境感知力。5G 技術(shù)本身具備的“更高”“更快”等技術(shù)特征，可以滿足車聯(lián)網(wǎng)使用過(guò)程中，用戶需求的豐富化、數(shù)據(jù)信息傳遞的高效化以及信號(hào)傳輸?shù)难訒r(shí)低等要求。與此同時(shí)，5G 中的關(guān)鍵技術(shù)，如SDN、MEC 技術(shù)，也可以解決在DSRC 技術(shù)與C-V2X技術(shù)進(jìn)行融合之后版本難以兼容的不足之處。

2）車車協(xié)同控制和車路協(xié)同控制與駕駛系統(tǒng)之間的結(jié)合將會(huì)更加嚴(yán)密。目前智能汽車的發(fā)展速度全面加快，與此同時(shí)，單車關(guān)鍵技術(shù)也在日漸改革，例如自適應(yīng)巡航系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)生活中獲得了廣泛應(yīng)用。但是未來(lái)想要真正地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，簡(jiǎn)單的網(wǎng)聯(lián)技術(shù)還需要運(yùn)用定位和傳感技術(shù)來(lái)為其提供輔助，并運(yùn)用網(wǎng)聯(lián)技術(shù)將無(wú)關(guān)聯(lián)的車輛進(jìn)行連接，構(gòu)建出動(dòng)態(tài)交互的信息網(wǎng)絡(luò)，并積極研發(fā)兩類技術(shù)有機(jī)融合的一體化汽車零部件，才可以真正地實(shí)現(xiàn)車路協(xié)同與駕駛輔助系統(tǒng)的全面結(jié)合，讓整個(gè)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用具備更強(qiáng)的智慧性。

6 結(jié)語(yǔ)

車聯(lián)網(wǎng)作為我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域極為重要的一大技術(shù)分支，面臨我國(guó)傳統(tǒng)制造行業(yè)的迫切轉(zhuǎn)型需求，將會(huì)為企業(yè)帶來(lái)更多的可能性。將車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用在傳統(tǒng)制造行業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級(jí)過(guò)程中，可以真正地實(shí)現(xiàn)智能制造、綠色制造，讓傳統(tǒng)汽車制造行業(yè)擺脫過(guò)去的通信管道角色，實(shí)現(xiàn)與信息通信、電信運(yùn)營(yíng)商等多個(gè)領(lǐng)域之間的融合發(fā)展，為人們帶來(lái)更為便捷舒適的出行駕駛服務(wù)，優(yōu)化其行程過(guò)程中的出行體驗(yàn)。