车联网组织架构

车联网组织架构（精选8篇）

车联网组织架构 篇1

车联网体系结构与解决方案

背景介绍

近年来，随着汽车保有量的持续增长，道路承载容量 在许多城市已达到饱和，交通安全、出行效率、环境保护等 问题日益突出。在此大背景下，汽车联网技术因其被期望 具有大幅度缓解交通拥堵、提高运输效率、提升现有道路 交通能力等功能，而成为当前一个关注重点和热点。欧洲、美国、日本等国家和地区较早进行了智能交通和车辆信息 服务的研究与应用，2011 年 3 月大唐电信科技产业集团 与启明信息技术股份有限公司携手共建车联网联合实验 室，4 月在重庆建立国内首个 “智能驾驶与车联网实验室” 等，充分表明当前国内外对车联网研究的迫切性和广泛性。

车联网与物联网

物联网是一个以互联网为主体，兼容各项信息技术，为社会不同领域提供可定制信息化服务的具有泛在化属性的信息基础平台。物联网的概念和内涵随着信息技术的发展和不同阶段人们信息化需求的不断演进，因其接入 对象的广泛性、运用技术的复杂性、服务内容的不确定性以 及不同社会群体理解和追求上的差异性，很难用已有概念 和标准来准确完整地给出权威定义。然而，车联网概念的出 现，因其服务对象和应用需求明确、运用技术和领域相对集 中、实施和评价标准较为统一、社会应用和管理需求较为确 定，引起了业界的普遍关注，已被认为是物联网中最能够率先 突破应用领域的重要分支，并成为目前的研究重点和热点。

源于物联网的车联网，以车辆为基本信息单元，以提高交通运输效率、改善道路交通状况、拓展信息交互方式, 进而实现智能交通管理，使物联网技术这一原本宽泛的概 念在现代交通环境中得以具体体现。本文立足物联网基础 理论和模型，以构建以信息技术为主导的智能交通系统为 背景，对车联网的基本概念、体系结构、通信架构及其关键 技术进行研究。

车联网基本概念和分类 车联网概念是物联网面向行业应用的概念实现。物联网是在互联网基础上，利用射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)、无线数据通信等技 术，构造一个覆盖世界上万事万物的网络体系，实现 任何物体的自动识别和信息的互联与共享。物联网不刻意强调物体的类型，更多的是强调物理世界信息的 获取和交换，以实现当前互联网未触及的物与物信息 交换领域。车联网是物联网概念的着陆点，将这个具 体的物理世界限定到车、路、人和城市上。车联网利 用装载在车辆上电子标签 RFID 获取车辆的行驶属性 和系统运行状态信息，通过 GPS 等全球定位技术获取车辆行驶位置等参数，通过 3G 等无线传输技术实 现信息传输和共享，通过RFID 和传感器获取道路、桥 梁等交通基础设施的使用状况，最后通过互联网信息平台，实现对车辆运行监控以及提供各种交通综合服务。

从技术角度区分，车联网技术主要有电子标签技术、位置定位技术、无线传输 技术、数字广播技术、网络服务平台技术。

从系统交互角度，主要有车与车通信系统、车与 人通信系统、车与路通信系统、车与综合信息平台通 信系统、路与综合信息平台通信系统。车与车通信系统强调物与物之间的端到端通信。这种端到端的通信 使得任何一个车辆既可以成为服务器，也可以作为通 信终端。车与路通信系统使得车辆能够提前获取道路 基础设施的运营状况，如某条道路是否在维修，某个 桥洞是否积水过多等信息，以方便车辆的顺畅通行。车与综合信息平台通信系统是汇集车辆行驶状态等信 息，提供路况、车辆监控等综合统计性信息以及出行 提醒、安全行驶等个性化信息的综合性平台。路与综合信息平台通信系统目的是维护道路基础设施的运营 状况，以及时更换老化和运营状况不佳设备。

从应用角度区分，车联网技术可以分为监控应用系统、行车安全系统、动态路况信息系统、交通事件 保障系统等。监控应用系统主要用于政府部门或者车辆管理部门的运营监控和决策支持，主要分为两类系 统: 道路基础设施安全情况监控以及车辆行驶状况监 控。道路基础设施安全情况的监控主要是通过定时获 取道路、桥梁上安装的监控设备传回的检测信息，查看基础设施的破坏程度、应用状况等，为交通基础 设施的维护提供重要参考。车辆行驶状况监控主要是 监控车辆的行驶路线、行驶参数，如油耗，车况等信 息，为城市车流量分布提供可视化，为拥堵缓解提供 辅助决策。行车安全系统主要指 车辆行驶过程安全监 测以及分析车辆行驶行为后的安全建议。在车辆行驶 过程中，通过车联网信息的交互，可以获取前方道路 状况，规避安全交通事故等。如在雾天高速公路上前 方发生事故之后的主动规避等。另外通过上传和分析 车辆的油耗、行驶状态等参数，在服务器端进行车辆 信息挖掘，主动提供一些车辆行驶安全建议，如是否 需要去保养，是否需要更换某零部件。动态路况信息 系统主要利用行驶车辆的运行速度和 GPS 定位技术，获取道路行驶状况信息，实现路况动态信息的发布。交通事件保障系统主要利用车辆事故检测和报告机制，为事故的检测、规避、疏导等提供辅助支持。

总之，车联网以车、路、道路基础设施为基本节 点和信息源，通过无线通信技术实现信息交互，从而 实现 “车 － 人 － 路 － 城市”的和谐统一。伴随着物联网技术的发展，以及智能交通和智慧城市的发展，应用 车联网技术的概念车、系统原型已蓬勃开展。

车联网关键技术分析

1.RFID 射频识别技术。车联网使用 RFID 技术结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术 等，构建一个由大量联网的 RFID 终端组成比互联网 更为庞大的物联网，因此 RFID 技术是实现车联网的 基础技术。我国 RFID 缺乏关键核心技术，特别是在 超高频 RFID 方面。

RFID工作原理

2． 传感技术。利用传感器及汽车总线采集车 辆、道路等交通基础设施的运行参数等传感技术需 要根据不同物体的运行参数进行定制。如车需要油 耗、刹车、发动机等运行参数，而桥梁需要压力、老 化程度等参数。传感技术是实现车联网数据采集的关 键技术。

3.无线传输技术。无线传输技术将传感器采集得到的数据发送至服务器或其它终端，或者接收控 制指令完成物体远程控制。只有通过无线传输技术，才能实现信息的交换和共享。

4.云计算技术。对采集获取的物体数据进行 综合加工分析，并提供各类综合服务。车联网系统通 过网络以按需、易扩展的方式获得 云计算所提供的服务。

5.车联网标准体系。标准是一个产业兴起的 重要标志。车联网只有建立一套易用、统一的标准体 系，才能实现不同物体之间的相互通信，不同车联网 系统的融合，才能带动汽车、交通产业的快速发展。

6.车联网安全体系。包括车联网物体信息化 之后的安全度、传输器安全度、传输技术安全以及服务端安全。安全是保障车联网系统能够快速推广的 前提。

7.定位技术。通过 GSP、无线定位技术等提高当前车联网中物体的位置精度。通过定位精度的提 高，将准确获取车辆行驶位置，提高实时路况精准 度、交通事件定位精确度。

车联网体系结构

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。

车联网需求和挑战 车联网本质上是物联网技术的一种应用形式，物 联网的挑战同样也给车联网的实施带来挑战。同时由于车联网由于车辆数量的急剧膨胀，也面临巨大的需 求。车联网面临的主要需求和挑战有: 1)车联网信息的统一标识问题。为实现物体 的互联互通，首先要解决的问题是统一编码问题。车 联网的发展需要有一个统一的物品编码体系，尤其是 国家物品编码标准体系。这个统一的物品编码体系是 车联网系统实现信息互联互通的关键。但目前由于车 联网概念刚刚兴起，相关的统一编码规范还未出台，各个示范原型系统根据各自需求，建立起独立的编码 识别体系。这为后续行业内不同系统乃至不同行业之 间的互联互通带来了障碍。

2)网络接入时的 IP 地址问题。车联网中的每 个物品都需要在网络中被寻址，就需要一个地址。由 于 IPv4 资源即将耗尽，而过渡到 IPv6 又是一个漫长 的过程。包括设备、软件、网络、运营商等都存在兼 容问题。

3)采集设备的信息化程度低。目前道路、桥 梁等交通基础设施并没有实现电子化管理，其智能程 度较低。传统的设备通过传感器、采集设备等信息化 处理才能具备联网能力。这些交通基础设施的信息化 改造覆盖面广，投资额大、建设周期长，都是目前车 联网实现终端信息化改造所面临的问题。4)车联网信息安全问题。车联网的安全问题 主要来源于3 个方面: 传统互联网的安全问题、物联网带来的安全问题以及车联网本身的安全问题。车联 网中的数据传输和消息交换还未有特定的标准，因此 缺乏统一的安全保护体系。车联网中节点数量庞大，且以集群方式存在，因此会导致在数据传播时，由于大量机器的数据发送使网络拥塞。车联网中的感知节 点部署在行驶车辆等设施中，如果遭到攻击者破坏，很容易造成生命危险、道路设施破坏等。因此，车联 网中的信息安全是至关重要的，影响着车联网的未来 发展和实施力度。

5)车联网相关软件和服务产业链的成熟度。目前 车联网概念刚刚兴起，还未出现较为成熟的软件平台和 服务应用。而交通行业往往需要较高的安全要求，如保 证行车安全等。如果相关软硬件平台未经过大规模应用 测试，势必对车联网的应用前途大打折扣。6)相关技术兼容度。车联网是一个相关技术 的集成体，包括传感器技术、识别技术、计算技术、软件技术、纳米技术、嵌入式智能技术等。任何一个 技术的不兼容或者基础薄弱，都会造成整个车联网系 统的推广难度。

总结

车联网是一种全新的网络应用, 是物联网技术在智能交通领域中的应用体现,是新一代智能交通系统的核心基础。经过分析我们可以看出车联网是下一代智能交通系统的发展方向，是我国下一代互联网的典型示范应用。车联网将带动汽车和交通产业的高速发展。

另一方面，车联网技术也面临着诸多挑战。总体来看该领域的研究还处在起步阶段，对各项关键技术 的研究都还不够完善，已提出的一些原型系统离实用 还有很大差距，还需要研究者继续不断的努力。相信随着研究的不断深入，车联网将实现 “车 － 人 － 路 －城市”之间的和谐统一发展。

参考文献：

1)《车联网架构与关键技术研究》 兰州交通大学 王建强，吴辰文，李晓军； 2)《车联网技术初探》 北京航空航天大学计算机学院，北京市交通信息中心

诸彤宇，王家川，陈智宏；

3)《车联网体系结构及感知层关键技术研究》

南京理工大学计算机科学与技术学院，江苏警官学院公安科技系 王 群，钱焕延

车联网组织架构 篇2

重点研究面向智能交通服务的车联网云计算平台, 提出车联网云计算平台的体系架构和系统模型, 建立车联网云计算平台, 为建立智能交通云奠定理论和技术基础。

1 概念

车联网 (Internet of Vehicles) 概念来自于物联网 (Inter-net of Things), 根据行业背景不同 , 对车联网概念的描述也不一样。车联网的一般定义是指利用传感器、无线网络、计算机控制、 智能技术, 对道路交通情况进行感知, 使交通系统的数据能够进行传输与交互, 它可以对汽车进行交通全面控制, 对道路的交通情况进行监控, 从而提升交通效率和安全。从系统层次化架构来说, 车联网是智能交通系统 (ITS) 的重要组成部分, 是未来综合交通运输体系不可缺少的通信与信息交互平台。而如何处理、分析大量的交通信息数据, 将会是以后信息化交通需要解决的关键问题, 车联网技术将成为解决这一问题的重要技术手段

云计算 (Cloud Computing) 是分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、 虚拟化、负载均衡、热备份冗余等传统计算机和网络技术发展融合的产物。云计算通过使计算分布在大量的分布式计算机上, 而非本地计算机或远程服务器中,企业数据中心的运行将与互联网更相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上, 根据需求访问计算机和存储系统。

车联网与云计算的融合成为了交通 信息化成 功的关键 。在云框架下, 综合信息采集处理、道路交通状况监测、车辆监管与疏导、信号控制、 系统联动以及预测预报、信息发布与诱导等, 都必须做到与整体情报系统的融合、共享和统一决策。

2 网络架构设计

由于车联网通信系统时 刻处在快 速移动的 通信环境 中 ,为了增加车载单元的消息交互的实时性和可靠性, 减少网络时延等造成的信息延误, 因此本系统将设计成三层架构的模式。即在传统的客户端-服务器 (C/S) 结构的通信系统基础上增加了一个路侧单元接入层。

如图1所示, 车联网移动云系统在网络层次上分为3层:中心云、路侧接入层和车载移动终端。

车载移动终端: 指的是具有车与路侧单元通信功能的通信终端, 它不仅可以收集车辆的信息, 感知车辆行进的状态与路况, 然后把采集数据上传到控制中心, 为交通的分析和决策提供支持; 另外它也接收云中的服务和资源。

路侧接入层: 指的是信息传输的网络通道, 解决车与车(V2V)、车与路 (V2R) 、车与云 (V2C) 、车与人 (V2H) 等的互联互通。路侧设施包括区域服务器和路侧单元RSU, 区域服务器用于进行基于车载单元OBU的位置数据的存储和调度管理工作, 同时也可以通过虚拟化等技术统筹到云中, 用于分布式计算和服务。

中心云: 中心云可以看成由大量服务器集合而成的控制中心, 它是一个基于云计算技术的交通信息化平台。路侧接入层通过采集车辆行驶过程中获取的信息和道路实时交通信息, 然后上传到中心云, 中心云对采集来的数据进行分析和处理, 然后通过有线通信或广域无线通信为路测及车辆发布各种交通参考信息。

车载终端、路侧云、中心云三级网络有以下优点:(1)能最大化利用整个网络中的资源, 从车载终端、路侧设施到大型计算中心, 利用虚拟化技术统一融合到云中, 按需提供计算、存储和带宽资源, 大大提高了资源的利用率和高效性。(2) 减少网络延迟 , 提高服务的快捷性。

3 Open Stack

Open Stack是由美国宇航局NASA和Rackspace合作推出的一个开源项目, 其目标是制定一套开源软件标准, 任意组织和个人 都可以搭 建自己的 云计算环 境 (Iaa S)。Open Stack是一个社区, 也是一个开源项目, 它为云计算平台的部署提供了一种方式, Open Stack是一种基于云计算的基础设施, 即服务 (Iaa S) 解决方案。它的宗旨是, 为虚拟计算或存储服务的云, 为公有云、私有云, 提供易扩展的、灵活的云计算架构。

Open Stack有众多版本 , 以Folsom版本为例做说明。其架构包 括以下几 个主要组 件 : 计算模块 (Nova) 、对象存 储( Swift) 、块存储 ( Cinder) 、网络模 块 ( Neutron) 、仪表板( Horizon) 、身份验 证服务 ( Keystone) 、镜像服 务 ( Glance)等。这些组件每一个都有自己独立的功能, 如提供虚 拟化、云存储和镜像等服务, 同时也可以把它们联合起来协同工作,提供完整的云计算基础设施服务。

(1) Nova ( 计算模块 ) , 在Open Stack环境中虚拟机的添加、调度和回收等管理工作均是Nova负责。是Open Stack开发早、运行成熟的核心组件。

(2) Swift (对象存储 ), 主要负责大规模非结构数据对象管理。是Open Stack两大存储模块之一。

(3) Cinder ( 块存储 ) , 相对于Swift提供对象存储 , Cin-der为实例运行提供块存储。它的驱动架构为可插拔 , 这种架构对块存储设备的管理有利。

(4) Neutron (网络模块 ) , 为Open Stack其他模块提供网络服务, 是Open Stack的网络中枢。

(5) Horizon (仪表板), 为用户和Open Stack提供UI服务。

(6) Keystone (身份验证服务 ), 为Open Stack其他模块服务提供安全机制服务。

(7) Glance (镜像服务 ), 是Open Stack的镜像存储模块 ,为用户提供镜像存储功能。

Open Stack主要组件关系如图2所示。

4 Open Stack 云系统部署方法

面向智能交通服务的车联网移动云系统, 其网络中心将采用分布式的中心云架构。其架构将由处于网络中心区域的控制节点, 以及基于位置分布的区域服务器节点构成。车联网移动云系统计划采用基于Iaa S (基础设施服务) 的资源管理平台Open Stack进行管理。

在网路中心区域部署Open Stack的控制节点, 它可以是一台或者多台的服务器组成, 布置着数据库管理服务器、网络控制器、调度器、镜像管理器等功能单元。

在路侧单元部署基于位置的服务器单元, 运行着Open-Stack平台的计算单元 , 负责对虚拟机实例进行创建、终止、迁移等操作。

面向智能交通服务的车联网移动云系统, 根据系统的特性, 可以采取如图3所示的网络部署方式进行服务器资源的部署。

5 结语

车联网:为物联网开道 篇3

车联网通过无线通信、GPS、GIS以及传感技术的相互配合，可以实现在信息平台上对车辆自身属性以及车辆外在属性（如道路、人、环境）等信息的提取和有效利用，在此基础上，还能为用户提供包括交通、安全以及娱乐等综合性服务。作为车联网项目的核心，Telematics（应用无线通信技术的车载电脑系统）将成为未来投资的热点，在2020年后，有望实现两亿辆汽车100%的网络接入，完成“全覆盖”。

车联网强调技术融合

Telematics主要指基于通信和信息（Telecommunication和Informatics）技术实现（无线）远距离监测和监控。Telematics可定义为通过内置在汽车、航空器、船舶、火车等运输工具上的计算机系统、无线通信技术、卫星导航装置、交换文字或语音等信息系统与服务器端的集成，它是通过互联网技术来提供信息服务的系统，被认为是未来的汽车技术之星。Telematics的原意覆盖的范围较广，但目前这个词基本上就是特指结合GPS、GIS和无线通信等技术的汽车电子（车体和车载）通信、管理和信息服务系统。Telematics产业链条主要包括用户、内容提供商、设备提供商、网络运营商、TSP（Telematics Service Provider，汽车物联网服务提供商）服务商5个部分。

TSP在Telematics产业链中居于核心地位，因此，TSP也成为了整车制造商、电信运营商、独立ICT厂商乃至导航地图厂商等力争的角色。

人们常将Telematics与ITS（智能交通）以及Auto-Electronics(车体或车用电子)相提并论，的确，这三者在产业上是密不可分的，但又有所不同。借助新的ICT技术，如车间(Vehicle to Vehicle, V2V)、车路(Vehicle to Roadside, V2R)、车外(Vehicle to Infrastructure, V2I)以及人车(Vehicle to Pedestrian, V2P)等，一个崭新而多元的车联网智能交通网络，正在各国政府和公共部门的主导下，有计划地规划和建设中。日本有VICS和SmartWay计划，欧盟有e-Call和e-Safety计划，美国有VII计划。中国提出的“车联网”重大专项计划可以说是对上述各国由政府主导的ITS计划和由企业主导的Telematics的回应。按上述“人-车-路-环境”的理念，中国提出的“车联网”理念包括Telematics、ITS、和汽车电子三大板块业务中与联网运营相关的部分，TSP运营服务是核心。

商用车联网潜力巨大

目前国内外业界在谈论Telematics时往往主要关注乘用车，由于乘用车用户一般为个体用户，大部分车主每天花在车上的时间多半为上下班时间，加起来不会超过两小时，TSP服务属于“锦上添花”，不是“刚性”需求，加上月服务费偏高（一般为20美元左右），导致乘用车用户在试用期过后的续约率很低，一般为10%左右，例如GM的OnStar在6000万辆车上“标配”了可提供TSP服务的设施，但只有大约600万活跃用户。

而对于商用车（包括货车、客车、出租车、救护车、消防车、警车、工程机械等等，如下图）来说，司机每天在车上的时间可能超过8小时，同时也属于工作场所，其所属的企业有管理上的要求，国家也有对“两客一危”商用车监控的强制要求（在2011年年底这类车辆必须实现联网），以及对“甩挂运输”等模式的推动带来的联网需求、商用车对TSP服务的需求，随着技术的发展会越来越普遍。

车队管理（Fleet Management）是对一个企业或机构的所有商用机动车车队的管理，包括一系列功能：机动车全生命周期管理、购车贷款和租赁财务管理（4S店）、 车辆维保、Telematics/TSP服务、驾驶员管理、速度和油耗管理、安全和车况管理、调度管理、载荷管理、库存管理、后台办公室管理等业务。据有关统计，在一辆商用车的生命周期中，购车费用一般只占20%，其余都是管理和维保费用，因此车队管理是一项很重要的服务，市场潜力巨大。

在中国，车队管理市场的碎片化很严重，目前还没有相关的市场研究报告，专业从事车队管理业务的企业不多。车队管理业务也可包括第三方智能物流系统，如冷冻链管理的应用等；移动资源管理（MRM）是一个比车队管理范围更广的业务，但车队管理仍然是MRM的主要内容。商用车车队管理和MRM业务目前在国内受关注程度相对较小，国内专注这项业务的企业也相对较少，还未形成规模。

标准与商业模式之惑

急需统一标准

未来的汽车不仅自身是一个高度信息化、智能化的载体，而且车与车之间，车与路之间，也能够通过物联网技术进行感应、协调。车联网也就是全面的“汽车信息化”，其两个指标是“个体数字化”和“网络群体化”。在行业发展初期，汽车还停留在个体数字化阶段，开发商能够根据不同的网络和标准，为不同的车型定制模块。但当“网络群体化”时代到来时，大片的标准空白，将会成为运营商的难题。例如各种3G制式之间，至今仍不能实现跨网视频通话，终端设备不能兼容不同营运商的SIM卡等。

车联网强调人、车、路的组合，要把这个产业链做大做强，标准至关重要，没有统一的标准，交通实时路况信息和应急信息等就很难及时被关联到车上面，服务也难以规范化。车联网涉及终端与车体电子系统和TSP之间的通信和数据标准，此外，还有TSP服务平台、内容提供商、政府监管部门的信息交换标准等网络通信层、系统层、应用层的标准。

在网络通信层面，目前全世界有多达40多种车体电子网络标准（常用的有CAN、LIN、FlexRay等），因带宽和使用特性不同，要实现统一几乎是不可能的，这就需要TSP终端能够兼容各种通信协议。 在应用层面，目前比较受瞩目的除GENIVI以外，还有NGTP、DSRC、OSGi VEG、AUTOSAR、SAE J2735等。

TSP发展到现在，互联网式的信息聚合和多功能应用越来越重要，笔者认为，物联网标准的核心和关键是基于大集成应用的数据表达、交换和处理标准协议的建立，以及其相对应的软件体系框架。车联网也一样，有了统一的数据表达，就可以像HTML/HTTP一统互联网江山一样为产业发展带来繁荣。

在技术层面，车联网是一个综合性产业， 需要对通信技术、消费电子、移动互联网、中间件和系统软件、嵌入式软件（Android应用商店模式等）、GNSS定位导航、GIS、LBS、ITS、车内总线技术、CTI语音技术、音视频娱乐与游戏系统、呼叫中心、搜索引擎，乃至SNS社交网络等技术、应用和业务模式有全面而深入的理解，并在此基础上融合和创新。

谁来买单？

在商业模式层面，乘用车领域一直让企业感到头疼的是“用户是否愿意为TSP车联网业务买单”的问题。不论是OnStar、G-Book，还是其他一些服务提供商，都有免费使用期，试用期过后，一般只有10%左右的续费率（尽管onStar宣称这个续费率他们也可以持平或略有盈利）。什么样的服务才是消费者需求的服务？什么样的服务能让消费者有付费的冲动？是否一定需要消费者来买单呢？下图是研究机构的一些需求分析结果。

根据用户需求，大致上有以下几种商业模式。

内容收费：靠流量收费提供利益分成，目前这种模式已有取得初步成功的企业；

有偿服务收费：多家企业集体分成，基本信息和内容免费，依靠道路救援、远程防盗等盈利，目前采用此模式的企业也有成功案例；

全部服务都免费：靠广告盈利，业界一致认为，车联网的最终归途和互联网一样是免费，但在目前使用率不高、点击率少的情况下，这种模式还有点早，有待探索。

以上模式的关键是TSP业务，如前文所述，整车厂商和移动运营商是汽车物联网所需的“垄断资源”的拥有者，地图资源是另一大重要资源，然而它和GNSS卫星定位服务一样，会逐渐失去垄断性。不过移动运营商、整车厂和地图厂商还是最有条件和基础做TSP服务的，下面列出了几种重要的TSP合作模式。

汽车厂商与移动运营商合资：这是最为常见的TSP，如奔驰与德国电信的合资项目，onStar与多家移动营运商进行合作，这种模式在产业成熟期将成为主流的商业模式。

移动运营商主导模式：这种模式在韩国较为普遍，移动运营商摆脱了汽车厂商的制约，不再受到具体车型的影响，但没有汽车制造商的支持，TSP很难开展前装市场业务，此外，终端机无法同汽车电子系统相连，限制了系统的功能。

第三方独立TSP模式：此模式固然具有高度的灵活性，但既得不到汽车制造商的支持，又缺乏移动网的专门支撑，在前装和后装市场都缺乏足够的话语权，除非已取得先发优势，靠高质量内容和服务赢得消费者，否则生存比较困难。

车联网技术应用综述 篇4

摘 要：车联网技术旨在解决交通运输领域中存在的交通安全、效率、环境等问题，文中介绍了车联网的基本概念、国内外车联网的发展史、国外车联网的行业步伐、国内车联网产业发展情况及规模等情况。并根据这些实际情况，展望了未来的车辆配置、待实现的服务和技术、以及车联网的发展趋势。

关键词：车联网；RFID；传感技术；大数据；移动计算

中图法分类号：TP393文献标识码：A文章编号：2095-1302（2014）06-0069-04

0引言

车联网技术旨在解决交通问题，首先车联网能有效预防交通碰撞事故的发生，一些最早研究车联网技术的国家已取得显著成绩。其次车联网可以使系统运营商和用户对出行方式做出最佳选择。再次，车联网技术降低了交通对环境的影响，在环境保护方面发挥重要作用。本文阐述了车联网的基本概念、发展史、国内外车联网行业步伐及发展情况，并对车联网未来的发展趋势进行展望。

1车联网的定义及系统功能要求

1.1车联网的定义

车联网（Connected Vehicles）：即由车辆位置、行驶速度、行驶路线等构成的信息交互网络，是一种向信息通信、环保、节能、安全等方向发展的车-网联合技术[1]。通过RFID、摄像头、传感器、GPS及图像处理等电子设备，实现对车辆、道路、交通环境等信息的采集；按照一定的通信协议和标准，在车-路-人-网-环境-基础设施之间进行无线通信或信息交换；云中心采用计算机技术分析和处理车辆数据信息，从而计算出不同车辆的最佳路线，及时汇报路况和安排信号灯周期，实现对人、车、路进行智能监控、调度和管理。车联网是物联网技术在交通系统领域的典型应用，是信息社会和汽车社会融合的结果。

1.2系统功能要求

一般地讲，车联网系统的功能要求有如下几条：

（1）无线电通信能力，如：单跳无线通信范围；使用的无线电频道；可用带宽和比特率；无线通信信道的鲁棒性；无线电信号传播困难的补偿水平，例如，使用路侧单元（RSU，Road Side Unit），用来满足车辆与基础设施间的信息交换；

（2）网络通信功能，如：传播方式：单播，广播，组播，特殊区域的广播；数据聚合；拥塞控制；消息的优先级；实现信道和连通性管理方法；支持IPv6或IPv4寻址；与接入互联网的移动节点相关的移动性管理；

（3）车辆绝对定位功能，如：全球导航卫星系统（GNSS），如全球定位系统（GPS）；组合的定位功能，如由全球导航卫星系统和本地地图提供的信息相结合的组合定位；

（4）车辆的安全通信功能，如：尊重匿名和隐私；完整性和保密性；抗外部攻击；接收到数据的真实性；数据和系统完整性；

（5）车辆的其他功能，如：车辆提供传感器和雷达接口；车辆导航功能。

2国内外车联网的发展史

2.1美国

早在20世纪50年代，部分美国私营公司开始为汽车研发自动控制系统。20世纪60年代，美国政府交通部门开始研究电子路径引导系统（Electronic Route Guidance Systems，ERGS）。70年代初至80年代，美国对智能交通系统的研究处于停滞阶段。

2006年，为解决迫在眉睫的安全问题，美国交通运输部（DOT）联手部分汽车制造商，对V2V安全应用程序原型进行开发和测试[2]，提高车载安全系统在自适应控制方面的性能。开发和测试成果对美国高速公路安全管理局（NHTSA）未来的决策起非常重要的参考作用。同年，提出车辆基础设施一体化（VII）概念。

2009年5月，启动商用车基础设施一体化工程（Commercial Vehicle Infrastructure Integration）。同年12月，DOT发布了《智能交通系统战略研究计划：2010-2014》[3]，目标是利用无线通信建立一个全国性多模式的地面交通系统，形成车辆、道路基础设施、乘客的便携式设备之间互连的交通环境，为期五年，每年投入1亿美元，核心项目为IntelliDrive（智能驾驶），预计于2014年完成。

2011年8月到2012年初，针对车联网技术，美国在六个不同地区进行了现实环境下驾驶员安全驾驶测试，用以评估用户对新的V2V技术接受程度。2012年秋天到2013年秋天，继续开展对安全驾驶模型的研究工作，以测试车联网安全技术的有效性[4]。

2012年12月，DOT发布了《2015-2019 ITS战略计划》[5]，就有关美国下一代ITS战略研究计划草案进行了对话与讨论，该报告显示美国在保持以往研究项目连续性的同时，已开始制订2015-2019年ITS研究计划，确立研究和发展的重点和主题，以满足新兴的研究需求，进一步提高车联网的安全性、流畅性和环境保护。

2.2日本

日本ITS的研究始于20世纪70年代。20世纪80年代中期至90年代中期，相继完成了路――车通信系统（RACS）、交通信息通信系统（TICS）、超智能车辆系统（SSVS）、安全车辆系统（ASV）等方面的研究。

2000年4月，日本ETC国家行动计划开始正式实施，目标是2003年3月前在全国范围内建设至少900个收费站，实现高速公路联网不停车收费和服务系统。2003年7 月，智能交通系统战略委员会发布了《日本智能交通系统战略规划》，对智能交通系统的短期和中长期的发展构想提出了战略规划。2011年，日本全国高速公路系统引进“ITS站点智能交通系统”，它能够及时向车载导航系统快速提供海量交通信息和图像，有效的缓解了交通拥堵和改善驾驶环境。

2.3中国

1986年，第一套国产信号控制系统在南京开发。1991年，第一套国产信号控制系统在南京主城区安装完毕，并通过了调试。

2007年12月初，通用汽车公司与上汽集团成立了一家名为上海安吉星信息服务公司的合资企业，在亚洲市场推出通用汽车的Onstar服务。2009年，随着赛格导航、好帮手、城际通等企业陆续推出相关Telematics车载信息服务系统，标志着中国进入Telematics时代。

2010年，首届“车联网”研讨会成功召开，提出“车联网”概念。2010年10月，国务院在“863”计划中提出智能车、路协同关键技术研究以及大城市区域交通协同联动控制关键技术研究。“十二五”期间，工信部从产业规划、技术标准等多方面着手，加大对车载信息服务的支持力度，以推进汽车物联网产业的全面铺开，预期2020年实现可控车辆规模达2亿。

2011年，第二届“车联网”产业链合作研讨会在上海召开。7月，CNF2011-中国车联网产业发展论坛在深圳国际会展中心成功举办，对车联网的商业模式进行了首次探讨。12月，由多家高校、科研机构、企业发起组建的中国车联网产业技术创新战略联盟在北京成立，其宗旨是推进中国汽车信息化领域的协同创新，推动智能交通发展，带动基于移动互联网技术的车联网的应用。

3国内外车联网行业的步伐对比

3.1国外

本文从以下四个方面对国外车联网行业的步伐进行对比：

（1）车路协同系统应用场景：以美国、欧盟和日本为代表的发达国家对车路协同系统的应用场景基本定义完毕，不同组织对应用场景的定义基本一致。

（2）车路协同系统通信协议标准化：美国和欧盟分别定义了车-车，车-路通信协议标准，目前美国的Dedicated Short Range Communication（DSRC）协议在学术和企业界比较普及，同时IEEE也定义了802.11P通信协议用于车-车及车-路通信。

（3）车路协同系统技术进展：现阶段仍然处于相关技术的探讨、实验和测试阶段，尚未进行大规模推广和应用。

（4）两种推进方式：美国模式是政府主导，科研机构积极参与和配合；日本模式则是在政府的协调下，由工业、企业等带头参与和配合[6]。表1所列是美国和日本的推进方式对比。

表1美国和日本的推进方式对比优/劣势 美国 日本

优势 有专用通信频道

强大的政府支持

有明确专注的项目 有主导项目

强大的政府支持

ETC技术为基础

劣势 合作伙伴太少 参与者过多，责任不明确

原始设备制造商不积极

3.2国内车联网产业发展情况与发展规模

（1）产业发展情况

国内货运车联网技术与产业发展迅猛，表2列举了我国在货运车联网领域的相关企业信息[7]。

（2）发展规模

通过对近年来我国车联网产业规模与车联网用户数量的相关数据的调查与分析，得出了图1所示的产业规模图，图1直观地显示出近年来或未来我国在车联网领域的产业规模的不断增大以及车联网市场的巨大潜力[8-11]。

4车联网发展展望

4.1未来的车辆配置

对于未来的车联网发展，未来的车辆均应配置以下功能：

（1）自动控制模块：自动驾驶；

（2）车辆状态感知模块：胎压、车速、车身系统、硬件配置是否工作正常；

（3）周围环境感知：交通信息、道路信息；

（4）驾驶员身体状态感知：疲劳度、注意力；

（5）无线通信模块：与路侧单元、周围车辆、控制中心通信；

（6）辅助驾驶模块：语音控制、导航控制、定位精确；

（7）娱乐信息模块：网络购物、聊天、上网、多媒体下载、电子商务等等；

（8）其他硬件配置：车辆身份证、数字仪表、自动空调、感应雨刷、灯光控制、电控座椅、智能玻璃（娱乐信息、导航等模块数据可以在前挡风玻璃上显示）；

（9）软件配置：智能交通控制系统、智能人车协同系统、自我学习。

（a）中国车联网产业规模（b）中国车联网用户数量

图1中国车联网发展规模图

4.2未来的服务和技术

车联网将会是未来的互联网的一部分，未来的车辆将能够同周围的其它车辆或环境共享信息和服务，如驾驶信息，生态驾驶信息，交通状况信息，以及周围的车辆和环境信息，车联网所带动的新兴服务将是未来互联网服务不可分割的组成部分。来自环保，安全，经济，福利等方面的社会需求，必将导致利益相关者大力推动这些新兴服务的发展。车联网服务与未来的互联网服务是互动的，而未来互联网概念会是车联网概念的基石。

4.3车联网发展趋势

未来的车联网发展趋势，主要体现在以下几个方面[12-15]：

（1）以生态为中心的驾驶

随着地球石油储备的减少，油价将显著上升；同时车辆的增多，尾气排放严重将引起环境污染，导致全球气候变暖。未来的驾驶将以生态为中心，减少化石燃料消耗和碳排放，促进可持续发展，呈现出以下六大趋势：一是生态信号操作；二是生态车道；三是动态低排放区；四是能支持替代燃料汽车业务；五是有生态出行信息；六是有生态综合的走廊管理（生态ICM）。

（2）活动安全协议

主要包括安全驾驶；安全走廊服务；协同驾驶。

（3）智能交通

未来，车辆本身就是一个通信集线器，它允许货物和数码设备连接互联网，提供车队管理和货运信息服务，如：跟踪和定位货物，货物状态等等。这些服务将嵌入整个货物供应链和物流链。

（4）集成式移动服务

传统的一些互联网服务，如社交网络等以后将迅速出现在我们的车上。当然，这种服务是可定制的。

（5）智能协同交通

车辆的传感器收集信息，通过某种方式将数据发往云中心，云中心将数据隔离起来（网络安全），然后将数据分发到不同的部门处理，利用这些数据进行交通控制。

（6）敏捷的导航系统

安装卫星导航系统的汽车将接近100%，系统根据每辆车提供的流量数据而不是传统的基础设施采集数据。依靠高度灵敏的导航系统，甚至可以将路边的路标撤去。部分导航系统将与主流的交通管理控制系统一体化，使车辆能快速获取系统的指示和建议。而导航系统计算路径时，将会根据驾驶员的喜好进行计算。

另外，高质量的导航付费服务将继续存在，并与购置新车捆绑。同时互联网将提供质量稍差的免费资源。

5结语

车联网技术作为21世纪的高新技术之一，受到各国政府和专家学者的广泛重视。车联网技术在解决交通问题，尤其是在快捷出行、安全行车、环境保护等方面已经取得了显著的成绩。随着科技的发展、国家政策的支持和研发经费的不断投入，在不久的将来，V2R（车与路）、V2P（车与人）、V2V（车与车）和V2I（车与基础设施）的信息交互必将得到长足的进步。人们将告别红绿灯、告别交通事故、告别污染等一系列问题，车联网必将成为人类生活不可分割的重要组成部分。

参 考 文 献：

车联网组织架构 篇5

安徽Telematics车联网服务项目

——移动物联网深入民族汽车工业

一、项目概况

近年来随着中国汽车工业的发展和用户规模的扩大，汽车厂商正在由单纯的制造汽车向打造一体化汽车服务的过程转变，汽车厂商需要通过优质的服务来提升购车用户的体验，增加用户口碑和品牌忠诚度；于此同时，随着汽车上电子设备（如车载导航/PDA/智能手机）的广泛应用，人们在强调汽车安全性的同时也加强了舒适性、便捷性还有娱乐性的需求。而移动无线通讯技术的发展，尤其是3G时代的到来，使得信息数据传输能够更加快捷，服务也更为多样化。

芜湖分公司紧跟时代步伐，抓住汽车工业转型机遇，与埃泰克公司联手推出Telematics车联网服务，以其崭新的技术和服务理念为汽车制造厂商、汽车服务商和驾驶者提供丰富的功能和业务。

在美国电影中有一段驾驶者拨通一个电话，然后打开车载GPS，车辆就自动确认了目的地的片段，这就是Telematics车联网服务的其中一项，驾驶者再也不用去操作复杂的GPS定位设备来设定目的地，只需要打电话到Telematics车联网服务呼叫中心，告诉中心服务人员要去的目的地，经确认后中心服务人员就会远程通过无线网络为车主自动设定好目的地，并开始为车主导航。

当然，Telematics车联网服务不仅仅提供的是智能导航服务，它还为车主提供车况远程诊断、安全救援、车辆失窃追踪、媒体娱乐、安全提醒、路径优化等服务。同时Telematics车联网服务还为汽车制造厂商收集客户反馈，为汽车服务商（4S店）建立长期紧密的客户关系。通过Telematics为汽车制造商和汽车服务商更好的服务于最终用户，更好的维系以及促进和最终用户的关系，实现增值服务、促进和增加销售机会，全面改善用户体验，创造更多有价值的服务。

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二、项目创新性

2.1 物联网技术深入汽车行业的应用

传统的车辆位置定位、导航终端主要针对车辆的位置加以应用，主要是GPS定位技术的集中体现，且形式多为车内外置不便于安放，有些可以与汽车内饰整合的终端安装复杂，不易于维护升级。而Telematics终端产品的规划设计上，融合了ONSTAR及SYNC2.0的先进技术理念，在产品的组合、可重构形式上实现了突破创新，使物联网技术得以真正应用，具有以下优势：

1、从人体工学的角度分析终端的显示位置最具合理性；

2、REALTIME的操作系统为关键功能提供可靠稳定的保障；

3、3G和2G的无缝转换保证了车辆在无3G信号的地方平滑转换；

4、与中控台组合成为高端的Telematics终端组合产品，且与车身紧密结合，不影响车辆美观；

5、借助物联网，终端统一远程批量升级不再是梦想；

2.2 Telematics全面构建统一客户信息平台

Telematics车联网服务项目的根本在于构建统一的客户信息平台，掌握完整的客户数据，建立有效的CRM、VRM体系，改变以往车主发现问题找4S店的模式，形成Telematics车联网服务通过Telematics终端发现问题主动联系车主的方式，提高了服务质量，增加了汽车服务商的销售机会。

Telematics车联网平台采用混合云的架构体系，使平台能够提供为近千万

第 2 页 2011通信产业助力两化融合推进大会汇报材料 的用户提供导航、安全、诊断、娱乐、助理等服务。

2.3 互联网通信技术与现代汽车电子技术的高度整合

Telematics车联网服务是互联网通信技术与现代汽车电子技术的高度整合，中国移动在无线通讯方面的先进技术与埃泰克在汽车电子行业的技术优势，使Telematics车联网服务成为可能，埃泰克公司研发适合人体工程学的车载终端设备并搭建Telematics车联网服务呼叫中心，移动公司提供无处不在的移动无线网络，同时整合移动现有内容业务，如无线音乐、车主俱乐部、天气预报等进行增值业务推广。

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三、主要建设内容

3.1 Telematics平台构成

图3-1Telematics平台构成图

整合Telematics平台包括呼叫中心、云计算服务中心，呼叫中心是保持Telematics平台与终端群或车主联系，云计算服务中心存储了所有客户的资料，也就是说当Telematics平台呼叫产生时，中心服务人员就会从自动弹出的栏目中看到车主的相关信息以及以前的联系记录。数据挖掘中心是为汽车生产商、汽车服务商提供客户深度数据挖掘，掌握客户兴趣爱好，便于汽车生产商和服务商进行有针对性的营销活动。

同时Telematics平台不仅仅提供车载软件系统，同时在车主不开车时，还计划在互联网和手机客户端上分别提供相关服务。

此外Telematics平台还能够整合车厂内的服务系统、提供加盟入网服务系统等，保证平台的高度多元化无缝耦合，提供多种接口。

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3.2 拓扑结构图

图3-2 系统拓扑结构图

Telematics车联网服务平台有：数据管理层、企业平台层、应用服务层、应用集成层、界面显示层、发布通道层、访问通道层。这七层分别针对不同的应用对象提供管理、监控、安全、导航、计费等业务。平台使用了国际领先的开放式协议，该协议为服务平台提供了较大的灵活性，可以更自由的选择供应商及合作方，也使应用及内容商可以不受平台的限制，开发出满足用户需求、便于推广的增值业务。

3.3 商业模式

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Telematics产品的销售按渠道可分为前装及后装两大类：前装市场主要是针对汽车销售商，在车辆未出厂到达4S店之前，就已经安装了Telematics终端，其所带的Telematics服务会作为亮点功能着重在汽车销售中进行宣传。后装市场主要是针对4S店，通过人们对Telematics服务的感知，4S店可以对能够安装Telematics终端的相关车型，进行后期加装并收费，从而使驾驶者获得Telematics服务。

四、建设效果及效益分析

4.1 建设效果

2009年底，移动公司与埃泰克公司首次接触，对车载导航终端设备的功能和市场前景进行分析，认为传统的车载导航设备已经不能满足人们的需求，更无法达到为汽车制造厂和汽车服务商提供更多的数据支持和帮助，所以必须有一套全新的平台来整合传统车载导航市场，掌握完整的客户数据，建立有效的CRM、VRM体系。由此双方经过多次接触，结合美国OnStar平台的先进经验，提出了Telematics车联网服务项目的雏形。

到2010年10月左右，全新的Telematics终端研发完成上线生产，同时Telematics车联网服务呼叫中心也已基本建成。并在全国范围内使用移动无线网络进行小规模（400辆车）的进行相关数据测试。至此，Telematics车联网服务项目的核心搭建工作已经基本完成，双方又在业务正式上线后的收费渠道和内容提供等方面进一步磋商。

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同时芜湖分公司正在与成都无线音乐基地联系，积极推进无线音乐内容引入，四川音乐基地相关领导对无线音乐车载的发展前景都表示乐观，认为面对有较高消费能力的有车族，在车载音乐方面有很大的潜力可以挖掘，车载无线音乐是无线音乐业务的延伸，是未来业务发展的重点方向，也是业务服务的创新领域。在经过与埃泰克公司相关技术人员的深入交流后，预计将于明年下半年将无线音乐产品加载到Telematics车联网服务项目中，使驾驶者直接可以进行无线音乐点播，告别车载CD。

随着汽车制造商基于品牌及销售的需要，将更侧重于汽车智能、汽车服务的发展，对Telematics产品的配装需求也将呈现较大、较快的增长。以奇瑞为例，其高端乘用车瑞麒品牌旗下X1、M1及未上市的G3已计划整合Telematics智能服务概念，预测到2015年仅奇瑞全网用户将达到100万规模。

目前Telematics车联网服务项目已与奇瑞、吉利、江淮、一汽、现代等汽车厂商接触，由于埃泰克本身就是这些汽车厂家的ABS车辆总线等电子元件的供应商，所以将于小规模测试完成后（2012年10月）首次批量安装在该些车厂的一些中低级车型上（Telematics终端车载前装）进入4S店进行销售，Telematics服务资费会作为车价的一部分或4S活动让利的方式来与公众首次见面。同时汽车服务商4S店也会为可以安装Telematics终端的车型上提供安装和相关服务（Telematics终端车载后装市场）。

在Telematics车联网服务项目正式运营后，将不断引入合适的服务内容，我们相信Telematics车联网服务项目将完全改变国内汽车产业格局，使汽车制造商不仅仅立足于生产，使4S店不仅仅立足于销售，使用户不仅仅是购买了一辆车。

也许在不久以后一套全面有效的Telematics服务平台将为更多的车主、汽车制造商、汽车服务商提供更多的增值服务。

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4.2 经济效益

1、汽车制造商：由于Telematics引入了无线网络互联的应用，吸引了汽车市场较为广泛的80后主力消费群，同时汽车制造商通过Telematics车联网服务项目更多的了解最终用户的使用习惯，爱好，行驶过程中可能出现的问题等方面来不断修改车型中存在的问题。

以上汽InkaNet为例，引入ONSTAR概念成功地将荣威350打造成了具备“新时代高科技”概念的热销车。据2011年1-9月的数据显示，荣威350销量47700台，占据上汽荣威品牌56%的份额，成为了上汽自主品牌实现经济效益根本好转的关键。

2、汽车服务商：4S店详细了解最终用户的行驶数据，主动联系客户进行相关保养，增加相关收入。根据权威咨询调查，全球汽车后服务的市场份额与设备销售比从10年前的不到17%逐年递增达到2010年的33.8%即445亿美元。Telematics车联网服务利用移动车载信息化服务更提升了这一增长速度，预计2011年全球相关产业规模将达到627亿美元，并按40%的增长速度快诉发展。

3、内容提供商：内容可以是音乐媒体，天气预报、加油站信息等，作为Telematics车联网服务的内容提供方，收取相关内容服务费用。预计2013年仅无线音乐一项，在全国范围内将带来5亿元以上的收入。

4、救援服务提供商：服务提供商主要提供紧急抢修和援助等服务。

以上各个环节都是Telematics产业链的重要组成部分，主持并参与Telematics产品的商务模式、技术标准、资费标准的制定，共同培育中国Telematics产业发展环境。

4.3 社会效益

车联网Telematics是通过移动互联网，进行汽车的信息收集、共享和处理，实现车与路、车与车主、车主与车主、车主与第三方服务商的物联沟通，让汽车生活更加智能，具有巨大的经济和社会价值。

中国Telematics虽然刚刚起步，整体规模较小，但是在交通信息服务市场

第 8 页 2011通信产业助力两化融合推进大会汇报材料 的应用作为基础的应用，发展相对较快。随着汽车保有量的提高和私人汽车消费比例的上升，消费者认知度提高，各大汽车厂商也迫切需要通过产品、服务的提升，意识到将Telematics服务作为提高汽车附加值的重要武器，进一步促进汽车的销售，并通过Telematics的业务平台，维系和发展与最终用户的关系。

同时随着无线通讯网络的覆盖普及和移动数据应用的快速增长，以及汽车工业制造能力的快速攀升，消费用户对驾车的出行、娱乐、安全需求正在不断提高，用户对Telematics的应用服务表现出前所未有的关注和热情，Telematics的相关产品及服务正成功的渗透并改变着汽车用户的使用习惯。

车联网组织架构 篇6

目前的汽车防盗系统主要分为四种类型： 机械式防盗装置、电子防盗报警装置、芯片式防盗装置、网络式防盗系统，目前比较流行的是网络式汽车防盗系统。GPS防盗系统具有车辆寻迹、定位、截停和车况报告的功能。通过卫星对车辆全天候监测实现盗后精确定位、快速寻回车辆。GPS 防盗系统技术先进，防盗效果好，但是价格昂贵，需要支付高昂的服务费用而无法普及;GSM 网络防盗系统利用全球无线通信网络，可很好地预防车辆被盗，而且成本很低。在警情发生的几秒钟内通过发短信或拨通车主手机进行报告，同时切断汽车点火启动电路，使汽车无法启动，通过网络实现不限时间、不限距离的远程防盗，使人车“ 形影不离”，实现真正意义上的防盗功能。车联网的兴起，为网络式防盗系统提供了有力的技术支持。本文借鉴电子式和网络式防盗的优点，设计了一款基于车联网的汽车智能防盗系统，并完成了系统仿真，搭建了硬件实验平台，经过仿真和实验，验证了该系统的稳定性、远程防盗及失盗追踪性能。系统设计

1.1 系统总体方案设计

车联网包括车内网、车车网和车外网，本系统基于车联网设计，主要包括中央控制模块、传感器检测模块、iOS平台模块、断电控制模块、报警及通信模块。本系统采用51 单片机做为控制器，高效、稳定、性价比高。模块化设计利于系统测试及维护，稳定性好;利用现有通信网络平台，信号稳定，大大节约成本。系统可实现功能： 当人下车后，车内系统处于睡眠状态降低耗电量;当车主的智能钥匙进入有效范围，汽车自动解锁，直线位移传感器检测到车门车锁的动作，并将信号传给单片机，1 min 后若驾驶座压力传感器压力值达到设定范围，经过单片机将两种传感器信息融合处理后，控制防盗模块关闭防盗系统;若未检测到车锁动作，则通过振动传感器以及红外人体感应传感器来判断是否有人强行侵入，如果有人强行侵入，则唤醒防盗系统，开启断点控制以及手机模块启动防盗追踪，并通过GSM 将设定信息发送到车主设定手机;车主可随时通过手机远程开启车内的防盗系统、查询车辆状况，可解决钥匙丢失带来的隐患。

1.2 系统控制模块设计

本系统主板由AT89C51 控制芯片和扩展电路组成，它是下位机车载系统的控制核心;扩展电路根据下位机控制设计要求，尽量保证控制系统的简单和可靠。该系统分为4 个模块：I/O 模块、A/D 模块、通信模块及单片机最小系统，如图2 所示。光敏电阻能够检测到车主是否有指示信号发送，来确定是否开启防盗装置;断电装置可以切断蓄电池电路，来阻止盗贼启动车辆。redc 引脚用来控制红外线装置开启关闭，sc 引脚用于控制D触发器的重置，GPSC 引脚用于控制GPS、拍照装置以及断电装置在手机信号单独触发下的开启关闭。紧急报警按键实现车主发生突发事件(如遭遇抢劫或交通事故)时自动向公安机关报警及发出求救信号。

1.3 传感器检测信息融合设计

多传感器信息融合是一门新兴技术，可有效地降低不确定性，提高决策的精确性, 大大降低误报率，本系统采用光敏电阻、红外人体感应、直线位移、振动和压力传感器，利用这些传感器提供的局部信息存在冗余和互补，将其加以综合，形成与系统环境一致完整描述，可降低其不确定性，提高了决策、规划和反应的快速性，提高了防盗报警器的精确性。

(1)光敏电阻能够检测到车主是否有指示信号发送，来确定是否开启防盗装置。

(2)直线位移传感器能够检测到锁扣动作判断智能钥匙是否在有效范围内，确定车辆是安全状态下打开后关闭防盗装置，以防止误报。本设计采用soway 磁致伸缩位移传感器，其使用寿命长，环境适应性强，不需要定期维护，绝对量输出，重启无须重归调零位。具有高精度、高稳定性、高可靠性、高重复性。

(3)振动传感器可以检测到是否车辆有大幅度振动，例如由强行撬开车门、砸碎车窗玻璃而引起的车身剧烈震动，来确定是否是有人想要非法强行进入或移动车辆。

(4)红外人体感应电路和驾驶座压力传感器电路综合检测判断是否有人在非法上车，增强了系统的可靠性。人体感应传感器采用DYP-ME003，其可靠性强，灵敏度高，超低电压工作模式，其特点有： 全自动感应、光敏控制、温度补偿等。

1.4 GSM 通信模块设计

系统采用SIEMENS 公司的新一代无线通信模块TC35i，配合相应的外围电路可实现SMS 消息服务功能。TC35i共有40 个引脚, 通过zlF 连接器分别与电源、启动和关闭、SIM 卡、数据通信、状态指示等电路连接。TC35 GSM模块提供的命令接口符合GSM 07.05 和GSM 07.07 规范。在短消息模块收到网络发来的短消息时, 能够通过串口向数据终端设备发送指示信息，数据终端设备可以使用GSM AT 指令通过串口向GSM 模块发送各种命令。通过AT 指令可以控制SMS 消息的接收与发送。系统处于设防状态，警情发生时，人体感应模块、振动传感器模块采集车信息，通过GSM 通信模块发送到车主手机，控制器启动声光报警模块进行报警;车主也可通过GSM 短信息随时查询汽车安全状态，当GSM 模块收到车主信息时，发送一个巡检信号给单片机，单片机经过处理发出控制信号唤醒防盗系统，拍摄5 张照片和GPS 电子截图传到云端账号，车主根据云端照片信息可以快速确定车辆状态，若是被盗可立即报警。

1.5 远程防盗追踪模块设计

远程防盗追踪模块主要由三部分组成： 断电控制模块、充放电模块以及iOS平台模块。手机控制电路可以根据信号拨打车主电话报警，自动开启照相装置对犯罪嫌疑人连单片机控制系统框图续拍照，并自动上传至网络账号。随即自动开启GPS 软件追踪车辆位置，并将信息借由图片发送到网络上供车主查看，根据照片信息可快速定位被盗车辆的位置及状态，及时报警，可快速追回车辆并快速锁定盗车疑犯。本系统采用的是Photo Stream(照片流)的功能通过这一服务，所有iPhone 拍摄的照片会自动推送至服务器，然后服务器会将这些内容再推送到使用个人ID登录过的每个苹果设备上或者装有mac os x 的苹果电脑或者Windows 系统的电脑。在拍摄犯罪嫌疑人的照片以及GPS 跟踪信息截图后，图片都会由iCloud 发至每个appleid 账号设备，机主可以通过在mac 电脑上登录appleid 或者持有相同apple id 的iPhone 或者iPad 来查看照片，可快速锁定车贼追回车辆。

1.6 iOS 模块控制设计

iOS 模块控制设计框图。通过光敏电阻开关控制TP5046 模块的开启关闭，实现给iOS 模块供电以及控制activator 软件的动作的功能，再通过activator软件控制GPS 以及照相机的开启并将数据通过iCloud传输到iOS 设备中。当车主发现车钥匙丢失时可以通过手机遥控iOS 模块，iOS 模块收到指示后会通过来电闪电路发出光亮，被光敏电阻感知后开启前置照相机对犯罪嫌疑人拍照，之后开启GPS。

1.7 断电控制电路设计

根据点火原理设计的断电控制电路，将断电装置继电器放置于蓄电池与点火线圈之间，由单片机控制继电器动作，防盗装置开启时继电器断开，点火电路断路不能点火;防盗装置关闭时继电器闭合，点火电路断路可正常点火。此电路的设计可以增强车辆的安全性，车辆非法进入时，自动切断启动电路阻止被盗。系统软件设计

防盗系统的软件设计主要分为两部分，即信号检测处理及防盗装置控制。信号检测处理部分为直线位移传感器和振动传感器信号A/D 转换以及信号接收处理，红外发射信号以及红外接收信号的处理。防盗装置控制为控制断电装置以及GPS、拍照功能的开启及数据传输。

2.1 软件设计及流程图

首先确保装置未启动, 取消置1 端的作用确定D 触发器SD/RD 无效，检测压力传感器信号，低电平表示压力传感器动作，汽车正常解锁应关闭防盗装置，此时还需判断是否有来电，低电平表示有来电，要开启GPS 以及拍摄功能。如果压力传感器没有动作，表示车没有解锁，此时还需判断是否有来电，0 表示有来电，开启GPS以及拍摄功能，检测振动传感器输入信号，低电平表示振动传感器动作，启动红外装置，如果有高低电平跳变表示有人侵入，开启防盗装置。

2.2 系统仿真及分析

利用单片机开发软件Keil 编写程序并调试成功，在仿真软件Proteus 中进行仿真，取得了较好效果，系统的整体仿真如图4 所示，redc、ch1、ch2、ch3、ch4 分别模拟的是红外发光管、红外接收管、红外重启开关、振动传感器以及光电传感器。此截图为有盗贼非法进入车辆，防盗系统工作图，此时红外人体感应工作，GPS 启动运行，LED 灯D1 代表GSM 向车主发送车辆被盗信息，此时红外感应器工作，battery 启动摄像机拍照并开启GPS，声光报警启动，GPS 卫星电子地图截图以照片流方式自动上传云端服务账号;LED 灯D2 代表车主向GSM 模块发送车辆查询信息。

2.3 系统测试及分析

根据仿真实验结果，通过制作实物，进行了多次实验，实验结果表明该系统报警精准度为92%，定位精度可达5 m，证实了该系统比较稳定。车辆被盗后，传感器信息引发单片机启动GPS 电子地图，每隔几分钟连续截图上传到云端账号，车主可以通过手机、电脑、平板等终端登录查看车辆位置信息，及时报警追回车辆。云端存储容量大，而且不收费，只要注册一个账号即可，免去了昂贵的GPS 服务费。结论

当黑客盯上车联网 篇7

日前, 美国菲亚特克莱斯勒汽车公司召回140万辆面临黑客攻击风险的汽车, 被网络安全专家视为“大事”。此次汽车召回的直接导火线, 是美国网络安全专家查利·米勒和克里斯·瓦拉塞克“黑入”一辆切诺基吉普车的实验。两人在家利用笔记本电脑, 通过这辆吉普车的联网娱乐系统侵入其电子系统, 远程控制车的行驶速度, 操纵空调、雨刮器、电台等设备, 甚至还把车“开进沟里”。米勒和瓦拉塞克认为, 吉普车上的互联网连接功能对黑客来说是非常理想的漏洞, 只要找到车的IP地址侵入系统, 就能“劫持”车辆。

网络安全研究者说, 目前已经出现盗窃者利用无线电信号解锁并盗走汽车的案例。今后可能出现的手段包括:黑客在车中植入恶意软件, 导致引擎失灵, 以此敲诈车主;利用所谓“车联网”, 即实现车辆与周边环境联网以改善交通状况、防止车辆相撞的无线连接技术, 使每一辆驶经的汽车都可能被侵入或置入病毒。

点评:当车接上车联网, 汽车就不再只是代步工具, 摇身成为“车轮上的电脑”。然而, 汽车内部各系统间的计算机协议比目前计算机操作系统的安全状况落后15~20年。过时的计算机协议需要汽车制造商在安全措施研发上投入更多的时间和资源做弥补, 如此才有完善汽车网络安全的可能。

车联网悖论 篇8

但另一个机会的突然降临再次给我们以希望，这就是车联网。虽然普通车主还没有太多的感受，但在汽车制造领域，围绕车联网的缠斗已经剑拔弩张。

什么是车联网呢？本刊已经在近几期陆续介绍过概念，简单地说，未来的车，将和车上的人、轮下的路、车外的车、沿途的交通系统......随时发生联系。每一个人，就是整个互联网的一个小节点。虽然你会说，我现在已经是这样了！但汽车一直都是独立于这个网络之外的存在，当汽车接上了网络，一切又会变得不同。

对车联网这个产业最眼红的，是手握巨款、心痒脚跳的IT大佬。他们在移动互联网的盘子里打得不亦乐乎，手机已经占领得差不多了，衣食住行里，还有什么是值得千亿级投入的呢？唯有车联网！

不过IT大佬们对车联网的觊觎，仍然是占领车内屏幕的原始冲动。这种占领充其量是在娱乐层面上实现一种简单的互动，比如下载点儿歌曲啦，闲暇时看看视频啦，玩玩游戏、调戏一下朋友之类。功能上则是对个人位置信息的数据积累，找到其中的规律后必然可以带来商业价值。

汽车企业看重的远不止这些。当一切都联网之后，目前的汽车生产-销售-服务一整套的生态是否还能安全地延续下去，还是一个未知数。假如在网络技术的动摇下，目前的4S服务体系被颠覆，制造商们当然会希望继续施展控制力，以便在下游产业链上获得绝对话语权。

我们不好说车企的美好愿望能否实现，因为一个开放的网络环境，可以把一切妄图专有的垄断权打碎。想独占车主信息？想保护自产零部件？想推销可有可无的服务？在扁平化的信息社会里，这些可笑的行为越来越难了。在车联网技术发达的未来社会，这些相关联产业的生态链也将被同步改写，车主会迎来一个轻松和自由选择的用车环境。

那么回到我们所说的悖论上。好的一面是：通过车联网技术，车主将获得极其便利且廉价、透明的用车、维护体验，我们不用发愁车子停在哪里，不用傻等车位，不用担心奸商骗我们消费无用的维修项目，一切都在联网的产业环境里得以过度竞争。车辆的行驶参数也随时被电脑自动监控着，有超出正常范围的苗头，便会立即报警。

而不好的一面也非常直接：你的个人信息将无时不刻在不同的商业机构面前曝光，你的位置和你要做的事，也会被不同的人所掌握。7月份，美国两位黑客谈笑间侵入了普锐斯和翼虎的电控系统，让普锐斯在128km/h时速下猛刹车、猛打转向，还能让翼虎在超低速行驶时刹车完全失效。理论上这些都是可能的，毕竟技术从来都是双刃剑。就如同诺贝尔的困窘一样，火药带来美丽的烟花和开荒的便利，也同时带来了战争的痛苦。但我们究竟要不要因为这痛苦的存在而拒绝技术的进步呢？

在11月27日北京举办的SAE年会车联网分会上，主持人、清华大学教授李克强（没错，就是这几个字）介绍，与国外多家汽车公司交流后，发现国外车企在车联网方面的研究都是各自为战的，并且因为隐私和装车量小等原因进展缓慢。而他们发现中国却走得很快，或许真的可以走到世界前面，引领车联网的技术应用。

而我们的信心在于，车联网不同于电动车技术，前者有人来参与，需要独特的文化背景支撑，要顾及本地特色的体验和习惯；后者只是客观的技术，放诸四海皆准。因此，车联网并非老外可以轻松玩得转的领域，正是我们自己的一亩三分地。