新興技術助力車聯網發展

關利海 董俊龍 郝成龍

摘 要：車聯網作為國家創新層面的關鍵技術之一，一直被汽車企業以及解決方案提供商所重視。本文從車聯網基本屬性和所面臨的問題出發，重點闡述了目前一些新興技術的基本概念和特征，包括云原生、數據湖、人工智能、邊緣計算、5G以及區塊鏈，同時描述了這些技術在車聯網領域的應用。

關鍵詞：車聯網;大數據;人工智能;區塊鏈

1 前言

車聯網（Internet of Vehicles）概念來自物聯網（Internet of Things），也是物聯網最為熱門的重要分支。車聯網平臺的本質是完成車輛數據從采集、傳輸、存儲、處理、分析、應用的過程。隨著未來聯網車輛的增加，每個環節都對數據處理能力、分析能力、數據安全問題提出新的要求，然而云計算、人工智能、大數據、5G等新興技術的出現，為車聯網發展提供了新的動力和解決方案。

2 車聯網新興技術

2.1 云原生

車聯網相關服務眾多，根據需求一般由TSP平臺、遠程控制、車輛監控平臺、數據分析平臺、出行服務平臺等組成，增加了系統開發部署和監控的難度，對開發、運維、云資源的合理調度提出新的更高要求。隨著容器的成熟和云計算的發展，人們迫切需要一種在云上的最佳實踐，云原生應運而生。云原生具備云計算的基本屬性之外，同時具備DevOps、持續交付、微服務、容器這四大特征。DevOps完成自動化發布、快速部署，持續交付可以做到頻繁發布、快速交付、快速反饋、降低發布風險。微服務完成獨立部署、更新、擴展和重啟。容器作為微服務的載體，保持運行環境的一致性，做到一次編譯，到處運行。云原生提供了最佳的車聯網云上實踐方案。

2.2 數據湖

車聯網大數據平臺會將生產制造、研發、物流、采購、銷售等環節產生的數據進行融合，建立企業級數據中臺，對數據集中存儲、管理、分析、應用，這就需要新一代的大數據平臺技術來接入各種類型的數據源，并對數據進行有效管理，數據湖恰好可以解決這一難題。亞馬遜云（AWS）定義數據湖（Data Lake）是一個集中式存儲庫，按原樣任意規模存儲所有結構化和非結構化數據，并運行不同類型的分析。數據湖完善的數據管理能力，可以提供企業級數據質量管理、數據生命周期管理、數據資產目錄、權限管理等。目前，數據湖領先的廠商有AWS、Azure、華為、阿里，其產品架構基本類似，競爭點在于誰能更好管理數據以及對未來業務的適配和集成。

2.3 人工智能

車聯網的目的在于通過采集車輛數據，經過處理分析提供數據增值服務。數據無疑是汽車數字化過程中的核心資產，但沒有經過分析、價值挖掘和應用的數據是無意義的，這就需要強大的統計學、機器學習、人工智能技術作為手段來分析和挖掘數據價值。目前被應用的人工智能技術包括：計算機視覺識別技術，從圖像中獲取“信息”，如車載ADAS設備，可以進行道路識別，工業機器人在生產線上的視覺識別等;大數據分析技術，如車主用戶畫像分析、車輛故障預測分析、駕駛行為分析等;語音識別及自然語言處理技術，如智能駕艙的語音交互、售后數據輿情分析等。

2.4 邊緣計算

邊緣計算是為應用開發者和服務提供商在網絡的邊緣側提供云服務和IT環境服務，在靠近數據輸入或用戶的地方提供計算、存儲和網絡帶寬。邊緣計算可以解決云計算模式下存在的高延遲、網絡不穩定和低帶寬問題。通過邊緣側的算力，讓傳統的云計算框架進一步去中心化，在邊緣側完成計算工作，然后將計算結果匯聚到云端進行統一處理。隨著汽車網聯化的發展，車身數據采集、處理的需求越來越復雜，邊緣計算的出現可以很好的解決車身數據快速計算的場景。目前科技巨頭紛紛在邊緣計算上投入大量研發，如亞馬遜AWS 發布的GreenGrass 項目、微軟Azure 發布的IOT Edge 項目、谷歌發布的IOT Core 項目、阿里云發布的LinkEdge項目等。

2.5 5G

車聯網V2X技術對通信的低時延、高可靠性、高傳輸速率、高容量等提出新的要求，相對于目前的移動通信技術，5G系統的關鍵能力指標都有極大提升。V2X 包含 DSRC 和 C-V2X 兩種技術，結合我國產業鏈情況，C-V2X 技術更適合我國車聯網發展，而且C-V2X 技術從應用場景、技術性能上均優于 DSRC。C-V2X 是基于 4G/5G 等蜂窩網通信技術演進形成的車用無線通信技術，包含 LTE-V2X 和 5G-V2X。5G-V2X 相比 LTE-V2X 將在時延、可靠度、速率、數據包大小等方面大幅提高。可以說5G技術的普及推動了車聯網V2X以及自動駕駛的發展，同時也為車載娛樂、車載辦公帶來了無限可能。

2.6 區塊鏈

在車聯網領域，匯集大量用戶敏感數據，如車輛信息、行駛軌跡、位置數據等，也包括車企內部研發、生產數據、物流、采購數據。保證數據安全是企業的責任，相關法律也對此作了要求，如歐盟的GDPR（General Data Protection Regulation）。區塊鏈是一個分布式的共享賬本和數據庫，具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集體維護、公開透明等特點。區塊鏈具有的數據加密技術以及去中心化的設計可以解決大數據的安全性問題，也可以保證數據的隱私性。 另外，區塊鏈技術通過共識機制實現自我維護和信息融合，加密算法則為點對點傳輸的安全性提供保障。在此安全機制基礎上，車聯網數據共享將成為可能。

3 小結

本文總結了當前信息領域熱門技術，分別從云原生、數據湖、人工智能、邊緣計算、5G以及區塊鏈技術闡述新技術如何助力車聯網發展。在車聯網應用中，每種技術并不是獨立存在的，而是相互融合，共同構成車聯網系統，作為車聯網領域的從業人員需要思考如何更好的應用新技術為企業和客戶帶來新的價值。

參考文獻：

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