美 國「網(wǎng)絡(luò)空間可信身分辨識(shí)國家戰(zhàn)略」(NSTIC)則開創(chuàng)了里程碑,它要求所有移動(dòng)終端、包括汽車都必須安裝「安全I(xiàn)D芯片」,并以政府立場(chǎng)進(jìn)一步要 求,2012年所有運(yùn)營類車輛都必須遵從由移動(dòng)終端發(fā)展的全新規(guī)范。由此可見,車聯(lián)網(wǎng)已不只是一個(gè)汽車業(yè)信息化的問題,而已提升到了國家信息安全和國家戰(zhàn) 略層面。
近年來,各國政府針對(duì)汽車形成的交通網(wǎng)絡(luò)分別提出了不同的政策:巴西政府強(qiáng)制所有車輛2014年前必須安裝類似「汽車身分識(shí)別」的系統(tǒng);印度要求所有車輛 都裝上GPS與RFID;歐洲、日本的ITS(智能交通系統(tǒng))計(jì)畫中也都有「車聯(lián)網(wǎng)」的概念。這些都是世界慢慢架構(gòu)起車聯(lián)網(wǎng)的雛形。
全球通用的汽車ID:GID
IOV最核心的技術(shù)之一是根據(jù)車輛特性,給汽車開發(fā)了一款GID(Global ID)終端。它是一個(gè)具有全球連網(wǎng)能力的通信閘道和車載終端,是車輛智能信息傳感器,同時(shí)也具有全球定位和全球網(wǎng)絡(luò)身分標(biāo)識(shí)(網(wǎng)絡(luò)車牌)功能。
GID 具備了目前車聯(lián)網(wǎng)所需要的V2V、V2I和全球漫游與覆蓋功能,不單純是一種Telematics(車載通訊)設(shè)備。更突出的是,GID使汽車具備了「網(wǎng) 絡(luò)車牌」或「網(wǎng)絡(luò)身分證」的能力,解決了物聯(lián)網(wǎng)中最困難的移動(dòng)定址與可信標(biāo)識(shí)無法分離的問題,且增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)身分的可信度。此外,配合云后臺(tái)系統(tǒng),GID可 隨時(shí)把車況、行車狀態(tài),甚至是交通事故黑盒子實(shí)時(shí)上傳。
從GID獲得的多方動(dòng)態(tài)信息是車聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器移動(dòng)、ITS、云計(jì)算領(lǐng)域的一種創(chuàng)新型 應(yīng)用技術(shù)。當(dāng)車輛裝載了GID終端后,汽車與交通狀態(tài)信息可以從其衍生的技術(shù)被有效搜集,這些狀態(tài)涉及車輛行駛(位置、方向、速度、加速度),車體(內(nèi)外 溫度、空氣流量、胎壓),動(dòng)力(油壓、轉(zhuǎn)速、機(jī)油),車輛安全(安全帶、氣囊、門窗鎖),環(huán)境(天氣、路況、擁塞)等,從而讓車輛從一臺(tái)臺(tái)毫不相干的個(gè)體 成為了解決道路和交通矛盾的智能互聯(lián)主體。
什么是車聯(lián)網(wǎng)
車聯(lián)網(wǎng)(Internet of Vehicle;IOV)是指車與車、車與路、車與人、車與傳感設(shè)備能交互聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)車輛與公眾網(wǎng)絡(luò)通信的動(dòng)態(tài)移動(dòng)通信系統(tǒng)。它可以通過車與車、車與人、 車與路互連互通實(shí)現(xiàn)信息共享,收集車輛、道路和環(huán)境的信息,并在信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上對(duì)各方信息進(jìn)行加工、計(jì)算、共享和實(shí)時(shí)發(fā)布,根據(jù)不同的功能需求對(duì)車輛進(jìn)行 有效的引導(dǎo)與監(jiān)控管理,并能提供專業(yè)的多媒體與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)。
從網(wǎng)絡(luò)上看,IOV系統(tǒng)是一個(gè)「端管云」三層體系。第一層(端系統(tǒng)):端系統(tǒng)是汽車的智能傳感器,負(fù)責(zé)采集與獲取車輛的智能信息,感知行車狀態(tài)與環(huán)境;是具有車內(nèi)通信、車間通信、車網(wǎng)通信的通信終端;同時(shí)還是讓汽車具備IOV定址和網(wǎng)絡(luò)可信標(biāo)識(shí)等能力的設(shè)備。
第二層(管系統(tǒng)):解決車與車(V2V)、車與路(V2R)、車與人(V2H)等的互連互通,實(shí)現(xiàn)車輛自組網(wǎng)及多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的通信與漫游,在功能和性能上保障實(shí)時(shí)性、可服務(wù)性等。
第 三層(云系統(tǒng)):車聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)云架構(gòu)的車輛運(yùn)行信息平臺(tái),它的生態(tài)鏈包含ITS、物流、客貨運(yùn)、特殊車輛、汽車維護(hù)、汽車租賃、企事業(yè)車輛管理、保險(xiǎn)、緊 急救援、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等,是多源信息的匯聚,因此需要虛擬化、安全認(rèn)證、存儲(chǔ)等云計(jì)算功能,其應(yīng)用系統(tǒng)也是圍繞車輛的資料匯聚、計(jì)算、調(diào)度、監(jiān)控、管理與應(yīng) 用的復(fù)合體系。
車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與ITS(Intelligent Transportation System)、汽車電子、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)密不可分。下一代ITS發(fā)展需要解決的難題包括:全面獲取交通狀態(tài)、及時(shí)偵測(cè)道路路況并了解車輛的運(yùn)行狀況、根據(jù)車 /路況等相關(guān)狀態(tài)智能發(fā)布信息,為出行者提供更有效的交通信息,達(dá)到綠色運(yùn)輸、改善效率、提升服務(wù)質(zhì)量的目標(biāo)。
由此可見,ITS的核心是 「道路」和「車輛」,但傳統(tǒng)ITS解決方案大都只圍繞靜態(tài)和固定的道路關(guān)聯(lián)硬件,如路邊偵測(cè)設(shè)備(Road Side Unit--RSU/Beacon)、路邊監(jiān)控、電子信息發(fā)布牌、RFID Reader、壓感線圈等,而忽略了車輛本身是交通路況、事故、路邊環(huán)境等最直接的制造者和矛盾的主體。
車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的信息總量遠(yuǎn)大于電信業(yè)。以ITS為例,一個(gè)城市的多源動(dòng)態(tài)交通信息采集,車輛信息的實(shí)時(shí)積聚、處理、發(fā)布,以及驅(qū)動(dòng)決策和執(zhí)行活動(dòng)的智能化全過程,將會(huì)是一個(gè)前所未見的大型信息處理系統(tǒng)。
因 此,車聯(lián)網(wǎng)(Internet of Vehicle;IOV)與ITS云計(jì)算平臺(tái)就成為了信息化成功的關(guān)鍵。在云框架下,綜合信息采集處理、道路交通狀況監(jiān)測(cè)、車輛監(jiān)管與疏導(dǎo)、信號(hào)控制、系 統(tǒng)聯(lián)動(dòng)以及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、信息發(fā)布與誘導(dǎo)等,都必須做到與整體情報(bào)系統(tǒng)的融合、共享和統(tǒng)一決策。
IOV是互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、通信、汽車制造、汽 車售后服務(wù)、ITS、汽車保險(xiǎn)、交管、LBS、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等融合的產(chǎn)物,跨界跨行涉及了大量產(chǎn)業(yè),經(jīng)濟(jì)覆蓋面極廣。受其影響,ITS、城市壅塞疏導(dǎo)、運(yùn)輸 與物流、城市交通、公共設(shè)施建設(shè)、電信運(yùn)營、生活方式、終端制造等都將發(fā)生一些本質(zhì)性的變化,因?yàn)槠渖婕皩用嬷畯V,有許多集成上的問題也是推廣上的當(dāng)務(wù)之 急。
IOV亟需解決的若干問題
1. 車輛與車輛(V2V)、車輛與基礎(chǔ)設(shè)施(V2I)融合通信:在一輛車?yán)?,V2V與V2I通常是兩種系統(tǒng),目前車輛很少具有V2V能力,V2I也只在普通公網(wǎng)有限應(yīng)用,實(shí)時(shí)性等得不到保障,而802.11P并不能完全勝任V2V及與V2I的融合與橋接能力。
2. CAN匯流排的開放:不同品牌的汽車,甚至同一品牌不同型號(hào)、不同年代的車輛,其CAN協(xié)定也是不同的。這給汽車在線設(shè)置了巨大的障礙,也嚴(yán)重影響了國家信息安全。
3. 精確的車輛定位:AGPS不能完全滿足車輛定位的要求,也不具備執(zhí)法效力和足夠的安全保障,從利益角度出發(fā),也需要盡快強(qiáng)化改善衛(wèi)星定位,創(chuàng)新出快速、精準(zhǔn)、綜合的定位技術(shù)方法。
4. IOV運(yùn)營問題:IOV資料量極大,非普通平臺(tái)所能承受,為保證安全可信,IOV必須是實(shí)名制的,同時(shí)每輛車都捆綁了若干移動(dòng)終端、若干人員及若干設(shè)備,有多屬性、多歸屬特點(diǎn)。因此,由政府或是民間企業(yè)來營運(yùn)將會(huì)是關(guān)鍵的議題。
未來的車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展前景
車聯(lián)網(wǎng)是特殊的通信形態(tài),是電信轉(zhuǎn)型、互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型、工業(yè)化與信息化結(jié)合的下一個(gè)重心,是汽車工業(yè)發(fā)展的新興領(lǐng)域。發(fā)展IOV是汽車工業(yè)繼「綠色」之后的第二大核心主題,在此過程中也充滿了各種機(jī)遇。
首先,車輛狀態(tài)的在線檢查、在線年檢、在線監(jiān)控將成為現(xiàn)實(shí)。通過在線識(shí)別車輛狀態(tài)和狀況,可以了解車輛是否具備合法運(yùn)營執(zhí)照,是否符合環(huán)保要求,是否有危險(xiǎn)行車行為等。此業(yè)務(wù)每年可節(jié)省數(shù)百至上千億元,符合國際發(fā)展趨勢(shì),必將對(duì)車輛監(jiān)管與消費(fèi)行業(yè)產(chǎn)生重大影響。
其次,汽車具有了網(wǎng)絡(luò)身分證就更加容易控管,因此IOV在提高車輛網(wǎng)絡(luò)可視性的同時(shí),還具備了網(wǎng)絡(luò)防偽、防套牌、防假冒、網(wǎng)絡(luò)追蹤、反走私等功能,可方便地與移動(dòng)支付、駕乘者信息檔案等捆綁,實(shí)現(xiàn)從網(wǎng)絡(luò)世界到物理世界的整體安全可信性。
最 后IOV將補(bǔ)充和完善現(xiàn)有的RFID+GPS系統(tǒng)。如前所述,GID是具有處理器、傳感器、通信器、基因安全I(xiàn)D、存儲(chǔ)器、無線橋接器等功能的新型車終 端,它極大地拓展了RFID與GPS產(chǎn)業(yè)的空間,改變了當(dāng)前ITS與車聯(lián)網(wǎng)終端的立足點(diǎn),與現(xiàn)有ITS系統(tǒng)融合使用可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)發(fā)布、智能路線導(dǎo) 航等,必將影響整個(gè)ITS布局,并劇烈撼動(dòng)各國交通原本各自獨(dú)立的生態(tài)。