汽车车载网络应用论文

摘要：该文通过介绍车联网的基本概念，对车联网的体系结构进行了分析探讨。研究分析了车联网技术发展中存在的关键技术主要有智能交通技术、RFID技术、车联网协议研究、传感器技术，并对车联网能够提供的应用服务进行了归纳总结。今天小编给大家找来了《汽车车载网络应用论文(精选3篇)》，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助！

汽车车载网络应用论文 篇1：

未来的车载电子终结者

当大多数车迷意识到仅仅将汽车作为一个交通工具使用越来越不划算时，对车的附加功能要求也会更多。这时在车内装载GPS、音响设备、视频系统也就会越来越频繁，这本身无可厚非，可车内当真寸土寸金，在本就狭隘有限的空间里还横七竖八摆设各种玩意儿，甚至引来“飞线”无数，我想即使这些设备能帮车主飞向太空，也没人乐意。正因为如此，“整合”渐渐成为大家唠叨最多的关键词，而车载电脑也就应运而生了。

为什么得在车中玩电脑?

需求决定应用

作为车主，很难逃过这样一个魔咒——一旦买车，就会越来越依赖于车，越来越迷恋车，这似乎成为大多数中国车迷怎么也逃避不了的一件上瘾事儿。与几年前买电脑情况类似，看来汽车也是种能让人轻易上瘾的药，一旦“中毒”，什么仙丹估计都救不回来了。来看看目前车迷们为爱车定制的这一长串车载设备名单吧——音响、DVD已经算是“常规”的配置，甚至在80后或者90后这样的标新一族眼中，这些设备已经稍微有些土气和过时，取而代之的则是笔记本电脑、GPS这样的“高科技”设备。在年轻一代车迷看来，他们的需求和愿望越发简单和直接——只要能在家里用的，统统给我搬到车上!

正因为需要满足众多要求，车载电脑这类整合型设备得以拨云见日。车载电脑从本质上说可以理解为一种高度集成化的车用多媒体娱乐信息中心，它的核心优势总结起来非常简单——车载电脑有着无限的扩充性，许多常规及超前的应用，在车载电脑上都可以得到整合，从而在一个设备上来完成。从最简单的DVD播放、音乐播放，到目前红得发紫的GPS卫星导航、移动商务性质的办公与行业应用，OBDII行车数据显示、Wi-Fi/3G无线上网、声音控制功能、外国最流行的XM卫星电台、PC游戏、卡拉OK、数码电视等等，功能多至数之不尽。而且最关键的是——一台普通的车载电脑才几千元而已，不仅方便，而且性价比也很高，不会给车主带来较大的经济负担!

这里还要澄清一个概念，那就是车载电脑并不完全等同于车载笔记本电脑。虽然在车载电脑上能做的事情，笔记本电脑也完全可以代替(也就是说两者在功能上基本相同)，但车载电脑更强调内嵌，以及与车的一体性，从外观上说，它外观更加小巧、集成度高。而车载笔记本电脑更多是为了迎合车载的某种实际需求而进行的一种灵活和临时的折中方案，在有效性和美观度方面与车载电脑不尽相同。

广阔的可延展空间

之所以如此看好车载电脑，除了车载电脑本身价格相对低廉，功能性较多之外，恐怕大家更看中的是它广阔的延伸空间。刚才已经说到，与其他车载设备功能相对专业单一不同(例如车载音响专注于高质量的音乐、而车载GPS或许主要服务于车主的导航需求)，车载电脑具有的是理论上无限的拓展性——也就是说，从理论上说只要能够在普通电脑上应用的设备或功能，就都可以应用在车载电脑上，这无疑最大限度地满足了各种人群的需要。看看车载电脑的构成就知道了——Mini主板、硬盘、显示屏，支持RJ45接口、VGA接口、USB接口、并口、RS-232串口、PS/2键盘鼠标口和固态盘接口，这几乎将目前大家能想象到的应用一网打尽。例如可以将USB接口和MIDI接口连接到游戏手柄或其他终端游戏设备，就能满足小朋友车内游戏的需要，而USB口连接手机、移动硬盘、摄像机、PDA、iPod等数码设备，又能让时尚的帅哥辣妹心满意足。此外，对于网虫型车主，车载电脑还能通过GPRS/CDMA 1X以及Wi-Fi等方式连接互联网，同样让你随时“联通”世界……

随着汽车行业的剧烈竞争，众多厂家已经想方设法推出更加智能化的设备，车载电脑已经被列为其中的重点。所以我们可以看远一步，在不太遥远的未来，针对车载电脑这样的集成产品所特定开发的功能会越来越多，车载电脑这个集多种功能于一身，在有限的空间里为用户创造最大价值的玩意，最终会演变成为车内必备的功能平台!

车载电脑(改装)的历史和兴起

20世纪谈到车载电脑的历史和兴起，还是先得从欧美等几个工业强国说起。车载电脑正是起源于九十年代初的欧美国家，而且随着汽车工业的普及化和个性化越来越红。当时许多发达国家提出了一种所谓智能交通系统(即ITS)的概念，它是一种包含了计算机、移动通讯、自动控制等使车辆更具舒适性、娱乐性、安全性、方便性的多项技术，而基于PC平台的汽车信息化正是实现ITS技术的基础和必要条件。所以，这项技术慢慢演变成为车载电脑技术的雏形。

不过，车载电脑真正意义上的诞生，还得从比尔·盖茨和它的微软帝国说起。当时他们提出了一个“AutoPC”的概念，并潜心致力于开发和搭建AutoPC的软件平台，其目的是再造一个PC市场，使人们在汽车中也能使用平时在家和公司使用的网络服务。沿袭着这一思路，1999年美国通用汽车提出了“网络汽车”的概念，随后“智能化汽车”、“IT化汽车”等概念也应运而生。车载电脑的概念和技术核心从这之后真正走向成熟——到2000年，欧洲和美国50％的汽车安装了尚未正式独立称之为DVD系统或GPS系统的“车载电脑”系统，而到了2002年，日本著名的汽车制造商丰田与微软签署协定：将在丰田汽车上安装带有“Windows CE”操作系统的车载电脑。据丰田公司当时估计：至2006年将有33％以上的丰田汽车装配车载电脑。这时，“车载电脑”才算真正走向前台。

但是从目前车载电脑的发展来看，由生产厂商直接在汽车出厂前加装电脑系统的几率还并不是很大——目前的车载电脑更主要集中在所谓的“后装”市场，即车主在购车后，根据自己的需求自主(或求助经销商)安装车载电脑。这种安装方式比较简单和传统，因为车载电脑的主要组成无非也就是主机、显示屏、连接线及车载电脑的相关软件等，只要将主机安装在后备箱中，通过汽车门板引出电源连接线及音箱线，并且连接到置于中控台上的液晶屏幕上即可，一方面保证车主操作更加方便，一方面确保电脑尽可能稳定运行。它的优点在于不占用中控台本已狭窄的空间，此外主机在后备箱中既美观，也方便电源取电，保证电脑的续航能力。此外，从经济因素上考虑，色无疑也更加节省，所以“后装”也是目前欧美汽车强国中主流的应用模式。而像丰田这样，车载电脑在汽车出厂前由生产厂商直接安装完成的，也被称之为“前装”，其优点是整合度更高，发生故障的可能性相对更小，而缺点则在于自己个性化定制的成分不够(例如加装多功能读卡器)。

选择以DIY或者改装为主的后装方式，还是选择出厂前就一切搞定的前装方式，要根据大家自己的需求而定。我们建议对汽车线路和计算机硬件系统不熟悉的车主对DIY“止步”，转而求助于汽车连锁店的专业改装人士，相反对汽车有一定研究的车主则可

尝试购买设备，并按说明自行连接。

加装方式介绍

上文对于车载电脑改装方式的简单介绍想必已经勾起了大家的兴趣，特别是技术型车主，兴许对于改装已经是跃跃欲试了。可除了便携类的车载电脑属于成品，性质相对单一以外，需要改装的车载电脑却是寥寥几句难以说清的，下面再详细介绍一下。

常见车载电脑方式介绍

后装

上文中已经讲过，“后装”这种技术含量高、经济实惠的改装方式是目前改装的主流，因为它在成本、性能、兼容性等几个关键点上更容易达到一个平衡，也能够满足车主DIY的乐趣。对于有家用电脑组装经验的人来说，学习车载电脑的改装几乎能够触类旁通，因为车载电脑和普通家用电脑的区别无外乎是对空间的要求更高，对能耗要求更低而已，真正组装步骤基本相同。而且这种“拼积木”方式所需要用到的所有“积木”在电脑市场或网络上都能购买到，其中较重要的包括主板、机箱、电源、硬盘和显示器等，事实上后装方式真正的难点，还是在改装者对各种配件的选购和有效结合上。

a、主板：在车载电脑领域，主板是最重要的设备，因为它直接决定了车载电脑主机的大小。目前在市场上的DIY车迷多使用我国台湾威盛电子生产的MINI-ITX系列主板。该系列是威盛的一个专业车载主板系列，其中有包括车迷心中一些非常经典的产品型号，例如M10000。从名称中可以看出，该系列主板最大的特点就是小巧“迷你”。此外，选择它的理由主要在于是价格适中，低能耗。除了威盛，来自我国台湾的精英等家用电脑主板品牌厂商也在进行车载主板的研发和市场销售。至于与主板所搭配的处理器，由于车载电脑任务对运行速度要求并不高，所以通常采用1GHz以上处理器即可，即使后期升级更换也非常方便。

b、硬盘：车载电脑多采用笔记本硬盘，这是因为它比普通串口硬盘的防震保护性更强，此外能耗相对更低。对于某些有特定要求的车主，也可采用灵活性及移动性更强的CF卡作为存储设备。在这一点上后装方式非常灵活。

c、机箱电源：车载电脑由于汽车空间有限，只能选用体积尽量小的机箱，以方便安装和缩小占用空间。当然如果特定车型后备箱足够大，能容纳一个庞然大物则不在此列。另外，目前某些产品开发商也在研发带吸入式光驱的机箱，这种产品包容性更强，但如果采用这种机箱则需要将它放置在中控台或副驾位置，也稍微更占空间，如何平衡则要看大家对光驱的具体需求。这里重点要说说车载电脑的电源，这是除主板之外车载电脑的另一个核心，因为车载电脑的电源比起家用电脑更需要采用稳压措施——汽车供电不稳定，车在启动或加速时，都会对主板的电源产生冲击。如果主板对电源的承受能力弱，也很容易出现死机，或操作不正常等情况。目前在车载电脑的电源部分，多采用带ITPS(Introducing theAuto Power Sequencer)功能的电源，它的好处在于能够借助汽车的ACC开关来控制车载电脑的启动和关机，相当于同步了汽车和电脑的启动。当然，有时候车主并不需要每次启动汽车时都同步打开车载电脑，这时在信号线上外接一个控制开关来控制即可。采用这一功能真正实现了随车自动开关，停驶它会自动切断电源，防止无谓消耗汽车蓄电池中的电量。

d、显示屏：车载电脑局限于空间尺寸，所以得要尽可能采用与汽车内部大小比例恰当的屏幕，目前显示屏的种类和尺寸都特别多，最常见的产品包括了伸缩式显示屏以及触摸式显示屏。伸缩式显示屏顾名思义，是一种较为节省空间的做法，但对于操作频繁的车主来说，这一功能又显得有点华而不实。而触摸式显示屏大都放在中控台，触摸操作使得车主控制起来更加方便。此外，吸顶式显示屏等在市场中也越加常见。

前装

因为由汽车生产商直接在出厂前完成，留给自己DIY的余地几乎为零，所以前装方式更规范更系统化，出现各种兼容问题的可能性也相对更小。不过，其实坦白讲在硬件构成上，前装与后装并没有太多不同——前装车载电脑大多也还是采用基于威盛主板，只是对产品规格定制，使得主板尺寸更精巧，更加配合车内空间的使用。由于其使用能耗较低的CPU，所以可以采用无风扇静音模式启动，一旦电脑安置在中控台，则噪音方面控制得更好。当然中高级车载电脑还可能进行分布式规划，例如将主机分为司机控制部分、显示部分、乘客控制部分，并且可以分开安装，最大限度利用了车内有限的空间。此外，在与平台软件的结合度上也是前装方式的另一个优点，车载电脑系统在汽车出产前已经经过了详细精确的测试，有的设置绑定了微软的操作系统和各种多媒体软件，所以用上去更加方便自如。在常见功能上，一般包括影音媒体功能、GPS导航功能、地点查询、紧急联络等必须功能。

虽然前装在技术上几乎不存在障碍，而且看似汽车生产商考虑得面面俱到，但现在大家还是有一点担忧——随着车载电脑扩展性的不断提高，前装形式的车载电脑如何进行无缝升级?目前的前装系统大都与家用电脑看齐，家用电脑上有哪些常用外部接口，车载电脑上基本相同。例如USB、VGA、PS2、音频接口等，但家用电脑的升级非常容易，相对来讲，汽车生产商或4S服务商能否做到有效升级，费用如何，目前还没有定论。

总的来说，前装方式是一个更加简单直接的车载电脑安装方式，它的形成主要与汽车生产商的服务一体化概念相关，更加针对中高端汽车用户，当未来各大厂商能够将车载电脑的升级服务跟上，并适当考虑用户的个性化需求时，前装方式的前景将更加看好。

什么人需要车载电脑?

虽然车载电脑最有价值之处在于适用性广泛，但从目前的需求和功能实现看来，它的应用仍然可以划分出几个主要客户群。根据这些客户群的细化需求不同，车载电脑改装和配置也有所不同。

有移动办公需求的商务人士

在国内，经济宽裕的商务人士仍然是汽车消费的主角，这群被外界标榜为时尚精英的工作狂实际上无时无刻都忠于自己的事业，对于办公效率非常敏感，所以在车载电脑上的消费需求最为旺盛，而针对他们的车载电脑产品考虑更多的也是办公、移动处理功能实现的稳定、高效。前几年，以笔记本电脑、UMPC为首的便携产品多出现在他们的车内，但从2007年开始，内嵌式车载电脑以丰富软件功能和异常出色扩展功能、升级速度快等慢慢吸引了这群人眼球。这类人群对车载电脑的要求很明确——操作尽可能简单、方便，显示屏尽可能大(使该系统的外观显得更为华丽气派)。

追求新奇酷玩的时尚一族

与中高端成功人士相比，年轻一代车迷在经济能力上或许要窘迫一些，但是在对爱车的改装上，他们可是出手阔绰，再加上他们极具精力，以及在技术方面的好奇心和研究能力，所以仍然是车载电脑消费的主力人群。通常来说，他们都

会选择DIY方式，而且并不会满足于简单在车上加载一台电脑，而会追求技术含量较高、细节要求更多的电脑改装方式，例如如何协调显示屏的位置、如何将线路设计得更加天衣无缝，甚至如何将导航、工作、娱乐等软件合理集成等问题。不过要想成为这样动手能力超强的改装狂人，至少需要对电脑、网络和汽车线路操作熟练才行。

新潮时尚的三口之家

一个人在社会上可能扮演多种角色，朝九晚五时可能还是西装革履，一踏进家门，则又成为一个好丈夫、好爸爸。车载电脑也一样，面对一家三口的不同需求，车载电脑无疑是最好的解决方案，它的多功能性恰当地满足了不同男女主人以及小孩子的需求。当然，目前这类人群在国内的开发还不够，不过也可能成为车载电脑市场一个潜在的“爆发点”。

车载电脑技术未来的发展

坦率地说，车载电脑技术在国内到底能发展到什么样，什么时候能够出现强势井喷还不明朗。不过从近两年国内疯狂的GDP增长和城镇居民消费习惯的改变可以推断，汽车消费的高峰期已经初见苗头，或许是因为油价和房价两座大山的无情“压榨”，才让一大部分本应进行汽车消费的潜在客户一忍再忍。结合实际情况，有汽车业内人士分析指出，估计高峰应在2010年左右，而它也将积极带动汽车行业相关配套、服务业的发展，所以对于车载电脑的技术前景，我们仍然可以看高一线。

此外从国家相关的政策推动上来看，我国从去年开始已经在尝试对智能交通等现代化交通模式进行试点，也出台了相应优惠政策推动该产业的发展，发展智能交通(ITS)已经写入我国“十一五”综合交通体系发展规划，国家汽车计算平台工程项目即将在国家有关部门的主持下在全国展开，这就给车载电脑的技术研发提供了极大平台，同时也说明管理层也看到智能车载系统的应用市场已形成一个巨大的产业需求，有意识地将它向产业化、系统化引导。目前在技术研发方面，国内某些厂家已经具备了较为成熟的技术研发能力，例如北京的智通有道、奥泰视景，香港的卡欧等厂商，在车载电脑产品上都有着丰富的经验，一方面不断培育车载电脑市场，同时也加紧对新一代产品的技术开发力度。而作为软件厂商，微软目前的Windows XP或MCE已经能够满足系统平台需求，一些车载电脑的专用软件，如导航软件、视听软件也越加丰富，软件将不会成为制约车载电脑技术发展的瓶颈。参考车载电脑技术更为成熟和强势的欧美和日本市场，其实车载电脑的技术研发和应用已经非常普遍，预计到2015年，估计欧美和日本将把车载电脑作为汽车的标准配置，到时候的车载电脑将涉及计算机、汽车电子、通讯协议、无线传递、GIS/GPS等技术，而且很可能将具备车主声音识别能力等高级个性化功能。当然，由于发展延迟，国内车迷估计还得多等上几年。

畅想未来，我们心目中完美的车载电脑应该演变为能够支持多种应用程序的嵌入式计算机，换句话说就是把我们日常用的个人电脑小型化，并且完全搬到汽车上，成为一个智能化的外设。甚至今后车载电脑还能帮助车主管理汽车本身的数据，例如通过汽车上的节气门开启度传感器、曲轴转速传感器、氧传感器、水温传感器等一系列传感器采集汽车的相关信息，并根据这些数据来指挥控制喷油器、点火控制器等等，从而管理汽车的行驶系统。随着车载电脑技术的不断进步，它必然将肩负起越来越多的重担，成为更加强大的电脑系统，帮助我们更简单地在汽车上工作、生活!

那些爱车爱车载电脑的人们

车载电脑发展现状

目前在国内，泛义的车载改装(包括车载电脑、GPS、音响等广泛意义上的改装)发展相对较好的是临近中国香港的广东地区和消费能力强、消费观念较为成熟的上海地区，在珠三角的广州、东莞、中山等地，由于受到中国香港影响较大，所以早期主要效仿中国香港同行的模式发展，后来又不断接触到中国台湾的改装潮流，在融合两种改装风格后逐渐形成了现在广东的改装风格雏形。发展至今，车载改装已经成为广东80后甚至90后年轻人的一种时尚潮流，改装者间形成了固定的好友圈，互相切磋经验及观摩车改实例。而上海地区则由于消费电子产业和汽车工业的发达，引得车载改装渐入佳境，目前在电子设备与汽车的结合上已经走在国内前列。至于国内其他发达地区，例如北京、天津、大连等，虽然也集中了一部分车载改装爱好者，但集群效应还不明显，很难形成较大规模。

不过，即使拿国内发展最好的上述地区(甚至包括港澳地区)与欧美国家相比，我们的发展速度仍然显得严重滞后，而且坦率地说，差距还很大。其中最主要的区别就在于大家对于车载电脑改装的理解。在欧美市场，车主使用成熟的车载电脑产品，与使用普通的车载音响无异，而且他们也更加习惯于车载产品能够根据自己不同的习惯得到不同的定制，这使得产品生产商被迫不断推陈出新，使市场充满了新的挑战和生机。此外，欧美将近50％的新车型和90％的豪华车型都将在接下来几年渐渐具备部分互联网功能，这意味着其中的许多车都将应用车载电脑系统，所以欧美车主和制造商的目标已经上升为将最新的车载电脑更加娱乐及舒适化，而不再是简单地将电脑产品附于车中。车载电脑对于他们而言，更像是一套完全成熟的解决方案。

反观国内现状，其实在产品端，国内的产品制造商同样具备很强的技术研发实力，甚至在主板等某些方面，我国台湾的电子巨头威盛、精英等厂商已经达到了国际水平，但是在解决方案的研发和执行上，国内几乎还处于起步阶段。以导航为例，虽然车载电脑可以完成导航工作，但我国对于地图数据控制严格，并且随着奥运等盛会的临近，国内对基础设施和道路网络进行的大规模升级改造还未完成，道路信息变化极大，就算是专业的GPS软件开发商，也需要经常对地图和软件进行更新，才能满足车主的需要，而如果在车载电脑上使用导航软件授权，那么更新费用、维护费用如何分解，谁来承担?这些都是目前国内无法解决的问题，所以即使有厂商生产出车载电脑并安装导航软件，对于车主来说可能的结果却是导航准确率低，售后服务差，久而久之形成恶性循环，当然用户就越来越少。也就是说，国内目前所缺少的，是一条真正的车载电脑产业链，当然，这不是少数人能够急出来的，我们只能“无奈”地期望未来的几年，国内汽车消费能力的大幅度提高，使得车载改装在中国被更加广泛地接受，产业链慢慢完备，当然，也包括价格的下降。

车载电脑厂商介绍

在国内外有许多著名的车载电脑产品生产商，它们中有的提供整套产品，有的也提供各种车载电脑配件，还有的甚至会给某些汽车大品牌做OEM，正是它们的坚持和努力让车载电脑行业越来越广为人知。

美国易腾迈(Intermec)

美国易腾迈是一家涉及有线/无线自动数据采

集、Intellitag、RFlD、移动计算系统等多种复杂解决方案的全球化公司。它的车载产品多用于行业领域，出色的稳定性和全面性是它的最大特点。

韩国INFILL

韩国INFILL公司在车载电脑产品行业中的地位超然，尤其中高端产品的开发上优势巨大，在产品设计细节上十分优秀，例如电脑内部的硬盘和光驱都带有减震系统、显示器也带有记忆功能，可随车主的来去自动选择待机/播放。其2007年的新款车载产品T3和T5，甚至2008年的新品G4，一经推出就得到广泛关注。

日本东芝(TOSHIBA)

东芝这样的世界级品牌，不用详述大家也都不陌生。东芝生产的车载电脑产品以体积小巧、功耗低闻名，并且在屏幕显示方面，有着多年液晶平板电视生产经验的东芝当然更具经验。

北京智通有道科技有限公司

北京智通有道科技有限公司是一家专业的车载便携电脑的方案及设备提供商，主要针对终端用户开发和销售多个系列的车载便携电脑，在国内口碑很好。它们的产品系列中，G100是名气较大的一款。采用X86架构设计的G100，不仅性能强大，散热良好，而且电池续航能力强，内置无线网卡和蓝牙模块，无论上网办公、娱乐聊天或GPS导航都能够满足。

深圳鑫合利科技有限公司

深圳市鑫合利科技有限公司是一家专门研发、生产和代理计算机系统网络产品的专业厂商，在车载电脑以及嵌入式系统领域具有丰富的经验和优势。它们的主要产品为车载电脑CARPC整机，也包括车载电脑电源(车载电脑DC/DC电源)、车载电脑CARPC机箱、车载电脑显示器、嵌入式ITX主板、DOM电子硬盘、网络计算机(NC终端)、防火墙网络系统、VOD视频点播系统、机顶盒系统等相关配套产品。

威盛(中国)科技有限公司

大名鼎鼎的威盛电子不仅在家用电脑(含笔记本电脑)芯片及主板方面叱诧风云，在车载电脑方面也具有较大的优势，特别是其Mini主板系列，几乎成为车载电脑改装中主板的第一选择。威盛产品不仅能耗低，而且运行稳定，非常适合车载环境。

武汉蓝星科技

武汉蓝星科技是国内一家老牌的车载系统改装设备生产商，其品牌“蓝惠”车载电脑在国内老用户中印象深刻。“蓝惠”车载电脑由几个部分组成，其中GPS导航系统能提供专业的导航服务，为用户提供专业级影视欣赏和音乐播放，并支持各种视频和音乐播放格式，而无线上网办公通讯系统可使用户实现电子邮件、文件服务器、浏览信息、电子商务等众多功能。

车载电脑的盛会

无论生产厂商如何努力，最终市场能否大红大紫，还得由消费者的认可度来决定。为了打动更多消费者，车载产品近年来频频参加一些国际级展会，以此提升产品曝光率和美誉度。所以如果大家是不折不扣的车载迷，一定不要错过下面的展会。

CES

美国国际消费类电子产品展览会(CES)的名气不用赘述，作为世界最大的消费类电子产品和技术的年度会展，其规模在全美各类年度会展中首屈一指。该展始于1967年，迄今已有40年历史。2008年举行的CES展会是具有历史意义的第41届盛会。经过40年的发展，CES展业已成为世界上规模最大、水平最高和影响最广的消费类电子产品展览会，齐聚全球各大知名电子、制作、消费若干行业。今年1月，CES刚刚结束，其中索尼和威盛的各种车载产品都引起了大家极大兴趣。

美国汽车配件展

美国拉斯维加斯国际汽车零配件展是由美国汽车设备及零配件市场协会组织的专业汽车配件展，每年举办一届，在拉斯维加斯国际会议中心举办，是世界最大的汽车制造业贸易博览会，得到了美国商业部的支持。与CES不同的是，该展会更加专注于汽车配件领域，所展出的产品更多是成品(CES中包括部分概念性产品)，对未来几年车载设备和产品的发展具有较强的指导作用。

上海国际汽车零配件展览会

作为汽车行业中新兴的展会，上海国际汽车零配件及相关产品展览会已经连续在上海举行了几届。由于具备上海市汽车行业协会、上海汽车配件流通行业协会等背景，所以自举办之初，就形成了一定的影响力，随着几年发展，目前已成为国内汽车零配件行业中最具规模的展会之一，国内许多车载设备爱好者也常常带着自己的作品在展会中亮相。

中国(广州)国际改装车展览会

广州的国际改装车展览会是我国汽车改装市场上专业性最强、技术含量最高的展会，这也得益于国内的改装高手云集，该展会事实上更加类似于一场改装秀，不同车迷所自行研究、甚至开发出具有知识产权的改装产品都会闪亮登场，接受专家或同行的点评和建议。该展会虽然发展的时间较短，但已当之无愧地成为国内汽车改装行业展会的“领头羊”。

现在、未来

国内改装现状及展望

几年前甚至更早的十几年前，人们曾经“异想天开”地对汽车智能化进行了近乎于梦一样的畅想，然而今天却证明，信息技术革命的快速发展不断推动着汽车产业的快速发展，无论是美国、欧洲、日本，乃至中国，在电子技术开发商和汽车制造商的共同努力下，当时的梦想已经一点一滴实现着。如今的车载电脑系统已经被广泛地应用到家用轿车、货柜牵引车、商务车、旅游车、豪华车等众多车型。并且，电子产业和汽车产业的发展将会促使车载电脑进一步拓展功用，智能化汽车终究会成为现实。

在车载改装起步较晚的国内，虽然汽车智能化或车载电脑改装的发展也已出现雏形，但受到汽车消费的制约，国内用户还很少能够真正体会甚至亲身尝试大面积汽车改装，不过随着汽车消费高峰的来临，改装浪潮早晚会让国内车主们心动，这就好比几年前的车载家庭影院一样，当年大家不也一个劲在自己的车上加装音响或VCD，以便于获得更愉悦的感受吗?VCD、DVD、CD、TV在车上的拓展将家庭影院搬进了汽车，在车上看电影、听音乐、看电视将不再是梦想，而车载电脑等智能化设备的扩展，将为人们的生活增添更多必要的科技感与时尚感，满足人们更多的需求，而汽车也变身为一个多媒体视听中心、网络中心、移动办公室……这无疑是“汽车革命”中又一个我们能想象到的令人激动的变化。

今后的时代，是一个网络为主导的时代，可别把这个“网络时代”和目前的网络应用简单地画上等号，与将来相比，现在的网络应用最多算是雏形罢了。我们能够想象，在不远的将来，网络和车载电脑系统将无缝结合，在车内能够获得更多信息，例如车主可以按月付费的方式，在车内通过网络接收或发送信息、控制家用电器开关、甚至接入网络可视电话等服务。根据今年CES的消息，比尔·盖茨已经宣称将于今年春季推出一套新版基于汽车的平台软件，其中将包括让汽车、电脑及其他设备能够紧密相连、协调工作的技术。微软的强势加入无疑将使得汽车网络时代更快驾临!

眺望未来，汽车将不再单纯作为一种工具，而是作为我国生活的一部分，更加科技化、更加多样化地出现在我们周围，这意味着科技的进步和生活效率的提高，实在是我们生于这个年代的福气。

汽车车载网络应用论文 篇2：

车联网技术的研究

摘要：该文通过介绍车联网的基本概念，对车联网的体系结构进行了分析探讨。研究分析了车联网技术发展中存在的关键技术主要有智能交通技术、RFID技术、车联网协议研究、传感器技术，并对车联网能够提供的应用服务进行了归纳总结。

关键词：车联网；智能交通；体系结构

Research on Car-network Technology

CHEN Xian-zhou

（China Gezhouba Group Corporation， Wuhan 433124， China）

Absturct： In this paper ，the basic concept of the car-network and the sysem structure of the car-network is discussed. the key techniques ，such as intelligent transportation technology RFID technology， car-networking protocol research， sensor technology are researched and analysised，at the same time ，the application of the car-technology were summarized.

Key word： car-network； intelligent transportation technology； sysem structure of the car-network

1 概述

随着科技的飞速发展，物联网（Internet of things）被认为是继计算机、互联网与移动通信之后的世界信息产业的第三次浪潮， 很多国家积极的开展物联网方面的研究。中国在2010年的全国的两会上明确提出要利用物联网技术推进经济的转型和升级。物联网技术已经成为国家重点发展的战略性新兴产业。

通过物联网技术，可以构建无处不在的网络，实现没有空间界限的物品的流通。物联网技术已经在很多的领域得到广泛的应用。车联网就是物联网在交通领域的具体应用。车联网，是指装载在车辆上的电子标签通过无线射频等识别技术，实现在信息网络平台上对所有车辆的属性信息和静、动态信息进行提取和有效利用，并根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管和提供综合服务。

车联网是新兴的技术，关于车联网技术全面介绍的并不多，该文以车联网作为研究对象，对车联网的基本概念，关键技术以及体系结构进行了介绍。

2 车联网的基本构架

车联网[1]是指车与车、车与路、车与人、车与传感设备等交互，实现车辆与公众网络通信的动态移动通信系统。它可以通过车与车、车与人、车与路互联互通实现信息共享，收集车辆、道路和环境的信息，并在信息网络平台上对多源采集的信息进行加工、计算、共享和安全发布。车联网系统架构[2]可分为感知层、网络层和应用层等三个层次。

1）感知层：负责信息采集与发布，信息的采集主要利用汽车配备的车载信息系统通过CAN总线网络技术采集车内各电控单元与车内各传感器的实时数据，这些信息能够实施反应车辆行驶状态、车辆位置、车辆安全与车辆识别；信息的发布是指来自路侧设备或数据中心的交通信息在车载信息系统上的发布，包括路况、事故、天气等信息。

2）网络层是建立在现有的移动通讯网和互联网基础上。车联网是通过各种接入设备与移动通讯网和互联网相连，网络层完成后台鉴权认证并从银行网络划帐。网络层也包括信息存储查询，网络管理等功能。网络层中的感知数据管理与处理技术是实现以数据为中心的物联网的核心技术。云计算平台作为海量感知数据的存储、分析平台，将是物联网网络层的重要组成部分，也是应用层众多应用的基础。

3）应用层可分为两个子层，下子层是应用程序层，主要功能是进行数据处理，车辆网的各种具体的服务也在这一子层进行定义与实现，现在一般认为采用中间件技术实现车辆网的各种服务是较好的选择；上子层是人机交互界面，定义与用户交互的方式和内容。应用层使用的设备主要是一些提供网络服务的服务器和用户使用的车载信息系统等。

3 车联网的关键技术

车联网是一种全新的网络应用， 是物联网技术在智能交通领域中的应用体现，是新一代智能交通系统的核心基础。车联网的普及和应用涉及到一些关键的技术有待解决这些难题涉及到车联网的每一层。

1）射频识别技术（Radio Frequency Identification ，简称RFID）。RFID是一种无线射频识别技术，由读写器、天线和标签组成。当标签靠近到读写器和天线组成的感应范围时，标签会将存储在芯片里的数据发送给读写器，读写器会将数据上传至信息系统。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。

2）智能交通[3]（Intelligent Transport System，简称ITS）。是一个基于现代电子信息技术面向交通运输的服务系统。它的突出特点是以信息的收集、处理、发布、交换、分析、利用为主线，为交通参与者提供多样性的服务。ITS系统将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术以及计算机处理技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系，而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合运输和管理系统。

3）传感器技术及传感信息整合：传感器技术及传感信息整合可以说是车联网发展的宽度的体现，也决定了车联网应用的基石。“车联网是车、路、人之间的网络”，因此车、和路得信息的获取使车联网技术发展的基础和关键。通过车传感器和路的传感器来获得数字化的车路信息。同时，通过车联网，将车路信息状态传输到控制服务中心，实现传感数据的融合。

4）开放的、智能的车载终端系统[4]平台数据处理技术

能够互动的车载终端及运营平台是车主获取车联网最终价值的媒介，可以说是网络中最为重要的节点，它直接反映的是车联网的应用端。应用端的发展是推动技术更新的源动力。当前无论车载终端还是运营平台，源于功能的局限性，可以说是一个比较封闭的系统，很难有进一步发展的空间——因为应用少，辛辛苦苦开发了上网功能，却无特色的应用及服务可用。可喜的是行业内开始已经有很多应用，比如荣威350-应用安卓车机方案，集娱乐、上网、地图查找与强大的后台运营平台实现互动，远程提供服务。还有一些有后台运营开发能力的企业，也是在其后台运营平台上下功夫，结合市场的需求，在后台运营上不断增添新的服务项目，提升整体的服务水平，而这个也有赖于平台运营数据处理的能力以及前端传感器端共同技术整合及提升。

5）通信技术

车联网采用两种通信技术，分别是无线通信技术和移动无线通信技术。无线通信技术主要是指近距离的通信技术，主要采用RFID传感设备，以及WIFI等技术。移动无线通信主要指的是GPRS、3G、LTE、4G移动通信技术。车联网采用发展比较成熟的通信技术，因此对车联网来说，主要是如何将这种技术应用在车辆网上面。

6）协议研发

车联网是一种全新的技术，因此车联网的协议应该研发合适于车联网应用的协议，传统的TCP/IP采用的是分层的思想，因此，车联网的协议，也可以考虑根据车联网三层的体系结构的模型分层来进行研究和分析。车联网需要和Internet进行连接。因此，在分析和研究车联网技术的时候，应该考虑协议的转换的问题。车联网的网络协议应该能够让车联网能够和Internet信息实现互通。网络的拥塞控制，数据传输的安全性，网络的差错控制等都是车联网协议开发应该考虑的问题。

4 车联网的应用

车联网是一种全新的概念与应用， 具有广阔的应用前景和商业价值，车联网所能提供的主要应用主要在三个层次。

1）初级应用：在这个阶段，车联网的应用主要是在导航、交通事故处理、动态交通信息的提供、车辆防盗系统方面。系统通过3G网络技术，使车载终端和互联网连接，实现呼叫中心的信息服务。

道路事故处理系统：实时及全面的行车数据使事故现场轻松的在电脑上得以重现；将对交通管理、保险等传统行业带来革命性的创新模式。

动态交通信息：通过车联网的终端控制中心和车载断，车主可以查看实时的交通路况信息。同时终端的导航软件能够将实时的路况信息在地图上显示出来，能够及时的告诉车主哪里交通堵塞，哪里通畅。

车辆防盗系统：车联网中的防盗系统，除了有防止汽车被偷窃的功能外，还有能够及时的跟踪丢失的汽车，定位丢失的汽车，能够通过远程的控制让丢失的汽车自动的停止行驶。

紧急救援系统：紧急救援系统主要是借助卫星定位，与紧急救援实现高效对接；系统能够实时的将故障信息传到服务中心，服务中心提供个性化的服务为车主提供全方位的汽车生活体验。

2）中级应用：主要通过车载的系统，为车主提供智能化的服务。主要在以下几个方面

车辆的安全预警：车辆的安全预警包括超速预警、弯道行驶预警和危险路段的识别和安全驾驶预警。通过对弯道特征、危险路段特征、驾驶人行为特征和车辆故障、货物特征等提取来判断危险状态，向车辆发送危险提醒与安全驾驶信息。

车辆远程诊断：：通过GSM/GPRS网络，远程诊断服务中心时刻监听车载智能终端的连接请求，连接确认后对汽车用户的通讯卫星无线通信身份和密码进行验证，验证成功后根据诊断协议对汽车进行远程诊断。快速获取车辆故障诊断解决方案

3）高级应用 ：通过车载系统、无线网络设备来实现导航、电子支付、安全预防，以及其它增值服务。目前典型的应用主要是车路协同系统。

车路协同系统是指通过采用先进的通信技术、传感器技术等来对车况和交通信息的获取，通过车与车，车与路信息的互通和共

车联网技术的研究

陈献周

（中国葛洲坝集团信息中心，湖北 武汉 433124）

摘要：该文通过介绍车联网的基本概念，对车联网的体系结构进行了分析探讨。研究分析了车联网技术发展中存在的关键技术主要有智能交通技术、RFID技术、车联网协议研究、传感器技术，并对车联网能够提供的应用服务进行了归纳总结。

关键词：车联网；智能交通；体系结构

1 概述

随着科技的飞速发展，物联网（Internet of things）被认为是继计算机、互联网与移动通信之后的世界信息产业的第三次浪潮， 很多国家积极的开展物联网方面的研究。中国在2010年的全国的两会上明确提出要利用物联网技术推进经济的转型和升级。物联网技术已经成为国家重点发展的战略性新兴产业。

通过物联网技术，可以构建无处不在的网络，实现没有空间界限的物品的流通。物联网技术已经在很多的领域得到广泛的应用。车联网就是物联网在交通领域的具体应用。车联网，是指装载在车辆上的电子标签通过无线射频等识别技术，实现在信息网络平台上对所有车辆的属性信息和静、动态信息进行提取和有效利用，并根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管和提供综合服务。

车联网是新兴的技术，关于车联网技术全面介绍的并不多，该文以车联网作为研究对象，对车联网的基本概念，关键技术以及体系结构进行了介绍。

2 车联网的基本构架

车联网[1]是指车与车、车与路、车与人、车与传感设备等交互，实现车辆与公众网络通信的动态移动通信系统。它可以通过车与车、车与人、车与路互联互通实现信息共享，收集车辆、道路和环境的信息，并在信息网络平台上对多源采集的信息进行加工、计算、共享和安全发布。车联网系统架构[2]可分为感知层、网络层和应用层等三个层次。

1）感知层：负责信息采集与发布，信息的采集主要利用汽车配备的车载信息系统通过CAN总线网络技术采集车内各电控单元与车内各传感器的实时数据，这些信息能够实施反应车辆行驶状态、车辆位置、车辆安全与车辆识别；信息的发布是指来自路侧设备或数据中心的交通信息在车载信息系统上的发布，包括路况、事故、天气等信息。

2）网络层是建立在现有的移动通讯网和互联网基础上。车联网是通过各种接入设备与移动通讯网和互联网相连，网络层完成后台鉴权认证并从银行网络划帐。网络层也包括信息存储查询，网络管理等功能。网络层中的感知数据管理与处理技术是实现以数据为中心的物联网的核心技术。云计算平台作为海量感知数据的存储、分析平台，将是物联网网络层的重要组成部分，也是应用层众多应用的基础。

3）应用层可分为两个子层，下子层是应用程序层，主要功能是进行数据处理，车辆网的各种具体的服务也在这一子层进行定义与实现，现在一般认为采用中间件技术实现车辆网的各种服务是较好的选择；上子层是人机交互界面，定义与用户交互的方式和内容。应用层使用的设备主要是一些提供网络服务的服务器和用户使用的车载信息系统等。

3 车联网的关键技术

车联网是一种全新的网络应用， 是物联网技术在智能交通领域中的应用体现，是新一代智能交通系统的核心基础。车联网的普及和应用涉及到一些关键的技术有待解决这些难题涉及到车联网的每一层。

1）射频识别技术（Radio Frequency Identification ，简称RFID）。RFID是一种无线射频识别技术，由读写器、天线和标签组成。当标签靠近到读写器和天线组成的感应范围时，标签会将存储在芯片里的数据发送给读写器，读写器会将数据上传至信息系统。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。

2）智能交通[3]（Intelligent Transport System，简称ITS）。是一个基于现代电子信息技术面向交通运输的服务系统。它的突出特点是以信息的收集、处理、发布、交换、分析、利用为主线，为交通参与者提供多样性的服务。ITS系统将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术以及计算机处理技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系，而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合运输和管理系统。

3）传感器技术及传感信息整合：传感器技术及传感信息整合可以说是车联网发展的宽度的体现，也决定了车联网应用的基石。“车联网是车、路、人之间的网络”，因此车、和路得信息的获取使车联网技术发展的基础和关键。通过车传感器和路的传感器来获得数字化的车路信息。同时，通过车联网，将车路信息状态传输到控制服务中心，实现传感数据的融合。

4）开放的、智能的车载终端系统[4]平台数据处理技术

能够互动的车载终端及运营平台是车主获取车联网最终价值的媒介，可以说是网络中最为重要的节点，它直接反映的是车联网的应用端。应用端的发展是推动技术更新的源动力。当前无论车载终端还是运营平台，源于功能的局限性，可以说是一个比较封闭的系统，很难有进一步发展的空间——因为应用少，辛辛苦苦开发了上网功能，却无特色的应用及服务可用。可喜的是行业内开始已经有很多应用，比如荣威350-应用安卓车机方案，集娱乐、上网、地图查找与强大的后台运营平台实现互动，远程提供服务。还有一些有后台运营开发能力的企业，也是在其后台运营平台上下功夫，结合市场的需求，在后台运营上不断增添新的服务项目，提升整体的服务水平，而这个也有赖于平台运营数据处理的能力以及前端传感器端共同技术整合及提升。

5）通信技术

车联网采用两种通信技术，分别是无线通信技术和移动无线通信技术。无线通信技术主要是指近距离的通信技术，主要采用RFID传感设备，以及WIFI等技术。移动无线通信主要指的是GPRS、3G、LTE、4G移动通信技术。车联网采用发展比较成熟的通信技术，因此对车联网来说，主要是如何将这种技术应用在车辆网上面。

6）协议研发

车联网是一种全新的技术，因此车联网的协议应该研发合适于车联网应用的协议，传统的TCP/IP采用的是分层的思想，因此，车联网的协议，也可以考虑根据车联网三层的体系结构的模型分层来进行研究和分析。车联网需要和Internet进行连接。因此，在分析和研究车联网技术的时候，应该考虑协议的转换的问题。车联网的网络协议应该能够让车联网能够和Internet信息实现互通。网络的拥塞控制，数据传输的安全性，网络的差错控制等都是车联网协议开发应该考虑的问题。

4 车联网的应用

车联网是一种全新的概念与应用， 具有广阔的应用前景和商业价值，车联网所能提供的主要应用主要在三个层次。

1）初级应用：在这个阶段，车联网的应用主要是在导航、交通事故处理、动态交通信息的提供、车辆防盗系统方面。系统通过3G网络技术，使车载终端和互联网连接，实现呼叫中心的信息服务。

道路事故处理系统：实时及全面的行车数据使事故现场轻松的在电脑上得以重现；将对交通管理、保险等传统行业带来革命性的创新模式。

动态交通信息：通过车联网的终端控制中心和车载断，车主可以查看实时的交通路况信息。同时终端的导航软件能够将实时的路况信息在地图上显示出来，能够及时的告诉车主哪里交通堵塞，哪里通畅。

车辆防盗系统：车联网中的防盗系统，除了有防止汽车被偷窃的功能外，还有能够及时的跟踪丢失的汽车，定位丢失的汽车，能够通过远程的控制让丢失的汽车自动的停止行驶。

紧急救援系统：紧急救援系统主要是借助卫星定位，与紧急救援实现高效对接；系统能够实时的将故障信息传到服务中心，服务中心提供个性化的服务为车主提供全方位的汽车生活体验。

2）中级应用：主要通过车载的系统，为车主提供智能化的服务。主要在以下几个方面

车辆的安全预警：车辆的安全预警包括超速预警、弯道行驶预警和危险路段的识别和安全驾驶预警。通过对弯道特征、危险路段特征、驾驶人行为特征和车辆故障、货物特征等提取来判断危险状态，向车辆发送危险提醒与安全驾驶信息。

车辆远程诊断：：通过GSM/GPRS网络，远程诊断服务中心时刻监听车载智能终端的连接请求，连接确认后对汽车用户的通讯卫星无线通信身份和密码进行验证，验证成功后根据诊断协议对汽车进行远程诊断。快速获取车辆故障诊断解决方案

3）高级应用 ：通过车载系统、无线网络设备来实现导航、电子支付、安全预防，以及其它增值服务。目前典型的应用主要是车路协同系统。

车路协同系统是指通过采用先进的通信技术、传感器技术等来对车况和交通信息的获取，通过车与车，车与路信息的互通和共

（下转第251页）

（上接第241页）

享，同时能够实现车辆和其它的交通基础设施进行信息的互通，达到车与路，与控制中心和其它交通基础设施的信息的协同配合达到充分的利用和优化系统资源，提高交通道路的安全、缓解交通拥堵的目标。

5 目前车联网存在的问题及突破

中国拥有规模与覆盖范围全球第一的移动通信网络和丰富的带宽资源，汽车保有量很大，发展车联网具有一定优势。不过，也面临诸多问题。

第一，缺乏核心技术，应用出现同质化倾向。车联网要攻克的关键技术包括信息协同技术及标准问题。

第二，没有明确有效的商业模式。前装与后装市场各有优劣势，但都面临很多挑战，用户规模小，渗透率低。

第三，缺少行业标准。中国车企在研发相关系统时，并没有统一的平台和接口作为参考。各自为政造成了系统之间的兼容问题，并可能导致资源浪费。

第四，安全和隐私问题。车联网系统收集的大量数据，包括整个车辆的零部件、运行状态及线路，需要妥善处理。个人客户出于对隐私的保护，对车联网的接受度还有待提升。

6 总结

车联网技术是物联网在智能交通控制领域的应用，将全面提升智能交通的管控水平和信息服务水平，实现从现场物理实体的管控到信息空间中虚拟镜像的管控，将进一步推动智能交通信息的快速发展。该文初步探讨了车联网的概念、采用用的网络体系结构、车联网中的关键技术以及车联网的应用。通过介绍希望能够为车联网技术的进一步的研究提供一些思路。车联网技术涉及面广，涉及的技术比较多，因此车联网技术的普及和应用需要我们继续努力的研究。希望本文对车联网的概述能够抛砖引玉。

参考文献：

[1] 李野，王晶波，董利波.物联网在智能交通中的应用研究[J].移动通信，2010（15）：30-34.

[2] 王建强，吴辰文，李晓军，等.车联网架构与关键技术研究[J].网络与通信，2011（4）：156-158.

[3] 叶加圣.基于FCD技术的道路交通信息采集与交通动态诱导系统[D].合肥：合肥工业大学硕士学位论文，2009.

[4] 陈宇峰，向郑涛，陈利.智能交通系统中的交通信息采集技术研究进展[J].湖北汽车工业学院学报，2010，24（2）：30-36.

享，同时能够实现车辆和其它的交通基础设施进行信息的互通，达到车与路，与控制中心和其它交通基础设施的信息的协同配合达到充分的利用和优化系统资源，提高交通道路的安全、缓解交通拥堵的目标。

5 目前车联网存在的问题及突破

中国拥有规模与覆盖范围全球第一的移动通信网络和丰富的带宽资源，汽车保有量很大，发展车联网具有一定优势。不过，也面临诸多问题。

第一，缺乏核心技术，应用出现同质化倾向。车联网要攻克的关键技术包括信息协同技术及标准问题。

第二，没有明确有效的商业模式。前装与后装市场各有优劣势，但都面临很多挑战，用户规模小，渗透率低。

第三，缺少行业标准。中国车企在研发相关系统时，并没有统一的平台和接口作为参考。各自为政造成了系统之间的兼容问题，并可能导致资源浪费。

第四，安全和隐私问题。车联网系统收集的大量数据，包括整个车辆的零部件、运行状态及线路，需要妥善处理。个人客户出于对隐私的保护，对车联网的接受度还有待提升。

6 总结

车联网技术是物联网在智能交通控制领域的应用，将全面提升智能交通的管控水平和信息服务水平，实现从现场物理实体的管控到信息空间中虚拟镜像的管控，将进一步推动智能交通信息的快速发展。该文初步探讨了车联网的概念、采用用的网络体系结构、车联网中的关键技术以及车联网的应用。通过介绍希望能够为车联网技术的进一步的研究提供一些思路。车联网技术涉及面广，涉及的技术比较多，因此车联网技术的普及和应用需要我们继续努力的研究。希望本文对车联网的概述能够抛砖引玉。

参考文献：

[1] 李野，王晶波，董利波.物联网在智能交通中的应用研究[J].移动通信，2010（15）：30-34.

[2] 王建强，吴辰文，李晓军，等.车联网架构与关键技术研究[J].网络与通信，2011（4）：156-158.

[3] 叶加圣.基于FCD技术的道路交通信息采集与交通动态诱导系统[D].合肥：合肥工业大学硕士学位论文，2009.

[4] 陈宇峰，向郑涛，陈利.智能交通系统中的交通信息采集技术研究进展[J].湖北汽车工业学院学报，2010，24（2）：30-36.

作者：陈献周

汽车车载网络应用论文 篇3：

FlexRay通信网络在四轮独立驱动电动车控制系统的应用

摘要：为了满足人们对于汽车的各种功能性要求，现代汽车内部电子控制单元的数量逐渐增加，传统的车载网络已经难以满足需求，出现车内连线复杂、通信速率过慢、安全性不高等多种问题。而FlexRay通信网络以其安全性较高、通信速率较快等优势引起人们的广泛重视和研究，将其作为通信网络用于四轮独立驱动电动车控制系统，可以解决目前车载网络中存在的一些问题，例如带宽不足、通信速率慢等。该文针对FlexRay通信网络在四轮独立驱动电动车控制系统中的应用进行研究，介绍了FlexRay通信网络架构，并进行了FlexRay通信网络仿真，验证了其可靠性和可应用性。

關键词：FlexRay通信网络;四轮独立驱动电动车;控制系统

Key words： FlexRay communication network;four-wheel independent drive electric vehicle;control system

0  引言

经济水平和生活质量的提高，使得人们对于出行工具的安全性和舒适性要求越来越高，为了提高汽车的操作性、安全性和舒适性，满足人们对于汽车不同的功能需求，汽车内部电子控制器件数量的增加势在必行，汽车的发展逐渐趋于智能化和电子化。在一些功能性较强的汽车中，需要配置100个左右的汽车电子控制单元进行上千个信号的传输。汽车内部电子控制单元数量的增加，使得传统的车载网络在使用过程中产生很多问题，例如安全性较差、内部连线繁琐复杂、数据传输不及时、数据安全性较差等等，难以满足未来汽车对于车载通信网络的可靠性、带宽等性能方面的较高要求。FlexRay通信网络作为新一代车载网络，具有带宽高、安全性好、可靠性高、通信速率快等优势，与传统车载网络相比，其应用使得汽车内部的网络连接简单化、数据传输完整及时，同时使得汽车电子控制单元更加可靠稳定，能够满足未来汽车智能化、电子化的发展要求。我国的汽车行业发展起步较晚，以发达国家相比仍旧有一定的差距，汽车内部通信网络普遍采用CAN总线进行，对于FlexRay通信网络的研究和应用均较少。因此，对于FlexRay通信网络的研究，对于实现其在汽车内部控制系统中的应用，提升汽车智能化发展水平具有重要意义。

1  四轮独立驱动电动车概述

在全球环境问题和能源问题日益严峻的形势下，汽车行业面临着巨大的挑战，节能、环保型汽车的研发和应用迫在眉睫。以节能、环保为突出特点的新能源汽车，尤其是通过车载发电机或者电池提供电能的电动车在当前日益紧张的环境趋势下引起人们的广泛关注。与四轮独立驱动电动车不同的是，传统的电动车仅仅将内燃机改为电机，其他部分的结构未进行改进，汽车前轮或者后轮依然通过机械方式连接，难以发挥电动车的优势。而四轮独立驱动电动车的内部通过车载通信网络连接，前轮或者后轮的驱动各自独立，取消了机械传动部件，因此，整车的机械传动效率更高。另外，为了适应各种不同的场景，四轮独立驱动电动车实现了对于车轮转速、转矩的协调控制，提高了汽车的操纵性。与传统的传统内燃机驱动汽车相比，四轮独立驱动电动车可以实现车辆的精确控制、实现车辆的只能响应、提高车辆驱动系统的冗余能力，具有较高的发展空间和价值。

2  FlexRay通信网络架构

2.1 车载FlexRay通信网络的系统架构

车载FlexRay通信网络应用于四轮独立驱动电动车的控制系统中，是实现电动车网络化控制的核心。FlexRay通信网络主要包括由通信板卡和电机控制器组成的车载中央控制器节点，电机控制器节点和作为主干网络的FlexRay总线，整体的通信网络架构如图1所示。

四轮独立驱动电动车控制系统的核心为中央控制器，主要作用是协调整车运作，其主要通过CAN、FlexRay总线，以及控制系统中的相关控制器实现信息的交流沟通。电动车运行过程中，控制系统中的FlexRay通信网络可以将驾驶员的踏板信号和驾驶员控制器中方向盘的转角信号传送到中央控制器，中央控制器接收到信号后判断出当前车辆的状态，并根据车辆的相关管理策略和控制策略，利用其内部的相关程序进行车轮输出转速和转矩的计算，并将相关的结果转换为信号传送到电机控制器。电机控制器接收到相应的信号后将其按照一定的规则输出，从而控制电动车依据驾驶员的行驶意图行驶。另外，中央控制器可以综合电动车内部各电子控制单元的相关数据，将电动车相关的运行状态参数通过信号显示屏反应给驾驶员，帮助其更好地掌握电动车的状态以及路况等，从而帮助其做出更好的判断。

中央控制器和电机控制器之间的数据信息的沟通和交流主要通过通信板卡实现。电动车的中央控制器需要对电动车电机的状态以及运行状态进行实时监测和控制，将相关的指令发送到FlexRay总线，通信板卡从FlexRay总线读取数据，并向电机控制器发送中断信号，提醒其进行数据的读取。电机控制器需要通过通信卡板将转速、转矩等电机状态数据发送给中央控制器。

2.2 基于FlexRay通信网络的电子差速控制系统

汽车在转弯过程中，两侧车轮的运行轨迹在相同时间内并不相同，因此为了避免车辆在转弯时出现侧移等现象，需要对车辆两侧的车轮的转速进行调整，使外侧车轮加速、内侧车轮减速实现差速功能，保证车辆的安全稳定运行。四轮独立驱动电动车通过电机直接对车轮进行驱动，因此不用进行机械差速器的配置，但是同样面临转弯差速的问题，为此进行了电子差速控制系统的设计。在转弯过程中，与方向盘连接的方向角度传感器以及踏板、车身传感器等将数据信息传送到中央控制器，中央控制器根据电动车电子差速控制模型，并综合上述信息，结合电动车的运动状态进行运算控制，得出四个车轮的最优转速，通过FlexRay通信网络将相关数据信号传送到电机控制器实现对电机转速的调节，从而实现电动车的差速转向。在对四轮独立驱动电动车的FlexRay通信网络设计应用时，根据电动车的实际功能要求对整车的网络架构进行制定。FlexRay通信网络一般选用结构简单、成本低廉、易于扩充的总线型拓扑结构，这样只要将新的电子控制单元挂在通信总线上，无需对总线实行重新配置便可引入新的电子控制单元。FlexRay通信网络在电子差速控制系统中的应用框架如图2所示。

3  FlexRay通信网络仿真

对FlexRay通信网络进行仿真主要目的是，验证FlexRay通信网络、编辑的网络描述文件的正确性，以及搭建半实物仿真测试环境。对FlexRay通信网络正确性以及通信是否顺畅的验证，主要通过建立网络模型，进行仿真的方式进行。本章节中对FlexRay通信网络的仿真主要利用德国某公司开发的CANoe.FlexRay软件，在Simulation运行模式下进行。

3.1 FlexRay网络仿真平台

设计并确定FlexRay通信网络的运行参数、应用层信号和报文等内容，利用FlexRay通信协议网络数据库编辑软件进行FlexRay通信网络数据库的创建，在CANoe.FlexRay软件中建立FlexRay通信网络仿真平台。

3.2 网络全仿真

FlexRay通信网络的全仿真，指利用CAPL语言编程实现网络中各虚拟节点的信号传输和接收，并对其进行一定的编辑处加工，通过Panl面板进行人机交互面板的设计，对虚拟节点外部信号变化进行模拟，对节点数据的变化情况进行实时显示，使FlexRay通信网络的真实性更强。在FlexRay通信网络仿真平台中对车载网络进行仿真，在CANoe.FlexRay软件的Trace窗口中读取ID分别为3和5的报文的时间差为0.00012s，从而计算得到一个时间槽的实际时间长度为60μs，而在实际设计中gdStaticSlot的时间长度为60MT，而1MT=1μs，因此可以确定gdStaticSlot=60μs，证明了静态段报文发送时间的准确性。因此通过仿真结果可以证明，在信号发送和接收过程中，網络信号发送正确且正常，FlexRay通信网络在四轮独立驱动电动车控制系统中完全可用。

4  结语

FlexRay通信网络的应用是未来智能化、电子化汽车网络的主要发展趋势，具有传输速率快、安全性较好、可靠性高等优点，能够满足未来汽车发展中对于车载网络高通信速率、高可靠性等性能的要求。与传统的车载网络相比，FlexRay通信网络既可以满足现代汽车的性能要求，还具有传统车载网络不具有的高数据通信塑料、支持多个通信信道冗余通信等特性，能够适应较多的应用场景。本文对四轮独立驱动电动车控制系统中FlexRay通信网络进行了介绍，并通过网络仿真对其可靠性进行了实际测试和验证，证明了FlexRay通信网络在四轮独立驱动电动车控制系统中应用的可行性，对于汽车智能化、电子化发展具有重要意义。

参考文献：

[1]钟韦.FlexRay总线测试平台与网络通信优化研究[D].北京：北京交通大学，2016.

[2]陈光，顾金良，刘庆国，罗红娥，夏言，栗保明.FlexRay总线在脉冲源控制系统设计中的应用[J].国外电子测量技术，2019，38（12）：135-139.

[3]黄智勇.基于FlexRay的高速车载网络控制系统的设计与实现[J].西安文理学院学报（自然科学版），2019，22（01）：49-52.

[4]姚新涛，谭争光，丁毅，王鹏.FlexRay总线在AHEAD弹药炮控系统中的应用[J].兵器装备工程学报，2021，42（02）：152-155.

[5]刘红军，黄斌，孙旭辉.FlexRay网络动态段时间参数优化[J].汽车科技，2017（02）：34-39.

[6]韩正士.基于车载FlexRay总线网络的安全协议研究与实现[D].长春：吉林大学，2020.

[7]罗明，黄晓鹏.汽车FlexRay车载网络控制系统工作的稳定性和可靠性研究[J].电子测量技术，2020，43（12）：55-59.

[8]郭超，张凤登.基于FlexRay通信的汽车线控制动系统设计[J].软件导刊，2017，16（10）：112-114.

作者：罗明 蔺宏良