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时间:2018-01-07
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1、车联网核心技术和商业模式探析 【摘要】在论述车联网以安全业务为核心的基础上,探讨了车载专用短程无线通信标准的现状与技术要求。同时,结合国内实际状况,分析了车联网良性发展的商业模式的实现路径,指出建立良好的商业模式必须做到三点:一、理顺政府和产业链各方的责任与利益;二、车联网企业应有长远奋斗的意识;三、商业模式一定要有针对性和个性化。【关键词】车联网车载专用短程无线通信V2VV2IIEEE802.11p中图分类号:F623文献标识码:A文章编号:1006-1010(2013)-15-0010-05车联网是智能交通发展的新阶段,而车路协同确保行车安全与高
2、效是车联网的核心功能,研究和掌握以IEEE802.11p标准为主的车载专用短程无线通信标准成为发展车联网的关键之一。同时,研究实现车联网商业模式的有效路径,也是确保车联网良性发展的重要内容。1车联网产业的核心是安全业务10汽车通信技术自20世纪70年代起已经过三代更新,第三代从2005年至今,体现在汽车网络通信领域,通过车-车(V2V)、车-路(V2I)通信实现全网络化的汽车通信,这也标志着汽车通信进入了车联网时代。车联网也将经历三个阶段,一是孤立的GPS导航应用阶段;二是移动互联网应用+GPS导航阶段,使车辆与智能交通平台联网,实现导航、救援、信息服
3、务等功能;三是车-车、车-路、车-人协同实现安全预警、交通优化,达到人-车-路-环境的和谐统一。在车联网中,车载专用短程无线通信系统(DSRC,DedicatedShortRangeCommunication)通过车与车和车与路边单元之间进行通信,可为车辆提供路面信息与自适应导航等服务,保障了车辆行驶的安全性。此外,DSRC还可以实现高速公路的不停车收费、城市道路多车道自由流等功能,极大地提高了交通运输效率。车载专用短程无线通信主要由车载设备和路侧设备组成,车载设备置于车辆内,由无线通信和应用处理系统等组成;路侧设备安装于路侧,通过无线电信号与过往的车
4、辆通信,由无线通信和应用处理系统等组成,并有固定链路与路侧系统进行数据交换。其中,最为关键的是车路协同与安全技术。车路协同系统结构见图1:由图1可见,实现车路协同应以车路信息获取与交互技术、车路信息综合集成与服务技术和车路协同控制技术为基础,例如:基于浮动车数据(FCD,FloatingCar10Data)的交通状态信息采集方法,基于路链的交通信息表达体系,全信息条件下智能化、递阶分层的交通信息服务系统(实现基于混合交通信息融合与一体化集成的交通状态综合监测),智能车载和智能路侧技术(实现车辆运行安全监控与预警)。综上可以看出,车联网改变了传统智能交通
5、系统的通信模式,以更直接的方式帮助信息产生、传播和消费,将成为未来智能交通系统的核心组成部分。但是,现有的研究与应用,距离真正实现车联网中最重要的V2V和V2I通信管理有很大差距,基于传统理论和技术难以有效解决车联网系统以安全为主的核心问题。因此,谁掌握了车联网中V2V和V2I通信的核心标准与技术,谁就可能在车联网产业链中居于主导地位。2车联网标准的发展由于车联网产业链涉及汽车制造商、车载终端企业、交通信息内容运营及服务商等众多环节,其概念和标准也是“政出多门”。就标准而言,目前与车联网通信相关的国际标准化组织主要有IEEE、ITU-T、ISO、IEC
6、(国际电工委员会)和ETSI(欧洲电信标准化协会)等。2.1DSRC标准当前,呼声最高的DSRC采用了IEEE于2010年7月颁布的802.11p标准,该标准从802.11a协议修改而来,以支持高速移动环境中车与车、车与路边单元进行通信。10在汽车高速移动环境下除了要提供传统的数据业务外,最主要的是要传送实时的安全与管理消息,以提高车辆运行的安全性。为此,802.11p在物理层上将数据帧的保护间隔扩大到1600ns,使得能容纳的均方根时延更大;在MAC层上提供两种不同的无线信道,即用于传输高优先级安全信息的控制信道(CCH)和普通IP数据业务的服务信道
7、(SCH)。同时,802.11p协议中信息有优先级之分,系统的优先级分为用户优先级和应用程序优先级,高优先级的车辆和应用程序可优先接入,如警车、救护车以及安全信息等。美国FCC于2010年7月正式将5850~5925MHz(5.9GHz频段)的75MHz频率用于车载专用短程无线通信,并划分为7个子信道,其中包括1个控制信道和6个服务信道,每个信道的带宽是10MHz。控制信道承担安全信息的传输,服务信道承担服务信息的传输。由于安全和非安全信息在车联网中共存,为了确保车联网安全性,必须使服务信道能随时接收到控制信道的信息,随时接受服务管理。各个信道的主要用
8、途与允许的最大等效全向辐射功率值(EIRP)如图2所示。由于各信道的用途不同,优先级不同,所以
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