智能网联汽车通信场景简介

智能网联汽车(简称 ICV)是指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置,融合现代通信与网络技术,实现车与 X(车、路、人、云等)(V2X)的智能信息交换与共享,具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能,可实现“安全、高效、舒适、节能”行驶,并最终可实现无人驾驶。

如图 1 所示,智能网联汽车通信涵盖了车-云(Vehicle-to-Network,V2N)通信、车-车(Vehicle-to-Vehicle V2V)通信、车-路(Vehicle-to-Road ,V2R)通信、车-人(Vehicle-to-Person,V2P)通信及车内(Vehicle-to-Self ,V2S)通信。

一个更形象的图(图中多了个Vehicle-to-Infrastructure(V2I),应该可以并入车-路通信):


图片来源:Artificial Intelligence for Vehicle-to-Everything: A Survey https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8605302

车-云通信指车辆的车载设备通过网络与云平台连接,实现云平台与车辆之间的数据交互。车云通信主要应用于车辆导航、车辆远程监控、紧急救援、信息娱乐服务等。另外,汽车软件远程升级是典型的运用车云通信的新型业务,汽车软件升级包由企业云服务平台进行下发,车端在接收与识别到正确的软件升级包后进行软件包的更新。

车-车通信指车辆间通过车载终端进行的实时通信。最普遍的应用场景是在城市街道与高速公路中,车辆之间相互通信,实现信息和数据的共享。智能汽车计算平台可以通过发送或接收车辆的时速、相对位置、刹车、直行还是左拐等所有与行驶安全相关的数据,甚至包括拍摄周围事物的图片或者音视频等,分析和预判其他车辆的驾驶行为,从而实现主动的安全策略,提升行驶安全,为半自动驾驶、自动驾驶提供数据支撑。此外,车辆也可通过转发自身及前方的实时信息来预防事故的发生,实现改善交通环境、减少交通拥堵的目的。

车-路通信指车载设备与路边基础设施(红绿灯、交通摄像头、路侧单元等)进行通信,路边基础设施获取附近区域环境的信息并发布各种实时信息。车-路通信应用主要包括交叉路口安全管理、车辆限速控制、电子收费、运输安全管理以及道路施工和限高警示等。智能汽车计算平台通过强大的 CPU 处理接收的信息,结合 GPU 处理通过摄像头识别的图像以及辅助高精地图和云端支持,建立协同式环境感知系统,便于整个智慧城市的搭建。

车-人通信指车辆中的车载设备和弱势交通群体(包括行人、骑行者等)使用用户设备(如智能手机、可穿戴式设备、自行车 GNSS 信号仪等)进行通信。车与人通信主要应用于交通安全、智能钥匙、位置信息服务、汽车共享等。智能汽车计算平台基于安全通信,通过智能钥匙,实现无钥匙进入和远程启动等功能,同时还要通过强大的计算能力,实时推算行人或者骑行者的行动轨迹,为驾驶员提供驾驶预判,避免发生交通事故。

车内通信是以车载终端、车内的传感器及电子控制装置为通信主体进行通信而形成车内通信网络,主要涉及 CAN/CANFD、FlexRay、车载以太网等通信协议。以汽车软件远程升级技术为例,车端的网关或 T-Box 在接收到软件升级包后通过车载以太网或 CAN 总线将升级包发送给对应的 ECU,同时还需要将升级进度等信息发送给 HMI 设备,向用户展示升级情况。

文本摘自:智能网联汽车数字证书应用技术要求 研究报告

http://www.catarc.org.cn/upload/202109/22/202109221135079397.pdf

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