车联网平台架构技术

《车联网体系架构分析》

《车联网体系架构分析》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，xx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（radiofrequencyidentification，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。

IoT平台的三种架构

IoT平台的三种架构现在所有的云端的物联网平台和设备之间的通讯，本质上都是建构在TCP/IP协议之上的，只是对数据包的再封装而已，基于此我们可以是用WiFi，4G来实现设备和云平台的通讯，不过设备与设备之间的通讯，可以有3G/4G，WiFi，Bluetooth等，下面iBeacon厂家云里物里科技介绍这几种常用的通讯架构。 1、基于移动3G/4G通讯基于移动3G/4G通讯此架构是最简单的架构，设备就如同我们的手机，基于移动通讯来上网，其主要需要考虑如下几点：（1）每个设备都需要一个SIM卡；（2）数据流量问题，这种架构完全是走数据流量的，因此将会产生流量费用，这都是要考虑的；

（3）通讯质量问题，这完全依赖于移动服务商的网络覆盖状况，就如同我们手机一样，在有些环境下是没有信号的，也就没办法收发数据。 2、基于Wifi局域网基于移动Wifi或者有线局域网通讯此架构，适合于所有的物联网设备都是运行在一个局部环境中，设备通过Wifi 或者有线连接到路由器，而由路由器统一连接的物联网服务器，就如同我们家中装一个Wifi路由器上网一样的架构，需要注意的是：（1）功耗问题，对于使用WiFi接入的设备，最好不要使用电池供电，因为Wifi 的功耗比较大；

（2）干扰问题，部署此种架构，一定要考虑是否有干扰源，如电磁干扰，可以考虑采用工业级的无线路由器，一般抗干扰能力比较强。 3、基于蓝牙通讯一般的基于蓝牙的物联网，会考虑通过蓝牙网关来部署。基于Bluetooth 蓝牙由于其点对点的通讯方式，所以要考虑如下问题：（1）蓝牙网关的容量问题，也就是一个蓝牙网关能接入几个蓝牙设备，这取决于蓝牙网关中使用了多少个蓝牙设备；

车联网总结

车联网的现状及趋势当前车联网的发展应该说还处在初级阶段，对于无人驾驶、无事故、不堵车、智能停车、智能导航等理想的交通状态相比，还有很长的路要走。因此车联网的发展要更针对当前拥有的技术和需求进行设计：一方面去掉那些现阶段难以实现的功能和华而不实的功能；另一方面应用好RFID和传感器方面的最新进展。车联网是物联网的一个应用方面，因此技术上有很多重合，如RFID和传感器，；又有其特点，是对动态信息的实时采集、处理、传输，对传感器要求更高，对海量数据的处理和分析传输是个难题。一、车联网主体功能现在对车联网的定义表述不尽相同，但主体大致是连接车和路、人和车、车和车以及车与服务中心的一个网络，主要实现车辆的安全、有序驾驶，交通的智能管理、方便的服务等功能。二、车联网网络架构根据各个科研单位的侧重点不同，研究的目的不同，车联网的网络架构也不相同。《车联网网络架构与媒质接入机制研究》，同济大学，2011年05月18 日，作者:须超,王新红,刘富强。文章提出面向安全应用的车联网无线网络架构及其协同通信协议栈，并对车联网自适应多信道媒质接入协议进行分析。网址如下：我们也可以按照自己的想法设计一个网络架构，如按照物联网结构也分为感知层、网络层、应用层三层结构。也可以按照功能来设计网络架构。下图为自己设计。根据具体情况可不断调整扩展。现阶段车联网的两个关键领域为（ITS）智能交通技术和（RFID）射频识别技术。智能交通包括传感技术、通信技术、数据处理技术和信息发布技术等；射频识别技术可应用于车辆通信、自动识别、移动定位、远距离监控

等方面。中国科学院、北京邮电大学、同济大学等几所院校在物联网领域有一定能力。国内车联网发展资金来源主要有政府专项资金、国有大企业、民间基金三个方面，主要来自于政府支持和国有企业投资。三、车联网相关科研院校及公司 1.目前车联网终端设备领先的是金龙客车与杭州鸿泉合作开发的G-BOS 设备，即苏州金龙智慧客车3G客车。其车载设备终端整合了数据采集、硬盘录像、车辆身份信息、可视倒车、行车记录仪、GPS导航等主要功能。获得相关专利两项：司机行为监测方法和基于3G无线网络海量实时数据采控装置。 2.同济大学在车联网的应用示范与原型系统搭配方面有实力，它提出的车联网架构包括三个方面：被服务终端（汽车、列车、路上行人等），基础设施（热点接入点、基站、卫星、交通设施等），交通管理和控制实体（交通控制中心）。 3.长安汽车与清华大学：侧重于汽车安全技术，主动安全技术，国外已较为成熟。 4.力帆汽车、长安汽车与重庆邮电大学：国内首个“智能驾驶与车联网实验室”，2011年4月11日成立。 5.车联网车载系统设备产品还有中国电信、华为的车载模块/EVDO车载模块，江苏天泽的天泽星网，潍柴动力的共轨行系统等。 6.国内的宝信软件是公路信息化整体解决方案供应商，启明信息是车载端信息系统开发商，新国都开发了自助缴费系统。

物联网体系架构知识总结.pdf

物联网体系架构知识总结最初的物联网概念，国内普遍认为的是MIT Auto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID时最早提出来的，当时还被称之为传感网，其定义是：通过射频识别（RFID）、红外线感应、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。在2005年国际电信联盟（ITU）发布的同名报告中，物联网的定义发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网，提出任何时刻、任何地点、任何物体之间的互联，无所不在的网络和无所不在计算的发展愿景，初RFID技术外、传感器技术、纳米技术、智能终端等技术到今天也得到了更加广泛的应用。在我国，物联网的概念经过政府与企业的大力扶持已经深入人心。现在的物联网已经被贴上了“中国式”的标签，其含义为：物联网是将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等，和“外在使能”的，如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆的等等的“智能化物件或动物”或“智能尘埃”，通过各种无线和有限的长距离和短距离通讯网络实现互联互通（M2M）、应用大集成、以及基于计算机的SaaS营运等模式，在内网、专网、互联网的环境下，采用时适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持等管理和服务功能，实现对“万物”的高效、节能、安全、环保的“管、控、营”一体化。物联网体系

车联网网络安全与传统网络安全的区别及挑战

车联网网络安全与传统网络安全的区别及挑战 1. 车联网网络安全范畴车联网作为物联网在交通领域的典型应用，内容丰富，涉及面广。基于“云”、“管”、“端”三层架构，车联网主要包括人、车、路、通信、服务平台5 类要素。其中，“人”是道路环境参与者和车联网服务使用者；“车”是车联网的核心，主要涉及车辆联网和智能系统；“路”是车联网业务的重要外部环境之一，主要涉及交通信息化相关设施；“通信”是信息交互的载体，打通车内、车际、车路、车云信息流；“服务平台”是实现车联网服务能力的业务载体、数据载体。车联网网络安全的范畴根据车联网网络安全的防护对象，分为智能汽车安全、移动智能终端安全、车联网服务平台安全、通信安全，同时数据安全和隐私保护贯穿于车联网的各个环节，也是车联网网络安全的重要内容。 2. 车联网网络安全与传统网络安全的关系 1 ）安全防护对象传统网络安全防护的对象往往是具有较强计算能力的计算机或服务器。而车联网以“两端一云”为主体，路基设施为补充，包括智能汽车、移动智能终端、车联网服务平台等对象，涉及车-云通信、车-车通信、车-人通信、车-路通信、车内通信五个通信场景。涉及的保护对象众多，保护面广，任何一环出现安全问题都有可能造成非常严

重的后果。大量的车联网终端往往存在计算能力、存储能力受限等问题，甚至还有可能暴露在户外、野外，为车联网网络安全防护带来更大的困难与挑战。 2 ）攻击手段和防御方法传统安全和车联网安全常见的攻击手段有篡改、伪造、拒绝服务，但在车联网中，因车辆节点通常快速移动，网络拓扑高速动态变化，且存在错综复杂的V2V，V2I，V2N 等各种传输介质（无线或有线）、协议（TCP/IP 和广播）、结构（分布式和集中式）的网络等，使得车联网攻击一般针对信息的网络架构的安全完整性和时效性。为应对常见的攻击，传统安全和车联网一般采取设置网络防火墙，入侵防御等防火措施，对于车联网安全而言，首先要根据其不同的场景以及功能要求，采取有针对性的防御措施，形成“检测-保护-响应-恢复”的车联网网络安全体系。 3 ）安全后果传统网络安全事件往往集中在网络服务中断、信息泄露、数据完整性破坏等方面，但对于车联网来说，出现网络安全事件，轻则会造成汽车失窃、数据泄露，严重情况下甚至会失去汽车的控制权，危害驾驶员及乘客生命安全。 3.车联网网络安全技术产业发展车联网的网络安全防护并非仅指车辆本身信息安全，而是一个包含通信、云平台和外部新兴生态系统的整体生态安全防护，同时安全防护需要长期进行，需要定期对整个生态做安全检测以便发现潜在的风

车联网大数据平台架构设计

车联网大数据平台架构设计-软硬件选型 1.软件选型建议数据传输处理并发链接的传统方式为：为每个链接创建一个线程并由该线程负责所有的数据处理业务逻辑。这种方式的好处在于代码简单明了，逻辑清晰。而由于操作系统的限制，每台服务器可以处理的线程数是有限的，因为线程对CPU的处理器的竞争将使系统整体性能下降。随着线程数变大，系统处理延时逐渐变大。此外，当某链接中没有数据传输时，线程不会被释放，浪费系统资源。为解决上述问题，可使用基于NIO的技术。 Netty Netty是当下最为流行的Java NIO框架。 Netty框架中使用了两组线程：selectors与workers。其中Selectors专门负责client端（列车车载设备）链接的建立并轮询监听哪个链接有数据传输的请求。针对某链接的数据传输请求，相关selector会任意挑选一个闲置的worker线程处理该请求。处理结束后，worker自动将状态置回‘空闲’以便再次被调用。两组线程的最大线程数均需根据服务器CPU处理器核数进行配置。另外，netty内置了大量worker功能可以协助程序员轻松解决TCP粘包，二进制转消息等复杂问题。 IBM MessageSight MessageSight是IBM的一款软硬一体的商业产品。其极限处理能力可达百万client并发，每秒可进行千万次消息处理。

数据预处理流式数据处理对于流式数据的处理不能用传统的方式先持久化存储再读取分析，因为大量的磁盘IO操作将使数据处理时效性大打折扣。流式数据处理工具的基本原理为将数据切割成定长的窗口并对窗口内的数据在内存中快速完成处理。值得注意的是，数据分析的结论也可以被应用于流式数据处理的过程中，即可完成模式预判等功能还可以对数据分析的结论进行验证。 Storm Storm是被应用最为广泛的开源产品中，其允许用户自定义数据处理的工作流（Storm术语为Topology），并部署在Hadoop集群之上使之具备批量、交互式以及实时数据处理的能力。用户可使用任意变成语言定义工作流。 IBM Streams IBM的Streams产品是目前市面上性能最可靠的流式数据处理工具。不同于其他基于Java的开源项目，Streams是用C++开发的，性能也远远高于其他流式数据处理的工具。另外IBM还提供了各种数据处理算法插件，包括：曲线拟合、傅立叶变换、GPS距离等。数据推送为了实现推送技术，传统的技术是采用‘请求-响应式’轮询策略。轮询是在特定的的时间间隔（如每1秒），由浏览器对服务器发出请求，然后由服务器返回最新的数据给客户端的浏览器。这种传统的模式带来很明显的缺点，即浏览器

车联网云服务平台方案

车联网云服务平台

目录 1. 概述 (1) 1.1. 系统需求分析 (3) 1.1.1. 政府部门需求 (3) 1.1.2. 运输企业需求 (4) 1.2. 解决方案 (7) 1.3. 系统设计目标 (7) 1.4. 系统设计原则 (8) 1.4.1. 高可靠性原则 (8) 1.4.2. 高可用性原则 (8) 1.4.3. 高效性原则 (8) 1.4.4. 高兼容性原则 (8) 1.4.5. 开放性原则 (8) 1.4.6. 先进性原则 (9) 1.4.7. 安全性原则 (9) 2. 系统总体设计 (9) 2.1. 云计算平台简述 (9) 2.2. 平台网络拓扑 (12) 2.3. 平台架构 (12) 2.3.1. 基础设施即服务（IaaS） (13) 2.3.2. 平台即服务（PaaS） (14) 2.3.3. 软件即服务（SaaS） (19) 2.4. 平台概要设计 (20) 2.4.1. 各功能逻辑子系统介绍 (20) 2.4.2. 系统分层逻辑设计 (23) 3. 平台功能介绍 (25) 3.1. 安全监管 (25) 3.1.1. 实时车辆定位 (26) 3.1.2. 位置监控 (27) 3.1.3. 报警信息处理 (28) 3.1.4. 多媒体采集 (28) 3.1.5. 实时视频监控 (30) 3.1.6. 视频检索回放 (30) 3.1.7. 监听 (31) 3.1.8. 远程遥控 (31) 3.1.9. 轨迹回放 (31) 3.1.10. 信息调度 (32) 3.1.11. 行驶记录仪 (33) 3.1.12. 到期提醒 (33) 3.2. 车辆管理 (33) 3.2.1. 车辆信息 (34) 3.2.2. 绑定车队 (34) 3.2.3. 车辆证件信息 (34)

一文看懂真正的车联网

一文看懂真正的车联网车联网的核心在于车辆以及交通环境的数字化，将现实世界中的模拟量转化为可量化的数据，进而对海量数据的总和进行处理。根据对车联网体系架构的理解，以及作为车联网产品服务集成者，可将我们应当涉及的领域分为如下四部分：终端，网络，数据和后台。而根据与车联网相关的汽车技术和交通技术的发展进程，又可以分为三个阶段，分别为：（1）可预见的发展近期，（2）自动驾驶和电动车时代，（3）个人交通和公共交通的统和时代。基本的技术发展路线如下所述，每个环节涉及的具体技术和可以衍生的产品可以不断补充。 1.可预见的发展近期在可预见的发展近期，交通运输的模式并未发生根本性改变，人们的主要陆地交通工具依然为采用油、气为主要燃料的汽车，驾驶员作为驾驶行为的控制主体，而车联网为此提供各种辅助性服务。 1.1终端此处的终端可以理解为现实交通行为中的各个元素，包括人、车、路三大板块，作为车联网数据化概念下的数据感知层而存在。在终端信息数据化的过程中，主要分为两部分，即数据模型的建立以及模型参数的获取。车联网的数据化过程可以完全改变人们审视交通行为的视角。传统的模式是根据现象来

推测机理，即人们去观察和测量所表现出来的交通行为，并依此为根据来总结该行为的机理；而车联网的数据化过程可以让人们从全局的角度掌握交通行为的机理，甚至以此来预测出下一步的交通行为。 1.1.1 人人主要指驾驶行为的控制主体，即驾驶员，以及跟驾驶员紧密相关的移动终端，包括各种智能化可穿戴设备。根据数据流的流向，可以分为数据采集和信息下发两个方向。在此基础上，涉及到如下技术和产品：（1）驾驶操作信息采集及驾驶行为分析技术。（2）驾驶员生理及心理状态采集。（3）移动终端与车载终端的互联互通技术（4）基于智能化可穿戴设备的增强现实技术。 1.1.2 车车辆是交通行为中最重要的主体。随着汽车技术的发展，传统机械部件没有大幅度改变的情况下，汽车电子设备在汽车整体中所占的比例不断上升，这为车联网构架下汽车的模型化和数据化提供的良好的基础。在此基础上，涉及到如下技术和产品：（1）车辆标识系统。（2）高精度车辆模型的建立。（3）车辆状态信息采集技术。（4）车辆动力学控制技术。 1.1.3 路

浅谈工业物联网云平台项目架构设计

浅谈工业物联网云平台项目架构设计前言早在1999年就已经有了“物联网”这个概念，但是直到十年之后的2009年，IBM提出“智慧地球”的概念，才推动很多国家把物联网研究和发展提升到战略层面。但是比较遗憾的是，直到现在的2015年，我国的物联网的发展依然主要靠政府项目来拉动，所以现在的发展似乎前景越来越不明朗。政府似乎意识到这是个问题，在一些互联网公司的倡导和推动下，提出了“互联网+”的概念。虽然“互联网+”和“物联网”都是以网为主，但是发展的侧重有了本质区别。“互联网+”是以互联网为主，外围智能模块和传感器为辅，构建互联生态。而“物联网”却是以互联网为基础，重点在传感器数据采集，设备控制，远程监控为主。但是现在很多互联网公司，做的是“互联网+“的事，却以”物联网“的名义来宣传。所以现在的人越来越搞不清”物联网“的真实定位了。我一直认为从技术角度来看，所谓“物联网“就是传统工控网的一个外延。传统的工业现场，考虑到生产安全，都是内部网络。另外实施和维护的代价相对较高。而在互联网和移动互联网越来越完善的今天，在各个领域都有了远程测控的要求。比如目前比较典型的农业大棚监控、森林防火监控、鱼塘监测和养殖管理等等。 “互联网+”和“物联网”由于发展的侧重点不同，在做架构设计上肯定有所不同。“互联网+“的项目，其实更看重的是用户数，通信数据流量，这是衡量一个”互联网+“项目成功的标志，当然这是也是那些做云平台为主的互联网公司最看重的，用户数和通信数据流量正是他们的利益点所在。而以中小项目为主的“物联网”项目，其实更看重的，一是系统稳定可靠，能保证系统长期稳定的运行，因为有些监控点往往部署在人迹罕至的地方，系统的可靠性成为关键。二就是系统便于开发和维护，因为基于不同行业，不同工艺需求的，很难开发出像民用领域的通用产品，需要根据现场实际调整相关的业务逻辑和监控画面，所以是否易于开发很关键。当然维护更为重要，因为偏工业级的“物联网”项目一般设计至少是三年或更长的生命周期，所以项目维护难以避免，甚至系统还会根据

车联网体系架构分析精简版

车联网体系结构与解决方案背景介绍近年来，由于汽车产业的大力发展，汽车销售量以及汽车保有量持续上涨，在许多国家的很多城市，道路的承载能力已经达到饱和，出现了交通安全，出行效率，环境保护等日益严重的问题。因此，人们提出了车联网技术，希望能够缓解交通拥堵，提高运输效率，保证交通安全，提升我们的道路运输能力。欧美以及日本已经高度重视，并且在相关领域已经取得了相当大的进展。我国也从2011年3月开始，在重庆建立了国内首个“智能驾驶与车联网实验室”，这充分表明了汽车联网技术之于人们的迫切需求。车联网与物联网说起车联网，必然会首先想起物联网，物联网是一个以互联网为基础，囊括各种信息技术在内，为社会不同领域提供可定制信息服务的巨大的信息基础平台。而且，与此同时，物联网的概念和内涵也随着信息技术的发展和人们的需求而不断演进，更新。由于它可以接入的对象广泛，运用的技术相当复杂，服务内容灵活多变以及不同社会群体理解和追求上具有很大差别，已经无法用现有的概念来形容和描述物联网。车联网概念的提出，因为其服务对象和需求明确，运用技术和领域比较集中，实施和评价标准比较统一，社会各领域需求比较稳定，引起人们的普遍关注。人们已经开始推测并认定车联网将是物联网中最能够率先实现突破并能够实用的领域，成为目前研究和学习的重点。车联网源自物联网，不过它是以车辆为基本信息单元，以提高交通运输效率，改善交通状况为，拓展交互信息方式为目的，进而实现智能交通管理，使物联网这个比较抽象宽泛的概念得以具体化。我们接下来将立足于车联网的基本概念，理论和模型，以构建智能交通为背景，对车联网的基本概念，体系结构，通信架构和关键技术进行分析进行分析学习。车联网基本概念和分类车联网概念是物联网面向智能交通行业应用的概念实现。车联网是在物联网基础上，利用射频识别技术、无线数据通信等技术，构造一个包括世界上任何物体在内的互联网络体系，提供一个信息共享平台，实现任何物体实时联网，实现任何物体的自动识别和信息的互联与共享。物联网并不限定接入网络的物体的类型，他仅仅强调从物体获取信息和交换信息，趋势线当前互联网无法实现的也没有触及到的物与物信息交换的领域。车联网是物联网概念的具体化，把这个具体的十五限定在车，路，人，周围的物体和城市上。车联网利用装在车辆上的电子标签RFID获取到车辆的行驶属性和系统运行信息，同过GPS等定位技术获取车辆位置参数，通过无线信息传输技术实现信息传输和共享。从主要技术角度区分，车联网技术主要有电子标签技术、网络服务平台技、无线传输技术、位置定位技术、数字广播技术术等。从系统模块交互角度，如果从系统交互方面进行区分的话，主要车车通信系统，车路通信系统，车与平台通信系统，路路综合信息通信系统。车与车通信系统强调物与物之间的端到端通信。这种方式的通信可以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进行接入网络。车路通信系统使得车辆能够及时获取道路基础设施的运营状况。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。

蜂窝车联网技术架构与关键技术研究

蜂窝车联网技术架构与关键技术研究吴海、肖子玉（中国移动通信集团设计院有限公司，北京100080）摘要本文从车联网的定义、应用场景和两种无线通信技术的比较切入，首先介绍蜂窝车联网的技术架构和主要功能实体，其次介绍了该网络的两项关键技术，最后对关键技术的网络部署提出了建议。关键词蜂窝车联网；MBMS；ProSe C-V2X technical framework and key technology research WU Hai，XIAO Zi-yu （China Mobile Group Design Institute Co., Ltd., Beijing 100080,China）Abstract This paper starts from the definition, application scenario and the comparison of two kinds of wireless communication technologies of the vehicle networking, first introduces the technology architecture and main functional entities of the cellular vehicle networking, then introduces two key technologies of the network, and finally puts forward some suggestions for the network deployment of key technologies. Keywords C-V2X;MBMS;ProSe 1车联网技术

车联网系统

车联网系统定义车联网系统，是指通过在车辆仪表台安装车载终端设备，实现对车辆所有工作情况和静、动态信息的采集、存储并发送。系统分为三大部分：车载终端、云计算处理平台、数据分析平台，根据不同行业对车辆的不同的功能需求实现对车辆有效监控管理。车辆的运行往往涉及多项开关量、传感器模拟量、CAN 信号数据等等，驾驶员在操作车辆运行过程中，产生的车辆数据不断回发到后台数据库，形成海量数据，由云计算平台实现对海量数据的“过滤清洗”，数据分析平台对数据进行报表式处理，供管理人员查看。 2 3简介车联网系统分为三大部分：车载终端、云计算处理平台、数据分析平台。车载终端采集车辆实时运行数据，实现对车辆所有工作信息和静、动态信息的采集、存储并发送。车载终端由传感器、数据采集器、无线发送模块组成，车辆实时运行工况包括驾驶员的操作行为、动力系统工作参数数据等；由云计算处理平台处理海量车辆信息，对数据进行“过滤清洗”；数据分析平台则负责对数据进行报表式处理，供管理人员查看。中国物联网校企联盟认为：未来的车联网系统可以使感知更加透彻，除了道路状况外，还可以感知各种各样的要素——污染指数、紫外线强度、天气状况、附近加油站……同时还可以感知驾驶员的身体状况、驾驶水平、出行目的……路线的不再是“快速到达目的地”，而是“最适合驾驶员，最适合这次出行”，汽车导航将由“以路为本”变为“以人为本”。[1] 4概念 ITS

即智能交通。将先进的传感器技术、通信技术、数据处理技术、网络技术、自动控制技术、信息发布技术等有机运用于整个交通运输管理体系而建立起的一种实时的、准确的、高效的交通运输综合管理和控制系统。 CAN CAN是控制器局域网络（Controller Area Network，CAN）的简称，是由研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发了的，并最终成为国际标准。是国际上应用最广泛的现场总线之一。在北美和西欧，CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以 CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。近年来，其所具有的高可靠性和良好的错误检测能力受到重视，被广泛应用于汽车计算机控制系统和环境温度恶劣、电磁辐射强和振动大的工业环境。 5车联网应用编辑国际车联网现状车辆运行监控系统长久以来都是智能交通发展的重点领域。在国际上，美国的IVHS、日本的VICS等系统通过车辆和道路之间建立有效的信息通信，已经实现了智能交通的管理和信息服务。而Wi-Fi、RFID等无线技术近年来也在交通运输领域智能化管理中得到了应用，如在智能公交定位管理和信号优先、智能停车场管理、车辆类型及流量信息采集、路桥电子不停车收费及车辆速度计算分析等方面取得了一定的应用成效。当今车联网系统发展主要通过传感器技术、无线传输技术、海量数据处理技术、数据整合技术相辅相成配合实现。车联网系统的未来，将会面临系统功能集成化、数据海量化、高传输速率。车载终端集成车辆仪表台电子设备，如硬盘播放、收音机等，数据采集也会面临多路视频输出要求，因此对于影像数据的传输，需要广泛运用当今流行3G网络。[2] 国内车联网现状杭州鸿泉与金龙客车目前，金龙客车已经通过与杭州鸿泉数字设备有限公司合作，在车辆出厂前安装车载终端设备采集车辆运行状况数据和司机驾驶行为，如今，由杭州鸿泉公司研发，金龙客车使用的G-BOS系统已经管理车辆60000多台，但当用户数量大幅增加时，数据传输、过滤、存储及显示也一直在承受相当大的考验。 2012年3月11日，基于云计算的第三代车联网云计算解决方案鸿泉云网正式

国家车联网产业标准体系

国家车联网产业标准体系建设指南（智能网联汽车）（2017年）（征求意见稿） 2017年06月

目录一、总体要求 (1) （一）指导思想 (1) （二）基本原则 (1) （三）建设目标 (2) 二、构建方法 (3) （一）技术逻辑结构 (3) （二）产品物理结构 (5) 三、标准体系 (7) （一）体系框架 (7) （二）体系内容 (7) （三）近期计划 (11) 四、组织实施 (12) 附件1：智能网联汽车标准体系表 (13) 附件2：智能网联汽车功能等级结构 (17)

为加快推动车联网和智能网联汽车创新融合发展，发挥标准在产业发展中的引领和支撑作用，研究制定《国家车联网产业标准体系建设指南》。根据产业发展需要，先行建立智能网联汽车标准体系，并逐步形成统一、协调的体系架构。一、总体要求（一）指导思想贯彻落实《中国制造2025》战略部署，发挥标准的基础性和引导性作用，促进智能网联汽车技术和产业发展，实现工业化和信息化的高度融合。以满足研发、测试、示范、运行等需求，推动汽车技术创新发展和产业转型升级，带动电子、信息、通信等相关产业协调发展，建设安全、高效、健康、智慧运行的未来汽车社会，建立跨行业、跨领域、适应我国技术和产业发展需要的智能网联汽车标准体系。（二）基本原则立足国情，统筹规划。结合我国智能网联汽车技术和产业发展的现状及特点，发挥政府主管部门在顶层设计、组织协调和政策制定等方面的主导作用，制定政府引导和市场驱动相结合的标准体系建设方案，建立适合我国国情的智能网联汽车标准体系。基础先立，急用先行。科学确定智能网联汽车标准体系建设的重点领域，加快基础、共性和关键技术标准的研究制定；考虑行业发展现状和未来应用需求，合理安排技术标准的制修订工作

车联网体系结构及关键技术分析

车联网体系结构及关键技术分析发表时间：2019-07-05T09:12:38.603Z 来源：《基层建设》2019年第11期作者：张立峰 [导读] 摘要：随着我国社会经济的发展，人们生活水平不断提升，人均汽车拥有量不断上升，增加了城市交通的压力，道路承载容量接近饱和，交通安全问题和环保问题日益严峻，对城市的发展产生极为不利的影响。身份证：13242719741120xxxx 摘要：随着我国社会经济的发展，人们生活水平不断提升，人均汽车拥有量不断上升，增加了城市交通的压力，道路承载容量接近饱和，交通安全问题和环保问题日益严峻，对城市的发展产生极为不利的影响。在这种背景下，企业联网技术的发展，在缓解城市交通压力，提升交通运输效率，疏散交通方面发挥了十分重要的作用。国外有很多国家开启了智能交通和车辆信息系统，提升了汽车智能驾驶水平，满足了城市良性发展的基本要求。因此，本文主要针对车联网体系结构及关键技术进行分析。关键词：车联网体系；结构；关键技术车联网来源于物联网，主要以车辆作为基本的信息单元，整合车辆资源，能够有效改善城市交通现状，丰富信息交通方式，实现了智能化的交通管理。因此，本文首先分析物联网基础的相关内容，然后结合实际情况，对车联网概念、体系、架构以及关键技术进行分析，从而为当前车联网的发展提供借鉴和帮助。一、车联网的内容车联网利用电子标签获取车辆的行驶属性和实际运行的状态系想你，利用GPS技术对车辆进行定位，从而获得车辆行驶的位置等信息，通过无线传输技术，实现了汽车联网信息的共享。通过RFID和传感器获得道路、桥梁等基础设施的基本情况，最大限度实现信息的共享与传输，为车辆驾驶提供高质量的交通服务。第一，从技术角度来看，车联网技术主要包括电子标签技术、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，各个技术之间是相互联系，密切配合。第二，从系统交互的角度来看，具体包括测车辆通信系统、车与人通信系统以及车与路通信系统等。在车辆通信系统中，可以加强物与物之间的通信，让任何一辆车都可以成为服务器，当作重要的通信终端。车与路通信系统可以让车辆能够提前获得道路基本运营情况，是否便于车辆行驶。车与综合信息平台通信系统汇集了大量的车辆行驶信息，为驾驶人员提供信息、出行等方面的信息。第三，从应用角度来看，车联网技术主要分析监控应用系统、安全系统以及路况信息系统以及安全保障系统。道路基础设施安全监控主要获取道路、桥梁以及监控设备的检测信息，对设施现有情况进行分析，为驾驶人员提供道路运行状况等信息。车辆行驶监控主要包括行驶路线、行驶参数，如油耗，车况等信息等，可以提供可视化的流量分布，为解决拥堵提供重要的参考依据。驾驶人员在实际过程中，可以利用车联网信息的交互作用，获得前方道路的基本状况，有效避免出现安全事故。车联网主要基于汽车、道路以及基础设施作为基本的节点和信息源，利用当前的互联网实现信息的交互，实现人、车、交通、城市的和谐发展。二、车联网关键技术分析第一，RFID射频识别技术，车辆网就是利用RFID技术、数据技术以及中间技术等，构建了完善的物联。就目前而言，我国RFID发展缺乏核心技术，尤其超高频RFID发展水平比较低。第二，传感技术。主要利用当前的传感器采集车辆、道路等基础设施的参数，控制好不同物体的信息，比如车辆油耗信息、刹车以及发动机等。在整个信息采集过程中，车联网技术发挥了十分关键的作用。第三，无线传输技术。无线传输技术就是利用传感器采集相应的数据，发送到服务器，或者接收控制质量，实现物体的远程控制。利用无线传输技术，实现了数据信息的交换与共享，满足了实际发展的要求。第四，云计算技术。就是采集物体相应的数据信息，然后进行综合加工和分析，为驾驶人员提供优质的服务。车联网系统主要通过扩展的方式，提供重要的服务。第五，车联网标准体系。就是需要建立一整套完整的管理体系，实现不同物体的通信，推动汽车行业的迅速发展。第六，建立完善的车联网安全体系。随着车联网物体信息化的发展，通过传输器安全度、传输技术安全、服务端安全等是车联网系统进行信息推广的重要前提。第七，定位技术的应用。通过GSP、无线定位技术，可以最大限度提升物体的位置的精度，可以帮助人们更加精确获得车辆的行驶位置，提升路况信息的精确度。三、车联网体系结构第一，感知层，主要承担着道路交通信息的采集，这属于车辆网的神经末梢。通过利用先进的技术，可以实现对车况和控制系统的动态控制，获得更加精确的信息，为车联网提供全面针对性的终端信息服务。第二，网络层，主要制定专用的网络架构和协议模型，对感知层的数据进行全面的数据，为程序提供高质量的信息传输信息服务。同时利用云计算和虚拟化技术，可以充分利用现有的网络资源。第四，应用层。在车联网实际应用过程中，需要建立网络体系和协议的前提下，兼容网络扩展功能，为车联网技术发展的提供源动力，实现了交通的智能化管理和全过程的控制。另外，还为客户提供相应的信息的查询、订阅以及事件告知的服务功能。第五，车联网通信影响着车联网安全性。安全能力可以为车联网提供密钥管理和身份鉴别等，提升车辆信息的真实性和可靠性，发挥信息安全保护信息作用，避免数据在传输过程中出现信息损坏的问题，为用户提供精确的位置信息，保证车联网实时业务能够满足实际交通的需求。第六，管理能力，这是整个车联网的控制中心，具体包括入库车辆信息和路况信息的管理能力，实现不同网络之间的相互切换，实现智能化的管理与分析，提供更加精准的服务。四、车联网发展的需求与挑战从本质上讲，车联网属于物联网技术的重要形式，同时物联网的发展也给车联网带来极大的挑战。在当前车辆数量急剧增加的前提下，车联网发展面临着巨大的需求。第一，车联网信息统一问题。为了进一步实现交通信息的相互联系，需要解决编码问题，建立完善的物品编码体系，严格按照国家规定的标准进行编制，这是实现车联网系统信息互通有无的关键因素。但是由于当前车联网行业刚刚兴起，相应的编码规范还不完善，各个示范系统需要结合自身实际情况，采用独立的编码，建立相互影响的识别体系，减少未来发展出现的障碍。第二，网络接入IP地址出现问题。随着车联网的发展，每个物品需要相应的被寻址，就是需要一个新的地址。另外，还要充分考虑到设备、软件以及网络的兼容问题。第三，信息采集信息化水平比较低。从目前来看，我国很多地区道路桥梁等基础设施没有实现电子化的管理，智能化发展水平需要进一步提升，对交通基础设施信息化改造覆盖面比较广，需要投入巨大的资金，增加实际的建设周期。第四，信息安全问题。车联网实现了相互之间的连接，提升了信息传播的效率，但是也面临安全问题，比如互联网本身问题或者车联网本身安全问题。从车联网数据传输现状来看，缺乏统一的管理标准，安全保护体系不完善。再加上车联网节点数量比较庞大，在数据传播过程中，很容易出现数据网络用赛的问题，直接影响了数据的正常传输。第五，车联网服务产业链不够成熟。随着车联网概念的出现，还没有形成