智能网联汽车解读

郁捷安

摘 要：车联网的概念为国人所知已有十年历史，虽然在这十年当中车联网事业有着突飞猛进的发展，但要真正实现智能网联汽车进入生活，真正地实现万物互联的理想目标，我们可能还需要很长的一段路要走。文章通过对车联网以及智能网联汽车的介绍，由浅入深地阐述了智网汽车的概念、术语、国内外发展现状以及核心技术、发展困难预测等方面的理念。并通过产业价值链的分析，对未来汽车产业的经营模式及经营发展走向提出了思考和建议。希望读者通过这篇文章，对智能网联汽车有个不同视角的理解和认识；也希望能对汽车企业的未来经营模式优化提供信息支持和决策帮助。

关键词：车联网；智能汽车；核心技术；发展短板；产业价值链；企业经营模式

1 什么是智能网联汽车

1.1 概念定义

介绍智能网联汽车之前先说车联网（Internet of Vehicles）的概念，他早就不是一个汽车业内陌生的词汇，其引申自物联网（Internet of Things）。我们可以将其概括为：车联网就是物联网概念在交通领域的体现和应用。它借助现代电子传感、通讯及控制技术，将人、车、环境三个信息主体以网络相联，在大数据的支持下，实现车辆智能化控制，交通智能化管理以及智能动态信息服务的用户终极需求目标。而智能网联汽车（Intelligent Connected Vehicles）就是车联网技术发展至成熟阶段对所有联网汽车的统称。

1.2 系统简介

车联网系统从空间立体划分可分为三段。我们可以简单地把他们命名为云，管，端。

第一层（端系统）：端系统是汽车的智能传感器，负责采集与获取车辆的智能信息，感知行车状态与环境；是具有车内通信、车间通信、车网通信的泛在通信终端；同时还是让汽车具备IOV寻址和网络可信标识等能力的设备。

第二层（管系统）：解决车与车（V2V）、车与路（V2R）、车与网（V2I）、车与人（V2H）的互联互通，实现车辆自组网及多种异构网络之间的通信与漫游，在功能和性能上保障实时性、可服务性与网络泛在性。它还是公网与专网的統一体。

第三层（云系统）：车联网是一个云架构的车辆运行信息平台，它的生态链包含了与汽车相关的各项使用服务内容。其应用系统也是围绕车辆的数据汇聚、计算、调度、监控、管理与应用的复合体系。

以上是从物理存在的角度对系统进行的划分。我们也可以从网络参与和应用的角度对车联网系统有一个更感性的认识，如果把车联网中的“联”作为动词看待，我想，汽车这个钢铁产物此时就已经具有生命和智慧了。

2 涉及的几项核心关键技术

2.1 传感器及其信息整合技术

车联网中的传感技术，主要应用于车载传感器网络和路面传感器网络。车载传感器网络又可分为车内传感器网络和车外传感器网络。它们用于接收和感知来自车内外的相关信号。路面传感器网络指那些铺设在路上和路边的传感器所构成的网络，这些传感器用于感知和传递路面状况信息，如车流量、车速、路口拥堵情况等，这些信息都能让车载系统通过网络获得。

2.2 开放的、智能的车载终端系统平台

就像互联网络中的电脑、移动互联网中的手机，车载终端是车主获取车联网最终价值的媒介。当前，很多车载导航娱乐终端并不适合车联网的发展，其核心原因是采用了非开放的、非智能的终端系统平台。导致其很难融入网络生态系统。因此，无论是前装市场还是后装市场，采用智能开放的车载终端系统将会成为必然选择。

2.3 语音/手势/脸部表情识别技术

无论多好的触摸体验，对驾车者来说，行车过程中触摸操作终端系统都是不安全的，因此语音/手势/脸部表情识别技术显得尤为重要，它将是车联网发展的助推器。成熟的识别技术能够让驾驶者不动手即可完成对车联网发布指令，并接收来自网络的各种信息。成熟的识别技术依赖于强大的资料库及运算能力还有网络。

2.4 服务端计算与服务整合技术

除上述语音识别要用到云计算技术外，很多应用和服务的提供都要采用服务端计算、云计算的技术。类似互联网及移动互联网，终端能力有限，通过服务端计算才能整合更多信息和资源向终端提供及时的服务。云计算将在车联网中用于分析计算路况、大规模车辆路径规划、智能交通调度计、基于庞大案例的车辆诊断计算等。

2.5 通信及其应用技术

车联网主要依赖两方面的通信技术：短距离无线通信和远距离的移动通信技术，前者主要是RFID传感设别及类似WIFI等2.4G通信技术，后者主要是GPRS、LTE、4G/5G等移动通信技术。

2.6 互联网技术

车联网的本质就是物联网与移动互联网的融合。车联网是整合了车、路、人各种信息与服务。作为网络中的一个节点，车载系统、电脑、手机都是车联网的终端。5G是将来实现未来汽车愿景的源动力技术，他将以高速、高效和更宽的带宽，为智能网联汽车提供强力的互联网络支撑。

2.7 信息安全技术

随着车联网的快速发展和信息化手段的不断提高，黑客远程操纵汽车及汽车软件漏洞的安全风险也日益加大，包括企业本身信息安全保密也必须考虑，所以保障信息安全技术的重要性日益凸显，也成为汽车行业创业投资的风口。

3 智能汽车如何“智能”

汽车发展已有百余年的历史，在经历了蒸汽机时代、内燃机时代后，正逐步迈向新能源时代和智能时代。

所谓智能汽车，就是在某种程度上可以代替人类进行感知、沟通、判断、从而自动驾驶的汽车。所以自动驾驶是智能汽车的一个重要标志。车辆要实现自动驾驶，必经三个重要步骤，一是环境感知，二是判断决策，三是控制执行。我们重点说一下环境感知环节。智能汽车与人一样，它也有一个大脑和神经中枢控制系统，一般由车载电脑、先进驾驶辅助系统和车载网络终端系统，网关，控制器等部件组成。下面我通过对比介绍驾驶辅助系统中“眼睛”功能的现在和未来，来说明智网汽车的智能化。

自动驾驶一般涉及四个维度：V2V，V2I，V2P，V2C，它几乎包含了行驶在道路上的车辆所遇到的各种环境情况。在驾驶过程中，智能汽车会模仿人类驾驶的流程动作，感知-决策-行动，去完成驾驶工作。在感知环节中，人类是通过听觉、视觉来获取信息，汽车则是依靠传感器。目前常用到的是激光雷达、微波雷达、超声波雷达、摄像头等传感器来感知环境，我们称之为视距感知或视觉识别技术。他们相当于人类的眼睛。他们虽然灵敏，但有一个共同的局限，都无法得知障碍物之后的状况，而且还会受到恶劣天气的影响。

未来智能汽车的传感器将采用DSRC或C-V2X进行通信，实现非视距感知，即绕过障碍物感知环境的能力。他们采用的技术就是短距离通讯技术。这种基于蜂窝网络的通讯技术可使车辆与周围环境一切可发生联系的事物进行通信，克服了传统雷达工作的限制条件，如障碍物、恶劣天气等，可在有效通讯距离内，实时地将路面及周边信息，毫无遗漏地传递给汽车大脑，供系统判断、计算和决策。C-V2X的通讯距离可能还要优于DSRC。不仅如此，还可实现V2V的传达意图和情景感知，大大增强了电子视野侦测，以便提出安全警告和分级预警。他主要有三项功能，非视距传感、意图传达和情景感知。

感知环节是自动驾驶的一个重要环节，短距离通讯技术扩展了汽车的电子视野，他把感知的信息及时准确地传递给汽车大脑，连接ITS和OTA的大脑根据当前车辆行驶的状态和所处位置，以及前方路况，经过整合计算（计算方法和计算平台介绍略），作出行为规划，向汽车的行驶系统和方向控制系统发出指令，然后汽车就会随“芯”而动，由液压、机械部分实现汽车行驶过程中的纵向控制（速度）和横向控制（方向）。那智能汽车离我们还有多远？从部分车企公布的自动驾驶实现时间看，大部分品牌宣布在2020年之后实现L3级自动驾驶，智能化等级分类见表1。

顺带说一下，未来的智能汽车是在内燃机汽车上发展，还是更倾向于电动化车，从动力来源到操控方式，从生产制造成本到维修难易程度，可能更多倾向于电动化车型。无论怎样有一点是明确的，从开发設计、生产制造到使用维修，追求强大的共存性是车联网技术发展的基本要求。

4 发展困难预测

4.1 主导行业缺失

车联网的出现，为汽车制造、服务内容提供商和移动通信等领域带来产业升级机遇。其中移动运营商、汽车电子企业、内容提供商、服务提供商对参与车联网的兴趣更为积极。由于车联网产业链较长，参与行业众多，谁是车联网这一新生事物快速发展的主导行业，众说纷纭。

4.2 技术短板明显

上文中提到的几项车联网关键技术，都是我国正处于发展中的技术领域。拿汽车制造来说，我们目前的汽车电子着重于传统发动机和对车辆本身的控制，而将来要转变为智能终端操作系统、环境感知和数据融合、中央决策控制等车辆系统整合控制能力，并实现车与人、车与车、车与环境之间的顺畅协同交互。这对汽车制造厂家及其电子零部件供应商来说，无疑是一大技术考验。人机交互工程是近年来取得飞速发展的项目，但距理想状态还有很大差距。4G网络带宽并不能满足未来对图像和流媒体的传输需求，而5G网络和DSRC（专用短程通信）的自主网技术等也还没有完全突破。目前国内各类高端芯片的研发和制造还处于起步阶段，所有的传感器、射频识别器、网关、控制器都需要芯片的支持。毫米波雷达、远红外夜视仍依赖于国外供应商。这一切会制约车联网的快速发展。

4.3 运营模式不清晰

在巨大的市场诱惑面前，车联网的相关企业不愿坐等技术与管理的成熟而破局。电信运营商、汽车电子和服务企业，甚至汽车贸易企业，开始以一种简化版的车联网运营模式向前推进——围绕车载智能平台进行集成，实现内容和应用的整合，这绝不是未来正常的运营模式。在这条长长的产业链中，各部分如何运营才能实现共赢，利润增长点在哪里；运营过程中各种数据的归属及个人隐私、商业秘密保护等问题，确实值得探讨和商榷。

4.4 行业技术标准不统一

众多企业直接面对用户，提供的产品五花八门，软硬件技术接口标准也各不一样。并且受产业链利益和汽车制造商差异化战略等因素的影响，各品牌的车联网技术也不统一。因此，在车载终端相关电子组件的生产上，短时间内无法形成一个统一的生产标准，难以实现规模效益。

4.5 智慧城市何时到来

中国工程院副院长邬贺铨在世博会主题论坛上指出，由“物联网”衍生的“车联网”，将成为未来智慧城市的重要标志。他把智慧城市定义为，运用智能技术，使城市的关键基础设施通过组成服务，使城市的服务更有效，并为市民提供人与社会、人与人的和谐共处的环境条件。智慧城市本身就是一个网络城市，人与人之间有互联网，物与物之间有物联网，车与车之间有“车联网”。按照这个定义，实现真正意义的车联网，需要智慧城市的外部环境。没有这个环境去谈自动驾驶，恐怕是心有余而力不足。所以我们期盼着智慧城市的早日到来。

5 智能网联汽车制造产业链分析

与船舶和飞机等交通工具相比，汽车从19世纪80年代诞生以来至今，没有发生太大的“革命性“变化。可一旦智能网联汽车进入生活，汽车将不再只是一个代步工具。那传统车企如何变革，才能在产品、经营、利润各方面立于不败之地，除了不断创新、提升质量等措施外，能否从产业价值链入手，分析总结未来车企可能拓宽的经营模式和商业范畴，总结出一个仍能实现产业链主导的模式，也许是我们努力的方向。

如果不考虑智能网联基础设施、设备的政府投入部分，下图从服务流和资金流角度简示了车联网产业链中各角色间的相互关系，见图1。

整车厂在这张图中处于利益枢纽的位置，我们可以把他当作主导角色，他可以向设备提供商提出开发需求，还要向服务提供商提出开发需求，然后设计、制造出最符合市场需求的智能汽车，向最终用户更好地销售，从而获得利益。

前装设备提供商，按照整车厂的要求开发相关硬件和软件，以车载设备零部件供应商的身份向整车厂提供产品及服务并收取相关费用。网络应用服务提供商在整车出厂前，向整车厂提供软件及服务并收取相关费用，远程服务提供商则负责搭建平台，将整车厂或车主所需的各项服务内容、信息整合起来，以最佳状态在平台上运行。后装设备提供商则是在整车售出后，按照车主要求提供新增或修改设备服务，他同样要依赖网络服务商的相关支持。当然，所有这一切都要在网络运营商的支撑下才能运行，网络运营商会分别向车主、整车厂及相关服务提供商，按照流量或个性化需求收取网络运营费用。

车主，作为产业链末端最终买单的用户，不仅要支付给厂商购车费用，还要定期支付4S店车辆维护保养费用，以及向网络运营商支付流量费用，向服务提供商支付服务费用等等。依照国内用户消费心理，购车之后的费用支出肯定是越少越好。所以未来产业链中由谁出来主导收取运营服务费，以及如何收取，既能保证系统正常运行满足用户需求，还能让产业链中各角色获得合理预期的效益，确实值得研究。经过价值链角色分析，有一点可以明确，未来产业链发展的基础是多方合作。车企能否占据价值链的主导地位，可能要取决于他的经营模式的拓宽和转变。

6 未来车企经营模式如何优化的思考

一个进取型的、有社会责任感的企业，会不断优化经营模式，给企业注入新的活力，带来新的利润增长点。下面从几个方面阐述车联网给车企带来的机遇和挑战。

（a）大众设计。建立在车联网收集消费者数据的基础上，车企有能力保持通畅的客户关系，通过大数据的分析，对自己的产品进行优化。功能该增还是减，设计是美还是丑，价格是升还是降，对智能系统有什么新需求等等。这样得出的设计结果不仅可以用于產品生命周期内的优化，甚至可以应用至未来新产品的开发设计。

（b）精准销售。车联网大数据中不仅有对汽车本身工作状态的监测，也会对车主各种行为特征、驾驶喜好甚至生活习惯进行记录。经销商会相关数据的分析，了解顾客对产品的需求，准确划分市场人群，提高销售效率。

（c）质量跟踪。通过对车辆运行数据的采集，形成零部件、耗材使用情况报告，使车企和经销商及时掌握零部件质量的第一手资料，对出现质量问题零件的分析和可能出现故障零件的预测和更换提醒，都会有很大帮助。这样一来，不仅提高了车企售后质量分析能力，也为用户安心使用我们的产品提供可靠保障。

（d）售后服务。车联网系统可以监控并保存车辆的运行数据。不仅为经销商售后保养维修提供帮助，也为车企的售后索赔业务和故障统计信息反馈提供准确数据。当车辆发生故障或遇险时，还可准确记录当时情况，为车主，维修人员，保险公司等提供准确报告。

（e）新增业务。以往车企只是单一的车辆生产商。在车联网产业链中与车企紧密相连的还有服务提供商，服务是未来产业链中被大家看好具有高价值的一环。我们能否以合作、租赁甚至自营的方式，新增服务提供商业务，形成产品和服务的顺序化和差异化。如同地产商也开物业公司的商业模式。这样我们可以向客户附加销售远程管理系统，提供可视化管理服务，还可合作开发或投资生活服务应用软件、地图，搭建租车平台，提供出行服务、二手车经营等等。也就是建立起制造+服务的商业模式，这样不仅可以帮助我们卖车，也同时帮助我们“卖”文化，推理念。说不定还会与金融行业挂钩，衍生出像支付宝那样有生命力的业务模块。

无论尝试也好，创新也罢，我们现在一定要开始重视并研究未来车联网给我们车企带来的机遇和挑战，无论从技术上，从经营管理上，还是在企业文化上。

7 智能网联汽车的未来发展前景

智能网联汽车的未来将怎样，我们可以预测。前途是光明的，道路是曲折的。在其成长过程中，有一些风险我们应该今天提前预知，并做好防范措施。譬如，之前提到的信息安全和网络安全，未来他们就像我们赖以生存的洁净空气和水那样重要；其次是交通安全，无论科技如何发展，电子产品的使用稳定性不会像机械产品的使用稳定性那样可以预测，在出现诸如停电，临时故障等突发情况的时候，如何确保我们高度电子化的交通工具和交通道路正常安全地运行，这同样是我们考虑的重点内容。还有，自动驾驶汽车是社会化管理的产品，我们必须跳出技术和产品本身，考虑到他给社会带来的相关伦理道德和立法问题。

20年后，我们驾驶的汽车会是什么样？在世博会首个主题论坛上，通用汽车中国公司总裁兼总经理甘文维描述了这样的都市交通景象：繁忙的城市中，车辆在智能交通网络指挥下迅速而有序地穿梭移动，即便是盲人，也能自如地驾驶；汽车不再“喝”油，绿色充电站遍布城市的大街小巷，人们可以随时为爱车充电。车联网技术将重新定义汽车DNA。高智能的车辆驾驶系统和交通系统，使车辆如深海中的鱼群快速地游动却彼此永不相撞。

让我们对智能网联汽车寄予希望，并为之而努力奋斗，相信他一定是汽车及相关产业高科技发展的带动者，人类高效有序工作的帮助者，也肯定会成为我们幸福生活的传播者。