车联网时代悄然到来
 
   
 
 
 
 
 
 
 
     
 
 
 
 
 
汽车牌照安装本刊编辑 于慧
自2010 年中国国际物联网( 传感网) 博览会暨中国物联网大会上第一次出现“车联网”一词以来，车联网渐渐跃入我们的视野，越来越多的专家、企业对车联网投来关注的目光。不少人开始憧憬车联网给人们生活带来各种便捷的服务，甚至有人大胆预测，车联网或会给交通领域带来一场“苹果式”变革。
车联网到底可以为我们的生活提供什么样的改变呢？来自美国汽车工业联盟的副会长Gloria Bergquist 向我们描绘了这样的场景：早上起床，你的车给你发信息提示你车胎爆了，你就
可以及时到维修店，等你下班回来时车已经修好了；你下班回家时，要走哪条路回家，哪条路前面有堵塞，哪条路路面情况更好，汽车会自行为你设计好行驶路线，帮你到最佳路线；你如果需要加油，汽车会显示哪个地方的油比较便宜，到加油站汽车会帮你自动支付油费，在你等待加油的同时，还可以通过汽车付费预定一些快餐，然后你到了某个地方的店铺，服务生就会把你预定的食物送到车内；当你到家时，汽车会帮你打开家中的暖气，甚至会帮你给孩子发电邮……而这些便捷的服务都将是通过车联网来完成的。
“车联网”一词是伴随物联网的发展出现的。顾名思义，所谓车联网，是指利用先进的传感技术、网络技术和无线通信技术，通过汽车收集、处理和共享大量信息，实现车与路、车与车、车与人、车与城市网络的互相连接，达到智能化识别、定位、跟踪、监控和管理目的的一个网络。
按照功能划分，车联网的体系结构可分为感知层、网络层和应用层。车联网的感知层主要功能是利用 RFID 电子标签和阅读器、检测温度、速度、路况等各种传感器、视频摄像头等进行数据采集，从而获得大量关于交通信息、天气状况、车辆信息的数据；网络层需要通过无线集通信系统、卫星定位导航系统来实现和互联网的连接，完成大量数据的传输、分析和
处理，实现远距离通信和远程控制的目的；应用层指数据反馈。车联网的最核心部分是由电子地图、卫星定位导航、汽车电子、语言识别和3G 移动通信网络组成的移动通信导航信息系统，即车载通信系统。该系统可以通过GPS 定位系统和无线通信网，向驾驶员和乘客提供详细的交通信息、汽车状况、生活或工作便捷服务和互联网服务。
国外：车与网并行发展
伴随着全球汽车行业的飞速发展，车联网技术也在发生日新月异的改变。当今，在国际上，美国的IVHS、日本的VICS 等系统通过车辆和道路之间建立有效的信息通信，已经实现了智能交通的管理和信息服务。而WiFi、RFID 等无线技术近年来也在交通运输领域智能化管理中得到了应用，在智能公交定位管理和信号优先、智能停车场管理、车辆类型及流量信息采集及车辆速度计算分析等方面取得了一定的应用成效。自上世纪60 年代提出智能交通的概念以来，国际企业对相关技术一直相当重视。奔驰、宝马、丰田等汽车公司已经积累多年研发经验，微软、谷歌、思科等IT 公司也从不同领域深入到车联网相关系统的研发中，松下、东芝等传统电子厂商还先后做出了车联网的原型。
2005 年，美国ABI 研究公司公布了一份名为《汽车传感器：加速计、陀螺仪、霍耳效应、光
学、压力、雷达以及超音速传感器》的报告，对2012 年前主要传感器的地区性使用前景作了预测。一位资深分析师认为，主动式安全系统推动了传感器被越来越多地使用，而在汽车行业，安全系统成为传感器的最大市场。事实如此，市场研究数据显示，2010 年全球汽车传感器的市场规模为120 亿美元，预计2015 年将达到150 亿美元以上。全球2010 年汽车传感器的市场需求量为18.2 亿只，预计2015 年将达23 亿只。可见国外汽车在传感器的使用上已具备了成熟的技术。
电子通讯技术在汽车上的应用也已成为汽车设计、研究部门考虑汽车结构革新的重要因素。随着电控器件在汽车上越来越多地应用，汽车电子的网络化功能从初期的多子系统分别工作发展到分布式模块化控制器局域网络，得到进一步拓展。而且，汽车车载电子设备间的数据通信也变得越来越重要。
在全球，美国、日本和欧洲在汽车通讯领域均已处于领先地位。在美国，通用汽车从1996 年开始提供onstar 系统。截止到2001 年第三季度出货量已经超过130 万套，目前每月出货量保持在10 万套左右。通用汽车的Buick、Cadilllac、Chevrolet、Oldsmobile、Ponticac 等系列车型都装备了该系统。本田、丰田、奥迪等从2002 年起也都成为onstar 的用户。另外，
福特、宝马也推出了汽车通讯系统。在日本，日本政府从1995 年开始建立VICS 系统，丰田、尼桑等汽车制造商纷纷加入。该系统把交通堵塞或交通限制等信息经过“道路交通信息通讯系统中心”编辑、处理后再实时传送给驾驶员，并在汽车导向设备等车载仪器上以文字、图像的形式进行显示。目前，使用中的VICS 车载终端已累计达850 万以上，VICS 也成为世界上最普及的交通信息服务系统。另外， 日本的电信企业也将汽车通讯视为营业收入的潜在市场。
在汽车导航方面，目前GPS 系统仍然是国外导航的重要手段。自1994 年GPS 系统进入全系统运营以来，GPS 产品已发展为品种齐全、应用领域广泛的稳定成熟的系统。目前，GPS 导航产品主要分为手持型、航海型、航空型和车载型4 类产品，汽车行业应用以手持型导航仪为主。在全球汽车导航市场上，日本市场最大，日本导航市场早期从售后起步，现在前装也已经占很大的比例，2003年其前装市场已占总销售额的31％。虽然长期以来日本在全球市场上占据很大的份额，但其他国家和地区的增长速度也很快。
从全球来看，Telematics 终端产业也在迅速发展，其中不乏成功的案例。如美国的Onstar，已经实现了超过600 万的安装量；后起之秀福特SYNC 已经达到300 万的安装量，福特汽车
也因此而提高了价值。虽然从大的方面看各车厂提供的Telematics 服务有些相似，实际上各车企从终端平台的选择、系统的运营、业务模式的选择等方面都有很大的不同。
车联网的终端智慧应该是无人驾驶汽车，国外在汽车无人驾驶方面进展神速。从谷歌开发的一款能够基本取代驾驶员控制车辆的人工智能软件的大胆尝试开始，直到2010 年谷歌代号 “GoogleFleeetl”在内的7 辆试验车已经累计完成完全自主行驶1000 公里，以及在人工监督下行驶1.4 万公里。
国内：机遇与挑战并存
随着汽车电子化的日益深化，作为全球最大的汽车市场，车联网市场容量巨大，但目前的国内车联网尤其是前装市场还算刚刚起步，整车企业刚开始建设车联网相关的服务，国内的车联网用户不多，但随着市场的推广和用户认知度的提高，在未来几年，车联网会发生爆炸式增长，且用户量会保持激增状态。
车联网在国内慢慢起步，中国汽车电子核心产品的感知技术产业将会继消费电子、通信、计算机后受到全球业界的关注，中国汽车传感器等感知产业飞速发展已成趋势。目前，RFID
感知技术在中国车联网领域已得到很大的应用，可以实现不停车收费以及用于物流车辆管理等。公安部推出的一种识别率在99.9% 以上的专用电子标签，安装在汽车挡风玻璃上，可形成对车辆身份和位置信息的唯一标识。宁波凯福莱开发的物联网疫苗冷藏车全部采用自主知识产权设计，利用这种物联网冷藏车和疫苗上的RFID 标签，司机可以轻易地读取车上疫苗的情况，保障了疫苗的安全及可追溯性。此外，车内的传感器将会对整个疫苗的运输状况进行实时监控，包括车内温度、汽车行驶状况等，工作人员也可以通过网络平台即时监控疫苗的状态。以上实例可看出，我国正在加快无线传感器在车联网领域应用的推进计划。国家发改委也在大力推进无线射频技术与感知技术体系融合，并大力推进试点工程，如基于无线射频技术的车辆电子牌照试点工程，重点解决车辆自动识别、动态监控、车牌套用与防伪的问题。
有关统计显示，自2009 年开始，国内传感器市场需求规模快速增长的主要动力来自于汽车电子。据高工传感产业研究所研究数据显示，目前一辆普通家用轿车上大约会安装几十到近百个传感器，豪华轿车传感器数量可多达 200 多个，种类达几十种，约占整个汽车传感器市场的30%。2006 年，中国汽车传感器的市场销售额为3.9 亿美元，同比增长率为42.8%，2007~2010 年中国汽车传感器市场销售额的年复合增长率超过35%。虽然传感器在国内的需
求量增加，但是目前国内很多传感器企业在精度和可靠性方面与国外企业差距还很大，很多先进技术，特别是传感器的新设计原理和核心模块技术还是由国外公司掌握，国内企业自主开发相对较少，绝大多数用于信息采集的高端传感器芯片核心技术并不被中国公司掌握。
汽车上的无线技术和移动电脑技术也是推动车联网发展的主力。未来几年，信息通信系统是中国汽车半导体器件市场增长速度最快的应用领域，这主要是由于汽车信息通信系统在中国有巨大的市场发展潜力。现在很多运营商都在推动车联网服务的平台，这个市场是一个高端的客户体，3G 网络为车联网提供了完备的网络基础。车联网需要汽车与网络连接，且还要求是全国性网络，覆盖所有汽车能到的地方，保持24 小时服务，实现语音、图像、数据等多种信息传输，目前，只有公众通信网能够满足这些条件。我国三大运营商都已经建成覆盖全国的基础通信网，网络覆盖广、性能优，为建设车联网提供了坚实的网络基础。
2003 年，一汽丰田在威驰车上首次配备了前装车载导航系统，被视作国产汽车安装车载导航系统的开端。调查表明，目前轿车市场上，预装导航产品的汽车比例为: 售价10 万元以下轿车占40%，10万~30 万元之间的轿车占40%，30 万元以上的轿车约占20%。此外，未预装导航产品的10 万~30 万元之间的轿车有可能成为国内车载导航系统后装的主要市场。后装
车载导航系统有着广阔的应用前景，按照5% 的配置比例，每年将有100 多万台的市场容量。国内的多家企业已推出了自己的导航产品，其中北斗卫星导航系统是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统，是除美国的GPS、俄罗斯的GLonASS 之后第三个成熟的卫星导航系统。该系统可在全球范围内全天候为各类用户提供高精度可靠的定位、导航、授时服务，并兼具短报文通信能力。2020 年，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖。