大数据时代基于4G网络的车联网发展探索

冯凌凌

（浙江理工大学 浙江 311121）

1 车联网简介

1.1 发展现状

2011年8月底，中国汽车保有量突破1亿辆，2013年底达到1.35亿辆，预计2017年将突破2亿辆，这是一个庞大的移动实物，也为中国带来新的管理难题，可以看到城市早晚高峰堵车，节假日高速公路成为“停车场”、交通事故逐年上升、汽车尾气污染等一系列问题，各个地方各显神通，高架建设、地铁、限购、限行等各种措施登上舞台，这些措施基本都是通过汽车外部进行治理，而没有对汽车本身进行思考，通过汽车本身进行精细化管理可能成为下一步交通治理的关键举措，这个精细化管理可以通过车联网解决。

图1 中国汽车保有量及未来趋势图

1.2 大数据及车联网概念

车联网：车联网是指通过装载在车辆上的传感器、车载终端及电子标签提供车辆信息，采用各种通信技术实现车与车、车与人、车与路互联互通；并采用信息技术对数据进行提取、分享等有效利用，以实现对车辆进行有效地管控和提供综合服务[1]。

大数据：指所涉及的资料量规模巨大到无法通过目前主流软件工具，在合理时间内达到撷取、管理、处理、并整理成为帮助企业经营决策更积极目的的资讯。大数据指不用随机分析法（抽样调查）这样的捷径，而采用所有数据的方法[2]

2 车联网应用原理：“端管云”三层体系

2.1 三层体系结构

端系统，车就是车联网终端，车上安装有车载主机，通过移动通信网络和GPS将车内车载传感器、车载控制器、咨询设备等与云进行连接。一方面该软件可以实时提供位置信息、维修保养信息、驾驶路线、事故信息、汽车关键部件运行状态，甚至是司机每一次刹车等驾驶习惯；另一方面司机/车主可以获取车况信息延长车辆保质期、重新规划路线信息，提升出行效率，也可以从云获取娱乐、资讯服务。

管系统，管可以是电信运营商提供的移动网络和GPS，负责传输车辆位置信息、车况信息、娱乐资讯信息等；运营商运营管道获取流量费用，同时获取垂直行业大数据，为打造数据运营平台逐步奠定数据基础。

云系统，可以由运营商、交管部门、汽车厂商、保险公司联合打造，通过收集车辆信息推出各种服务，比如保险服务、4S店维保服务、周边娱乐餐饮信息推送、路线规划和导航服务、车库信息服务。

图2 车载应用组网和原理图

2.2 车联网技术基础

从车联网提出到现在，不同领域专家、工程师在为车联网进一步发展积极准备着，目前车联网已经具备良好基础

端：2014年3月3日苹果在日内瓦车展推出车载操作系统carplay，首批合作厂商有16家，其中法拉利、奔驰、沃尔沃将即将推出搭载 CarPlay的车型，宝马、福特、通用、本田等厂商也将稍晚推出搭载 CarPlay的车型。为车联网提供必备车载操作系统，能够逐步开发出相关终端应用软件，各种终端服务应用相信在接下来几年时间将潮涌般出现。

管：中国2014年可以认为是4G元年，中国移动通过过去多年试验网建设和布局，2014开始启动规模商用，联通和电信也将逐步启动商用历程。

2012年12月27日，北斗系统空间信号接口控制文件正式版1.0正式公布，北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。中国北斗卫导航系统是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统。是继美国全球卫星定位系统和俄罗斯全球卫星导航系统之后第三个成熟的卫星导航系统。

中国网络设备供应商华为公司2013超过爱立信，成为世界网络设备供应商No1。4G移动网络和中国北斗卫导航系统的逐步成熟为车联网提供了扎实的网络基础条件，也为中国车联网发展提供了稳定、安全通讯管道。

云：一方面2010年之后兴起的云技术日臻成熟，大数据分析技术逐步演进，另一方面各地智慧城市、平安城市等理念方兴未艾。诸如此类提供大量云端服务，政府部门、运营商、汽车厂商、保险公司等可以有条件提供车联网云服务。

3 大数据在车联网中的应用策略

场景1：4S店服务，车况信息会定期传递到4S店，4S店根据情况及时提醒车主保养或维修，尤其是对于可能危及安全问题，在客户同意下甚至可以采取远程干预措施，同时可以提前备货，车主一到4S店就可以马上维修而不需要等待，保证车主车辆使用连续性。

场景 2：红绿灯优化，一方面交通网络系统根据路口各方车辆情况等即时数据自动调节红/绿灯时间长度，另一方面根据定期路口流量分析确认红绿灯的新建或者取消，从整体大幅提升道路通行效率，降低尾气污染。

场景 3：定制车险，创新车险模式为个体提供个性化、更有竞争力的保险解决方案，应该说风险控制是保险公司的核心，保险公司可以通过车联网获取基本车况信息，比如车型/使用年限/保养记录等；获取车辆常走路线事故概率；获取主要司机驾驶习惯，比如和周边车辆的车距、变道频率、刹车频率、轰油门频率等信息。综合数据分析对于车况好、常走路线事故率低、驾驶习惯好的车辆可以大幅降低保费，提升车险竞争力；对于车况一般、常走路新事故率高、驾驶习惯一般的车辆可以提升保费，降低风险。可以通过保险的杠杆作用提升司机行车规范。

场景4：城市交通建设规划，道路建设/地铁网络建设/公交线路优化。根据个体车辆日常行驶路线信息可以获取城市日常车辆运行图，类似2014春节期间百度全国迁徙图，根据这个运行图可以更精确规划城市交通网络建设，比如新道路建设、地铁网络建设、公交线路优化建设，提升道路综合利用效率。同时这个车辆运行图结合车主的日常消费模式分析，还可以做出城市商业规划，比如在哪个节点设立商圈、停车场等。

场景5：智能驾驶，智能驾驶除了依靠汽车本身的摄像头、传感器来感知周边车辆距离情况，结合周边车辆车主的驾驶行为分析，更准确协助控制当前车辆驾驶动作；可以结合目的地附件停车场实时信息协助选择有空位的停车场；可以在车辆出现紧急情况，自动接管驾驶系统（比如爆胎）提升安全性，有研究表明，常人在紧急情况的即时反应往往是灾难性的。

4 车联网商业价值分析

车联网的实现不仅是技术的一大进步，通过技术进步，个人，运营商，汽车厂商/4S店、保险公司、城市交通都能得到巨大经济利益。

个人：通过支付流量费用、个人信息（隐私除外），获得出行效率提升、行车安全提升、规范驾车、降低保险费用支出等。

运营商：可以在4G乃至将来5G时代找到杀手级应用，试想2020年中国大地上将存在近3亿部新移动终端类型（汽车），这部分用户空间个体RPU值将显著高于现有移动手机终端，开拓了新价值市场。同时也将兴起新一轮移动数据网络建设。

汽车厂商/4S店：通过城市交通系统优化带动进一步汽车销售，4S店通过精细化、个性化服务能提升服务效率和质量，进而提升客户满意度。

保险公司：可以为不同类型驾驶员推出差价范围更大的保费选择，规避风险，提升保险业务竞争力。

城市交通：提升城市交通出行效率，降低物流成本，降低尾气排放，降低汽车事故率，综合提升城市运转效率。

总之，通过车联网落地将可以拉动运营商网络建设、汽车产业、保险公司业务模式突破、大气防治。

[1]CCSA通讯标准类技术报告《车联网总体技术要求》

[2]（英）维克托•迈尔-舍恩伯格（英）肯尼思•库克耶《大数据时代》浙江人民出版社2013