淺談智能網(wǎng)聯(lián)汽車通信系統(tǒng)

■ 孟震

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淺談智能網(wǎng)聯(lián)汽車通信系統(tǒng)

■ 孟震

智能網(wǎng)聯(lián)汽車，可以分成兩個部分，一個是智能，一個是網(wǎng)聯(lián)。智能這方面就通過一些汽車的傳感器、通過實現(xiàn)半自動駕駛到自動駕駛。所謂網(wǎng)聯(lián)汽車，也就是如何把這些車用通信的技術(shù)去感知周圍的數(shù)據(jù)，然后從通信的角度去解決問題。

車聯(lián)網(wǎng)能夠解決什么問題。這些大家都很清楚，我總結(jié)了四點，第一是行車安全，可以輔助類的報警、安全控制，第二它還可以通過數(shù)據(jù)分析提高你的出行效率。第三是實現(xiàn)遠程管理，第四是現(xiàn)在所提的娛樂服務(wù)活動，而這個已經(jīng)很成熟。

我對車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的理解，它主要分為三個方面，第一是車內(nèi)網(wǎng)，車內(nèi)網(wǎng)所指的就是現(xiàn)在所有的車有各種的傳感器，然后車內(nèi)會有各種子系統(tǒng)把這些系統(tǒng)和數(shù)據(jù)整合在一起，我們可以通過讀取這些數(shù)據(jù)進而獲得這個車輛實時的駕駛信息。第二個是車間網(wǎng)，也是我們整個項目團隊最核心的技術(shù)，我們只關(guān)注DSRC技術(shù)，它是通過車與車之間的通信、車與路邊設(shè)置的通信、甚至車與人進行通信，通過這些通信方式其感知周圍進而獲得安全的應(yīng)用。第三是現(xiàn)有的移動的3G、4G網(wǎng)絡(luò)，它可以對不要求時間很高的娛樂活動可以進行大網(wǎng)傳輸。三個網(wǎng)絡(luò)組合在一起，就是我們現(xiàn)階段所說的車聯(lián)網(wǎng)。

我們項目的基于標(biāo)準(zhǔn)是WAVE，也就是車載環(huán)境下專用的無線接入環(huán)境，底層是通過802.11p，從底層到物理層再到網(wǎng)絡(luò)層、到應(yīng)用層，是完整的協(xié)議站，我們的工作就是實現(xiàn)這個協(xié)議站，做一些產(chǎn)品和應(yīng)用的展示。我們目前的產(chǎn)品，它現(xiàn)在可以集成DSRC、3G、WIFI，DSRC模塊主要是提供車與車之間的通信，3G是實時把車輛數(shù)據(jù)往上傳，WIFI就可以提供它跟車內(nèi)其他非駕駛?cè)说倪B接，完美符合WAVE協(xié)議的通信設(shè)備。坦誠地說，我們底層是通過協(xié)議的要求在驅(qū)動層進行了一些修改，上層主要是實現(xiàn)160.3網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議，至于160.2的安全，目前正在做，還沒有整合到這個系統(tǒng)當(dāng)中。多種網(wǎng)絡(luò)模式是既有DSRC也有傳統(tǒng)的WIFI也有3G，這三種通信的方式在這個終端上都可以同時實現(xiàn)。

至于這個東西有什么功能，目前我們在做實驗的時候可以放在我們的車上，第一是它有一個藍牙，有藍牙接口，車上有個OBD的接口，我們就可以通過藍牙實時獲取車輛的信息，因為目前的廠商這些信息是封閉的，我們只能拿到一些基礎(chǔ)的協(xié)議，也就是像車速、油耗這些基本的信息，但是轉(zhuǎn)向燈這些信息我們是拿不到的。第二是DSRC模塊，這個模塊是我們整個系統(tǒng)的核心模塊，它是通過傳統(tǒng)的11a的芯片實現(xiàn)V2V的實時通信，它的性能我們實際測過，它的端到端的時延可以達到10毫秒，丟包率和通信距離，在我們北郵的校園里應(yīng)該能到300-500米，它的協(xié)議要求是1000米，因為我們初期天線的設(shè)置、功率的設(shè)置還沒有達到它的要求，所以目前測試結(jié)果是500米左右。第三是WIFI的模塊主要是通過跟你的手機端的APP連接，可以通過你的手機去實時觀測你車輛的信息。第四3G或4G的模塊，這個模式就相當(dāng)于滴滴打車，你的車在外面開，你就可以在外面看這個車在哪，可以實時關(guān)注車的位置。這是整個我們這個盒子的四個主要的功能，也就是我剛才提到的車內(nèi)網(wǎng)、車間網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)的整個實現(xiàn)。

車聯(lián)網(wǎng)里邊最大的問題就是它一定要求低時延、高可靠，因為它涉及到安全問題，所以我們目前這個設(shè)備的時延可以達到10毫秒，它快速建立網(wǎng)絡(luò)連接，不像我們傳統(tǒng)的WIFI想連這個網(wǎng)絡(luò)還需要健全，它只要在通信范圍內(nèi)直接就可以聯(lián)網(wǎng)，只要你在我的通信范圍內(nèi)都可以收到我的安全消息。

至于技術(shù)方面，如何去實現(xiàn)DSRC。服務(wù)方面也是我們所考慮的，因為現(xiàn)在大家車上都沒有這個設(shè)備，如果我們想所有的設(shè)備都去安裝這個東西，然后就可以采集一些車輛的狀態(tài)，然后車輛駕駛?cè)说男袨榉治鲞M行下一步應(yīng)用的合作，因為它是一個實驗級的東西。我們在南京有一個智能交通論壇去實時測試，當(dāng)時提供了我們四輛車，每輛車上都裝上我們的設(shè)備，就可以在屏上實時看車輛的信息，而且在我們的校園里，在這邊走，這邊路上就有一個人抱著一臺相應(yīng)的設(shè)備，相當(dāng)于它是通過通信的方式先把數(shù)據(jù)傳過來，V2V的方式是應(yīng)用DSRC實現(xiàn)的。這個模塊是有兩輛車，裝上兩臺設(shè)備，它是實時的開，通過3G把實時的位置和速度等信息傳到實驗室的服務(wù)器上做一個回放，在遠端可以看到這個車輛，相當(dāng)于跟移動互聯(lián)網(wǎng)整個大網(wǎng)進行結(jié)合。這是一個簡單的服務(wù)系統(tǒng)，因為我們是做一個通信終端，要拿給別人看的話人家會關(guān)心你的頻段、發(fā)生的速率，包括你的丟包率、時延這些數(shù)據(jù)，我們都可以給他們測，因為我們只需把管道做好，上層應(yīng)用就可以把接口開放給它。

至于商業(yè)模式，因為我們還沒有真正成立公司，目前只是一個團隊，我們能夠想到的就是與車廠進行合作，能不能把DSRC所實現(xiàn)的這部分技術(shù)跟他們共享。然后硬件服務(wù)包括信息服務(wù)和硬件提供。這也是我們的設(shè)想。

簡單講一下目前市面上所提供的車聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品，首先深圳有一家公司叫金溢科技，他們是在車聯(lián)網(wǎng)V2V公司在國內(nèi)是做得最好的一家，他們有了這個產(chǎn)品WBO1001車載單元，他們也是提供V2V車載通信的，它的產(chǎn)品跟我們不太一樣，就是我們還可以提供上層的應(yīng)用服務(wù)。騰訊路寶也提供過車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的產(chǎn)品與服務(wù)，但它沒有涉及到關(guān)于車與車通信的東西，它只是有一個APP可以讀車上的東西，它的優(yōu)勢就是它的用戶群體很多、受眾很多，每個人都裝上騰訊的東西它就可以實時監(jiān)測你的數(shù)據(jù)信息。另外就是CohdaWireless，它出過MK1-5系列的產(chǎn)品，他的性能和技術(shù)指標(biāo)都是國內(nèi)非常先進的，但它的價格是非常昂貴的，可能裝在每輛車上甚至比你的車還貴，所以它真正去實現(xiàn)的話應(yīng)該就不太好普及了。

簡單說一下我們的規(guī)劃，首先我們要跟車廠合作能夠拿到更多的車輛的數(shù)據(jù)信息，第二是我們下一步的工作重點就是去研究一下車聯(lián)網(wǎng)安全，就是說我們有一個最大的問題就是隨便找一個路邊設(shè)施就可以冒充去廣播一些信息，這也是我們下一步重點要去解決的問題。

眾所周知，當(dāng)前車聯(lián)網(wǎng)市場產(chǎn)值很高，包括移動運營商、包括互聯(lián)網(wǎng)、包括汽車的原生產(chǎn)廠商都紛紛建立了各種車聯(lián)網(wǎng)的研究機構(gòu)。主要的行業(yè)陣營，目前國內(nèi)的廠商主要是支持華為主導(dǎo)的技術(shù)，因為國家的標(biāo)準(zhǔn)還沒有制定，所以后續(xù)可能針對國家標(biāo)準(zhǔn)制定完之后，真正往車上去實現(xiàn)的話就要根據(jù)國家的標(biāo)準(zhǔn)再去做了。

最后一個是投資亮點，科研力量雄厚、產(chǎn)品功能完善，在國內(nèi)的高校中我們和清華大學(xué)都有合作，做DSRC技術(shù)還有北京航空航天大學(xué)，這三個學(xué)校我們私下都有交流，它們做DSRC方面都是比較有基礎(chǔ)的。值得一提的是，目前我們一套終端成本價是在4000元人民幣左右，它甚至比國外的產(chǎn)品還要高一個很大的量級，但價格又相對要低，所以推廣起來在成本上就會有一定的優(yōu)勢。因為在前期做的時候勢必會有相當(dāng)?shù)目蒲型度?，包括一些硬件投入，而且還要去測試，因為車聯(lián)網(wǎng)的通信終端去測試每次都是租車，需要花很多錢，所以有一定經(jīng)費的需求。所以任重而道遠，還有很長的路要走，并且這條路上也不是全部都是“平坦的”。

作者單位：北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院