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车联网的前世今生(信息技术在汽车上的演进)

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车联网的前世今生(信息技术在汽车上的演进)

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https://chejiahao.autohome.com.cn/info/17481190?reply=reply

车联网技术的发展,见证了汽车从单纯的交通工具向智能移动终端的转变。从最早的车载收音机到如今的V2X技术,每一次技术革新都在重新定义人与车、车与环境的关系。本文将带你回顾车联网技术的前世今生,探索信息通信技术如何重塑我们的出行方式。

从用户需求和应用场景上来看,车载信息技术(车联网)经历了收音机、车载电话、车载导航、远程信息服务Telematics、V2X等演进。

车载收音机

提到车联网起源,不得不提摩托罗拉。Motorola,英文一词的前五个字母“Motor”表示汽车,“ola”则是“声音”之意,摩托罗拉即是“汽车里的声音”。这是什么缘分呢?1928年9月25日,保罗·加尔文(Paul V. Galvin)和兄弟约瑟夫·加尔文(Joseph Galvin)在芝加哥联手创立了摩托罗拉公司的前身:加尔文制造公司。两次创业失败的经历让他们偶然间掌握了生产小体积收音机的技术,加尔文对车载收音机进行了产品改进与升级。1930年加尔文制造公司推出了一台名为Motorola的车载收音机。Motor代表汽车与运动而ola则是取自Victrola(手摇留声机)的后缀。这款车载收音机已经推出受到当年美国车主的一致好评,毕竟开车的时候确实非常的无聊,有了车载收音机可以为枯燥的旅程带来非常多的欢乐。直到如今车载收音机已经是我们日常出行必不可少的一件重要物品之一,这股车载收音机的流行风也被敏锐的汽车厂商抓住,随后绝大多数的车辆在出厂时就会标配车载收音机,由于Motorola牌的车载收音机家喻户晓加尔文随即讲自己公司更名为Motorola。

车载电话

在没有手机的时候,如果你在车里举起一个布满按键的话筒在耳边、卷曲的电线绕过手腕,那就确实是人生巅峰了!

1946年6月17日,美国密苏里州圣路易斯的一名司机从中控台下拿出一支听筒,在自己汽车上拨打了史上第一通正式民用移动电话。


只不过这会还没有网络,没有互联网。提不出来车联网的概念。但车载通信技术,从最初的用户需求,引入了车载收音机,车载电话,那会可是还没有手机的。

车载导航

在没有GPS时,如何实现导航?

1981年,本田发明了世界上早期的车载导航系统——电子陀螺仪导航器。不同于现在的GPS卫星定位,该系统主要以仪器内的陀螺仪判断车辆行驶方向与位置。更有趣的是,使用时,需预先选择好对应的地图胶片,再手动标注目的地,然后将胶片插入仪器内(类似幻灯机),再以投影的方式将路线投射在地图上,使用者通过地图上的“光标”判断路线与位置。

后来GPS 开放,GPS导航才在汽车上普及起来。

车联网概念起源

工程落地,概念先行。1939年,第20届世博会在美国纽约召开。通用搭载了一个名为Futurama的模拟城市展厅,展示了通用对20年后的智能交通幻想。

在这个模拟城市中,有一个专职的交通管理中心,城市中运行着322辆配备了独立声音系统的车辆,所有的道路与交叉口都按照新的交通环境进行了设计。其中最为独特的是提出了自动高速公路的概念(Automated Highway System,简称AHS),AHS并非限定在一城之内,而是按照美国当时的情况,构想了一个利用高速公路网络打通美国的巨大模型。

Futurema实际上,就是车联网的一个雏形定义,它讲车与车、车与路之间,进行了连接,从而实现了自动高速公路AHS。

1966年,在参与阿波罗计划的同时,通用曾推出了一个用于概念验证的系统,名为Driver Aid,Information and routing,顾名思义,这套系统验证的就是救援、信息服务和导航。随后,通用还在底特律的测试场用两辆实车进行了功能测试。

时间再往后拨,来到1995年,这距离通用推出DAIR已经过去了近30年。这30年里通用在车联网领域并没有闲着,而是继续默默研发。1980年代,通用收购了EDS(Electonic Data system)。这家公司,正是1995年与通用联合成立OnStar的三家公司之一(另外一家是休斯电子)。1996年,OnStar横空出世,在芝加哥车展上正式推出,率先搭载在凯迪拉克上搭载。OnStar在推出之时,虽属于信息通讯领域,但是通用对其的定位确实安全工作,与安全带、安全气囊分属一类,并在当时,被通用视作下一代安全驾驶的主要技术。OnStar在1996年推出时,呼叫中心即提供紧急呼叫服务。

从此之后,OnStar便不断改进和升级。1997年,OnStar发布了业内第一个远程诊断技术。1999年,推出虚拟客服服务。2001年,在虚拟客服中加入语音识别技术。2003年,OnStar开始提供碰撞自动求助服务。2006年,通用首次对外介绍音控免提导航,并在2008年的CES上展示。2009年,OnStar推出了包括车辆追踪、被盗车辆远程减速和远程阻止点火的车辆安防服务。也正是这一点,OnStar被引进到中国,以安吉星的名字,为中国的通用车主提供服务。

至此,车联网才在汽车上有了更为广泛地应用。

车联网系统包含四部分,主机、汽车T-BOX、手机APP 及后台系统。主机主要用于的影音娱乐,以及车辆信息显示;汽车T-BOX 主要用于和后台系统/手机APP 互联通信,实现后台系统/手机APP 的车辆信息显示与控制。T-BOX 主要功能为信号收集以及服务器通信,实现远程诊断或控制。用户需要使用手机端 App 对汽车发送控制命令,并将操作结果反馈至用户 APP,能够实现车辆与 TSP 服务商的相互连接。现阶段 T-BOX 能够实现多种在线功能。T-BOX 的硬件中包含带有 CAN 解析功能的 CAN 芯片,该芯片与车辆上 CAN 总线相连,进而获取多样化的车辆状态信息,其中涵盖了车辆行驶里程、定位信息、报警信息、行驶状态、SOC 等数据信息,且这些数据能够被初步加密,进而在云端服务器进行解析,最终获得车辆状态信息后,能够进一步进行数据的处理和分享,实现车辆实时监控。

远程信息服务(Telematics: 车载信息系统::信息娱乐服务(Infotainment)、远程监、控远程诊断、车载紧急呼系统ecall等

V2X

辅助驾驶和自动驾驶需求:

单车智能感知的不足:

1、感知能力有限,仅对视距范围内感知,并且受恶劣天气 光线影响

2、计算能力有限,对算例要求高,成本高

3、通信能力有限,仅用4G蜂窝通信无法满足各种道路安全应用的低时延、高可靠性能要求。无法实现车车和车路之间的协同感知。

5G和V2X解决的问题:

在V2X通信收集获取前后与相邻车辆信息及道路交通信息。驾驶者在辅助信息的提示下,可提高驾驶行为的准确性与行车安全性,同时降低车辆的能源消耗,提升整体交通效率。

辅助驾驶阶段可以分为安全类、效率类、信息服务类等几种应用场景。将车联网(V2X)应用于辅助驾驶属于主动安全技术,可实现车辆及车路之间感知信息分享和协同控制管理,提升安全性,并提升交通效率。

自动驾驶(智能网联汽车,车联网)

考虑车车协同和车路协同来一起解无人驾驶问题。车联网通过交通参与者的信息交互及与应用平台的结合,实现自动驾驶安全。

在c-v2x出现之前,Telematics专指汽车通过安装3g 4g无线通信模块,实现与互联网和后台服务中心的连接。C-V2X标准提出后,能同时支持Telematics和V2X两类功能,终端合一。

车联网演进过程

第一阶段:功能型车载信息服务

2009年,上汽通用汽车将OnStar命名为安吉星并正式引入中国,在国内率先开启了车联网应用的前瞻探索。这一阶段的车联网主要是以汽车厂商为主导,通过在汽车上安装T-Box(Telematics Box)或者智能手机等终端设备,利用网络将汽车与云端服务器连接起来,实现对汽车状态、位置、行驶数据等信息的采集和传输,并提供基于云端计算和大数据分析的各种信息服务。

第二阶段:智能网联服务

随着移动互联网、物联网、大数据、人工智能等技术的发展,车联网进入了一个新的阶段,即智能网联服务阶段。这一阶段的车联网不仅仅是实现车与云的连接,而是通过更先进的通信技术和传感技术,实现车与车、车与路、车与人等多方面的智能信息交互和协同控制,从而提高汽车的自主驾驶能力和智能出行服务能力。

第三阶段:智慧出行服务

随着未来5G、云计算、区块链等技术的成熟和应用,车联网将进入一个更高级的阶段,即智慧出行服务阶段。这一阶段的车联网不仅仅是实现V2X的智能信息交互和协同控制,而是通过更广泛的网络连接和数据共享,实现车与社会各方面的深度融合和价值创造,从而提供更多元化、个性化、智慧化的出行服务和生活服务。

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