智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術與標準發(fā)展的探討

摘要：針對智能網(wǎng)聯(lián)汽車中車輛感應技術、輔駕技術、車載網(wǎng)絡組織技術具有的特點展開詳細分析，從智能網(wǎng)聯(lián)汽車標準體系邏輯框架的建立、標準體系建立依據(jù)、標準體系框架的建立三個方面入手，系統(tǒng)論述了智能網(wǎng)聯(lián)汽車標準發(fā)展框架的構建方式，為進一步促進智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)的全面發(fā)展奠定堅實基礎。

關鍵詞：智能網(wǎng)聯(lián)汽車；技術特點；標準發(fā)展框架

中圖分類號：U469 收稿日期：2023-05-22

DOI：1019999/jcnki1004-0226202311009

1 前言

智能網(wǎng)聯(lián)汽車是指在傳統(tǒng)汽車的基礎上，通過先進的通信和信息技術，將汽車與互聯(lián)網(wǎng)、智能交通系統(tǒng)、智能家居等相互連接，實現(xiàn)車輛之間、車輛與道路基礎設施之間、車輛與用戶之間的智能化互聯(lián)。智能網(wǎng)聯(lián)汽車不僅可以提高行車安全性、減少交通擁堵、降低能耗排放，而且還可以為用戶提供更加智能化、便捷化的出行服務，是未來汽車產業(yè)的重要發(fā)展方向之一。其中，技術標準是智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展中不可或缺的一環(huán)，對于推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術創(chuàng)新和應用起著至關重要的作用。

2 能網(wǎng)聯(lián)汽車的關鍵技術分析

2.1 車輛感應技術

車輛感應技術在智能網(wǎng)聯(lián)汽車中扮演著重要的角色，通過實時感知、環(huán)境識別、數(shù)據(jù)融合與處理等特點，為實現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的安全、智能駕駛和交通效率提供了基礎。車輛感應技術可使智能網(wǎng)聯(lián)汽車能夠更加準確地感知和理解周圍環(huán)境，從而做出更精確、及時的決策和控制。比如，車輛感應技術通過使用各種傳感器和設備，能夠實時感知周圍環(huán)境和道路條件，包括使用雷達、攝像頭、激光雷達等傳感器來獲取車輛周圍的物體、車輛、行人等信息，以實現(xiàn)全方位的感知和監(jiān)測。車輛感應技術能夠對周圍環(huán)境進行識別和分析。通過使用圖像處理、機器學習和人工智能算法，可以識別道路標志、交通信號燈、行人、障礙物等，并根據(jù)識別結果作出相應的反應和決策。并且將多個傳感器獲取的數(shù)據(jù)進行融合和處理，獲得更全面、準確的環(huán)境信息，使用傳感器數(shù)據(jù)融合算法和實時數(shù)據(jù)處理技術，提高感知和決策的精度和效率。除此之外，車輛感應技術能夠根據(jù)感知到的環(huán)境信息，實時做出決策并控制車輛行為，使用智能算法和控制系統(tǒng)，進行自動駕駛、車輛跟隨、碰撞避免等操作，提高駕駛安全性和舒適性。并且借助車輛之間的通信和信息交換，提供更全面、準確的交通信息，優(yōu)化交通流量，提高道路利用效率，實現(xiàn)車輛之間的數(shù)據(jù)共享和協(xié)同。另外，車輛感應技術具有較高的可擴展性和適應性，隨著技術的不斷發(fā)展，通過不斷引入新的傳感器和算法，能夠滿足不斷變化的駕駛需求和交通環(huán)境。

2.2 輔駕技術

智能網(wǎng)聯(lián)汽車中的輔駕技術具有自動化、安全性、便捷性和智能化的特點，通過傳感器、算法和控制系統(tǒng)的結合，為駕駛者提供全面的駕駛輔助和安全保障，使駕駛過程更加智能、高效和舒適。特別是在輔駕技術不斷發(fā)展的背景下，也推動了智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術的進步和創(chuàng)新。比如，輔駕技術可以實現(xiàn)自動駕駛輔助功能，包括自動跟車、自動變道、自動停車等，通過傳感器和控制系統(tǒng)，輔助駕駛技術可以實時感知周圍環(huán)境，并根據(jù)預設的算法和規(guī)則進行決策和控制，從而減輕駕駛者的負擔，提供更安全、便捷的駕駛體驗。而通過傳感器和監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)測駕駛者的行為和道路條件，提供相應的安全警示和預警功能［1］。輔駕技術通過控制傳感器和制動系統(tǒng)，實現(xiàn)自動緊急制動和碰撞避免功能，當系統(tǒng)檢測到前方有障礙物或潛在的碰撞風險時，可以自動進行緊急制動或發(fā)出警示，以避免碰撞事故的發(fā)生。借助智能交通導航和路線規(guī)劃功能，通過實時交通信息和地圖數(shù)據(jù)，為駕駛者提供最優(yōu)的路線選擇和實時的交通狀況，提高駕駛效率和節(jié)約時間。

除此之外，通過對車輛間的數(shù)據(jù)進行共享和通信，實現(xiàn)協(xié)同駕駛功能，使多輛智能網(wǎng)聯(lián)汽車可以相互通信，共同識別和應對道路上的各種情況和挑戰(zhàn)。這種協(xié)同駕駛可以提高車隊的行駛效率、交通流暢性和安全性。輔駕技術在智能網(wǎng)聯(lián)汽車中還包括人機交互界面的設計和實現(xiàn)，通過觸摸屏、語音識別、手勢控制等技術，駕駛者可以與車輛的輔助系統(tǒng)進行交互，調整各種駕駛模式和設置，獲得駕駛信息和指示，提高用戶體驗和操作便利性。通過記錄和分析駕駛數(shù)據(jù)，包括車速、加速度、剎車等信息，以及駕駛者的行為和操作記錄，用于駕駛行為評估、事故重現(xiàn)分析和駕駛培訓等方面，提供有價值的參考和指導[2]。

2.3 車載網(wǎng)絡組織技術

智能網(wǎng)聯(lián)汽車中的車載網(wǎng)絡組織技術是指實現(xiàn)車輛之間、車輛與基礎設施之間以及車輛與云端之間的無線通信和數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g，在智能網(wǎng)聯(lián)汽車中具有高可靠性、高帶寬、低延遲、多級安全防護、彈性網(wǎng)絡拓撲和云端連接等特點，為智能網(wǎng)聯(lián)汽車的通信和數(shù)據(jù)傳輸提供了可靠的技術支持。比如，車載網(wǎng)絡組織技術采用了多通道、多路徑的通信機制，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性，實現(xiàn)車輛之間的實時通信，支持車輛之間的協(xié)同行駛和交通信息共享。

為了滿足智能網(wǎng)聯(lián)汽車對大數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?，車載網(wǎng)絡組織技術采用了高帶寬的通信通道，能夠實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸和實時信息交換，并且支持高清地圖下載、實時流媒體傳輸、云端數(shù)據(jù)交互等功能[3]。由于智能網(wǎng)聯(lián)汽車需要實時響應和數(shù)據(jù)交換，因此，車載網(wǎng)絡組織技術追求低延遲的通信方式，通過優(yōu)化通信協(xié)議、網(wǎng)絡拓撲和數(shù)據(jù)傳輸機制，可以減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t，提高響應速度和交互效率。

與此同時，智能網(wǎng)聯(lián)汽車中的車載網(wǎng)絡組織技術對安全性要求非常高，采用多級安全防護機制，包括數(shù)據(jù)加密、身份認證、訪問控制等技術，以確保車輛通信的安全性和隱私保護?？梢愿鶕?jù)實際情況動態(tài)調整網(wǎng)絡拓撲結構，實現(xiàn)網(wǎng)絡資源的優(yōu)化利用和靈活配置，使其適應不同場景下的車輛密度變化、信號強弱差異等情況，保證通信的穩(wěn)定性和可靠性。另外，車載網(wǎng)絡組織技術將智能網(wǎng)聯(lián)汽車與云端服務相連接，實現(xiàn)車輛與云端的實時數(shù)據(jù)交互和遠程控制，實現(xiàn)遠程診斷、軟件升級、遠程導航等功能的同時，為用戶提供更多的智能化服務[4]。

3 智能網(wǎng)聯(lián)汽車標準發(fā)展框架

3.1 智能網(wǎng)聯(lián)汽車標準體系邏輯框架的建立

建立智能網(wǎng)聯(lián)汽車標準體系的邏輯框架需要綜合考慮通信和網(wǎng)絡、安全與隱私、數(shù)據(jù)交換和共享、功能與性能、法規(guī)和法律以及用戶體驗和人機界面等方面的標準。這些標準應當相互關聯(lián)、協(xié)調統(tǒng)一，構建一個完整的標準體系，確保智能網(wǎng)聯(lián)汽車的互操作性、安全性和可持續(xù)發(fā)展。因此，智能網(wǎng)聯(lián)汽車需要建立穩(wěn)定可靠的通信和網(wǎng)絡連接，制定相關的通信和網(wǎng)絡標準，包括車輛間通信（V2V）、車輛與基礎設施通信（V2I）、車輛與云端通信（V2C）等方面的標準，而這些標準應包括通信協(xié)議、通信頻段、數(shù)據(jù)格式等內容。智能網(wǎng)聯(lián)汽車面臨安全和隱私的挑戰(zhàn)，因此應該建立對應的標準，確保車輛通信和數(shù)據(jù)的安全性，包括數(shù)據(jù)加密、身份認證、訪問控制等方面的標準，以及針對網(wǎng)絡攻擊、信息泄露等安全威脅的應對措施[5]。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車需要進行包括交通信息、車況數(shù)據(jù)、地圖數(shù)據(jù)在內的大量數(shù)據(jù)交換和共享，因此，需要建立數(shù)據(jù)交換和共享的標準，包括數(shù)據(jù)格式、接口規(guī)范、數(shù)據(jù)共享權限管理等內容，促進各方數(shù)據(jù)的互操作和共享。智能網(wǎng)聯(lián)汽車涵蓋了各種功能和應用，如自動駕駛、交通協(xié)同、車輛遠程控制等。為了保證不同廠商的智能網(wǎng)聯(lián)汽車能夠相互兼容和協(xié)同工作，需要制定功能和性能標準，明確各項功能的要求和性能指標。除此之外，智能網(wǎng)聯(lián)汽車涉及交通安全、隱私保護、數(shù)據(jù)管理等法律法規(guī)的要求，需要建立相應的標準來確保智能網(wǎng)聯(lián)汽車的合規(guī)性，包括制定駕駛員責任、數(shù)據(jù)保護和隱私規(guī)范、道路測試和認證規(guī)程等法規(guī)和法律標準。其用戶體驗和人機界面對于用戶接受和使用至關重要，需要制定相應的標準，規(guī)范智能網(wǎng)聯(lián)汽車的人機交互方式、界面設計、語音控制等方面的要求，提升用戶體驗和交互效果[6]。

3.2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車標準體系建立依據(jù)

建立智能網(wǎng)聯(lián)汽車標準體系應當以技術發(fā)展趨勢為指導，與國家政策導向相一致，與行業(yè)標準和規(guī)范相銜接，與國際標準對齊，同時兼顧各利益相關者的需求。智能網(wǎng)聯(lián)汽車是新一代汽車技術的重要方向，其應用將涉及車聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等前沿技術領域，建立智能網(wǎng)聯(lián)汽車標準體系需要緊跟技術發(fā)展趨勢，充分考慮新技術的應用和發(fā)展方向，推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車的創(chuàng)新與進步。政府部門在推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展方面起著重要的引導作用，因此智能網(wǎng)聯(lián)汽車標準體系的建立應該與國家政策導向相一致[7]。在此過程中，智能網(wǎng)聯(lián)汽車涉及多個行業(yè)，包括汽車制造、通信、信息技術等，而在這些行業(yè)中已經(jīng)形成了一些相關的標準和規(guī)范，如車載通信標準、數(shù)據(jù)交換協(xié)議等。智能網(wǎng)聯(lián)汽車標準體系的建立應該與現(xiàn)有行業(yè)標準和規(guī)范相銜接，充分借鑒和利用已有的成果和經(jīng)驗。

除此之外，作為全球范圍內汽車行業(yè)未來主要發(fā)展趨勢，智能網(wǎng)聯(lián)汽車涉及的各項標準是否與國際標準互認，對于智能網(wǎng)聯(lián)汽車的推廣和應用至關重要。在建立智能網(wǎng)聯(lián)汽車標準體系的過程中，需要參考和吸收國際標準的經(jīng)驗和成果，與國際標準化組織進行合作和對接，以推動標準的國際化發(fā)展。另外，智能網(wǎng)聯(lián)汽車涉及眾多利益相關者，包括汽車制造商、技術提供商、用戶、政府等。建立智能網(wǎng)聯(lián)汽車標準體系需要廣泛征求利益相關者的意見和需求，確保標準的合理性和可行性，促進各方的參與和共同推動[8]。

3.3 智能網(wǎng)聯(lián)汽車標準體系框架的建立

智能網(wǎng)聯(lián)汽車標準體系的建立需要一個完整的框架，該框架包括底層標準、車輛系統(tǒng)標準、數(shù)據(jù)安全和隱私保護標準、車聯(lián)網(wǎng)服務標準、法律法規(guī)和政策標準、測試和認證標準，能夠確保各方的協(xié)同配合和標準的一致性。

其中，底層標準包括通信網(wǎng)絡標準、數(shù)據(jù)傳輸和交換標準等，定義了智能網(wǎng)聯(lián)汽車中各個組件之間的通信方式和協(xié)議，確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸和互聯(lián)互通。

車輛系統(tǒng)標準包括車輛感知、輔助駕駛、自動駕駛等系統(tǒng)的技術規(guī)范和安全標準，規(guī)定了車輛系統(tǒng)的性能要求、安全保障措施，確保車輛在各種情況下的安全可靠性。

數(shù)據(jù)安全和隱私保護標準定義了智能網(wǎng)聯(lián)汽車中數(shù)據(jù)的收集、存儲、傳輸和使用的安全要求，確保車輛數(shù)據(jù)的機密性、完整性和可用性，并保護用戶的隱私權益[9]。

車聯(lián)網(wǎng)服務標準包括車輛遠程控制、智能導航、智能交通等服務的規(guī)范和接口標準，確保不同車聯(lián)網(wǎng)服務提供商之間的互操作性，使車主能夠享受到多樣化的智能服務。法律法規(guī)、政策標準與智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關的法律法規(guī)、政策應保持高度一致，確保智能網(wǎng)聯(lián)汽車符合當?shù)胤煞ㄒ?guī)的要求，并提供政策指導，促進智能網(wǎng)聯(lián)汽車產業(yè)的健康發(fā)展。

測試和認證標準為智能網(wǎng)聯(lián)汽車提供測試方法和認證標準，確保車輛系統(tǒng)的性能、安全和兼容性，可用于對車輛的測試驗證和認證，為消費者提供可靠的產品。

以上是智能網(wǎng)聯(lián)汽車標準體系框架的主要組成部分，這些標準相互關聯(lián)、相互補充，共同構成了智能網(wǎng)聯(lián)汽車的標準體系。該框架需要各利益相關方的共同努力和合作，通過國際合作和協(xié)商，建立統(tǒng)一的、國際化的智能網(wǎng)聯(lián)汽車標準體系，推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車的全球化發(fā)展[10]。

4 結語

本文探討了智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術與標準發(fā)展的關系，通過分析發(fā)現(xiàn)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術的特點決定了其對技術標準的需求和依賴程度。技術標準在智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術發(fā)展中具有重要的作用，能夠推動技術創(chuàng)新和應用、促進市場競爭和規(guī)范、提高產品質量和安全性等方面的影響。未來，智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術和標準將會不斷發(fā)展和完善，為人們出行帶來更加智能化和便捷化的體驗。

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作者簡介：

張睿，男，1983年生，高級工程師，副教授，研究方向為交通運輸運載工具、交通安全。

基金項目：重慶市2020年市級重點教改項目“智慧交通背景下智能網(wǎng)聯(lián)汽車共享實訓基地建設研究與實踐”（202187）