车联网体系架构与应用

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播放车辆指定时间段行驶 轨迹;
危险货物监控:危险货物 压力、温度、泄漏量等监 测;
驾驶行为监测:疲劳驾驶、 酒后驾驶等行为;
车内实时图像监控,远程 监听,语音调度,实现异 常状态报警、反劫持报警。
营运车联网—远程诊断服务
通讯卫星
GSM/GPRS 无线通信
车载智能感知终端
获知车辆故障信息
内容 提供商
硬件:
汽车 制造商
TSP
通信网络 运行商
技术 提供商
软件:
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GIS
初级阶段—Telematics
现阶段主要服务内容
导航:当车主需要导航时通过按键接通服务中心电话,将个人导航需 求告知监控中心,监控中心将导航信息发送到车载终端,车载终端接 收到信息后自动进行路径规划,为车主导航。
动态交通信息:车主可在Telematics车载终端上选择下载实时路况信 息,则呼叫中心系统将实时路况信息下发到终端,终端上的导航软件 将实时路况信息处理后在地图上显示,红色表示当前道路阻塞,黄色 表示当前道路行驶缓慢,绿色表示当前道路顺畅。
车 联 网 环 境 下 实 时 获 取 车 辆 行 驶 信息,建立面向车辆设计的数据库。
数 据 分 析 : 分 析 车 辆 运 行 工 况 及 性能参数随不同交通状况、道路等 级等的变化规律,为车辆优化设计 和道路规划、建设改造等提供数据 支撑。
获 取 驾 驶 员 感 兴 趣 信 息 , 为 车 载 终端功能改进提供依据。
丰田车系
G—Book
宝马车系
ConnectedDrive
国产车系
上汽荣威Inkanet 一汽启明D_Partner
金龙海格G-BOS
车载信息服务(Telematics)
另 外 , 日 产 的 StarWings 、 奥 迪 MMI-nav-plus 系 统 、 福 特 的 SYNC 系 统 、 本 田 InternaviPremiumClub服务系统、国内一汽启明D_partner服务平台等,均出现 在中国汽车市场上,中国已成为全球汽车车载信息服务提供商角逐的主要战场。
¾ 保存专家诊断推理的中间 过程和结果。
营运车联网—增值服务
3G/4G
4S店
加油站
维修 加油 清单
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¾ 借助车联网,能在 车上收发电邮、查 看交通信息、天气 信息、娱乐资讯等
¾ 车主可获知最近的 4S店、加油站、餐 馆信息、进行网上 购物、付费等。
中级阶段—应急车联网
在应急联动调度过程中需要调配各种应急车辆,包括应急指挥车、警车、 救护车等,通过车联网,车与车之间就能相互传输各种消息,而无需固 定的基础设施,可实时获知事故现场和周围路况信息,提高救援效率。
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初级阶段—Telematics
OnStar:主要采用无线技术和全球定位系统(GPS)为车主提供通信,跟踪、 应急响应和远程服务的一套安全信息服务系统,如自动撞车报警、远程解 锁服务、免提电话、被盗车辆定位、远程车辆诊断、车辆停车位置提示、 车况监测报告等。
G-Book:以无线网络连接数据中心,提供紧急救援、防盗追踪、道路救援、 保养通知、话务员服务、资讯服务、G路径检索、预订服务、网络地图接收、 高速公路安全驾驶提醒以及图形交通信息服务在内的11大智能通信服务。
车辆防盗:除了普通的防盗外,还能在汽车被盗时迅速跟踪汽车位置, 从而寻回汽车。
紧急救援:行车过程中如遇到车辆故障、车辆缺油、缺水等时,通过 紧急按钮向服务中心进行求救。
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初级阶段—Telematics
美国以安防为主;欧洲以导航为主;日本以动态交通信息为主;中国是前三者的结合
通用车系
安吉星OnStar
动态实现保养提示 *监测车辆自身信息,如检查轮胎气压、 制动蹄片磨损程度、发动机运行状态等, 形成保养提示。
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营运车联网—基于设计的性能参数优化
通过车联网获取车辆行驶位置信息、状态监测信息、故障信息,反馈给 车辆设计部门,对车辆在不同路况、道路等级下动力性、安全性、燃油 经济性、乘坐舒适性等进行评价,为车辆的优化设计提供依据。
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远程故障管理:服务开启 后,服务中心时刻监听车 载智能终端的连接请求, 连接确认后对汽车用户的 身份和密码进行验证,验 证成功后根据诊断协议对 汽车进行远程诊断。
根据实时监测到的汽车 故障信息,快速获取汽 车故障诊断解决方案。
数据库管理: ¾ 故障信息的管理包括历史
故障数据的存储和维护;
智能服务 •安全行驶预警 •节能驾驶服务 •出行诱导服务
2014
2016
2018
2020
提纲
1. 车联网概述 2. 体系架构 3. 典型应用
初级阶段—Telematics
目前的车联网主要指以为驾驶员提供定位导航、安防、娱乐等服务为主 的Telematics系统,该系统通过CDMA/3G等通信技术,使车载终端与互 联网连接,从而实现基于呼叫中心的信息服务。
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提纲
1. 车联网概述 2. 体系架构 3. 典型应用
车联网系统架构
2G
3G
4G
RFID
车联网:需要一种专有的协同通信架构和协议栈,将不同底层数据进行整合,实现 信息交互,确保数据传输的实时性、完备性和安全性。
车联网系统架构
车联网为车辆提供无处不在的网络接入、实时安全消息、多媒体业务、辅助控制等
车内网:通过应用成 熟的总线技术建立一 个标准化的整车网络, 实现电器间控制信号 及状态信息在整车网 络上的传递,实现车 载电器的控制、状态 监控以及故障诊断等 功能;
车外网:无线通信技 术把车载终端与外部 网络连接起来,实现车 辆间、车辆和固定基 站之间的信息交换。
车联网关键技术
交通运输领域
车联网与车路协同
王云鹏
北京航空航天大学交通科学与工程学院 教授
2011/9/6
提纲
1. 车联网概述 2. 体系架构 3. 典型应用
车联网
车联网:是以车内网、车际网和车载移动互联网为基础,按照约定的通信 协议和数据交互标准,在车-车、车辆与互联网之间,进行无线通讯和信息 交换,以实现智能交通管理控制、车辆智能化控制和智能动态信息服务的 一体化网络,它是物联网技术在智能交通系统领域的延伸。
危险路段识别和安全驾驶预警
*事故多发段信息数据库 *实时检测与特征库匹配
弯道行驶预警
*综合弯道、自然环境、道路状况估计弯道横向 坡度角和路面附着系数
*根据车辆状态因素计算弯道行驶最高安全车速 *弯道安全行驶车速预警
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营运车联网—节能驾驶服务
节能行驶建议 *分析变速模式、速度、刹车信号、变速 器温度等对油耗有影响的因素; *车辆速度、加速度、道路等级、坡度、 城市实时交通状态等综合多角度分析,给 出最佳行驶速度建议; *通过对驾驶员的驾驶方式的分析,给出 降低油耗的建议,通过终端设备发布。
ConnectedDrive:德国BMW联手Google公司开发的“联网驾驶”服务:包括 交通信息、紧急呼叫功能、车辆查询及办公服务、旅行及休闲时间规划功 能、互联网服务与驾驶者辅助系统等。
一汽启明D_Partner服务平台:充分利用互联网、无线通讯、全球定位、 汽车电子等现代化技术手段,为汽车驾驶者、整车厂、政府等提供城市 服务、定位服务、信息服务以及行车服务,已经安装在奔腾B70。
• 特定区域 • 特定路径 • 特定时间 • 规定速度 • 超载超限 • 车载货物 • 驾驶行为
特定场所
特定区域
特定路径 电子地图
车辆位置 车辆速度 GPS
电子地图
超速 越界
上报中心
车内报警 25
车辆速度、载重等超过系 统速度限值后,向中心上 报警情,同时终端发出提 示声音;
车辆超出规定区域报警;
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初级阶段—Telematics
G-BOS:telematics领域的最新技术,在东南沿海发达地区,已在公交、旅 游客运等领域逐渐替代了GPS车载系统。主要功能:车辆身份信息、倒车视 频监视及行车记录仪、紧急救援协助、油量的精准控制、被盗车辆定位、 司机行为分析。
Telematics终端将从产品化向智能服务化方向发展,从智能感知走向智能综合决策 执行,主要在车辆安全与节能方面: 驾驶行为监控:司机的动作实时监控与量化分析,为司机提供最佳行为方案; 车辆状态监控:车辆所有重要部件的工作时间和工作状态能得到实时监控和计算,
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监管中心
营运车联网—出行诱导服务
¾为驾驶员提供实时 交通信息,各种警 告信息,生成到达 目的地的最短路径, 通过实时路线诱导 达到减少旅行时间 的目的,从而减少 运输成本。
WiFi
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营运车联网—车辆运行监控
采用GPS、GIS、GSM/CDMA、视频监控技术进行车辆定位、动 态跟踪,实现车辆运营调度、指挥、监控的自动化。
“车”为物联网的终端 车车相联的车辆互联网
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车联网起源与发展
z2009年9月:在深圳全国第四届GPS运营商大会上车联网概念首度提出; z2010年6月: “直达2030车联网—网联城市智能交通”论坛 在世博园举行; z2011年1月:车联网列入我国重大专项,已报国务院,望获百亿资金扶持; z2011年3月:大唐电信与启明信息携手开发以中国自主知识产权为核心汽车电子 产品,标志着车联网逐步进入实质应用阶段; z2011年4月:以福田汽车为主的整车企业,联合我国北斗卫星位置服务供应商、 3G无线通讯供应商等,中国首个汽车物联网联盟成立; z2011年7月:以“聚焦、合力、共赢”为主题的CNF2011-中国车联网产业发展论 坛在深圳隆重举办。
给予车辆主动预警提示; 节能行驶方案:综合车辆实际运行状态和道路等级、交通路况等,给出节能驾驶
建议,以达到与线路的最佳匹配状态。
目前,在北美及欧洲国家新车型的Telematics安装率均超过25%。据预测,我国未来三年内 Telematics后装市场未来将以30%-50%的速度递增。
预计“十二五”期间,我国将有1000万辆新车预装车载信息服务终端。 ¾ 2015年,我国Telematics用户超过4000万; ¾ 2020年,我国汽车保有量超过2亿辆,100%车辆的网络接入,实现全覆盖。
传感器技术 车辆定位技术 信息发布技术 自动控制技术 交通地理信息系统
车联网 关键技术
信息技术领域
网络技术 通信技术 卫星通讯
RFID技术
数据库技术
车联网就是将多种先进技术有机地运用于整个交通运输管理体系而建立起的一种 实时的、准确的、高效的交通运输管理和控制系统以及由此衍生的诸多增值服务。
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车联网产业链
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初级阶段—Telematics
Telematics至今已经发展到第三代,其基本特征是:
通信采用3G技术; 具备网络功能,网络运行商主要为移动、电信和联通; 由专业的TSP(Telematics Service Provider)服务商向注册用户提供服务。
TSP 在 产 业 链 居 于 核 心 地 位 , 上接车厂/终端用户、下接内 容提供商、网络提供商、技术 提供商。
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中级阶段—智能服务
车辆安全预警 节能驾驶服务 车辆运行监控 出行诱导服务 远程故障诊断 紧急救援服务
…………
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中级阶段—营运车联网
2010年4月,全国重点营运车辆联网联控系统建设完成
2011年4月,交通运输部、公安部、国家安监总局、工业和信息化部联合下发 《关于加强道路运输车辆动态监管工作的通知》,规定: ¾2011年12月31日前:所有 “两客一危”车辆安装卫星定位装置。 ¾2011年8月1日起,“两客一危”车辆出厂前应安装符合规定的卫星定位装置。 对于不符合规定的车辆,工业和信息化部不予上车辆产品公告,道路运输管理 部门不予核发道路运输证。 ¾2012年1月1日起,没有按照规定安装卫星定位装置或未接入全国联网联控系 统的运输车辆,道路运输管理部门将暂停营运车辆资格审验。
截至2011年8月:入网车辆总数93.5万辆; “两客一危”入网车辆总数39.3万辆。
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中级阶段—营运车联网
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营运车联网—车辆安全预警
¾ 弯道特征、危险路段特征、驾驶人行为特 征和车辆故障、货物特征等提取
¾ 判断危险状态,向车辆发送危险提醒与安 全驾驶信息
超速预警
*路段限速和车辆车速检测 *匝道桥梁隧道限速和变道预警
车联网技术研 究部门
政府及行业管 理部门
政府、行业 及个人用户
前端设备 供应商
信息集成商或 信息服务提供商
汽车制造商
芯Hale Waihona Puke Baidu制造商
应用服务软 件供应商
通信网络 运行商
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车联网发展路线
高 级 阶 段
中 级 阶 段
2010
初 级 阶 段
2012 信息服务 •定位导航 •娱乐咨讯 •车辆防盗
协同控制 •车车通信与安全控制 •车路通信与安全控制
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