論當今車聯網技術需要解決的主要問題及發展方向

丁超 曹晶晶 葉郭

摘 要：通過對車聯網技術的論述，突出闡明了我國目前車聯網技術的不足之處，導致我國車聯網技術的滯后性和局限性?；谶@種現狀，詳細論述了我國車聯網技術需要解決的主要問題，并指出了未來主要的發展方向。

關鍵詞：車聯網；汽車保有量；未來發展

中圖分類號：U495 文獻標識碼：A 文章編號：1008-4428（2017）02-137 -04

一、緒論

由于我國汽車保有量的快速增長，我國正向汽車社會邁進，這就引發了與汽車有關的社會矛盾和與之有關的其他矛盾，在這些問題中汽車與道路、汽車與環境、汽車與能源、汽車與行人之間的矛盾最為嚴重。因此為了改變這種矛盾，除改變城市建筑的合理布局、擴建主要交通要道、強化行人對交通的認識外，更重要的是要加強對車輛交通的統一管理。針對這種現狀，車聯網技術的出現是由于現代信息產業技術不斷進步，為了滿足司機對智能交通信息服務的高需求。

車聯網完成的是汽車與汽車之間的聯系、汽車與基礎設施的互聯、汽車與網絡的互動。作為車載智能交通信息服務的核心，主要的功能是實現汽車與人之間的互動，增強現實感，而提供駕駛者的駕駛體驗。車輛行駛的狀態和實時的監管是車聯網的價值所在，保證車輛安全、穩定、有序地行駛，因此車聯網技術的發展顯得尤為必要并且極具意義。

二、目前車聯網技術所存在的主要問題

國內車聯網正處于起步階段，由于汽車服務的巨大市場，車載導航的銷量一度火爆，所以駕駛者對車載信息服務需求也越來越大。而根據中國汽車工業協會的統計數據，我國的汽車保有量每年逐步上升，如圖1所示。從2000年的1610萬輛增長到2010年的3200萬輛，預計到2015年，我國的汽車保有量將達到4570萬輛。

而汽車保有量的增長也意味著從2010年到2020年我國車聯網用戶滲透率將從4.67%上升到20%。多家運營商和咨詢機構的預測表明，車聯網產業未來5年的產值有望超1000億元。工業和信息化部正在從產業規劃、技術標準等多方面著手，加大對車載信息服務的支持力度，以推進車聯網產業的全面鋪開。

由于經濟的滯后，我國車聯網技術起步較晚，與一些西方發達國家相比還有一定的技術差距和理論上的差距。導致我國與西方發達國家車聯網差距的原因主要表現在以下幾個方面：

1.缺乏創新能力，沒有核心技術，應用質化；

2.基數大，用戶全體小，沒有實現專門的商業模式和技術支持；

3.汽車企業在研發的時候，沒有統一的行業標準和專門化生產，所以導致各個廠家的系統不兼容和社會資源的過度浪費；

4.售后服務一般，丟失了一些實際的和潛在的客戶群；

5.應用實用性不強，應用的實際效果不好，續費成本高；

6.涉及部門眾多，缺乏有效的協調管理體制。

因此，在看到車聯網背后蘊含的經濟效益、社會效益和生態效益的同時，必須立足車聯網發展的現狀及瓶頸，站在國民經濟發展全局的高度運用系統集成的方法對車聯網進行研發、構建和應用。

三、目前車聯網技術擬突破的主要技術問題

車聯網應用了傳感技術、智能識別技術、計算輔助技術、嵌入式智能技術，是軟件和硬件技術的集成體，針對目前存在的不足，所必須突破的重要技術有電子標簽RFID射頻識別技術、傳感技術、無線通信技術、云計算技術和地理位置服務（Location Service）技術等。

1.電子標簽RFID射頻識別技術。RFID是實現車聯網的重要通訊技術，電子標簽RFID射頻技術與無線網絡技術、數據庫技術、通訊中間件技術組成了互聯網強大的物聯網追溯體系。

2.傳感技術。它是利用汽車的總線路的收集，采取汽車油耗、剎車、發動機運行參數，還有車輛行駛速度、汽車的地理位置信息等參數，進行傳感分析。車聯網數據采集的關鍵是傳感技術的應用。

3.無線通訊技術。無線通訊技術的作用是計算機云端和智能終端的通訊服務，完成信息的共享。

4.云計算技術。云計算對收集的數據進行數據檢索和分析，然后為智能交通提供指揮的依據。車聯網系統利用網絡以按照需求、易擴展的方式獲得云計算的服務。

5.地理位置服務。由全球定位系統和CNSS北斗衛星導航系統提供定位，為車輛準確定位，并且發生交通事故時提供精確的定位報警服務。

（一）技術突破后所實現的功能

當車聯網技術解決所存在的問題后，將形成一體式的網絡管理，如圖2所示；

并且能夠實現的功能如下：

1.救援功能：安全氣囊爆開后會自動報警。

2.防盜追蹤功能：車輛被盜時自動報警裝置呼叫中心，及時向數據中心發出警報，為車主和執法部門提供車輛的行駛軌跡和位置，幫助車主追回車輛。

3.在道路上進行急救。

4.提供保養服務。

5.客服服務：隨時隨地與中心客服通話，客服通過遠程為客戶設置目的地，并檢查周邊環境，將數據及時傳送給客戶。

6.信息服務：實時可以知道天氣情況、新聞資訊、金融信息、旅游信息。

7.路徑檢索服務：數據中心可提供道路交通信息，遠程幫助車主規劃合理的路徑以避開交通擁堵路段，從而更合理地安排出行路線。

8.預訂服務：客服為客戶預定酒店住宿及機票的服務。

9.地圖系統：通過移動數據網絡隨時隨地可以使用最新更新的城市地圖。

10.高速公路安全駕駛提醒服務：語音提示駕駛者超速避免違反交通法規。

11.圖形交通信息服務：駕駛者通過彩色交通圖，可以了解城市交通情況，避免發生堵車等的一系列突發情況。

（二）具體規劃

我國的車聯網技術就是要實現以汽車為節點、以網絡為基礎，“人”“車”“路”協調發展的格局，需要技術支撐、政策支持和行業監管。寬帶智能交通的發展體現在高速公路聯網收費和城市一卡通建設。優化交通是車聯網發展的目的所在，把延誤程度降到最低，減少出行時間和尾氣排放。車聯網應用3G/4G、TD-LTE無線網絡，可為車主提供豐富的實時交通信息服務、車載娛樂和移動互聯網信息，車聯網項目開發的遠程診斷和救援、位置和資訊服務、娛樂和呼叫中心等服務，為汽車駕乘者創造更好的信息獲取的體驗。車聯網是當前物聯網發展的熱點。

為智能交通系統提供實時交通信息服務和安全駕駛輔助是車聯網中最重要的應用，既可以減少車輛在道路上的停滯時間，又可以減少尾氣排放達到有效改善空氣質量的目標。隨著我國經濟的發展，城市交通擁堵成本日益增大，大約有30%的汽油是在堵車時被消耗掉的，汽車的能源消耗成為了經濟發展所面臨的一個突出問題。信息技術在智能交通領域的深度整合與應用能有效提高道路使用效率，可以使現有道路的通行能力提升約2-3倍。

該項目的研發可以實現基于移動云計算的智能交通產品。在公司發展的戰略預期上，項目所產生的產品將會成為公司具有獨立知識產權的核心產品，增強公司在智能交通導航領域的核心競爭力，開創物聯網在智能交通領域具體應用-車聯網開發的技術先河。

1.人

（1）高效性

我們在系統設計的整體環節中，將人和機組合為一個整體來進行考慮，這樣可以合理地分配人和機的功能，來促進二者的協調，以便于提高人的駕駛效率，實現高效、節能、娛樂等目標。

（2）健康性

有些駕駛者擔心在操作或者使用產品的過程中，會因為材料或電子輻射等因素對人的健康造成不良的影響，對此我們確保使用環保和綠色材料的制造系統和產品，并滿足或優于國家相關的標準。在使用產品的過程中，我們將在人體工學的基礎上，規劃和設計系統和產品，確保人體能處于非常自然的狀態，使用操作的姿勢可以在自然、正常的肢體活動范圍之內，這樣使人們不致過早地產生疲勞感。

（3）安全性

我們的系統在不同使用環境以及產品在操作或使用產品的過程中，確保產品不會產生對人體健康不利的物質，對人的身體不構成生理上的傷害。

（4）娛樂性

車載信息娛樂系統（In-Vehicle Infotainment，簡稱IVI），是讓駕駛者體驗車聯網服務的重要項目之一。我們的系統采用了車載專用中央處理器，基于車身總線系統和互聯網服務的功能，形成了獨特的車載綜合信息處理系統?？梢詫崿F三維導航、故障檢測、輔助駕駛、車身控制、移動辦公、無線通訊、車輛信息、實時路況、IPTV、基于在線的娛樂功能及TSP服務等一系列應用，主要目的是用來提升車輛的網絡化和電子化水平。

（5）舒適性

我們在規劃系統和產品的過程中，確保相關的舒適性功能可以得到滿足。舒適性參數其主要表現為人們在使用汽車時可以享受到的一些舒適功能。作為一個普通人的主觀感受，可能誰都愿意坐在一輛舒適、寧靜、功能齊備并且擁有很大空間的舒適汽車里?？傊?，現代汽車發展的總體趨勢就是一直向自動化的方向發展。衡量車的舒適性，大多數是看其車廂內的自動化程度的高低。歸根結底，衡量產品的舒適性可以從以下來判斷：操作的便利性、畫面質量、音質、裝備功能的質量、使用的材料等。我們將在控制成本的基礎上，追求滿足產品的舒適。

（6）享受性

配置智能車載系統的汽車，人們不僅可以在里面收看數字電視節目，還可以通過其網絡得到各種交通信息（交通運行狀況、道路行駛條件、路線服務設施位置以及導游信息，還具有收發電子郵件的功能等），這樣可以幫助駕駛者合理選擇出行方式、時間和路線。配置智能車載系統的駕駛員同時還可利用集成了網絡的車載GPS，在其電子地圖上描繪出出發地點以及目的地，計算機即可根據實時的交通信息自動篩選出最佳行駛路線，可以有效地避開交通擁擠和堵塞，更可以通過總線技術應用和影音視聽，享受到高品質、高清晰的車載影音娛樂，同時其輔助其安全駕駛還可提高駕駛的安全性。相信隨著智能車載信息系統技術的成熟以及用戶市場意識的覺醒，舒適化、智能化、集成化的車聯網系統將得到進一步認可。

（7）對內容的爆炸性增長

車聯網系統采用實時在線方式，因此其內容不再是被禁錮在一個封閉的內容平臺上，展現給駕駛者的一個網絡開放的、實時更新的、內容豐富多彩的、人性化的服務平臺。內容展現上，例如在電子地圖基礎上，實現動態航班信息、列車時刻信息、氣象信息、票務信息、酒店賓館、餐飲休閑、新聞娛樂、汽車服務等生活信息的整合。實現賓館、餐飲、加油站、旅游景點、酒吧、停車場、影院、休閑娛樂等大量深度信息的收集和實時更新。系統服務功能還應包括其他服務能力和數據：駕駛人信息、路況、駕駛行為、運動軌跡、保險和維護歷史信息等，從而更好地為開放提供的務。

2.車

輔助安全駕駛確保行車安全也是車聯網系統的重要目的，系統將確定影響安全的因素，規劃輔助安全駕駛功能，降低事故發生率。

車聯網輔助監測功能：具體包括了胎壓監測系統，駕駛員疲勞監視，前、后方測距雷達系統，剎車控制、安全報警系統、碰撞分析以及輔助倒車后視系統。主動報警功能：當發現駕駛者存在疲勞駕駛或預測有一定危險，會自動發出警報提醒駕駛者；同時，其安裝的前方測距雷達和車后的測距雷達系統會自動測量前、后方車距，并將信息發送至碰撞分析單元。如果車輛存在有碰撞的危險，會發出警報提醒人員，并自動剎車或控制安全帶的驅動電機，使車內乘員在碰撞發生前處在一個提前設計的最佳姿勢，使車輛的后果減小到最低。而汽車胎壓監測系統也是一種主動安全系統，通過安置在輪胎上的內置傳感器，該系統可以將胎壓、胎溫信號發送接收器，ECU 通過信號處理，將胎壓、胎溫信息傳輸到駕駛臺上的顯示器上，使駕駛者在行駛過程中對胎壓進行實時監視。這樣可以保證當車輛輪胎出現危險征兆時，該系統會及時報警，以避免高速行駛發生車胎爆炸情況，提高車輛行駛的安全性能，減少安全隱患。而輔助倒車后視系統可隨倒車路線實時計算出倒車曲線，并將攝像頭采集的視頻數據傳送給LCD，利用音頻提示駕駛員倒車路線。

3.環境

提供給駕駛者一個好心情的環境，能降低事故發生概率，能保證駕駛者保持良好狀態，有利于用戶體驗。環境因素也是我們規劃系統和產品的重要項目。

（1）實時服務，但又不會被打擾

在規劃服務中，將信息在數據信息管理基礎上，進行分級管理和處理，確定信息的優先級別，按照事故優先、提醒優先、個人定制優先等原則，實時有效地提供通過過濾的重要信息給駕駛人員，同時又使得駕駛人員不會被大量的信息打擾，保證駕駛安全和服務感受。

（2）開放的，懂得每個人需求的系統

系統將提供用戶定制服務功能和迎賓功能，方便用戶進行個性化的選定和快速享受，提供個人應用服務平臺，同時按照駕駛者使用習慣提供迎賓功能，滿足個人需求體驗。

四、車聯網項目意義和總體目標

（一）項目意義

本項目立足國家大力發展車聯網的現實背景，在對國內外車聯網發展狀況和趨勢進行全面而深入把握的基礎上，通過構建車聯網中心車載信息平臺，可以實現信息網絡平臺上對車輛的屬性信息和動態靜態信息進行有效地取和利用，并且還可以根據功能需求的不同，對所有車輛的運行狀態進行有效的監管，還可以提供綜合服務。

本項目的開展具有如下重要意義：

1.有利于跨行業整合資源，提高社會資源的利用效率

車聯網的產業鏈主要由車廠、4S店、電信運營商、TSP運營商、車載終端提供商、芯片制造商、地理信息系統引擎提供商、電子地圖提供商、內容和服務提供商、最終用戶等多個節點構成，涵蓋了傳統電子產品、軟件及信息服務的整條產業鏈。本項目開發的信息系統和平臺由于體系健全、功能豐富，能夠將更多的主體吸納到車聯網的產業鏈中，而且注重信息系統的標準遵循、平臺和接口的兼容開放性和靈活擴充性，有助于將不同行業和部門的資源進行系統整合，減少不必要的資源浪費，充分發揮各類主體和資源“1+1>2”的協同效應，實現社會資源的集約與節約利用。

2.有利于加快產業轉型升級和培育新的經濟增長點

加快產業轉型升級是實現國民經濟持續健康發展的必然要求。本項目的實施更加突出細致化社會專業化分工，注重各個節點產品附加值的提升，有助于拓展車聯網的產業鏈，催生一批新興行業，可以實現用信息化手段改變傳統產業的生產方式、提高效率并且與之深度融合，形成縱橫交織的跨行業價值網絡，提高產業鏈的價值，培育出新的經濟增長點。

3.有利于推動汽車產業的縱深發展

《工業轉型升級規劃（2011～2015年）》明確提出，依托重大科技專項和技術改造，用以推進傳統工業技術和信息技術間協同創新，加快機床電子、汽車電子、船舶電子等產品的開發和產業化。汽車產業作為國民經濟的一個重要產業，隨著車企之間競爭程度的提高，傳統銷售業務帶來的利潤增長空間不斷縮小，加之本項目負責研發的車載信息系統和創建的車聯網平臺因其體系更加完善、功能更加齊全，從而可以大幅增加汽車產業的附加值，使車聯網更加貼近用戶的實際需要，讓用戶感到“物有所值”，有助于提高車聯網的滲透率，進而推動汽車產業發展再上新臺階。

4.有利于推動國家車聯網標準體系建設

與國外車聯網業務相比，標準缺失成為制約我國車聯網發展的一大瓶頸。車聯網涉及很多信息交換標準，如網絡通信、車載終端、應用層、系統層等各層面的標準。本項目在實施過程中著重對采集層標準、網絡層標準、應用層標準等車聯網標準體系的打造，盡快完善車聯網標準體系的整體建設，以便促進整個產業鏈的快速發展。

5.有利于降低社會管理成本

本項目負責開發的車載信息系統注重用戶體驗和綠色環保，突出應用的實用性和實用效果，容易提高客戶的接受度，加快車聯網的普及，在車聯網沒有得到強制推行的條件下，可以更好地通過實現協助駕駛、交通信息收集、汽車間的協作駕駛以及輔助交通管理降低社會管理成本。

（二）總體目標

在現代車聯網應用市場快速發展，我國應該抓住這一機遇，研發符合市場需求的車載信息服務產品以及與之相配套的軟硬件，并且建立覆蓋全國主要城市的服務營銷體系，整合提供相關行業解決方案，提高我們的核心競爭力，不斷完善、鞏固和深化車載信息服務市場的地位，將我國的車載信息服務行業打造成為世界的領導者。

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作者簡介：

丁超，男，江蘇揚州人，工程師，揚州馳城石油機械有限公司，研究方向：企業結構化發展管理、機械產品設計與制造；

曹晶晶，邁安德集團有限公司；

葉郭，邁安德集團有限公司。