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车联网-通讯网络在汽车领域的应用

 刘沟村图书馆 2019-07-24

使汽车更加智能化的技术属于智能网络化汽车的范畴。智能网络车辆的最终目标是无人驾驶。在这里,不仅使用各种传感和控制技术,而且现代通信和网络技术是必不可少的。

智能网络汽车是指车辆网络与智能车辆的有机结合。它是搭载先进车载传感器、控制器、执行器等设备,融合现代通信和网络技术,实现车与人、车、路、后台智能信息交换与共享,实现安全、舒适、节能、高效驾驶的新一代汽车。最终可以取代人工操作。

智能自行车是指基于雷达和摄像机的环境感知、基于算法计算的判断以及电子控制机械部件的执行。我们有更多智能自行车。车辆联网受通信技术的限制,发展缓慢。5G最终会改变一切。

车联网,英文称为IOV(车联网),属于物联网。V2X也源于车辆网络,这意味着车辆与外部世界交换信息,车辆与其他车辆(V2V)、设备(V2D)和基础设施(V2I)交换信息。

随着5G技术的成熟,网络和通信在汽车中的深度应用将在智能汽车中发挥重要作用。

通信和网络技术的应用以及车辆网络在汽车中的应用主要有三个方面:

汽车内部通讯

车内网

对于不同状态下的汽车、发动机转速、轮胎气压、照明声音、车辆摄像头等,传感器采集产生的数据。准确获取状态数据是实现所有智能化的前提。

有了数据,数据就可以传输,形成车内局域网。

CAN总线,实现车辆信息共享,汽车发动机,自动变速器,ABS,安全气囊。

LIN总线用于分布式电子控制系统、照明报警、电动门窗。

Intranet是基于CAN/LIN总线技术的标准化车辆网络。CAN/LIN总线集成技术成熟、可靠、实时、灵活。车内各电气和电子单元之间的状态信息和控制信号通过内部网实现传输,使车辆实现动态传感、故障诊断和智能控制功能。

CAN/LIN总线技术使车内智能传感器能够连接车上的有线和无线设备,更好地实现车辆的“安全、娱乐、节能”三大功能。

汽车的外部通讯能力

车际网  DSRC vs LTE-V 

V2X技术是车辆联网的核心,为无人驾驶车奠定了基础,并进入了快速发展时期。

V2X满足交通安全、道路和车辆信息管理、智能城市等要求。它是车辆组网和智能网络汽车组网的核心技术。

车辆间网络(V2X)是基于短距离通信技术的车辆(V2V)、车辆道路(V2R)和车辆行人(V2P)网络。在网络上实现了车辆与周围交通环境之间的信息传输,获取实时路况、道路、行人等一系列交通信息。使车辆能够感知驾驶环境,识别危险,实现智能控制等功能,提高驾驶安全性。完善,减少拥堵,提高交通效率。

车辆经常在长距离和大范围内高速行驶,这就要求非常高的通信要求。

V2X是一种基于无线局域网通信技术协议的动态网络。实现V2X的主要通信技术路线是DSRC和LTE-V。

DSRC

作为V2X的第一标准,DRSC技术已经成熟。海外公司率先采用DSRC技术(专用短程通信)实现产业化。专用短程通信“,短程,适用于短程通信,如果距离长,可靠性等方面都会有问题。DSRC技术实际上类似于在路边安装Wi-Fi,以允许车辆通过Wi-Fi进行通信。

长期以来,DSRC一直是美国等国家的主流车辆网络通信技术,也是许多国家的主流标准。然而,只要距离较长,可靠性就会降低,显然不能满足车辆智能化的多重需求。

DSRC的工作原理

RSU,Road Side Unit,路侧单元

OBU,On Board Unit,车载单元

ITS,Intelligent Transport System,智能交通系统

LTE-V

进入21世纪后,移动通信迅速发展,即我们所使用的移动通信。技术水平和产业生态发展迅速。因此,人们开始研究移动通信技术在车辆网络通信中的应用。

目前,最主流的蜂窝通信技术标准是4GLTE。

中国企业在1G时代是空白的,其次是2G时代,3G时代是突破,4G时代是同行,5G时代将是引领目标。

2014年9月,LG向3GPP提交了V2X通信LTE应用规范草案。同年12月,爱立信提交了一份加强LTE D2D类似服务的规范草案。(3GPP是电信行业最大的国际标准组织,也是世界上最大的标准组织。成立于1998年,目前正在推动5G标准的发展)

2015年,3GPP正式启动LTE-V技术标准化研究。

2016年9月,3GPP完成了R14版LTE-V2X标准的制定。

LTE-V是为车辆网络定制的LTE。

LTE-V依托现有的LTE基站,避免重复建设,工作距离远大于DSRC,提供更高的带宽、更高的传输速率和更广的覆盖范围。

LTE-V技术包括两种工作模式:LTE-V-Cell和LTE-V-Direct。LTE-V-Cell需要基站作为控制中心,实现宽带宽、宽覆盖的通信,而LTE-V-Direct可以直接实现车辆与车辆、车辆与周围环境节点之间的可靠通信,无需基站的支持。

DSRC和LTE-V之间的竞争非常激烈。他们都希望成为主流的车辆网络通信标准。目前,我国倾向于采用LTE-V。

与DSRC标准相比,LTE-V在覆盖率、部署成本、安全性和持续演进等方面具有更大的优势。

随着移动通信技术的进步,对高可靠性、低延迟的要求越来越迫切。但DSRC技术不能满足离线覆盖、盈利模式、容量和安全性的要求。

中国积极推广具有自主知识产权的LTE-V技术,有望成为未来中国汽车网络的标准。华为、大唐等企业正在引领LTE-V标准的发展。外国LGE、关贸总协定、德意志电信和恩智浦也积极参与。预计它们将在未来主导V2X模块市场。 

车载移动互联网

Telematics

车载移动互联网是指基于4G/5G等远程通信技术的车载终端与互联网的无线连接。

这辆车将成为连接到互联网的大型智能终端。像智能手机一样上网。

延迟是阻碍智能网络统一车辆发展的强大对手。高延迟不仅会降低数据传输的及时性,而且会影响安全性。因此,稳步推进高带宽、低延迟的5G无线通信是自动驾驶技术发展的必然要求。

车载移动互联网核心部分是基于北斗系统的智能车载终端——Telematics 系统,主要定位是信息娱乐和服务管理。

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