主頁(yè)（http://www.130131.com）：車(chē)聯(lián)網(wǎng)概念及熱點(diǎn)技術(shù)和應(yīng)用前景分析

　　車(chē)聯(lián)網(wǎng)并非單純的網(wǎng)絡(luò)概念，而是一個(gè)包含了汽車(chē)、通信網(wǎng)絡(luò)和諸多相關(guān)應(yīng)用與服務(wù)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將圍繞著智能化、網(wǎng)聯(lián)化兩條路線(xiàn)同步演進(jìn)，并最終走向融合。

　　文章從端、管、云、信息安全四個(gè)方面對(duì)車(chē)聯(lián)網(wǎng)熱點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行分析總結(jié)，對(duì)以自動(dòng)駕駛、主動(dòng)安全、共享經(jīng)濟(jì)為代表的車(chē)聯(lián)網(wǎng)重要應(yīng)用進(jìn)行了梳理和討論。

　　1. 車(chē)聯(lián)網(wǎng)概念和內(nèi)涵

　　車(chē)聯(lián)網(wǎng)是信息化與工業(yè)化深度融合的重要領(lǐng)域，具有應(yīng)用空間廣、產(chǎn)業(yè)潛力大、社會(huì)效益強(qiáng)的特點(diǎn)，對(duì)帶動(dòng)汽車(chē)、電子、信息通信、交通等行業(yè)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)具有重要意義。

　　隨著技術(shù)發(fā)展和研究的深入，車(chē)聯(lián)網(wǎng)概念不斷演進(jìn)�，F(xiàn)階段對(duì)車(chē)聯(lián)網(wǎng)的定義是：借助新一代信息和通信技術(shù)，提升汽車(chē)智能化水平，實(shí)現(xiàn)車(chē)與外部(人、車(chē)、路、服務(wù)平臺(tái))的全方位網(wǎng)絡(luò)連接，打造汽車(chē)和交通服務(wù)新業(yè)態(tài)，從而提高交通效率，改善汽車(chē)駕乘感受，為用戶(hù)提供智能、舒適、安全、節(jié)能、高效的綜合服務(wù)。

圖 1 車(chē)聯(lián)網(wǎng)總體示意

　　汽車(chē)智能化、網(wǎng)絡(luò)連接、服務(wù)新業(yè)態(tài)是構(gòu)成車(chē)聯(lián)網(wǎng)的三個(gè)核心要素。圖 1 給出了車(chē)聯(lián)網(wǎng)總體示意圖。值得指出的是，車(chē)聯(lián)網(wǎng)并非單純的網(wǎng)絡(luò)概念，而是一個(gè)包含了汽車(chē)、通信網(wǎng)絡(luò)和諸多相關(guān)應(yīng)用與服務(wù)的產(chǎn)業(yè)生態(tài) [1]。

　　2. 車(chē)聯(lián)網(wǎng)熱點(diǎn)技術(shù)分析

　　車(chē)聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的熱點(diǎn)技術(shù)逐步聚焦，分布在端、管、云和信息安全四個(gè)層面：

　　「端」：指的是車(chē)載終端、路側(cè)終端以及手持終端等。各類(lèi)終端的智能化、網(wǎng)聯(lián)化進(jìn)程加快，車(chē)載操作系統(tǒng)、汽車(chē)電子成為產(chǎn)業(yè)各方力量積極布局的焦點(diǎn)。

　　「管」：是指通信網(wǎng)絡(luò)。目前 LTE-V 和短距離無(wú)線(xiàn)通信(DSRC：Dedicated Short Range Communications)等無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在車(chē)聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用逐步走向成熟，基于 5G 技術(shù)的車(chē)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用進(jìn)入探索階段。

　　在「云」方面，車(chē)聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)和云服務(wù)平臺(tái)功能逐漸多樣化，同類(lèi)型的運(yùn)營(yíng)平臺(tái)將由分散走向集中。

　　總體來(lái)說(shuō)，車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)圍繞著智能化、網(wǎng)聯(lián)化兩條路線(xiàn)同步演進(jìn)，并最終走向融合。

　　2.1 「端」——我國(guó)汽車(chē)電子和軟件整體處于競(jìng)爭(zhēng)劣勢(shì)

　　終端設(shè)備包含軟、硬件兩個(gè)層面。軟件以車(chē)載操作系統(tǒng)和控制軟件為主。

　　操作系統(tǒng)的智能化給手機(jī)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了顛覆性變化，傳統(tǒng)手機(jī)巨頭諾基亞忽視了這一變革，一夜之間被市場(chǎng)淘汰。如今，智能操作系統(tǒng)又開(kāi)始影響汽車(chē)的駕駛和操控方式。未來(lái)車(chē)載操作系統(tǒng)將主要朝著云服務(wù)和自動(dòng)駕駛兩個(gè)方向發(fā)展。云服務(wù)主要基于車(chē)載操作系統(tǒng)的多樣化 App 應(yīng)用，而自動(dòng)駕駛將融合傳感器、圖像技術(shù)、通信技術(shù)和人工智能技術(shù)做出分析決策。

　　目前，底層操作系統(tǒng)仍然以 QNX、Embedded Windows 和 Linux 為主，其中 QNX 占據(jù)市場(chǎng)份額的 50% 以上。應(yīng)用平臺(tái)近年來(lái)發(fā)展迅猛，這些平臺(tái)的出現(xiàn)為應(yīng)用開(kāi)發(fā)提供了框架和開(kāi)發(fā)工具，使得應(yīng)用的開(kāi)發(fā)越來(lái)越獨(dú)立于底層的操作系統(tǒng)。該類(lèi)產(chǎn)品的代表有阿里巴巴推出的基于 Linux 的 YunOS，搭載了自主設(shè)計(jì)、架構(gòu)、研發(fā)的系統(tǒng)核心虛擬機(jī)，為開(kāi)發(fā)者提供便利，是我國(guó)自主操作系統(tǒng)躋身車(chē)聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)領(lǐng)域的重要契機(jī)。

圖 2 車(chē)用傳感與雷達(dá)市場(chǎng)情況

　　硬件主要是高性能環(huán)境感知傳感器以及微處理器，我國(guó)總體處于競(jìng)爭(zhēng)劣勢(shì)。從市場(chǎng)格局看，博世、英飛凌、恩智浦分別以 20%、12%、10% 位列汽車(chē)傳感器收入份額前三，前 10 名中沒(méi)有中國(guó)企業(yè) [2]。車(chē)用傳感與雷達(dá)市場(chǎng)情況如圖 2 所示。

　　在處理器方面，搭載人工智能的 GPU 芯片推動(dòng)自動(dòng)駕駛發(fā)展。由 ARM、Qualcomm 及 Imagination 所主導(dǎo)的 SoC 陣營(yíng)，在 GPU 技術(shù)中應(yīng)用最廣，市占率達(dá)到 70% 以上，英特爾、AMD、Nvidia 緊隨其后。汽車(chē)領(lǐng)域正成為芯片廠(chǎng)商新藍(lán)海，消費(fèi)電子產(chǎn)品廠(chǎng)商也將業(yè)務(wù)領(lǐng)域向汽車(chē)電子產(chǎn)品拓展。

　　2.2 「管」——V2X技術(shù)路線(xiàn)選擇存在競(jìng)爭(zhēng)

　　信息網(wǎng)聯(lián)技術(shù)包括 V2X 專(zhuān)用短距離通信技術(shù)，以及 3G/4G/5G 的蜂窩網(wǎng)技術(shù)。

　　V2X 是車(chē)車(chē)通信(V2V：Vehicle to Vehicle)、車(chē)路通信(V2I：Vehicleto Instruction)、車(chē)輛與行人通信(V2P：Vehicle to Pedestrian)等統(tǒng)稱(chēng)。通過(guò) V2X 可以獲得實(shí)時(shí)路況、道路信息、行人信息等一系列交通信息，是實(shí)現(xiàn)主動(dòng)安全、自動(dòng)駕駛等一系列應(yīng)用的重要技術(shù)手段。

　　早期信息網(wǎng)聯(lián)主要形態(tài)是實(shí)現(xiàn)汽車(chē)和外界環(huán)境的基礎(chǔ)信息交互，如 Telematics 業(yè)務(wù)等，主要實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星定位導(dǎo)航、道路救援、車(chē)載多媒體娛樂(lè)等應(yīng)用，這些應(yīng)用對(duì)通信系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和高可靠性要求不高。隨著 LTE、5G 等通信技術(shù)的不斷發(fā)展，許多依賴(lài)低時(shí)延、高可靠性的新應(yīng)用有了發(fā)展空間，使得基于 V2X 通信的智能輔助駕駛(ADAS：Advanced Driver Assistant System)及自動(dòng)駕駛成為可能。

　　國(guó)際 V2X 專(zhuān)用短距離通信技術(shù)包括兩條技術(shù)路線(xiàn)：

　　一是美國(guó)、日本采用的基于 IEEE 802.11p 的 DSRC 通信標(biāo)準(zhǔn) [3]，由 IEEE在 10年前制定。由于標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布較早，實(shí)驗(yàn)測(cè)試較為充分，高通、恩智浦均已推出基于 802.11p 的 V2X 無(wú)線(xiàn)通信芯片。

　　二是我國(guó)參與推動(dòng)的 4.5G LTE-V2X技術(shù)，目前由大唐、華為等通信設(shè)備企業(yè)抓緊研發(fā)。

　　與 802.11p 相比，LTE-V2X 具有技術(shù)后發(fā)優(yōu)勢(shì)，且支持公網(wǎng)輔助模式，能滿(mǎn)足更高的業(yè)務(wù)需求，又可以利用成熟的蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋和芯片、終端產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，很有可能后來(lái)居上，成為另一項(xiàng)車(chē)聯(lián)網(wǎng)主流技術(shù)。LTE-V2X 技術(shù)隨著需求的發(fā)展有清晰的技術(shù)演進(jìn)路線(xiàn)，且逐步向 5G V2X演進(jìn)，對(duì)以存量為主的汽車(chē)市場(chǎng)意義重大。車(chē)聯(lián)網(wǎng)各技術(shù)環(huán)節(jié)存在不同競(jìng)爭(zhēng)主體，將推動(dòng)車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟和生態(tài)的構(gòu)建。

　　2.3 「云」——車(chē)聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)和云服務(wù)平臺(tái)蘊(yùn)含巨大商機(jī)

　　隨著車(chē)輛聯(lián)網(wǎng)的普及和車(chē)聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的完善，各種效率出行、資源調(diào)度、信息服務(wù)類(lèi)的新型平臺(tái)將不斷涌現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)更加科學(xué)、綠色、高效的智能交通系統(tǒng)。

　　未來(lái)車(chē)聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)和云服務(wù)平臺(tái)的應(yīng)用必將是「混合云」的發(fā)展模式�；�于「混合云」模式，用戶(hù)既可以將相應(yīng)隱私數(shù)據(jù)存放在私有云中，同時(shí)又可以獲得公有云的計(jì)算和服務(wù)資源：

　　公有云提供各類(lèi)信息娛樂(lè)導(dǎo)航服務(wù)，例如視頻、音頻、地圖導(dǎo)航、社交等服務(wù)，互聯(lián)網(wǎng)公司將是主要的服務(wù)提供商;

　　私有云包括用戶(hù)個(gè)人數(shù)據(jù)、政府監(jiān)管、行業(yè)、企業(yè)等私有數(shù)據(jù)，例如用戶(hù)的位置信息、運(yùn)營(yíng)車(chē)輛車(chē)內(nèi)音頻或視頻監(jiān)控信息、汽車(chē)廠(chǎng)商收集的相應(yīng) CAN 總線(xiàn)信息等。

　　隨著車(chē)聯(lián)網(wǎng)的普及，這些服務(wù)平臺(tái)的運(yùn)營(yíng)項(xiàng)目和模式也將更加多樣化，背后蘊(yùn)含著巨大的產(chǎn)業(yè)機(jī)遇，也必將成為未來(lái)商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。

　　2.4 汽車(chē)信息安全隱患凸顯

　　車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展使汽車(chē)從架構(gòu)和技術(shù)上產(chǎn)生了極大的變革與創(chuàng)新，同時(shí)，技術(shù)的融合發(fā)展也帶來(lái)了新的隱患和風(fēng)險(xiǎn)。目前，演進(jìn)過(guò)程中車(chē)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)信息安全防護(hù)能力存在差異，大多數(shù)車(chē)型的車(chē)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)安全防護(hù)能力十分薄弱，一旦走向開(kāi)放亟需進(jìn)行安全設(shè)計(jì)。隨著智能控制應(yīng)用的增加，汽車(chē)上越來(lái)越多的部件可以被黑客攻擊，甚至被非法控制 [4]。

圖 3 智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)可能的攻擊入口

　　圖 3 列舉了一些智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)可能存在的攻擊切入點(diǎn)。信息安全目前面臨的主要威脅集中在 CAN 總線(xiàn)、OBD 接口設(shè)備以及部分遠(yuǎn)程收發(fā)部件，如通訊模塊 T-BOX、移動(dòng)端 App 以及云端平臺(tái)等。

　　黑客對(duì)車(chē)輛信息接口的攻擊，會(huì)造成車(chē)輛信息泄露甚至汽車(chē)控制系統(tǒng)癱瘓，進(jìn)而引起事故，后果不堪設(shè)想。目前急需加快推進(jìn)息安全標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的編制，規(guī)范行業(yè)安全管理，加強(qiáng)信息安全技術(shù)研發(fā)和測(cè)試認(rèn)證平臺(tái)建設(shè)，提高技術(shù)支撐保障和市場(chǎng)服務(wù)能力。

　　3. 車(chē)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用前景

　　3.1 自動(dòng)駕駛

　　自動(dòng)駕駛是通過(guò)車(chē)載傳感系統(tǒng)以及車(chē)與外界的通信，感知周?chē)�環(huán)境，規(guī)劃行車(chē)路線(xiàn)并控制車(chē)輛行駛。主要包含環(huán)境感知、網(wǎng)絡(luò)通信、駕駛決策、執(zhí)行控制等幾大板塊。

　　目前自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展方向日趨明確，技術(shù)體系基本形成，ADAS 已經(jīng)成為自動(dòng)駕駛商業(yè)化的切入點(diǎn)，如前向碰撞預(yù)警、車(chē)道偏離預(yù)警、障礙物預(yù)警、智能泊車(chē)等技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始廣泛使用并得到認(rèn)可。2013 到 2017 年，智能輔助駕駛市場(chǎng)規(guī)模以每年 33% 的速度增長(zhǎng)。

　　車(chē)聯(lián)網(wǎng)為自動(dòng)駕駛的實(shí)現(xiàn)提供保障。自 2010 年谷歌開(kāi)始布局自動(dòng)駕駛車(chē)輛研發(fā)測(cè)試后，日本、歐洲、中國(guó)也緊跟其步伐，加入自動(dòng)駕駛研發(fā)大軍。除了谷歌、百度等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，還有奔馳、沃爾沃、長(zhǎng)安等車(chē)企，以及博世、西門(mén)子等汽車(chē)零部件供應(yīng)商都參與其中。

　　在 2017 年 4 月上海車(chē)展上，百度宣布了自動(dòng)駕駛「Apollo」新計(jì)劃，將免費(fèi)向汽車(chē)行業(yè)開(kāi)放其自動(dòng)駕駛平臺(tái)，包含一套完整的軟硬件和服務(wù)解決方案，以促進(jìn)自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展和普及。

　　相比于谷歌、百度等互聯(lián)網(wǎng)公司，傳統(tǒng)汽車(chē)企業(yè)對(duì)于自動(dòng)駕駛保持謹(jǐn)慎的態(tài)度。在更大程度上，傳統(tǒng)車(chē)企選擇自動(dòng)駕駛是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)倒逼的結(jié)果，是為了避免在新一輪的「互聯(lián)網(wǎng) +」智能汽車(chē)改造中淪為互聯(lián)網(wǎng)公司的代工廠(chǎng)。當(dāng)然，車(chē)企的謹(jǐn)慎是有原因的：

　　首先，一點(diǎn)一點(diǎn)的引入自動(dòng)駕駛來(lái)升級(jí)現(xiàn)有的車(chē)輛安全設(shè)備有利于控制成本;

　　其次，由自動(dòng)駕駛事故衍生出來(lái)的法律責(zé)任風(fēng)險(xiǎn)也是不可忽視的問(wèn)題;

　　當(dāng)然，最重要的是，漸進(jìn)的方式不會(huì)顛覆汽車(chē)廠(chǎng)現(xiàn)有的商業(yè)模式。

　　對(duì)于未來(lái)的商業(yè)模式，互聯(lián)網(wǎng)公司可能并不會(huì)自己造車(chē)，而是將自動(dòng)駕駛控制軟件提供給汽車(chē)廠(chǎng)商。這樣的商業(yè)模式被微軟(Windows)和谷歌(Android)證明是完全可行的，反倒是那些硬件廠(chǎng)商在苦苦找尋市場(chǎng)利潤(rùn)。

　　3.2 主動(dòng)安全

　　交通安全一直是各國(guó)政府關(guān)注的焦點(diǎn)。據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)，每年約有 125 萬(wàn)人死于交通事故，中國(guó)更是高居榜首，由此帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失巨大。汽車(chē)安全性正在經(jīng)歷從被動(dòng)安全到主動(dòng)安全的變革，未來(lái)再進(jìn)一步演進(jìn)到智能安全。

　　現(xiàn)階段，ADAS 的應(yīng)用在主動(dòng)安全方面提供了諸多解決方案，如自動(dòng)緊急剎車(chē)(AEB)，即當(dāng)車(chē)輛與障礙物距離小于一定安全距離時(shí)能主動(dòng)產(chǎn)生剎車(chē)效果;車(chē)道偏離預(yù)警(LDW)，即當(dāng)車(chē)輛檢測(cè)到汽車(chē)偏離車(chē)道時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)等。表 1 是幾種常見(jiàn)的 ADAS 系統(tǒng)功能應(yīng)用。

表 1 常見(jiàn)的 ADAS 系統(tǒng)功能應(yīng)用

　　目前，ADAS 產(chǎn)品規(guī)模化應(yīng)用正在加速發(fā)展，通用、福特、豐田、沃爾沃等車(chē)企已將部分 ADAS 應(yīng)用作為自己中、高端車(chē)型的標(biāo)配。隨著技術(shù)的成熟和成本的下降，ADAS 產(chǎn)品還將逐步向中低端車(chē)型滲透。

　　目前，ADAS 市場(chǎng)主要被國(guó)外供應(yīng)商壟斷，在乘用車(chē)市場(chǎng)，大陸、德?tīng)柛�、電裝、奧托立夫和博世占據(jù)了約 65% 的市場(chǎng) [5]，國(guó)內(nèi)高校、企業(yè)也加快了自主創(chuàng)新步伐，積極在該領(lǐng)域進(jìn)行布局。

　　3.3 共享經(jīng)濟(jì)

　　汽車(chē)共享理念起源于德國(guó)和瑞士，最初的參與者都是熟人和朋友之間，后來(lái)開(kāi)始進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)作。國(guó)外經(jīng)驗(yàn)表明，車(chē)輛共享可以提高高峰期車(chē)輛使用效率，緩解交通擁堵。

　　從 20 世紀(jì) 70 年代開(kāi)始，新加坡在交通高峰期實(shí)施通行證制度，私家如果車(chē)輛空乘會(huì)罰款。美國(guó)舊金山在早晚高峰期，如果私家車(chē)僅有駕駛員 1 人的話(huà)，需要繳納 4～5 美元的過(guò)橋費(fèi)，而搭乘三人以上可以免費(fèi)通行 [6]。截止到 2016 年，北京機(jī)動(dòng)車(chē)保有量達(dá)到了 544 萬(wàn)輛，與紐約、巴黎、東京等城市機(jī)動(dòng)車(chē)規(guī)模相當(dāng)，但交通擁堵程度遠(yuǎn)超上述城市。2014 年北京交通委發(fā)布《北京市交通委員會(huì)關(guān)于北京市小客車(chē)合乘出行的意見(jiàn)》，鼓勵(lì)上下班、節(jié)假日私家車(chē)合乘以緩解交通壓力。

　　目前車(chē)輛共享有兩種方式：

　　一種是車(chē)輛有固定駕駛員，多名乘客具有拼乘權(quán)利，稱(chēng)為「座位共享」，如 Uber、滴滴等;

　　另一種是車(chē)輛沒(méi)有固定駕駛員，車(chē)輛在不同時(shí)段被多名乘客分享，稱(chēng)為「分時(shí)共享」，如綠狗、Go Fun 出行等。

　　互聯(lián)網(wǎng)是鼓勵(lì)分享的，在此模式下，可以合理配置閑置資源，將市場(chǎng)所能提供的服務(wù)和市場(chǎng)的需求高效匹配，實(shí)現(xiàn)利益最大化。目前在美國(guó)、日本、歐洲，對(duì)汽車(chē)共享都是持鼓勵(lì)和扶持的，共享經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為一種新的趨勢(shì)。

　　2016 年 7 月，隨著《關(guān)于深化改革推進(jìn)出租汽車(chē)行業(yè)健康發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》和《網(wǎng)絡(luò)預(yù)約出租汽車(chē)經(jīng)營(yíng)服務(wù)管理暫行辦法》對(duì)外公布，我國(guó)先后醞釀兩年之久的出租汽車(chē)改革及網(wǎng)約車(chē)新政方案終于揭開(kāi)神秘面紗。方案中最令人關(guān)注的是，網(wǎng)約車(chē)的合法地位獲得明確。今后，滿(mǎn)足條件的私家車(chē)可按一定程序轉(zhuǎn)化為網(wǎng)約車(chē)，從事專(zhuān)車(chē)運(yùn)營(yíng)。

　　4. 結(jié)語(yǔ)

　　當(dāng)下，世界汽車(chē)工業(yè)正在經(jīng)歷一場(chǎng)大變革，新能源技術(shù)、信息通信技術(shù)、人工智能等將顛覆現(xiàn)有汽車(chē)技術(shù)體系，重塑汽車(chē)產(chǎn)業(yè)生態(tài)和商業(yè)模式。

　　未來(lái)汽車(chē)不再僅僅是一臺(tái)機(jī)械消費(fèi)品，形成的車(chē)聯(lián)網(wǎng)背后是龐大的產(chǎn)業(yè)服務(wù)生態(tài)，蘊(yùn)含著巨大的商機(jī)。我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)必須在新形勢(shì)下提前規(guī)劃布局，努力提高技術(shù)創(chuàng)新能力，提升產(chǎn)品質(zhì)量，才有可能借助「互聯(lián)網(wǎng) +」的東風(fēng)扶搖直上，實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)。