車對車通信技術(shù)發(fā)展趨勢怎么樣?
在傳統(tǒng)燃油車及新能源汽車發(fā)展的初期,由于汽車的功能主要是針對車輛本身開發(fā)的,而并未與車輛之外的物體產(chǎn)生交互,因此在此階段下的汽車對于車載通信的應(yīng)用范圍主要是集中在車內(nèi)各控制單元、傳感器之間的信息交互,這些數(shù)據(jù)具有速率低、數(shù)據(jù)量小等特性,針對該階段下整車的通信特性,其應(yīng)用的通信技術(shù)主要是以CAN/LIN總線為主搭建而成的,拓撲架構(gòu)簡圖如下:
隨著汽車智能化水平的提升,整車在車載通信上的要求除需要滿足車內(nèi)節(jié)點之間的通信需求外,還需兼顧與車外網(wǎng)絡(luò)/物體之間的信息交互,在此應(yīng)用背景之下,單純以CAN為主網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)已不再能夠滿足當今汽車對于數(shù)據(jù)量大、速率要求高的通信要求,因此,車載以太網(wǎng)技術(shù)越來越多地被主機廠部署在其車內(nèi)通信架構(gòu)中,如在當前整車電子電氣架構(gòu)為域技術(shù)狀態(tài)下,通過搭建以太網(wǎng)和CAN為混合網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用方式將多總線協(xié)議共存。
以太網(wǎng)雖具有高速率、高帶寬等特性,但由于整車的發(fā)展具有階段性且需兼顧整車經(jīng)濟性等方面,因此以太網(wǎng)的發(fā)展趨勢亦存在漸進性,根據(jù)整車對通信的應(yīng)用需求,按照其融入整車網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的程度可將其分為三個階段:
階段一:應(yīng)用于診斷及程序刷新(如本地或OTA)。在整車智能化未得到大幅度提升之前,車內(nèi)節(jié)點之間的通信需求基本保持傳統(tǒng)方式,但在整車的售后服務(wù)、研發(fā)測試等方面,為了提升其診斷和程序更新的效率,從而達到節(jié)省成本的目的,將以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于此方面可將傳統(tǒng)的CAN總線技術(shù)下的工作時間縮短百倍甚至更多;
階段二:應(yīng)用于智駕及智能座艙中,亦是目前汽車行業(yè)所處的階段。在汽車智能化下,為了提高智駕功能的準確性與精度,整車在高清攝像頭等傳感器方面的應(yīng)用需通過高傳輸速率的以太網(wǎng)技術(shù)作為支持。同時對于車內(nèi)娛樂系統(tǒng)之間的聯(lián)動等功能,采用傳統(tǒng)的低速CAN總線技術(shù)亦無法滿足需求,因此同樣需要搭配高速率的以太網(wǎng)技術(shù)。對于動力/底盤的控制主機廠/開發(fā)商通常采用CAN-FD、FlexRay等通信速率較高的總線技術(shù),而在車身控制方面,通過傳統(tǒng)的面向信號的CAN/LIN總線即可滿足需求。在各功能模塊需求不同的背景之下,當前整車網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以多總線技術(shù)混合應(yīng)用為特色,其架構(gòu)簡圖如下:
根據(jù)貝哲斯咨詢調(diào)研顯示,2022年中國車輛對一切(V2X)通信技術(shù)市場規(guī)模達到 億元(人民幣),2022年全球車輛對一切(V2X)通信技術(shù)市場規(guī)模達到 億元(人民幣)。報告依據(jù)歷史發(fā)展趨勢和現(xiàn)有數(shù)據(jù)并結(jié)合全方位的調(diào)查分析,預(yù)測至2028年,全球車輛對一切(V2X)通信技術(shù)市場規(guī)模將達到 億元,在預(yù)測年間,全球車輛對一切(V2X)通信技術(shù)市場年復合增長率預(yù)估為 %。
按種類劃分,車輛對一切(V2X)通信技術(shù)行業(yè)可細分為V2I(車輛到基礎(chǔ)設(shè)施), V2P(車輛對行人), V2H(車到家), V2N(車輛到網(wǎng)絡(luò)), V2G(車輛到電網(wǎng)), V2V(車對車)。2022年, 占車輛對一切(V2X)通信技術(shù)行業(yè) %的最大銷售額份額,市場規(guī)模達 億元。在預(yù)測期間內(nèi), 將會成為下游需求最大的種類,并預(yù)計達到 %的市場份額。
按最終用途劃分,車輛對一切(V2X)通信技術(shù)可應(yīng)用于客車, 商用車等領(lǐng)域。過去幾年內(nèi) 領(lǐng)域需求居高不減,2022年占據(jù) %的最大市場份額。此外預(yù)計 領(lǐng)域在預(yù)測期內(nèi)也將有極大的需求潛力,預(yù)計在2028年達到 億元的市場規(guī)模。
中國市場車輛對一切(V2X)通信技術(shù)領(lǐng)先企業(yè)為TOMTOM, DAIMLER, INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES, CONTINENTAL, NXP SEMICONDUCTORS, INTEL, INFINEON TECHNOLOGIES, AUDI, DELPHI AUTOMOTIVE。其中, 、 和 是國內(nèi)車輛對一切(V2X)通信技術(shù)行業(yè)TOP3,2022年CR3約為 %。
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車輛對一切(V2X)通信技術(shù)市場報告是對中國車輛對一切(V2X)通信技術(shù)市場趨勢的研究分析。該報告從產(chǎn)品類型、下游應(yīng)用領(lǐng)域及競爭態(tài)勢三個維度詳細分析了行業(yè)發(fā)展概況。報告涵蓋了過去五年的歷史數(shù)據(jù),結(jié)合車輛對一切(V2X)通信技術(shù)市場現(xiàn)狀對未來行業(yè)發(fā)展趨勢進行預(yù)測。該報告可幫助企業(yè)客戶清晰了解當前市場的發(fā)展趨勢,以便及時把握市場機會,從而獲得領(lǐng)先優(yōu)勢。
車輛對一切(V2X)通信技術(shù)市場調(diào)研報告對中國車輛對一切(V2X)通信技術(shù)行業(yè)競爭情況進行了綜合性研究,包括中國主要企業(yè)地理分布與國際競爭優(yōu)劣勢,行業(yè)內(nèi)前端企業(yè)基本情況、市場表現(xiàn)、主營產(chǎn)品及服務(wù),重點企業(yè)車輛對一切(V2X)通信技術(shù)銷售量、銷售收入、價格、毛利及毛利率以及市場占有率及企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。通過對企業(yè)發(fā)展趨勢及規(guī)律的準確把握,幫助目標用戶做出更精準的市場決策,以提高自身競爭力。
隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、5G等新一代信息技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,智能網(wǎng)聯(lián)汽車作為智能交通系統(tǒng)的重要組成部分,在解決交通擁堵、提高道路安全等方面發(fā)揮了重要作用。
而車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展則將汽車與互聯(lián)網(wǎng)相融合,為汽車賦予“智慧”,使汽車能夠根據(jù)用戶需求和交通狀況,實現(xiàn)智能駕駛、自動駕駛,使道路更安全、更高效。
在車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的同時,也存在著網(wǎng)絡(luò)安全風險以及技術(shù)標準不完善等問題,而構(gòu)建一套適用于車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的網(wǎng)絡(luò)安全防護體系和標準,對推動我國車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展具有重要意義。
本文首先介紹了車聯(lián)網(wǎng)的概念和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,然后從車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)、安全需求、標準規(guī)范等方面對車聯(lián)網(wǎng)安全需求進行分析,并在此基礎(chǔ)上,針對我國車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題,提出了加強車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全防護體系建設(shè)和標準制定的建議。
車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
車聯(lián)網(wǎng)是指通過安裝在車輛上的各種感知終端和通信設(shè)備,將車輛、道路、交通管理系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施等進行全面互聯(lián),實現(xiàn)車輛對環(huán)境的實時感知、自動控制和信息共享,進而提高道路交通的安全、效率和舒適性,并最終使駕駛行為更加安全、高效、環(huán)保。
目前,車聯(lián)網(wǎng)的主要應(yīng)用包括智能網(wǎng)聯(lián)汽車、交通運輸管理系統(tǒng)和智能交通系統(tǒng)。
ICV是車聯(lián)網(wǎng)的核心部分,包括車與車、車與路、車與人、車與云端等在內(nèi)的諸多相互連接的子系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)構(gòu)成了車聯(lián)網(wǎng)。
目前,車聯(lián)網(wǎng)主要由通信技術(shù)、感知技術(shù)、控制技術(shù)、信息技術(shù)等組成。
通信技術(shù):車聯(lián)網(wǎng)中的通信技術(shù)主要包括車與車之間的通信網(wǎng)絡(luò)和車與人之間的通信網(wǎng)絡(luò),以及基于這兩類通信網(wǎng)絡(luò)的各類應(yīng)用;
感知技術(shù)主要指利用各種傳感器,如車輛自身的傳感器、外部環(huán)境中的傳感器等,通過其所獲取的信息來實現(xiàn)對 ICV的感知;
控制技術(shù)則是指 ICV通過使用各種先進控制策略來實現(xiàn)其功能,包括路徑規(guī)劃、自動駕駛等;
信息技術(shù)是指利用各種信息傳輸和處理手段,如5G、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算等,為 ICV提供相應(yīng)的信息服務(wù)。
車聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)具有許多共同之處,兩者都需要大量的傳感器,如攝像頭、激光雷達、毫米波雷達等。同時,兩者又存在著不同之處。
在車聯(lián)網(wǎng)中,由于其所面臨的各種場景對通信提出了更高要求,需要實現(xiàn)在高速運動狀態(tài)下車與車之間以及車與路之間的通信。
由于5G網(wǎng)絡(luò)具有大帶寬、低時延、高可靠性等優(yōu)點,能夠滿足車聯(lián)網(wǎng)對于通信時延和可靠性等方面的要求;
而在物聯(lián)網(wǎng)中,由于其具有廣域覆蓋和海量連接等優(yōu)點,能夠滿足車聯(lián)網(wǎng)對于信息傳輸速率和覆蓋范圍等方面的要求;
此外,車聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)之間存在著很多共性,如車聯(lián)網(wǎng)需要采用車載終端或路側(cè)終端等作為感知節(jié)點對外部環(huán)境進行感知;
因此,針對車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景設(shè)計相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、通信協(xié)議和信息處理算法可以更好地發(fā)揮車聯(lián)網(wǎng)在安全、節(jié)能、高效等方面的優(yōu)勢。
車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)
車聯(lián)網(wǎng)是基于智能網(wǎng)聯(lián)汽車的新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),是車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要組成部分,而車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全是車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中面臨的重大問題。當前,車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全面臨的威脅主要來自網(wǎng)絡(luò)攻擊和人為破壞兩個方面。
首先,車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下存在大量的無線通信設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施,攻擊者可以利用這些設(shè)備進行惡意攻擊或數(shù)據(jù)竊取;其次,車聯(lián)網(wǎng)中存在大量智能網(wǎng)聯(lián)汽車,在行駛過程中可能會受到惡意攻擊;此外,車聯(lián)網(wǎng)中還存在大量用戶隱私數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)等敏感信息。
由于車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的數(shù)據(jù)量大、種類多,且往往具有很強的實時性和交互性,這就使得車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可能遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊和人為破壞。
為了提高車聯(lián)網(wǎng)的安全性,需要從車輛、網(wǎng)絡(luò)、平臺等多個方面入手,綜合利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù),構(gòu)建一套適合車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的網(wǎng)絡(luò)安全防護體系。
總體來看,車聯(lián)網(wǎng)的安全防護主要分為五個方面:
(1)基礎(chǔ)設(shè)施安全:包括智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路基礎(chǔ)設(shè)施安全以及通信基礎(chǔ)設(shè)施安全。
(2)智能網(wǎng)聯(lián)汽車安全:包括車輛控制安全、車輛數(shù)據(jù)存儲與訪問安全、車輛信息共享和服務(wù)訪問安全。
(3)平臺安全:包括平臺系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)安全。
(4)應(yīng)用系統(tǒng)安全:包括智能網(wǎng)聯(lián)汽車軟件及其系統(tǒng)、車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及其服務(wù)系統(tǒng)的安全性。
(5)網(wǎng)絡(luò)信息安全:包括車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)及通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸安全性以及車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的安全性。