车联网技术与应用课件：V2N场景应用

车联网关键场景应用

V2N场景应用2021年10月31日，蔚来汽车发布FOTA三周年成绩单，三年间共发布了68个版本，涉及182项功能新增、376项功能优化，累计推送1000000+车次。蔚来依靠自主研发的域控制器，可以对整车超过35个电子控制单元实行固件升级，打造“可进化”的汽车，持续提高用户体验。令情景导入任务目标口知识目标：

1.了解V2N应用场景的概况；

2.理解V2N应用场景的数据交互需求。口能力目标：

1.掌握V2N数据帧读取方法，能解析典型V2N报文；2.具备查阅技术文件，配置、传递V2N数据帧，实现典型V2N应用场景的能力；

3.具备《智能汽车大数据管理与应用》职业技能等级标准的车端、路端工作领域系统集成应用的相关能力。口素质目标：

1.培养团队协作等社会能力；

2.培养科学探究精神和严谨工匠精神；

3.培养爱国主义情怀和民族自信。一、V2N应用场景口V2N

(Vehicleto

Network)或V2C

(Vehicleto

Cloud)通信，是指车辆中车载设备通过网络与云平台连接，云平台与车辆之间进行数据交互，并对获取的数据进行存储和处理，提供远程交通信息推送、娱乐、商务服务和车辆管理等。口V2N应用场景，是指通过C-V2X技术实现车辆导航、车辆远程监控、紧急救援、信息娱乐服务和SOTA

、FOTA服务等。口与V2I的主要区别在于V2N的双方通过LTE网络进行相互沟通。V2N通信连接车辆与云端服务，通过LTE网络传输数据，而V2I则专注于车

与路边基础设施如交通灯的直接交互，不经过云平台。V2N能提供更广泛的服务，包括远程信息娱乐和车辆管理等，而V2I主要关注于道路安全和交通流量管理等局

部功能。V2N依赖于现有的LTE网络向云平台发送数据，再将反馈信息传回车辆；V2I通常使用短距离通信技术，数据

不必经过远程服务器。一、V2N应用场景口V2N与V2I的区别应用场景和功能范围数据传输路径差异

通信参与方的区别

C-V2X技术与车辆导航C-V2X(Cellular

Vehicle-to-Everything)是一种基于蜂窝网络的通信技术，用于支持车辆与其他车辆、行人和基础设施之间的通信。在车辆导航中，

C-V2X能提供更精确的定位和更安全的行驶路径。车辆导航的V2N应用V2N(Vehicle

to

Network)是车联网技术的一种，它通过将车辆连接到网络，实现实时交通信息的共享。在车辆导航中，

V2N可以提供实时路况、导航路线优化等服务。车辆导航的未来展望随着科技的发展，未来的车辆导航系统将更加智能，能够结合大数据、人工智能等技术进行预测和决策，为驾驶员提供更优的导航方案，提升驾驶体验和安全性。一、V2N应用场景口V2N的车辆导航应用场景

3

2

1

C-V2X

(Cellular

Vehicle-to-Everything)技术是实现车辆与网络

云平台连接的关键，它允许车辆通过LTE网络进行数据的实时交互，为车辆远程监控提供了通信基础。在车辆远程监控系统中，车载设备与云平台之间的数据交互包括收集、发送和接收过程，云平台负责存储和处理这些数据，确保信息的及时更新和准确性。鉴于车辆远程监控能产生大量数据，系统在应用层实现了访问许可、信

息鉴别和加密保护，这些措施不仅保障了数据的安全性，还为收费服务和支付过程提供了支持。C-V2X技术在车辆远程监控的应用安全性与支付功能数据交互和处理机制一、V2N应用场景口V2N的远程监控应用场景紧急导航系统在紧急救援中，利用C-V2X技术实现的

车辆导航功能至关重要，它能够指导司机迅速找到最近的救援中心或安全路径，减少事故发生的风险。车辆远程监控紧急救援中的车辆远程监控允许救援中

心实时了解车辆状态，包括位置、速度和可能的技术故障，以便及时提供必要的援助和支持。紧急救援的通信基础紧急救援依赖于V2N或V2C技术，通过

车载设备与云平台的数据交互，为车辆提供实时交通信息和远程管理服务，确保在紧急情况下快速响应。一、V2N应用场景口V2N的紧急救援应用场景SOTA服务SOTA

(Software

Over-The-Air)服

务指的是通过无线网络远程更新车载软件，使车辆功能得到优化和升级，提升驾驶体验和安全性。FOTA服务FOTA

(Firmware

Over-The-Air)服

务允许制造商向消费者的设备推送固件更新，常用于智能手机、平板电脑等智能设备，确保设备运行最新版本。信息娱乐体验结合V2N技术，提供多样化的娱乐内容，如音乐、视频流服务，丰富驾乘体验，同时支持商务应用，提高旅途生产力。一、V2N应用场景口V2N的娱乐和OTA服务应用场景二、道路收费服务V2P应用场景口道路收费服务(Road

Toll

Service

，RTS)，是指车辆行进到城市道路或高速公路的收费区域时，车辆接收路侧发布的收费信息，并通过车路交互完成缴费业务，包括开放式收费(如过路桥收费、拥堵收费)、区域式收费(如高速路段收费、停车场收费)。口RTS应用通过车载终端与路侧单元的数据交互，在保证支付安全的条件下减少付费时间，有效提高付费成功率和车辆通行效率。开放式道路收费(单次通道收费)服务区域式道路(如高速公路)收费服务二、道路收费服务V2P应用场景口道路收费服务(Road

Toll

Service

，RTS)，是指车辆行进到城市道路或高速公路的收费区域时，车辆接收路侧发布的收费信息，并通过车路交互完成缴费业务，包括开放式收费(如过路桥收费、拥堵收费)、区域式收费(如高速路段收费、停车场收费)。出口及结算区场景处理当车辆离开收费区或经过分段结算区时，同样需要识别由RSU-2发出的收费服务信息。车辆会将包括安全模式、服务类型、系统信息、车辆信息在内的一系列数据，以及过站信息一并传送至RSU-2以完成结算流程。交易信息的获取与验证RSU负责获取交易信息并与EV共享，同时提供随机数和秘钥版本信息以供EV鉴别文件真实性，确保交易数据的完整性和准确性。入口场景下的车辆行为在区域式道路收费服务的入口场景中，车辆一旦进入该区域并接收到RSU-1的广播信息，便开始识别所需的安全模式和具体的收费服务类型，并将这些关键信息回传给RSU-1完成识别过程。车辆与RSU的交互流程在安全模式2下，车辆EV首先发送系统信息和随机数给RSU获取访问许可，然后双方交换车辆信息和交易信息，最后EV生成并发送交易凭证。安全模式1下的信息交互在安全模式1中，车辆通过EV与路边单元RSU进行数据交换。当车辆进入收费区域时，它会接收来自RSU的收费服务信息，

并据此确定安全交互模式及服务类型后再发送相关信息给RSU。安全模式2的工作机制安全模式2通过ETC电子收费系统的安全机制，在应用层实现访问许可、信息鉴别、加密保护，确保道路收费和支付过程的安全性。令安全模式2令安全模式1道路收费信息广播RSU负责向外广播道路收费服务信息，这一步骤是车辆进入收费区域前获取收费相关信息的关键，确保司机或车载系统了解当前路段的收费策略。车辆与RSU的信息交互车辆在接收到RSU的信号后，根据所选的安全模式，向RSU发送必要的信息以完成身份验证和服务类型确认，这是确保正确计费的基础环节。交易凭证的生成与验证车辆依据消费信息创建交易凭证，并根据安全模式附加支付账户或鉴别码，之后发送至RSU进行验证和处理，此步骤是完成支付

和获得通行权限的核心过程。二、道路收费服务V2P应用场景口道路收费服务RTS的应用场景开放式道路收费(单次通道收费)服务312口道路收费服务RTS的应用场景1

安全模式下的操作流程

2

系统提供两种安全模式供车辆选择，以保障交易安全性。在安全模式1中，车辆直接发送相关信息至路侧单元；而在安全模

3

式2中，车辆需先验证由路侧单元生成的访问许可。车辆与路侧单元的数据

交互在区域式道路收费系统中，车辆与路侧单元通过数据交互完成收费服务。车辆驶入时接收来自路侧单元的服务信息，并基于所选服务类型和安全模式进行相应操作。交易信息的生成与验证车辆记录站点信息并据此生成交易凭证，随后根据所选安全模式将凭证与支付账户信息或信息鉴别码发送给路侧单元，最终接收到交易结果及驶入提示。二、道路收费服务V2P应用场景区域式道路(如高速公路)收费服务二、道路收费服务V2P应用场景口道路收费服务RTS的通信方式令车辆EV与RSU之间以单播/广播方式进行信息交互；令RSU周期性广播道路收费消息。口道路收费服务RTS的基本原理令PSAM和ESAM分别为嵌入路侧RSU和车载OBU的安全控制模块，并存储终端收费业务的应用数据；令OBU需验证RSU的访问权限，RSU需鉴别OBU写入到ESAM信息的合法性。PSAM和ESAM是系统中的安全控制模块，分别嵌入在路边单元RSU和车载单元OBU中。它们负责存储处理收费业务的应用数据，确保交易信息的完整性和安全性。路边单元RSU对车载单元OBU写入到ESAM的信息进行鉴别，以验证信息

的合法性。这一过程保障了交易过程

中信息的准确性，避免了欺诈行为的

发生。车载单元OBU具备验证功能，它需要核实路边单元RSU的访问权限，以确

保只有授权的RSU可以发起通信，从而