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[经验] 什么是车联网?

2019-9-16 10:36:36  497 车联网 V2X
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什么是车联网车联网即 v2X(Vehicle to Everything),意思是车和万物互联。
60user178 2019-9-17 09:05:51
V2X 可以视为一系列车载通讯技术的总称,实现


  • 车与车之间的直接通信 V2V(Vehicle toVehicle),如车辆失控预警;
  • 汽车与行人通信 V2P(Vehicle toPedestrian),保障行人安全;
  • 汽车与道路基础设施通信 V2I(Vehicle toInfrastructure),如交通信号灯、交通标识、停车位置等;
  • 以及车辆通过移动网络 V2N(Vehicle toNetwork)与云端进行通信。

通过以上全部的通信交流,达到一个更安全、便捷的智慧交通世界。




2. 为什么需要车联网
目前没有车联网功能的汽车也安装了传感器,比如摄像头、超声波雷达、毫米波雷达等,已经能实现一定程度的辅助驾驶和自动驾驶的功能了,为什么还需要车联网呢?
原因一:车联网可以与其他传感器互补,增强在雨雪雾天气、盲区十字路口、超视距等环境下的感知能力及准确度
原因二:降低成本。如果现有的视觉和雷达传感器需要进一步提升距离或者精度的话,需要付出昂贵的代价升级传感器,而车联网的使用可以弥补这一部分。
原因三:节能。车联网可以帮助汽车提前获取交通信息(拥堵、红绿灯信息等),实现全局能源分配的最优控制及决策控制。
原因四:未来发展的趋势。未来的道路基础建设是往智慧公路发展的,L5 等级的自动驾驶一定是需要车和环境实时交互的。


                        (图片来自网络,侵删)



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脑洞大赛16 2019-9-17 09:05:59
3. 车联网的两种技术
实现车联网功能,有两种主要的技术,
一种专用短程通信 DSRC(DedicatedShort Range Communications),
一种是蜂窝通信 C-V2X,C-V2X 目前是基于 4G 的技术,接下来也升级到基于 5G 技术。

3.1 DSRC 的特点
DSRC 是基于 IEEE802.11P 定义的协议,工作在 2.4G 和 5.9G 的频段,其工作原理和 Wi-Fi 有相似之处。
DSRC 已经被美国 NHSTA(美国高速公路安全管理局)和欧洲定为在本土使用的 V2X 技术标准。
DSRC 的特点是有较高的传输速度(3-27Mbps),这对基于通信的主动安全应用至关重要。
美国、欧洲、新加坡都已经有诸多针对 DSRC 实际应用的测试,NXP 和 ST 也已经量产了可以通过 802.11P规范的芯片。

3.2 基于蜂窝通信车联网 C-V2X 的特点
基于蜂窝通信的车联网叫做 C-V2X (Cellualar-V2X)。
C-V2X 是由 3GPP(3rd Generation Partnership Project)定义的基于蜂窝通信的 V2X 技术,它包含基于 LTE 以及未来 5G 的 V2X 系统,是 DSRC 技术的有力补充。
它借助已存在的 4G-LTE 网络设施来实现 V2V、V2N、V2I 的信息交互。
这项技术最吸引人的地方是它能紧跟变革,适应于更复杂的安全应用场景,满足低延迟、高可靠性和满足带宽要求。
C-V2X 技术带宽更宽,有极低的延迟和极高的可靠性,非常适合自动驾驶的场景使用。
C-V2X 基于蜂窝网络,与目前的 4G 和未来的 5G 网络可以复用,部署成本低。而且该协议是由 3GPP 制定,全球通用标准。
C-V2X 另一个重要的优势就是,C-V2X 有一个非常明确的技术演进路线,在 3GPP 发布的新版本规范中,将继续研究在 C-V2X 演进至 5G 框架下。
在 C-V2X 功能模组及芯片方面,高通、大唐、华为、英特尔、中兴等芯片厂商,已发布或者计划 2018 年发布 LTE-V2X 模组、商用芯片等产品。
中国作为全球第一大汽车市场,目前尚未推出任何的标准,但是车联网的标准制定势在必行。
从我国拥有全球最大的 LTE 网络现状和 C-V2X 演进的技术优势来看,C-V2X 应该是国内 V2X 技术标准的首选。





4. 车联网应用场景
4.1 V2V 应用场景
V2V:汽车之间的互联,通过 DSRC 或者 C-V2X 实现汽车之间的通信。
除了比较简单的发送车辆所在位置,让其他车辆了解道路通行情况以外,还可以提供包括碰撞预警、转向预警、交叉路口辅助等信息,
这里最主要的作用是通过车辆之间的行驶信息共享,提早了解其他车辆的行驶意图,及早作出判断,以避开碰撞风险。
主要的功能有前碰撞预警、车辆失控预警等。




4.2 V2I 应用场景
V2I:如果说 V2V 是两个“动态”物体间交互的话,V2I 就是“一动一静”物体间的连接。
汽车与道路基础设施的互联,这个应用场景主要是动态车辆与道路实时通行状况的互联,比如前方交通灯信号的提前告知,道路封闭、施工,甚至前方天气变化的预警。
如果说 V2V 的主要作用是行驶安全,那么 V2I 则更多是作用于行驶效率。
主要的应用有红灯预警、弯道限速预警、限速施工区域预警、天气预警、人行横道行人预警。


4.2 V2I 应用场景
V2I:如果说 V2V 是两个“动态”物体间交互的话,V2I 就是“一动一静”物体间的连接。
汽车与道路基础设施的互联,这个应用场景主要是动态车辆与道路实时通行状况的互联,比如前方交通灯信号的提前告知,道路封闭、施工,甚至前方天气变化的预警。
如果说 V2V 的主要作用是行驶安全,那么 V2I 则更多是作用于行驶效率。
主要的应用有红灯预警、弯道限速预警、限速施工区域预警、天气预警、人行横道行人预警。




4.3 V2P 应用场景
V2P:车辆与行人间的对话,主要可以通过手机和穿戴设备等方式进行互联,当车辆与路上行人间存在碰撞危险时,车辆内部的信息显示屏以及行人的手机或穿戴设备都会同时收到声音或震动的提醒,以规避碰撞风险,这种情况在行人低头看手机的情况下尤为必要。
主要的功能有道路行人预警、倒车预警。




                               (图片来自网络,侵删)


4.4 V2N 应用场景
V2N 主要是实现车辆与云端信息共享,车辆既可以将车辆信息、交通信息发送到云端交警指挥中心,云端也可以将广播信息如交通拥堵、事故情况发送给某一地区相关车辆。
  
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testd012 2019-9-17 09:06:03
5. WPI 车联网方案
大联大旗下世平集团推出基于 NXP 套片的 DSRC V2X 方案,主芯片采用 i.MX6 或者 i.MX8,DSRC 收发芯片采用 SAF5400,搭配第三方 Cohda Wireless 的协议层软件,便可实现 V2X 中的 V2V、V2I 等功能。



                                                (图片来自网络,侵删)





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