车联网 - 课件2

1、1车联网1 背景2 物联网3 车联网2主要内容U泛在社会E电子社会网络无处不在1945 1980 2008 2020环境监测灾害防治教育发展智能交通航运服务资产管理金融服务智能家居安防保障儿童护理卫生保健物联网业务支撑平台物联网业务支撑平台/应用应用智能电网工业监控绿色农业互联网互联网电子*网上*社会活动网络化M机械社会社会活动机械化人类社会的交流主要依赖于计算机网人类社会的交流主要依赖于计算机网络络人类社会的交流主要依赖于机械工人类社会的交流主要依赖于机械工具具人类社会的交流无处不在人类社会的交流无处不在人与人的直接信息传递人与机的信息交互传递人与机、物与机、物与物信息交互背景社会发展3背景

2、社会发展中国是汽车拥有大国，截至2014年底，全国机动车保有量达2.64亿，其中汽车保有量达1.54亿辆。在汽车产业调整和振兴规划等汽车产业发展政策的鼓励下，使得中国汽车工业重拾强劲增长的态势，全球汽车产销量位居世界第一。2009年，中国汽车的销量为1300万辆，占全球总销量的22%。4背景社会矛盾日益增长的汽车数量与有限道路运输之间的矛盾消费者与日剧增信息服务的需求与传统汽车封闭信息之间的矛盾中国大城市“交通拥堵”的矛盾5背景国家政策在国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定中，物联网的研发和示范应用正式列入了国家重点发展战略产业中。国家“十二五”规划明确提出，物联网将会在智能电网、智能

3、交通、智能物流、金融与服务业、国防军事等十大领域重点部署。温家宝在十一届全国人大三次会议上作政府工作报告时指出，大力培育战略性新兴产业。积极推进 “三网”融合取得实质性进展，加快物联网的研发应用。6物联网诞生与发展1999年 诞生 中科院早在1999年，就启动了“传感网”的研究，并已建立了一些实用的传感网。 2005年 普及 2005年，11月27日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了ITU互联网报告2005：物联网的报告，正式提出了物联网的概念。 2005年在中国诞生了智慧的钥匙（Witkey）和2007年诞生了“互联网虚拟大脑”的概念。 2009年

4、大发展 “智慧地球”的概念是美国IBM2008年提出的。 IBM大中华区首席执行官钱大群在2009IBM论坛上公布了名为“智能的地球”的最新策略。IBM希望“智能的地球”策略能掀起互联网浪潮之后的又一次科技革命。7物联网(The Internet of Things)物联网的英文名称为“The Internet of Things”。顾名思义，物联网就是“物物相连的互联网”。物流网有三层含义：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础之上的延伸和扩 展的一种网络。第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。第三，该网络具有智能属性，可进行智能控制、自动监测与自

5、动操作。 8最初在1999年提出的定义：物联网的定义是通过射频识别(RFID）装置、红外感应器、全球定位系统（GPS）、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，使用LAN,GPRS、Wi-Fi、Bluetooth等进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 9物联网(The Internet of Things)物联网的“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的管理范围： 1、要有相应信息的接收器； 2、要有数据传输通路； 3、要有一定的存储功能； 4、要有CPU； 5、要有操作系统； 6、要有专门的应用程序； 7、要有数据发送器； 8

6、、要遵循物联网的通信协议； 9、要在世界网络中有可被识别的唯一编号。10物联网(The Internet of Things)物联网关键技术物联网产业链细分为四个环节： 标识-感知-处理-信息传送每个环节对应的关键技术分别为： RFID-传感器-智能芯片-无线传输网络11物联网重要特征1 1、全面感知、全面感知：利用RFID，传感器，二维码等随时随地获取物体的信息2 2、可靠传递、可靠传递：通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去3 3、智能处理、智能处理：利用云计算，模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制 *云计算（Clou

7、d Computing），是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需提供给计算机和其他设备。12物联网体系架构13应用层网络层感感知知层层物流监控污染监控智能检索远程医疗智能交通智能家居云计算平台信息中心网管中心互联网移动通讯网络RFIDRFID标签标签RFIDRFID感应器感应器传感器网关传感器网关接入网关接入网关智能终端智能终端传感器节点传感器节点物联网技术架构感知层感知层包括传感器等数据采集设备，包括数据接入到网关之前传感器网络。该层是物联网发展和应用的基础，RFID 技术、传感和控制技术、短距离无线通讯技术是感知层涉及的主要技术。14物联网技术架构网络层物

8、联网的网络层建立在现有的移动通讯网和互联网基础上。网络层包括信息存储查询，网络管理等功能。网络层中的感知数据管理与处理技术是实现以数据为中心的物联网的核心技术。云计算平台作为海量感知数据的存储、分析平台，将是物联网网络层的重要组成部分，也是应用层众多应用的基础。15物联网技术架构应用层物联网应用层利用经过分析处理的感知数据，为用户提供丰富的特定服务。应用层是物联网发展的目的，软件开发、智能控制技术为用户提供丰富多彩的物联网应用。各种行业和家庭应用的开发将会推动物联网的普及，也给整个物联网产业链带来利润。16物联网应用物联网应用极其广泛，遍及：智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智

9、能消防、工业监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。车联网是物联网的重要应用分支。车联网是物联网的重要应用分支。17车联网推进物联网发展的重点中国的石油消耗量仅次于美国，居全球第二。近几年，我国的原油进口逐年攀升，2008年，我国共进口原油1.78亿吨，同比增长了9.6%。2009年，中国原油进口量首次突破2亿吨，达到20379万吨，增长了13.9%。石油进口依存度超过一半，达到56%。18智能交通潜力巨大智能交通潜力巨大车联网推进物联网发展的重点19车联网以及引发的智能交通将成为节能降耗的重要推手。车联网以及引发的智能交通将成为节能降耗的重要推手

10、。车联网推进物联网发展的重点智能交通能够提高道路使用效率。智能交通技术可使交通堵塞减少约60%，使短途运输效率提高近70%，使现有道路网的通行能力提高23倍。车辆在智能交通体系内行驶，停车次数可以减少30%，行车时间减少13%至45%，车辆的使用效率能够提高50%以上。20智能交通潜力巨大智能交通潜力巨大 车联网推进物联网发展的重点智能交通能够有效减少交通事故 国内每年仅交通事故一项造成的伤、亡人数就达50多万。智能交通技术能够有效减少交通事故的发生，可使每年由交通事故造成的死亡人数下降30%70%。21智能交通潜力巨大智能交通潜力巨大根据根据中国物联网校企联盟中国物联网校企联盟的定义，车联网

11、（的定义，车联网（Internet of VehiclesInternet of Vehicles）是由车辆位置、速）是由车辆位置、速度和路线等信息构成的巨大交互网络度和路线等信息构成的巨大交互网络。通过通过GPSGPS、RFIDRFID、传感器传感器、摄像头、摄像头图像处图像处理理等装置，车辆可以完成自身环境和状态等装置，车辆可以完成自身环境和状态信息的采集信息的采集；通过通过互联网互联网技术，所有的车辆可以将自身技术，所有的车辆可以将自身的各种信息传输汇聚到中央处理器的各种信息传输汇聚到中央处理器；通过通过计算机计算机技术，这些大量车辆的信息可技术，这些大量车辆的信息可以被分析和处理，从而

12、计算出不同车辆的以被分析和处理，从而计算出不同车辆的最佳路线、及时汇报路况和安排信号灯周最佳路线、及时汇报路况和安排信号灯周期。期。22 车联网（Internet of Vehicles）车联网系统架构23车联网感知层24车联网感知层，包括RFID、传感器网络等，该层组合成端系统，该系统是汽车的智能传感网，在整个体系的作用是负责收集获取车辆的信息，感知行车状态与驾驶环境，通过汽车总线完成信息交互，通过无线通讯实现与远程TSP平台的信息交互；端系统是实现车内通信、车间通信、车网通信的泛在通信终端；同时还让汽车具备寻址和网络可信标识等能力的设备。车联网网络层25车联网网络层，可以实现车与车（V2V

13、）、车与路（V2R）、车与网（V2I）、车与人（V2H）等的互联互通，实现车辆自组网及多种异构网络之间的通信与漫游，在功能和性能上保障网络泛在性。车联网应用层26车联网平台（运营监控与运营管理）无线互联网2G/808BCAN/K产品与服务代理商产品与服务代理商加盟服务商加盟服务商 SPSP服务商服务商 IDCIDC云计算环境云计算环境司机司机乘客乘客运营监运营监控员控员运营管运营管理者理者主机主机厂厂行管部行管部门门前端前端车辆车辆后端后端平台平台用户产品产业链终端与整车制终端与整车制造商造商移动运营移动运营商商3G车联网运营生态链车联网运营生态链27车联网 车辆定位与监控调度 车载信息服务

14、班线与运营管理 射频识别应用 位置与导航服务 交通路况信息服务 娱乐、互联网服务 远程诊断、机务管理 发动机、变速箱、空调等电控单元 速度、温度等传感器 CAN总线 终端接入协议 应用接口（API） 无线通讯链路 GPS与地图数据 智能交通（ITS）Telematics（车联网服务）车载（汽车）电子M2M（物联网应用基础服务平台）车联网是车联网是ITS、M2M、Telematics, 及车载电子技术和相关服务及车载电子技术和相关服务的综合体的综合体车联网（Internet of Vehicles）28车联网智能交通早期的交通信息化应用，主要是围绕高速公路早期的交通信息化应用，主要是围绕高速公路

15、我国二十多年来交通信息化建设以及智能化管理，主要是在围绕高速公路进行，其中最主要的一项，就是建立了全面的高速公路收费系统，对全国的高速公路收费进行信息化的管理。电子不停车收费（ETC）在90年代应时诞生并迅速发展成一种崭新的收费方式，对提高收费道路通行能力，满足道路通行者简便支付通行费等有明显的效应。29车联网智能交通目前交通问题的重点和主要的交通压力来自于城市道路拥堵。2009福田指数中国居民机动性指数报告显示，北京的拥堵经济成本为335.6元/月，居各城市之首，其次是广州和上海，拥堵经济成本分别为265.9元/月和253.6元/月。40%的车主每天至少被停车问题困扰一次。道路拥堵让北京居民

16、上下班平均时间达到62.3分钟。目前交通问题的重点和压力来自城市道路拥堵目前交通问题的重点和压力来自城市道路拥堵30车联网智能交通当前智能交通的重点在于解决拥堵问题，亟待建立以车为节点的信息系统车联网。车联网就是要综合现有的电子信息技术，将每一辆汽车作为一个信息源，通过无线通信手段连接到网络中，进而实现对全国范围内车辆的统一管理。当前的交通信息化要以车为节点，建立车联网当前的交通信息化要以车为节点，建立车联网31车联网智能交通当前智能交通的重点在于解决拥堵问题，亟待建立以车为节点的信息系统车联网。车联网就是要综合现有的电子信息技术，将每一辆汽车作为一个信息源，通过无线通信手段连接到网络中，进而

17、实现对全国范围内车辆的统一管理。当前的交通信息化要以车为节点，建立车联网当前的交通信息化要以车为节点，建立车联网32车联网Telematics汽车远程信息服务的新名词：汽车远程信息服务的新名词：远距离通信的电信（Telecommunications）与信息科学（Informatics）的合成词。33车联网Telematics34车联网Telematics通用通用GM On star系统系统（安吉星）（安吉星）通用Onstar系统早在1997年上市为通用车主服务，是全球最早的Telematics产品。Onstar系统主要采用GPS全球卫星定位技术和移动通讯技术，有终端及自己的平台，以安防功能为主

18、，给车主提供通信，定位、导航和紧急救援服务。35车联网Telematics丰田丰田Toyota G-Book系统系统G-Book是丰田旗下高端车载娱乐导航系统，利用无线通信技术连接到数据服务中心，获取包括紧急救援、防盗追踪、道路救援等在内的智能车载信息服务。它的服务不限于车载终端，还可接入个人电脑、手机等设备。36车联网Telematics宝马宝马BMW iDrive系统系统 IDrive是“intelligent-Drive system”的缩写，属于汽车智能信息化驾驶系统的概念，宝马等汽车品牌已在多款车型上普及智能信息化的应用。 IDrive设计人性化，操作便捷，含有8个主菜单，其中经常使

19、用的前4个主菜单可通过圆形旋钮向上下左右四个方向推拉控制器进入。 IDrive具备记忆功能，驾驶者可以把某种设置存储在汽车“钥匙”中，智能信息化的车钥匙带有一个智能卡片，可自动存储汽车所需维修保养服务的信息数据，方便车主获得更便捷的服务。37车联网Telematics奔驰奔驰Benz COMAND系统系统奔驰COMAND系统主要功能有驾驶室内娱乐、驾驶室内通讯、汽车导航，包括显示屏、控制器、功能按钮和电话键区，COMAND可操作车内的以下功能：音响、导航、电话和通讯、DVD视频和电视以及各种车辆设置。该系统的一大特色就是将控制功能集成到了方向盘上：通过使用多功能方向盘可以操控COMAND上的主

20、要功能。这样做可以比使用中央控制旋钮的操作更为快捷和直接，同时驾驶员也可以少分心，提高行驶安全性。38车联网Telematics福特福特Ford SYNC系统系统福特SYNC属于娱乐性人机交互平台，重点强调了车辆与手机通讯器材的无线通信，其具有使用范围广泛，兼容性强，准入门槛低等突出优势。而在最新版本的SYNC系统上，福特增加了诸如安全气囊爆开报警、紧急援助等服务，增加了定制交通报告、实时交通信息、汽车导航以及定制各种信息服务等功能。另外，SYNC系统也具备车辆体检报告功能，能从主要的汽车电子控制器中收集信息，通过适配的移动电话，将信息传送到福特公司，让车主在第一时间内获知车辆的信息。39车联

21、网Telematics日产日产Nissan Carwings系统系统CARWINGS系统是日产汽车的车载信息服务系统。它由两个部分组成：基于蓝牙技术的信息系统，及装载在汽车上的油耗显示仪。该系统可基于即时的交通信息，结合统计和历史数据库，以及预估交通条件，计算出到达目的地速度最快的路线，这样就可减少汽车等待时间，并提高平均车速，从而具有更高的燃料使用效率。该系统还可以降低驾驶过程中的二氧化碳排放量。通过在车的仪表盘中加装油耗显示仪，显示车辆在行驶过程中的瞬间油耗和平均油耗，驾驶员就能够确认实时油耗的变化情况。这样就可根据最省油的状态来开车。40车联网Telematics荣威荣威 InKanet

22、系统系统InKanet的全名是“智能网络行车系统”，该系统是由上海博泰的PATEO服务系统定制的。InKanet系统集成了导航、收音机、对讲机、电话、网络等内容，强调互联性，重点突出了导航娱乐功能，对车辆的安全及深入信息交互设计较少，这点在后续的Telematics产品规划中，上汽已考虑增加。41车联网Telematics长安长安 Incall系统系统长安Incall系统以中国联通的WCDMA技术平台为基础，在每辆配备该系统的终端车型中植入相关组件，实现与总后台的互联，用户在汽车驾驶中便可以轻松体验到移动互联技术在汽车中的应用。42车联网Telematics乘用车与商用车车联网应用的差异乘用车

23、与商用车车联网应用的差异乘用车更多面向的服务群体是司乘人员，信息传输更多是从后端平台到车机；商用车更多面向的是后端运营管理，信息传输更多是从车机到平台。43车联网Telematics厂家厂家车联网服务品牌车联网服务品牌系统特色系统特色宇通客车宇通客车安节通安节通实时的客车安全管理、油耗车况分析、故障隐患预警与远程诊断、应急救援助理、维保、卫星定位、路况查询导航服务， 宇通客车宇通客车安芯校车系统安芯校车系统实施监控，违规告警，视频监控，学生异常乘车告警，车况及油耗分析，短信提醒通知，行车路线规划等金龙客车金龙客车G-BOSG-BOS安全驾驶管理，油耗管理，车线匹配管理，维保管理，故障告警及管理

24、青年客车青年客车ESPESP行车宝行车宝登陆识别管理，行车安全管理，车辆运营经济管理，维保管理，一键通服务，车辆保险提醒桂林大宇客桂林大宇客车车E E管家管家安全驾驶、油耗管理、远程故障报警管理、维保管理、车线匹配管理、车载娱乐功能管理 少林客车少林客车EMSEMS发动机智能管理发动机智能管理系统系统能够准确显示发动机运行状态，及时发现发动机故障 陕汽重卡陕汽重卡天行健天行健重卡专用导航、智能配货、紧急求助、车友互联、油料、电瓶防盗报警、行车记录仪、可视化倒车、故障报警、休闲娱乐、信息交互等功能 国外国外沃尔沃沃尔沃 行程管理系统行程管理系统 可以为用户提供趋势报告、行程报告、维修报告和总报告

25、 斯堪尼亚斯堪尼亚 车队管理系统车队管理系统行车运输管理、驾驶员管理、车辆管理等 奔驰奔驰车队管理系统车队管理系统行车运输管理、车辆定位、信息交互、远程诊断等44车联网发展趋势与全球车联网发展基本同步，当前中国车联网处于起步阶段，受汽车传感技术限制，稍落后于欧美日，但在国家政策的强力支持下，发展形势预计与全球同步，未来20年内，将进入智能车联时代45车联网面临挑战车联网作为一个新兴产业，为传统行业带来了巨大的新兴市场和新的机遇，如传统汽车业、通信业等。然而在巨大机遇面前，存在不少瓶颈等待突破。 1 车联网信息的统一标识问题。 车辆的互联互通，首先要解决的问题是统一编码问题。这个统一的物品编码体

26、系是车联网系统实现信息互联互通的关键。但目前由于车联网概念刚刚兴起，相关的统一编码规范还未出台，各个示范原型系统根据各自需求，建立起独立的编码识别体系。这为后续行业内不同系统乃至不同行业之间的互联互通带来了障碍。 2 网络接入时的IP地址问题。 车联网中的每个物品都需要在网络中被寻址，就需要一个地址。由于IPv4资源即将耗尽，而过渡到IPv6又是一个漫长的过程。包括设备、软件、网络、运营商等都存在兼容问题。46车联网面临挑战 3 采集设备的信息化程度低。 交通基础设施的信息化改造覆盖面广，投资额大、建设周期长，都是目前车联网实现终端信息化改造所面临的问题。 4 车联网信息安全问题。 车联网的安

27、全问题主要来源于3个方面：传统互联网的安全问题、物联网带来的安全问题以及车联网本身的安全问题。车联网中的感知节点部署在行驶车辆等设施中，如果遭到攻击者破坏，很容易造成生命危险、道路设施破坏等。因此，车联网中的信息安全是至关重要的，影响着车联网的未来发展和实施力度。47车联网面临挑战 5 车联网相关软件和服务产业链的成熟度。 目前车联网概念刚刚兴起，还未出现较为成熟的软件平台和服务应用。而交通行业往往需要较高的安全要求，如保证行车安全等。如果相关软硬件平台未经过大规模应用测试，势必对车联网的应用前途大打折扣。 6 相关技术兼容度。 车联网是一个相关技术的集成体，包括传感器技术、识别技术、计算技术、软件技术、纳米技术、嵌入式智能技术等。任何一个技术的不兼容或者基础薄弱，都会造成整个车联网系统的推广难度。48车联网关键技术 1 RFID射频识别技术。 车联网使用RFID技术结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等，构建一个由大量联网的RFID终端组成比互联网更为庞大的物联网，因此RFID技术是实现车联网的基础技术。我国RFID缺乏关键核心技术，特别是在超高频R