最近,小米汽車以其卓越的性能和極具競爭力的價格引發(fā)了廣泛關(guān)注和預定。其亮眼成績的背后,不僅是性價比與設(shè)計的勝利,更是車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)全面賦能的體現(xiàn)。今天,我們就來聊聊這項讓汽車“會思考”“能對話”的“黑科技”——車聯(lián)網(wǎng)。
01 讓汽車變身“社交達人”的車聯(lián)網(wǎng)是什么?
車聯(lián)網(wǎng)(Internet of Vehicles, IoV)這一概念源于物聯(lián)網(wǎng)的概念,也就是車輛物聯(lián)網(wǎng)。它借助新一代信息通信技術(shù),以行駛中的車輛為信息感知對象,進而實現(xiàn)車與X(即車與車、人、路、服務平臺)之間的網(wǎng)絡(luò)連接,旨在提升車輛整體的智能駕駛水平,為用戶提供安全、舒適、智能、高效的駕駛感受與交通服務。同時,車聯(lián)網(wǎng)還有助于提高交通運行效率,以及社會交通服務的智能化水平。
車聯(lián)網(wǎng)的核心是把車變成一個能感知、會思考、可溝通的移動空間,從而讓汽車與外界“對話”。它并不只是簡單地讓車與車(V2V)連接在一起,還能實現(xiàn)車與人(V2P)、車與云平臺(V2C)、車與路(V2R)、車與基礎(chǔ)設(shè)施(V2I)以及網(wǎng)絡(luò)(V2N)的連接,實現(xiàn)信息的交互共享。這就好比給汽車裝上了“智慧大腦” “順風耳”和“千里眼”,讓汽車從此融入一個龐大的智能網(wǎng)絡(luò)之中。
以小米數(shù)字車鑰匙為例,該功能依托小米智能卡平臺,將車鑰匙集成到手機、穿戴設(shè)備等移動智能終端里。這樣一來,人們就無需擔心忘帶實體車鑰匙,因為手機就能輕松實現(xiàn)車輛的開門、啟動。
除此之外,其哨兵模式也是車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一大體現(xiàn):該模式下,車輛能調(diào)用多個高清攝像頭同時錄制畫面,根據(jù)威脅等級觸發(fā)不同響應——從“可疑人員靠近”的初級警報,到“暴力破壞”時的自動錄像并同步云端。車主可以通過小米汽車App遠程查看車輛周圍的實時狀況,還能閃燈、鳴笛甚至遠程喊話警告(聲音會經(jīng)過脫敏化處理)。這不僅為車輛安全提供了有力保障,也讓車主隨時掌握車輛動態(tài)。
02 車聯(lián)網(wǎng)的通信方式
車聯(lián)網(wǎng)依托通信技術(shù),主要實現(xiàn)了“三網(wǎng)融合”,即將車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)和車載移動互聯(lián)網(wǎng)進行融合。車跟車組成車際網(wǎng),車網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)相連,三者基于統(tǒng)一的協(xié)議,實現(xiàn)V2X(X代表任何事物),也就是車連萬物。
具體來說,車聯(lián)網(wǎng)的通信方式主要包括:
· 車與云平臺(V2C)
車輛通過衛(wèi)星無線通信或移動蜂窩等無線通信技術(shù),實現(xiàn)與車聯(lián)網(wǎng)服務平臺的信息傳輸,接受平臺下達的控制指令,并實時共享車輛數(shù)據(jù)。
· 車與車(V2V)
車輛之間可以實現(xiàn)信息交流與信息共享,包括車輛位置、行駛速度等狀態(tài)信息,這些信息可用于判斷道路車流狀況。
· 車與路(V2R)
借助地面道路的固定通信設(shè)施,車輛可以與道路進行信息交流,以監(jiān)測道路路面狀況,并引導車輛選擇最佳行駛路徑。
· 車與人(V2P)
用戶可以通過Wi-Fi、藍牙、蜂窩等無線通信手段與車輛進行信息溝通,從而能夠通過對應的移動終端設(shè)備監(jiān)測并控制車輛。
· 車內(nèi)設(shè)備間的通信
車輛內(nèi)部各設(shè)備間的信息數(shù)據(jù)傳輸,用于對設(shè)備狀態(tài)的實時檢測與運行控制,建立數(shù)字化的車內(nèi)控制系統(tǒng)。
03 車聯(lián)網(wǎng)背后的“黑科技”
01 射頻識別技術(shù)
射頻識別(radio frequency identification,RFID)通過無線射頻信號實現(xiàn)物體識別,具有非接觸、雙向通信、自動識別等特點,是車聯(lián)網(wǎng)體系的基礎(chǔ)性技術(shù)。它通常與服務器、數(shù)據(jù)庫、云計算等技術(shù)結(jié)合,組成龐大的物體識別體系。
02 傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
車聯(lián)網(wǎng)服務依賴大量數(shù)據(jù)的支持,這些數(shù)據(jù)的原始來源正是由各類傳感器進行采集。不同的傳感器或大量的傳感器通過采集系統(tǒng)組成一個龐大的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),動態(tài)采集一切車聯(lián)網(wǎng)服務所需要的原始數(shù)據(jù),例如車輛位置、狀態(tài)參數(shù)、交通信息等,為服務器提供數(shù)據(jù)源,在經(jīng)過分析處理后為車輛提供優(yōu)質(zhì)服務。
03 衛(wèi)星定位技術(shù)
衛(wèi)星定位技術(shù)如全球定位系統(tǒng)GPS以及我國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)可以實現(xiàn)車輛的精確定位和導航,從而為智能駕駛、車輛跟蹤和交通流量管理等功能提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。
04 數(shù)據(jù)處理技術(shù)
人工智能算法(如深度學習、強化學習)和大數(shù)據(jù)技術(shù)(Hadoop、Spark)被用于分析海量交通數(shù)據(jù),實現(xiàn)障礙物識別、路徑規(guī)劃和交通流量預測。邊緣計算(MEC)的引入則降低了云端依賴,通過在網(wǎng)絡(luò)邊緣處理數(shù)據(jù),顯著提升了實時響應能力。
05 新一代通信技術(shù)
車聯(lián)網(wǎng)包括的通信技術(shù)主要分為短程通信與蜂窩網(wǎng)絡(luò)兩大方向。其中的短程通信技術(shù)如DSRC(基于IEEE 802.11p標準)和C-V2X(基于4G/5G)支持車輛與車輛(V2V)、車輛與基礎(chǔ)設(shè)施(V2I)之間的低延遲、高可靠數(shù)據(jù)交互。C-V2X更是憑借其5G網(wǎng)絡(luò)的超低時延(1ms級)、大帶寬(10Gbps以上)和海量連接能力,在復雜城市交通和高速場景中更具優(yōu)勢。
04 車聯(lián)網(wǎng)進化史
車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程是一個伴隨著技術(shù)進步和市場拓展而不斷演進的過程。
20世紀90年代,車載通信系統(tǒng)(Telematics)作為核心,依托2G網(wǎng)絡(luò)和GPS技術(shù),提供了諸如緊急救援、遠程診斷等基礎(chǔ)服務,車聯(lián)網(wǎng)雛形正式出現(xiàn)。但此時車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)功能單一,數(shù)據(jù)傳輸速度有限,更多聚焦于安全服務和基礎(chǔ)導航,尚未形成完整的生態(tài)體系。
2000年中至2010年初,3G/4G網(wǎng)絡(luò)的普及顯著提升了數(shù)據(jù)傳輸能力,車載傳感器(如雷達、攝像頭)和電子控制單元(ECU)的應用拓寬了技術(shù)邊界,車聯(lián)網(wǎng)正式進入起步階段。實時交通信息推送、遠程車輛控制(如遠程鎖車)等功能逐漸落地,車載娛樂系統(tǒng)開始集成互聯(lián)網(wǎng)服務,例如寶馬的iDrive和奧迪的MMI系統(tǒng)。與此同時,行業(yè)開始探索標準化路徑,美國推動DSRC(專用短程通信)技術(shù)以支持車與車(V2V)、車與基礎(chǔ)設(shè)施(V2I)的通信,歐洲則通過COMeSafety等項目構(gòu)建安全框架,為后續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
到了2010年中至2020年初,4G LTE和5G技術(shù)的商用,解決了高帶寬、低延遲通信的瓶頸問題;云計算與大數(shù)據(jù)技術(shù)的融合,則推動了海量數(shù)據(jù)的實時處理與分析,車聯(lián)網(wǎng)迎來了快速發(fā)展期。V2X(車聯(lián)萬物)概念的興起,涵蓋了車與車、車與路、車與人的全方位連接,為車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展注入了新的活力。自動駕駛技術(shù)的突破成為推動車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動力,特斯拉Autopilot、Waymo等依靠車聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了環(huán)境感知與智能駕駛。
同時,中國主導的C-V2X標準(基于蜂窩網(wǎng)絡(luò))逐漸替代DSRC,獲得了全球的廣泛認可。在政策層面,中國發(fā)布了《車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃》,歐美也加速了智能交通系統(tǒng)(ITS)的建設(shè),車聯(lián)網(wǎng)從技術(shù)試驗走向了規(guī)?;涞兀瑧脠鼍耙矓U展到了車隊協(xié)同駕駛、智能交通信號優(yōu)化等領(lǐng)域。
2020年至今,車聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)步入了成熟與深度融合的新階段。5G-V2X技術(shù)實現(xiàn)了毫秒級的通信速度,高精度地圖與人工智能的深度結(jié)合,推動了自動駕駛技術(shù)向L4級邁進。其中,新能源汽車與車聯(lián)網(wǎng)的融合尤為突出,為用戶提供了更加智能、便捷的駕駛體驗。與此同時,數(shù)據(jù)安全與隱私保護成為焦點,歐盟GDPR、《中華人民共和國數(shù)據(jù)安全法》等法規(guī)相繼出臺,推動行業(yè)規(guī)范化發(fā)展。
往大了說,車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對整個交通系統(tǒng)也有著深遠影響。通過車輛與基礎(chǔ)設(shè)施的信息交互,交通信號燈可以根據(jù)實時車流量調(diào)整配時,提高道路通行效率,緩解交通擁堵。車輛之間的信息共享,還能提前預警潛在的危險,避免交通事故的發(fā)生,讓出行更加安全。
2012年,中國電信加入車聯(lián)網(wǎng)賽道,在上海建立車聯(lián)網(wǎng)基地。近年來,在車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的布局也不斷加碼。近日,與中國一汽深化合作,推動自動駕駛、車聯(lián)網(wǎng)服務技術(shù)創(chuàng)新。在技術(shù)研發(fā)方面,發(fā)布“中國電信國際車聯(lián)網(wǎng)連接管理平臺”,還與比亞迪合作實現(xiàn)汽車直連衛(wèi)星業(yè)務,拓展車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用場景。
未來,隨著6G通信、量子技術(shù)的持續(xù)升級、應用場景的不斷拓展以及產(chǎn)業(yè)協(xié)同的深入推進,車聯(lián)網(wǎng)將徹底改變我們的出行方式,讓出行變得更加智能、便捷、安全。未來,遠程駕駛甚至是自動駕駛,或?qū)⒊蔀榭赡?。當小米SU7 Ultra以350km/h的速度刷新紀錄,我們見證的不僅是產(chǎn)品,更是一個“車聯(lián)萬物’的智能時代的到來。
參考資料
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2. 鮮棗課堂:關(guān)于“車聯(lián)網(wǎng)”的最強科普;
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4. 翟冠杰:車聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)分析及關(guān)鍵技術(shù)應用探討[J].電子測試,2018,(23):76-77;
5. IT之家:《小米SU7遇“割胎刺客”!哨兵拍下驚魂全程,可得當心了》;
6. 北京日報客戶端:《小米汽車2025年交付目標提升至35萬臺》;
7. [科普中國]-車聯(lián)網(wǎng),科學百科。