新興技術(shù)助力車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

關(guān)利海 董俊龍 郝成龍

摘 要：車聯(lián)網(wǎng)作為國家創(chuàng)新層面的關(guān)鍵技術(shù)之一，一直被汽車企業(yè)以及解決方案提供商所重視。本文從車聯(lián)網(wǎng)基本屬性和所面臨的問題出發(fā)，重點闡述了目前一些新興技術(shù)的基本概念和特征，包括云原生、數(shù)據(jù)湖、人工智能、邊緣計算、5G以及區(qū)塊鏈，同時描述了這些技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：車聯(lián)網(wǎng);大數(shù)據(jù);人工智能;區(qū)塊鏈

1 前言

車聯(lián)網(wǎng)（Internet of Vehicles）概念來自物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things），也是物聯(lián)網(wǎng)最為熱門的重要分支。車聯(lián)網(wǎng)平臺的本質(zhì)是完成車輛數(shù)據(jù)從采集、傳輸、存儲、處理、分析、應(yīng)用的過程。隨著未來聯(lián)網(wǎng)車輛的增加，每個環(huán)節(jié)都對數(shù)據(jù)處理能力、分析能力、數(shù)據(jù)安全問題提出新的要求，然而云計算、人工智能、大數(shù)據(jù)、5G等新興技術(shù)的出現(xiàn)，為車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供了新的動力和解決方案。

2 車聯(lián)網(wǎng)新興技術(shù)

2.1 云原生

車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)服務(wù)眾多，根據(jù)需求一般由TSP平臺、遠程控制、車輛監(jiān)控平臺、數(shù)據(jù)分析平臺、出行服務(wù)平臺等組成，增加了系統(tǒng)開發(fā)部署和監(jiān)控的難度，對開發(fā)、運維、云資源的合理調(diào)度提出新的更高要求。隨著容器的成熟和云計算的發(fā)展，人們迫切需要一種在云上的最佳實踐，云原生應(yīng)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(xù)交付、微服務(wù)、容器這四大特征。DevOps完成自動化發(fā)布、快速部署，持續(xù)交付可以做到頻繁發(fā)布、快速交付、快速反饋、降低發(fā)布風(fēng)險。微服務(wù)完成獨立部署、更新、擴展和重啟。容器作為微服務(wù)的載體，保持運行環(huán)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(lián)網(wǎng)云上實踐方案。

2.2 數(shù)據(jù)湖

車聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺會將生產(chǎn)制造、研發(fā)、物流、采購、銷售等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行融合，建立企業(yè)級數(shù)據(jù)中臺，對數(shù)據(jù)集中存儲、管理、分析、應(yīng)用，這就需要新一代的大數(shù)據(jù)平臺技術(shù)來接入各種類型的數(shù)據(jù)源，并對數(shù)據(jù)進行有效管理，數(shù)據(jù)湖恰好可以解決這一難題。亞馬遜云（AWS）定義數(shù)據(jù)湖（Data Lake）是一個集中式存儲庫，按原樣任意規(guī)模存儲所有結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，并運行不同類型的分析。數(shù)據(jù)湖完善的數(shù)據(jù)管理能力，可以提供企業(yè)級數(shù)據(jù)質(zhì)量管理、數(shù)據(jù)生命周期管理、數(shù)據(jù)資產(chǎn)目錄、權(quán)限管理等。目前，數(shù)據(jù)湖領(lǐng)先的廠商有AWS、Azure、華為、阿里，其產(chǎn)品架構(gòu)基本類似，競爭點在于誰能更好管理數(shù)據(jù)以及對未來業(yè)務(wù)的適配和集成。

2.3 人工智能

車聯(lián)網(wǎng)的目的在于通過采集車輛數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理分析提供數(shù)據(jù)增值服務(wù)。數(shù)據(jù)無疑是汽車數(shù)字化過程中的核心資產(chǎn)，但沒有經(jīng)過分析、價值挖掘和應(yīng)用的數(shù)據(jù)是無意義的，這就需要強大的統(tǒng)計學(xué)、機器學(xué)習(xí)、人工智能技術(shù)作為手段來分析和挖掘數(shù)據(jù)價值。目前被應(yīng)用的人工智能技術(shù)包括：計算機視覺識別技術(shù)，從圖像中獲取“信息”，如車載ADAS設(shè)備，可以進行道路識別，工業(yè)機器人在生產(chǎn)線上的視覺識別等;大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，如車主用戶畫像分析、車輛故障預(yù)測分析、駕駛行為分析等;語音識別及自然語言處理技術(shù)，如智能駕艙的語音交互、售后數(shù)據(jù)輿情分析等。

2.4 邊緣計算

邊緣計算是為應(yīng)用開發(fā)者和服務(wù)提供商在網(wǎng)絡(luò)的邊緣側(cè)提供云服務(wù)和IT環(huán)境服務(wù)，在靠近數(shù)據(jù)輸入或用戶的地方提供計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)帶寬。邊緣計算可以解決云計算模式下存在的高延遲、網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定和低帶寬問題。通過邊緣側(cè)的算力，讓傳統(tǒng)的云計算框架進一步去中心化，在邊緣側(cè)完成計算工作，然后將計算結(jié)果匯聚到云端進行統(tǒng)一處理。隨著汽車網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展，車身數(shù)據(jù)采集、處理的需求越來越復(fù)雜，邊緣計算的出現(xiàn)可以很好的解決車身數(shù)據(jù)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(fā)，如亞馬遜AWS 發(fā)布的GreenGrass 項目、微軟Azure 發(fā)布的IOT Edge 項目、谷歌發(fā)布的IOT Core 項目、阿里云發(fā)布的LinkEdge項目等。

2.5 5G

車聯(lián)網(wǎng)V2X技術(shù)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(shù)，5G系統(tǒng)的關(guān)鍵能力指標(biāo)都有極大提升。V2X 包含 DSRC 和 C-V2X 兩種技術(shù)，結(jié)合我國產(chǎn)業(yè)鏈情況，C-V2X 技術(shù)更適合我國車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，而且C-V2X 技術(shù)從應(yīng)用場景、技術(shù)性能上均優(yōu)于 DSRC。C-V2X 是基于 4G/5G 等蜂窩網(wǎng)通信技術(shù)演進形成的車用無線通信技術(shù)，包含 LTE-V2X 和 5G-V2X。5G-V2X 相比 LTE-V2X 將在時延、可靠度、速率、數(shù)據(jù)包大小等方面大幅提高?？梢哉f5G技術(shù)的普及推動了車聯(lián)網(wǎng)V2X以及自動駕駛的發(fā)展，同時也為車載娛樂、車載辦公帶來了無限可能。

2.6 區(qū)塊鏈

在車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，匯集大量用戶敏感數(shù)據(jù)，如車輛信息、行駛軌跡、位置數(shù)據(jù)等，也包括車企內(nèi)部研發(fā)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、物流、采購數(shù)據(jù)。保證數(shù)據(jù)安全是企業(yè)的責(zé)任，相關(guān)法律也對此作了要求，如歐盟的GDPR（General Data Protection Regulation）。區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€分布式的共享賬本和數(shù)據(jù)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(qū)塊鏈具有的數(shù)據(jù)加密技術(shù)以及去中心化的設(shè)計可以解決大數(shù)據(jù)的安全性問題，也可以保證數(shù)據(jù)的隱私性。 另外，區(qū)塊鏈技術(shù)通過共識機制實現(xiàn)自我維護和信息融合，加密算法則為點對點傳輸?shù)陌踩蕴峁┍Ｕ?。在此安全機制基礎(chǔ)上，車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)共享將成為可能。

3 小結(jié)

本文總結(jié)了當(dāng)前信息領(lǐng)域熱門技術(shù)，分別從云原生、數(shù)據(jù)湖、人工智能、邊緣計算、5G以及區(qū)塊鏈技術(shù)闡述新技術(shù)如何助力車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。在車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，每種技術(shù)并不是獨立存在的，而是相互融合，共同構(gòu)成車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，作為車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的從業(yè)人員需要思考如何更好的應(yīng)用新技術(shù)為企業(yè)和客戶帶來新的價值。

參考文獻：

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[2]李靜林，劉志晗，楊放春.車聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)[J]. 北京郵電大學(xué)學(xué)報，2014，37（06）：95-100.