车联网关键技术和实现分析教学教材
《车联网技术基础》教学大纲
《车联网技术基础》教学大纲车联网技术基础Internetof Vehicle课程编号：学分：2学时：30 （其中：讲课学时：30实验学时：0上机学时：0课外：0）先修课程：电工电子技术微机原理及应用适用专业：车辆工程教材：暂无开课学院：汽车学院一、课程性质《车联网技术》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。
二、课程任务1.知识方面1.1 了解车联网基本概念1.2掌握车载几种有线网络的基本结构1.3掌握支持车联网的几种无线网络架构1.4 了解车联网的应用2.能力与素质方面2.1具有从事工程工作所需的相关数学、自然科学知识。
2.2掌握工程基础知识和本专业的基本理论知识；了解本专业前沿发展现状和趋势。
2.3具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力。
2. 4掌握文献减缩、资料査询获取相关信息的基本方法。
三、课程内容及要求第一章绪论（一）教学内容（1）物联网的概念（2）智能交通(3)车联网及其在智能交通中的应用(二)教学要求知识要求(1)了解车联网的概念。
(2)了解智能交通的基本组成能力和素质要求(1)掌握工程基础知识和本专业的基本理论知识，了解本专业前沿发展现状和趋势。
(2)掌握文献减缩、资料査询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法(三)重点与难点1.重点(1)智能交通的几个相关概念：2.难点(1)智能交通的几个相关概念；第二章车载现场总线技术(一)教学内容(1)车载总线概述(2)CAN总线基础1、CAN总线协议基础2、CAN总线数据帧构成(3)FLEXRAY 总线1、FLEXRAY总线拓扑结构2、FLEXRAY数据帧(4) LIN总线基础1、UN网络的结构2、LIN总线数据传输(5)车载通讯协议1、常用通讯协议2^ SAEJ1939协议概述(5)常用总线接口器件(二)教学要求知识要求(1)掌握车载总线的基本构成和各类总线数据帧的组成；(2)了解常用通讯协议的应用能力和素质要求(1)具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力(2)掌握工程基础知识和本专业的基本理论知识(三)重点与难点(1)难点：总线数据帧结构和解析。
车联网关键技术和实现分析ppt课件
三、车联网技术发展趋势
1. 高性能汽车电子技术 车联网各项关键技术中，高性能新型汽车电子技
术创新活跃，传感融合、高性能计算芯片、新型人 际交互是三大技术热点。
传感融合技术提升环境感知能力。功能互补的多 种类型传感信息通过整合，实现更高精度的环境感 知能力。
基于GPU高性能芯片的异构计算技术成为自动驾 驶的核心技术之一。随着汽车感应装置的增多，采 集信息数据量巨大，数据处理需要与之匹配的计算 资源因并行计算处理在传感数据理解、驾驶行为决 策方面的优势，适配深度学习算法的高性能GPU成为 自动驾驶的关键元器件。
10
三、车联网技术发展趋势
4. 车联网平台架构 未来车联网大数据和服务平台将根据数据与业务
应用的性质不同，走“混合云”的发展模式。“混 合云”有利于促进车联网平台的数据共享和开放。
涉及到车联网底层安全与管理的应用将更多的部 署在各自业务的“私有云”上，包括用户个人数据、 政府监管、行业、企业等私有数据；而不涉及底层 安全的业务应用，将优选“公有云”的计算和服务 资源，例如视频、音频、地图导航、社交等服务， 互联网公司将作为主要的服务提供商。
车联网是能够实现智能化交通管理、智能动态信 息服务和车辆智能化控制的一体化网络。
车联网是物联网在智能交通系统领域的延伸。
2
一、车联网概念
服务平台 公共服务平台 行业应用平台
车联网要素
数据平台 业务支撑平台
通信 车与路 车与车 车与平台
车与人
车内通信
车 车辆智能 汽车联网
系统 通信系统
人 个人便携
电子设备
总体看，ICT产业与汽车、交通产业走向深度融合， 车联网产业潜力巨大，将成为国内外新一轮科技创 新和产业发展的必争之地。
车联网技术与应用课件1第一章
车联网技术绪论
1.1车联网基本概念
车联网是汽车、电子、信息通信、道路交通运输等行业深度融合的新型产业， 是 全 球 创新 热 点 和 未 来 发 展 制 高 点 。 车 联 网 能 够 为 车 与 车 之 间 的 间 距 提 供 保 障 ， 降 低 车 辆 发 生 碰 撞 事故 的 概 率 。 车 联 网 可 以 帮 助 车 主 实 时 导 航 与 信 息 接 收 发 送 ， 通 过 与 其 他 车 辆 和 网 络 系 统 的 通信 以 实 现 道 路 环 境 预 警 ， 提 高 交 通 运 行 的 效率。
2） 中国的车联网技术发展：
1.3.2 车联网技术发展
1.3.2.2 中国车联网技术的发展目标
到2022年的起步阶段
到2025年的发展阶段
到2030年的成熟阶段
1.3.2 车联网技术发展
1.3.2.3 车联网技术发展现状
采用车联网技术的车辆应具备以下要求： 1）车 联 网 车 辆 应 具 有 人 机 语 音 交 互 能 力 。 2）车 联 网 车 辆 应 具 有 视 频 融 合 能 力 。 3）车 联 网 车 辆 应 具 有 数 据 服 务 能 力 。 4）车 联 网 车 辆 应 具 有 位 置 服 务 能 力 。 5）车 联 网 车 辆 应 具 有 泛 在 通 信 能 力 。
1.2 汽车电子技术的发展
1.2.1汽 车 电 子 技 术 的 发 展 历 史
第一阶段：1971年以前
第二阶段：1974—1982年
四个阶段
第三阶段：1982-1990年
第四阶段：2005年至今
1.2.2 现 代 汽 车 电 子 技 术 发 展 现 状
目前，汽车电子技术已进入优化人、车、环境整体关系的阶段。它朝着超微型磁体、 超高 效 电 机 和 集 成 电 路 的 微 型 化 方 向 发 展 ， 为 汽 车 的 集 中 控 制 提 供 了 基 础 。 特别 是 在 控 制 精度 、 控 制 范 围 、 智 能 化 、 网 络 化 等 方 面 取 得 了 重 大 突 破 。
车联网体系结构及其关键技术
车联网体系结构及其关键技术
汽车联网体系结构及其关键技术:
一、汽车联网体系的基本架构
1. 传感层：包含车载传感器、物联网节点等，可实时监控车辆状态，
并传输信息实时更新。
2. 运输层：采用移动通信网络，包括GSM、CDMA等，为汽车联网提
供固定可靠的交通保障。
3. 网络层：网络架构综合多种网络技术标准，如MS Exchange、HTTP、UDP 等协议，保证汽车联网安全可靠。
4. 应用层：软件设计技术，实现车辆诊断、控制、保养和维修等功能，为智能汽车的发展提供支撑。
二、汽车联网关键技术
1. 无线感知：通过建网和协调信息合作，实现高性能的路由模型，实
现无线访问网络，改善基础设施。
2. 车辆控制：通过精密定位系统以及传输和交互，实现车辆远程控制
功能，保证汽车的安全准确性。
3. 汽车数据集成：通过实时传输和处理数据，可以实现数据的集成、
管理和分析，实现数据的各项分析功能。
4. 服务发现：基于GSM/GPRS和Wifi的收发及车辆智能物联网技术，
实时监控、收集和识别车辆状态，使用精确服务路径、延迟优化等技
术，保证汽车联网系统实时可用性。
5. 安全管理：基于安全网络服务，采用静态分析、动态分析等手段，实现汽车联网系统的安全和有效管理，并保护数据安全。
《智能网联汽车技术概论》课程授课教案
《智能网联汽车技术概论》课程授课教案一、课程简介1. 课程名称：智能网联汽车技术概论2. 课程性质：专业必修课3. 授课对象：汽车工程及相关专业本科生4. 学分：2学分5. 学时：32学时6. 课程目标：使学生了解智能网联汽车的基本概念、技术特点、发展现状和未来趋势，掌握智能网联汽车的关键技术，为从事相关领域的研究和工作打下基础。
二、教学内容1. 智能网联汽车概述1.1 智能网联汽车定义1.2 智能网联汽车与传统汽车的区别1.3 智能网联汽车的发展历程1.4 智能网联汽车的发展趋势2. 智能网联汽车关键技术2.1 自动驾驶技术2.2 车联网技术2.3 技术2.4 大数据与云计算技术3. 智能网联汽车产业现状与展望3.1 国内外产业现状3.2 我国政策与法规3.3 产业挑战与机遇3.4 未来发展趋势4. 智能网联汽车安全与隐私保护4.1 信息安全问题4.2 隐私保护与伦理问题4.3 法律法规与标准体系5. 智能网联汽车典型应用场景5.1 智能交通系统5.2 智能出行服务5.3 智能物流与仓储三、教学方法1. 讲授：讲解基本概念、技术原理、发展现状和未来趋势。
2. 案例分析：分析典型应用场景，使学生更好地理解智能网联汽车的实际应用。
3. 讨论与交流：组织学生就课程相关话题进行讨论，提高学生的思辨能力和团队协作能力。
4. 实地考察：安排学生参观智能网联汽车相关企业或研究机构，了解产业发展现状。
四、教学评价1. 平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况、团队协作等，占比30%。
2. 期中考试：考察学生对课程知识的掌握程度，占比40%。
五、教学资源1. 教材：推荐《智能网联汽车技术概论》等相关教材。
2. 课件：制作精美、清晰的课件，辅助学生理解课程内容。
3. 网络资源：提供相关学术论文、新闻报道、企业介绍等，方便学生自主学习。
4. 实践基地：与相关企业或研究机构合作，为学生提供实践机会。
六、教学安排1. 课时分配概述：4学时关键技术：12学时产业现状与展望：6学时安全与隐私保护：4学时典型应用场景：4学时2. 授课计划第1-4周：智能网联汽车概述第5-8周：智能网联汽车关键技术第9-12周：智能网联汽车产业现状与展望第13-14周：智能网联汽车安全与隐私保护第15-16周：智能网联汽车典型应用场景七、教学案例1. 案例一：自动驾驶技术在物流领域的应用描述：某物流公司利用自动驾驶技术提高运输效率，降低成本。
《车联网介绍》课件
车联网是指通过无线通信技术将汽车与互联网连接起来，实现车与车、车与 路网的实时通信。这个介绍课件将带您了解车联网的定义、发展历史、行业 应用、技术原理、优势和挑战以及未来发展趋势。
车联网的定义
车联网是一种通过无线通信技术将汽车与互联网连接起来的系统。它使得车 辆能够实现车与车之间的通信，并且与路网、交通设施、智能终端等进行信 息交换。
智能导航
基于车辆位置和交通状况的实时导航，提供最佳 路线选择。
车辆安全
自动驾驶技术和车辆间通信可以减少事故发生的 可能性。
车辆维护
远程监控的技术原理
车辆通信网络
车辆通信网络包括车到车 （V2V）、车到基础设施（V2I） 和车到云（V2C）的通信。
感知和感知技术
车联网的发展历史
1
2010年
2
欧洲开始推动车联网的发展，致力于提
供更智能的交通管理和服务。
3
2002年
美国实施车联网的早期试点，主要关注 车辆安全和交通流量监测。
2017年
全球车联网市场规模迅速增长，各大汽 车厂商纷纷推出连接汽车。
车联网的行业应用
交通管理
通过实时数据监测和交通流量控制，提高交通效 率和安全性。
大数据分析
车辆通过传感器和相机感知路况、 障碍物等信息，实现自动驾驶和 安全功能。
通过分析车辆和交通数据，提供 智能导航、交通管理和车辆维护 等服务。
车联网的优势和挑战
• 优势：提高交通安全、减少拥堵、节能环保、提供个性化服务。 • 挑战：隐私和数据安全、标准和合规、成本和技术成熟度。
车联网在未来的发展趋势
1 5G技术
5G的推广将为车联网提供更快速、更可靠的数据传输。
《智能网联汽车技术概论》课程授课教案
《智能网联汽车技术概论》课程授课教案一、课程简介1. 课程名称：智能网联汽车技术概论2. 课程性质：专业基础课程3. 课程目标：使学生了解智能网联汽车的基本概念、技术原理和发展趋势，掌握智能网联汽车的关键技术，为学生进一步学习相关课程打下基础。
二、教学内容1. 智能网联汽车概述1.1 智能网联汽车的定义与发展历程1.2 智能网联汽车的特点与分类2. 自动驾驶技术2.1 自动驾驶等级与关键技术2.2 感知环境技术与传感器2.3 决策与控制技术3. 车联网技术3.1 车联网概述3.2 V2X通信技术3.3 车联网应用4. 智能交通系统4.1 智能交通系统概述4.2 交通信息采集与处理4.3 智能交通控制与管理5. 安全与隐私保护5.1 智能网联汽车安全问题5.2 安全技术措施5.3 隐私保护与法律法规三、教学方法1. 讲授：通过讲解使学生掌握智能网联汽车的基本概念、技术原理和发展趋势。
2. 案例分析：分析典型智能网联汽车案例，使学生了解关键技术在实际中的应用。
3. 讨论与交流：组织学生就智能网联汽车相关话题进行讨论，培养学生的思辨能力和团队协作精神。
4. 实验与实践：安排实验室实践环节，让学生亲手操作，加深对理论知识的理解。
四、教学资源1. 教材：选用权威、实用的教材，如《智能网联汽车技术概论》等。
2. 课件：制作精美、生动的课件，辅助教学。
3. 视频资料：收集相关领域的视频资料，如自动驾驶演示、车联网应用案例等，增强学生的直观感受。
4. 网络资源：利用互联网资源，如学术论文、新闻报道等，为学生提供更多学习资料。
五、课程考核1. 平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况等，占比30%。
2. 期中考试：采用闭卷考试形式，测试学生对课程知识的掌握程度，占比40%。
3. 期末考试：采用开卷考试形式，考察学生的综合运用能力，占比30%。
6. 优秀学员评选：根据学生综合表现，评选优秀学员。
六、教学安排1. 课时：共计32课时，包括16次课堂讲授，每次2课时。
车载网络及信息技术课件-第七章车联网技术
联入网络的基础。 物连网络中的物体，通过其中的嵌入式系统获取存储
处理信息，并实现与网络的通信。一个物体通过其嵌入 式系统，具备了计算能力、智能的信息处理能力以及数 字通信能力，也就是才具备了基于数字通信网络实现互 联，构成物连网络的能力。
重要性：如果没有传感器对被测的原始信息进行准确 可靠的捕获和转换，一切准确的测试与控制都将无法实 现，即使最现代化的电子计算机，没有准确的信息或有 不失真的输入，也将无法充分发挥其应有的作用。
12
第一节 物联网简介——物联网相关技术
传感器网络技术 概念：传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技
术、无线通信网络技术、分布式信息处理技术等，能够 通过各类集成化的传感器协同实时监测、感知和采集监 测对象的信息，通过嵌入式系统对信息进行处理；这些 系统通过网络进行连接，所有传感器信息通过网络最终 传送到用户终端。
14
第一节 物联网简介——物联网相关技术
网络通信技术 定义：传感器的网络通信技术为物联网数据提供传送
通道，而如何在现有网络上进行增强，适应物联网业务 需求，是现在物联网研究的重点。物连网中，传感器层 的网络通信技术分为两类：
（1）近距离通信； （2）广域网络通信技术等。
15
第一节 物联网简介——物联网相关技术
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第一节 物联网简介——物联网相关技术
大数据技术
一个大数据系统结构上可包括: （1）基础设施层：基于网络通信平台，提供大数据技术完成各种
功能的虚拟和物理的基础软硬件设施，如云计算平台以及大数据系 统支撑软件。
（2）计算层：运行于网络平台上的各种数据工具中间件，包括数 据集成、数据管理和编程模型等。
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二、车联网关键技术
车联网第一个技术变革活跃期已经到来，主要集 中在2017-2018年左右，体现在车载操作系统功能逐 步丰富，向实时操作系统与信息娱乐操作系统融合 方向演进，汽车电子智能化和网联化技术快速发展， V2X 技术走向应用，业务平台由封闭逐步走向开放。
第二个技术变革活跃期预计在2020-2021年左右, 主要体现在车载操作系统发展为支持智能化控制和 综合业务的服务平台，汽车电子系统支持部分/高级 自动驾驶，5G技术逐步开始应用，各种关键技术围 绕着智能化和网联化形成融合。
车联网即将进入发展快车道，产业活跃度越来越 高，潜力巨大。
我国在车联网服务、联网通信方面具有较好的产 业基础，我国企业参与推动的LTE-V2X技术已经成为 国际V2X无线通信两大主流技术之一，与国际保持同 步，5G技术也处于国际第一梯队。但在汽车电子和 高端元器件方面国际竞争力相对薄弱，我国总体处 于竞争劣势。
车联网是能够实现智能化交通管理、智能动态信 息服务和车辆智能化控制的一体化网络。
车联网是物联网在智能交通系统领域的延伸。
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一、车联网概念
服务平台 公共服务平台 行业应用平台
车联网要素
数据平台 业务支撑平台
通信 车与路 车与车 车与平台
车与人
车内通信
车 车辆智能 汽车联网
系统 通信系统
人 个人便携
电子设备
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三、车联网技术发展趋势
2. 车载操作系统 车载操作系统根据所承载业务类型的不同而呈现
多样化趋势，从单一功能向支持智能网联综合服务 发展。车载操作系统软件结构呈现层次化、模块化、 平台化特点。
而随着智能化和网联化的发展，汽车领域出现了 远程车辆控制、在线语音识别、导航与信息服务、 辅助驾驶甚至自动驾驶等更多的新型服务，这促使 车载操作系统开始支持更高速率的通信模块、更强 的计算处理能力和更加丰富的应用，车载操作系统 向支持智能网联综合服务的方向发展。
路
道路通信 道路智能
设备
化设备
车：车联网核心，主要涉及车辆联网和智能系统；
人：道路环境参与者和车联网使用者；
路：车联网业务重要外内、车际、车路、车云信息流；
服务平台：实现车联网服务能力的业务载、数据载体。
3
二、车联网关键技术
车联网关键技术分布在“端—管—云”三个层面： “端”层面，车辆和路侧设备的智能化、网联花进程加快， 关键技术包括汽车电子、车载操作系统技术等； “管”层面关键技术包括4G/5G车载蜂窝通信技术、LTEV2X和802.11p直连无线通信技术等； “云”层面，实现连接管理、能力开放、数据管理、多业 务支持的车联网平台技术是核心。
出的新型通信技术。一是由IEEE制定的802.11p通信 技术，二是我国企业主导推动的LTE-V2X技术，目前 存在技术路线之争，都还未规模化商业应用。
5G技术研发进展迅速，与汽车和交通应用结合越 来越紧密。目前汽车联网以2G/3G/4G 蜂窝通信技术 为主，汽车行业已经将联网功能作为汽车产品的重 要技术特性，通过实现定位导航、远程通信、智能 交通、车载娱乐、车辆诊断远程控制、车队管理和 紧急救援等功能。5G蜂窝通信技术研发进展迅速， 行业需求在5G技术研发过程发挥重要作用，车联网 成为5G重要应用场景。
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三、车联网技术发展趋势
1. 高性能汽车电子技术 车联网各项关键技术中，高性能新型汽车电子技
术创新活跃，传感融合、高性能计算芯片、新型人 际交互是三大技术热点。
传感融合技术提升环境感知能力。功能互补的多 种类型传感信息通过整合，实现更高精度的环境感 知能力。
基于GPU高性能芯片的异构计算技术成为自动驾 驶的核心技术之一。随着汽车感应装置的增多，采 集信息数据量巨大，数据处理需要与之匹配的计算 资源因并行计算处理在传感数据理解、驾驶行为决 策方面的优势，适配深度学习算法的高性能GPU成为 自动驾驶的关键元器件。
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三、车联网技术发展趋势
新型人机交互技术提升汽车驾乘感受。汽车的人 机交互技术可大致分为两个类别，第一类以物理实 体按键、触摸屏交互技术为主，第二类以语音识别 与手势识别、增强现实技术为主。目前第二类新型 人机交互技术成为发展重点。增强现实通过抬头显 示等方式实现了更加安全、直观的车载导航和信息 服务；力反馈通过压力、纹理的触觉反馈实现了类 似物理按键的盲操作；语音交互使得人车交互更加 自然和便捷，眼球追踪实现了对驾驶人疲劳程度和 注意力降低的提醒。
车联网技术
汇报人： 2020/4/28
1 车联网概念
目 2 车联网关键技术 录 3 车联网技术发展趋势
4 车联网前景预测
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一、车联网概念
车联网（Internet of Vehicles），是指利用先 进的传感技术、网络技术和无线通信技术，通过汽 车收集、处理和共享大量信息，实现车—X（X☞车、 路、行人、通信、服务平台）之间无线通讯和信息 交换的大系统网络。
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三、车联网技术发展趋势
车载操作系统底层保持了实时操作系统内核的必要功能，在底层 操作系统之上出现了中间件和应用平台分层，能够灵活地支持更加 丰富的业务，使应用的开发越来越独立于底层系统，能广泛地适应 PC、智能手机和车载系统，为应用在不同载体间迁移提供了便利。
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三、车联网技术发展趋势
3. LTE-V2X 和5G 通信技术 直连模式V2X无线通信是针对汽车和道路联网提
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三、车联网技术发展趋势
4. 车联网平台架构 未来车联网大数据和服务平台将根据数据与业务
应用的性质不同，走“混合云”的发展模式。“混 合云”有利于促进车联网平台的数据共享和开放。
涉及到车联网底层安全与管理的应用将更多的部 署在各自业务的“私有云”上，包括用户个人数据、 政府监管、行业、企业等私有数据；而不涉及底层 安全的业务应用，将优选“公有云”的计算和服务 资源，例如视频、音频、地图导航、社交等服务， 互联网公司将作为主要的服务提供商。
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四、车联网前景预测
车联网产业链 示意图
“云”层面以服务业为主，包括软件和数据提供商、公共服务 和行业服务提供商等；“管”层面，制造业和服务业角色比较均 衡，主要包括设备提供商、通信服务商等；“端”层面以制造业 为主，包括整车厂商、汽车电子系统提供商、元器件提供商、车 内软件提供商等。
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四、车联网前景预测