新能源汽车构造与检修（微课版） 课件 项目七 新能源汽车车联网技术

新能源汽车构造与检修（微课版）新能源汽车技术专业教学资源库配套教材新编21世纪高等职业教育精品教材·汽车类主编余红燕新能源汽车结构认知新能源汽车高压系统与安全防护动力电池系统原理与检修驱动电机系统原理与检修目录CONTENTS01020304汽车空调系统结构与检修05充电系统结构原理及检修06新能源汽车车联网技术07任务1车联网技术概述任务2车联网与新能源汽车新能源汽车车联网技术Part07车联网发展简介车联网结构0102任务一车联网技术概述车联网关键技术037.1车联网技术概述一、车联网发展简介通信技术的快速发展和持续创新推动了车联网技术的进步。自20世纪70年代第一代移动通信技术诞生以来，从最初的1G技术，到后来的2G、3G和4G通信技术的研究及商业应用，每一代技术的诞生都为车联网带来了新的可能和机遇。目前的5G通信技术已商业应用，5G通信技术以超高速的数据传输能力、极低的延迟和强大的连接能力，为车联网技术的发展提供了更加广阔的舞台，使得车联网服务更加高效、安全，为智能交通系统、自动驾驶汽车等领域带来革命性的变化。车联网主要有两个技术发展方向：一是车载通信及网络，包含车载自组网、2G、3G、4G、LTE-V和5G通信技术，以及车载移动互联网。通过这些通信技术，车辆能够实时交换位置、速度、行驶方向等信息，提高道路安全，减少交通拥堵，实现智能交通管理。二是智能驾驶技术，包括高级驾驶辅助系统（AdvancedDriver-AssistanceSystems，ADAS）和自动驾驶技术。通过集成多种传感器（如雷达、摄像头、激光雷达等）和算法，车辆能够感知周围环境，做出决策，并在必要时自动驾驶。这两个方向相辅相成，共同推动车联网技术的发展，为实现更加安全、高效、智能的交通系统提供支持。7.1车联网技术概述一、车联网发展简介2020年，世界智能网联汽车大会发布了《智能网联汽车技术路线图2.0》，提出了在2035年之前智能网联汽车的主要发展路线、发展前景以及战略目标，为智能车联网的发展进一步指明了方向。它指出，未来车联网技术发展包括4个时间节点：2020年，安全辅助驾驶系统和网联辅助信息相结合，实现车辆的部分自动驾驶功能，车辆具备初级网联功能；2025年左右，有条件地实现自动驾驶技术规模化应用，并向高度自动化驾驶技术升级过渡；2030年，实现高度自动化驾驶技术的大范围应用，主要应用场景为高速公路以及城市主要道路；2035年，彻底实现车辆的完全自动驾驶。《国家车联网产业标准体系建设指南（智能网联汽车）（2023版）》（以下简称《指南》）由工业和信息化部与国家标准化管理委员会联合修订发布，其重点内容包括：（1）技术逻辑架构：《指南》设计了“三横二纵”的技术逻辑架构，涵盖了智能网联汽车的通用规范、核心技术与关键产品应用；（2）标准体系构建：构建了包括智能网联汽车基础、技术、产品、试验标准等在内的智能网联汽车标准体系；（3）高质量发展：指南强调智能网联汽车作为推动产业高质量发展、促进世界经济持续增长的重要引擎；（4）技术迭代与产业发展：当前我国智能网联汽车产业进入新的发展阶段，技术加速迭代演进，产业发展不断深化，行业监管需求迫切；（5）标准化工作要求：对新形势下的标准化工作提出了更高的要求，以适应技术深度融合和跨领域协同的发展特点；（6）重点领域标准研制：《指南》提出要加大在功能安全、网络安全、操作系统等重点领域的标准研制力度；（7）国际标准法规协调：积极参与国际标准法规的协调制定，推进关键标准的宣贯实施；（8）融合发展：加快新能源汽车与信息通信、智能交通、智慧城市等的融合发展，通过标准引导推动产业高质量发展。一、车联网发展简介2020年，世界智能网联汽车大会发布了《智能网联汽车技术路线图2.0》，提出了在2035年之前智能网联汽车的主要发展路线、发展前景以及战略目标，为智能车联网的发展进一步指明了方向。它指出，未来车联网技术发展包括4个时间节点：2020年，安全辅助驾驶系统和网联辅助信息相结合，实现车辆的部分自动驾驶功能，车辆具备初级网联功能；2025年左右，有条件地实现自动驾驶技术规模化应用，并向高度自动化驾驶技术升级过渡；2030年，实现高度自动化驾驶技术的大范围应用，主要应用场景为高速公路以及城市主要道路；2035年，彻底实现车辆的完全自动驾驶。《国家车联网产业标准体系建设指南（智能网联汽车）（2023版）》（以下简称《指南》）由工业和信息化部与国家标准化管理委员会联合修订发布，其重点内容包括：（1）技术逻辑架构：《指南》设计了“三横二纵”的技术逻辑架构，涵盖了智能网联汽车的通用规范、核心技术与关键产品应用；（2）标准体系构建：构建了包括智能网联汽车基础、技术、产品、试验标准等在内的智能网联汽车标准体系；（3）高质量发展：指南强调智能网联汽车作为推动产业高质量发展、促进世界经济持续增长的重要引擎；（4）技术迭代与产业发展：当前我国智能网联汽车产业进入新的发展阶段，技术加速迭代演进，产业发展不断深化，行业监管需求迫切；（5）标准化工作要求：对新形势下的标准化工作提出了更高的要求，以适应技术深度融合和跨领域协同的发展特点；（6）重点领域标准研制：《指南》提出要加大在功能安全、网络安全、操作系统等重点领域的标准研制力度；（7）国际标准法规协调：积极参与国际标准法规的协调制定，推进关键标准的宣贯实施；（8）融合发展：加快新能源汽车与信息通信、智能交通、智慧城市等的融合发展，通过标准引导推动产业高质量发展。7.1车联网技术概述二、车联网结构（一）车联网定义车联网技术是物联网技术在汽车及交通行业的一种细分应用，综合利用了通信技术、控制技术、系统工程技术、高精度定位技术以及信息安全技术。车辆通信技术（Vehicle-to-Everything，V2X）涉及车辆与外部环境的通信，包括实现车辆与车辆（Vehicle-to-Vehicle，V2V）、车辆与基础设施（Vehicle-to-Infrastructure，V2I）、车辆与行人（Vehicle-to-Pedestrian，V2P）以及车辆与网络（Vehicle-to-Network，V2N）之间的信息交互，实现对交通的智能化管理，达到“车—路—人—云”的感知协同化发展。车联网以车内网、车际网、车云网为基础（三网融合），搭载先进的车载传感器、控制器和执行器，融合定位技术、信息处理技术、无线通信技术和智能决策控制技术，构建高度协同的车联网生态体系。二、车联网结构（一）车联网定义车联网技术是物联网技术在汽车及交通行业的一种细分应用，综合利用了通信技术、控制技术、系统工程技术、高精度定位技术以及信息安全技术。车辆通信技术（Vehicle-to-Everything，V2X）涉及车辆与外部环境的通信，包括实现车辆与车辆（Vehicle-to-Vehicle，V2V）、车辆与基础设施（Vehicle-to-Infrastructure，V2I）、车辆与行人（Vehicle-to-Pedestrian，V2P）以及车辆与网络（Vehicle-to-Network，V2N）之间的信息交互，实现对交通的智能化管理，达到“车—路—人—云”的感知协同化发展。车联网以车内网、车际网、车云网为基础（三网融合），搭载先进的车载传感器、控制器和执行器，融合定位技术、信息处理技术、无线通信技术和智能决策控制技术，构建高度协同的车联网生态体系。7.1车联网技术概述二、车联网结构（二）车联网架构车联网架构按照网络架构划分，通常可分为三个层次：感知层、网络层和应用层。1.感知层感知层是车联网的基础，负责收集车辆及其周围环境的信息，被称作车联网的“神经末梢”。感知层包括车载传感器（如雷达、摄像头、激光雷达等）、路侧传感器、交通信号灯、GPS定位系统等设备，实时监测车辆状态（如速度、加速度、位置等）和周围环境（如交通流量、行人、障碍物等）等，收集到的数据需要被处理和转化为有效信息，为网络层的通信和应用层的服务提供输入。2.网络层网络层充当车联网的“大脑”，主要通过车载网络、互联网以及无线通信网络分析处理感知层所收集到的数据，实现车联网网络接入、数据分析、数据传输以及车辆节点管理等功能，确保数据在车辆、基础设施、行人和网络之间高效、安全地传输。此外，网络层还涉及数据的路由、切换、拥塞控制等网络管理功能，以保证通信的可靠性和效率。7.1车联网技术概述二、车联网结构（二）车联网架构车联网架构按照网络架构划分，通常可分为三个层次：感知层、网络层和应用层。3.应用层应用层是车联网的顶层，主要作用是为用户提供不同的服务。应用层包括各种车联网服务和应用程序，如导航、交通管理、远程监控、车辆远程诊断、娱乐服务、安全预警等，还涉及数据分析、决策支持、用户界面设计等，以提供用户友好的体验。应用层服务通常需要集成复杂的算法和人工智能技术，以实现智能交通管理和自动驾驶等功能。这三个层次相互协作，共同构成了车联网的完整架构。感知层提供了丰富的数据源，网络层确保了数据的实时传输，而应用层则提供了实际的服务和应用，满足用户的需求。随着技术的发展，车联网体系结构将继续演进，以支持更广泛的应用场景和更高级的智能化服务。7.1车联网技术概述三、车联网关键技术车联网应用的主要目的在于提高道路的安全性、解决交通问题和优化交通管理等，需要通过车辆与路侧单元、车辆与车辆等通信方式来向周围车辆实时准确地发送安装在车辆上的RFID（射频识别）、传感器等采集到的车辆状态信息（特别是车辆的位置、速度、方向）。车联网关键技术主要有：（1）通信技术。（2）传感器集成与融合技术。（3）边缘计算技术。（4）大数据分析与处理技术。（5）智能决策支持系统。（6）高精度定位与地图技术。（7）安全与隐私保护技术。（8）人机交互技术。（9）标准化与互操作性。（10）测试与评估技术。（11）车联网服务平台技术。（12）车路协同技术。（13）云平台技术。（14）人工智能与机器学习技术。（15）能源管理技术。车联网在新能源汽车中的应用新能源汽车车联网应用举例0102任务二车联网与新能源汽车7.2车联网与新能源汽车一、车联网在新能源汽车中的应用车联网技术在新能源汽车领域的应用是多方面的，不仅提升了新能源汽车的智能化水平，还优化了能源管理、增强了驾驶安全性与便利性，并且提高了用户体验。以下是车联网在新能源汽车上的几个关键应用领域：（1）远程监控与控制（2）智能导航与交通信息（3）充电管理（4）能源优化（5）智能驾驶辅助（6）保险与安全（7）娱乐与互联服务（8）车队管理和物流（9）使用数据分析与优化（10）环境监测与应急响应7.2车联网与新能源汽车二、新能源汽车车联网应用举例（一）车联网在新能源汽车车载诊断系统中的应用车载诊断系统（OnBoardDiagnostics，OBD）是车联网的重要部分，当新能源汽车控制系统或相关电子部件出现故障时，其随时向驾驶人发出警告。车联网OBD是通过车载终端、云端、智能手机端三部分协同工作，达到车辆状态远程监测目的的系统。车联网技术在新能源汽车的OBD中的应用是一个高度专业化的领域，涉及车辆的监控、故障检测、性能优化和预测性维护等多个方面。（1）实时监控与数据采集（2）远程故障诊断（3）预测性维护（4）能源管理优化（5）车辆性能分析（6）驾驶行为分析（7）车辆健康报告（8）智能导航与路线规划（9）车辆安全与紧急响应（10）车辆软件更新（11）二手车评估（12）法规遵从性（13）用户定制服务（14）车辆保险（15）环境影响评估7.2车联网与新能源汽车二、新能源汽车车联网应用举例（二）车联