崛起中的车联网

文/刘南杰

  车联网(IOV:Internet of Vehicle)是移动互联网、物联网向业务实质和纵深发展的必经之路,是未来信息通信、环保、节能、安全等发展的融合性技术。虽然IOV市场刚刚兴起, 但在新兴产业面前,唯有迅速掌握其技术和标准的核心,抢占战略制高点,才能提升话语权和运营主动权。

车联网概念解析

  2004年中国提出“汽车计算平台”计划,防范汽车工业“空芯化”现象;巴西政府强制所有车辆2014年前必须安装类似“汽车身份识别”的系统 并联网;欧洲、日本的ITS智能交通系统)计划中也都有“车联网”的概念;印度甚至要求所有黄包车都装上GPSRFID;2011年初,中国四部委联 合发文,对“两客一危”运营类车辆提出了必须安装智能卫星定位装置并联网的强制性要求……这些都是车联网的雏形。

  美国国家网络可信身份标识战略白皮书NSTIC则是一个里程碑,它要求所有移动终端、包括汽车都必须安装“安全ID芯片”;美国DOT进一步要 求,2012年所有运营类车辆都必须遵从M911。显而易见,车联网已经不只是一个汽车业信息化的问题了,而已经上升到了国家信息安全和国家战略层面,很 多国家已经开始立法实施了。

什么是车联网

  车联网(IOV:Internet of Vehicle)是指车与车、车与路、车与人、车与传感设备等交互,实现车辆与公众网络通信的动态移动通信系统。它可以通过车与车、车与人、车与路互联互 通实现信息共享,收集车辆、道路和环境的信息,并在信息网络平台上对多源采集的信息进行加工、计算、共享和安全发布,根据不同的功能需求对车辆进行有效的 引导与监管,以及提供专业的多媒体与移动互联网应用服务。

  从网络上看,IOV系统是一个“端管云”三层体系。

  第一层(端系统):端系统是汽车的智能传感器,负责采集与获取车辆的智能信息,感知行车状态与环境;是具有车内通信、车间通信、车网通信的泛在通信终端;同时还是让汽车具备IOV寻址和网络可信标识等能力的设备。

  第二层(管系统):解决车与车(V2V)、车与路(V2R)、车与网(V2I)、车与人(V2H)等的互联互通,实现车辆自组网及多种异构网络之间的通信与漫游,在功能和性能上保障实时性、可服务性与网络泛在性,同时它是公网与专网的统一体。

  第三层(云系统):车联网是一个云架构的车辆运行信息平台,它的生态链包含了ITS、物流、客货运、危特车辆、汽修汽配、汽车租赁、企事业车辆 管理、汽车制造商、4S店、车管、保险、紧急救援、移动互联网等,是多源海量信息的汇聚,因此需要虚拟化、安全认证、实时交互、海量存储等云计算功能,其 应用系统也是围绕车辆的数据汇聚、计算、调度、监控、管理与应用的复合体系。

  值得注意的是,目前GPS+GPRS并不是真正意义上的车联网,也不是物联网,只是一种技术的组合应用,目前国内大多数ITS试验和IOV概念 都是基于这种技术实现的。笔者以为,简单基于这样的技术来发展车联网,对国家战略领先和技术创新是非常不利的,会造成整体落后国际竞争的被动局面。

什么是GID

  IOV最核心的技术之一是根据车辆特性,给汽车开发了一款GID(Global ID,相对于RFID)终端。它是一个具有全球泛在联网能力的通信网关和车载终端,是车辆智能信息传感器,同时也具有全球定位和全球网络身份标识(网络车牌)功能。

  GID将汽车智能信息传感器、汽车联网、汽车网络车牌三大功能融为一体,具体表现为:

  车辆状态的信息感知功能:GID与汽车总线(OBD、CAN等)相连,内嵌多种传感器,可感知和监控几乎所有车辆的动态与静态信息,包括车辆环境信息和车辆状态诊断信息等;

  泛在通信功能:GID具有V2V、V2I和自组网(SON、移动Ad Hoc、AGPS等)的能力,具有车内联网以及多制式之间的桥接与中继功能,具备全球通信、全球定位与移动漫游能力;

  汽车网络车牌功能:GID从汽车、网络、用户中提取天然属性,生成汽车的“网络身份证”,使得每辆汽车在网络中都具有一种天然、唯一性的身份标识,它不是一个标签,而是网络可信标识与寻址技术。

  简而言之,GID改进了传统RFID单向、短距、低速、被动、无智能、无感知、无通信、覆盖面积小、高成本、非标准、易丢失毁坏等问题。同时, 它具备了目前车联网所需要的V2V、V2I和全球漫游与覆盖功能,不单纯是一种Telematics(车载通讯)设备。更突出的是,GID使汽车具备了 “网络车牌”或“网络身份证”的能力,解决了物联网中最困难的移动寻址与可信标识无法分离的问题,增强了网络可视性,可以唯一地区分全球所有车辆。此外, 配合云后台系统,GID可随时通过“心跳”功能把车况、行车状态,甚至是汽车“黑匣子”实时上报。如图1所示。

  从GID获得的多源动态数据信息,是车联网、机器移动、ITS、云计算领域的一种创新型应用技术。当车辆装载了GID终端后,汽车与交通状态信 息可以从CAN总线等采集到,这些状态涉及车辆行驶(位置、方向、速度、加速度),车体(内外温度、空气流量、胎压),动力(油压、转速、机油),车辆安 全(安全带、气囊、门窗锁),环境(天气、路况、拥塞)等,从而让车辆成为了解决道路和交通矛盾的智慧主体。

基于GID的IOV系统

IOV与ITS的创新影响

  车联网的发展与ITS、汽车电子、移动互联网密不可分。下一代ITS发展需要解决的难题包括:全面获取交通状态、及时侦测道路路况并了解车辆的 运行状况、根据车/路况等相关状态智能发布信息,为出行者提供更有效的交通信息,达到绿色运输、改善效率、提升服务质量的目标。

  由此可见,ITS的核心是“道路”和“车辆”的均衡博弈。传统ITS解决方案大都围绕静态和固定的道路关联因素,如路边单元RSU、视频摄像、 信息发布牌、RFID Reader、压感线圈等,而忽略了车辆本身是交通路况、事故、路边环境等最直接的制造者和矛盾的主体。

  基于GID的车联网的出现,是传统M2M和Telematics的进化与飞跃。基于GID能力,车联网完全可以把以往借助道路等外部信息源,转 移到借助车辆自身信息源的方向上来,使ITS在技术和管制等多方面遇到的困难迎刃而解,实现从“静态信息”向“动态信息”的视角转变,从信息的点采集,向 面采集、立体交叉采集、云计算处理转变,是ITS技术体制的一种本质改变。

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