新兴技术助力车联网发展

关利海 董俊龙 郝成龙

摘 要：车联网作为国家创新层面的关键技术之一，一直被汽车企业以及解决方案提供商所重视。本文从车联网基本属性和所面临的问题出发，重点阐述了目前一些新兴技术的基本概念和特征，包括云原生、数据湖、人工智能、边缘计算、5G以及区块链，同时描述了这些技术在车联网领域的应用。

关键词：车联网;大数据;人工智能;区块链

1 前言

车联网（Internet of Vehicles）概念来自物联网（Internet of Things），也是物联网最为热门的重要分支。车联网平台的本质是完成车辆数据从采集、传输、存储、处理、分析、应用的过程。随着未来联网车辆的增加，每个环节都对数据处理能力、分析能力、数据安全问题提出新的要求，然而云计算、人工智能、大数据、5G等新兴技术的出现，为车联网发展提供了新的动力和解决方案。

2 车联网新兴技术

2.1 云原生

车联网相关服务众多，根据需求一般由TSP平台、远程控制、车辆监控平台、数据分析平台、出行服务平台等组成，增加了系统开发部署和监控的难度，对开发、运维、云资源的合理调度提出新的更高要求。随着容器的成熟和云计算的发展，人们迫切需要一种在云上的最佳实践，云原生应运而生。云原生具备云计算的基本属性之外，同时具备DevOps、持续交付、微服务、容器这四大特征。DevOps完成自动化发布、快速部署，持续交付可以做到频繁发布、快速交付、快速反馈、降低发布风险。微服务完成独立部署、更新、扩展和重启。容器作为微服务的载体，保持运行环境的一致性，做到一次编译，到处运行。云原生提供了最佳的车联网云上实践方案。

2.2 数据湖

车联网大数据平台会将生产制造、研发、物流、采购、销售等环节产生的数据进行融合，建立企业级数据中台，对数据集中存储、管理、分析、应用，这就需要新一代的大数据平台技术来接入各种类型的数据源，并对数据进行有效管理，数据湖恰好可以解决这一难题。亚马逊云（AWS）定义数据湖（Data Lake）是一个集中式存储库，按原样任意规模存储所有结构化和非结构化数据，并运行不同类型的分析。数据湖完善的数据管理能力，可以提供企业级数据质量管理、数据生命周期管理、数据资产目录、权限管理等。目前，数据湖领先的厂商有AWS、Azure、华为、阿里，其产品架构基本类似，竞争点在于谁能更好管理数据以及对未来业务的适配和集成。

2.3 人工智能

车联网的目的在于通过采集车辆数据，经过处理分析提供数据增值服务。数据无疑是汽车数字化过程中的核心资产，但没有经过分析、价值挖掘和应用的数据是无意义的，这就需要强大的统计学、机器学习、人工智能技术作为手段来分析和挖掘数据价值。目前被应用的人工智能技术包括：计算机视觉识别技术，从图像中获取“信息”，如车载ADAS设备，可以进行道路识别，工业机器人在生产线上的视觉识别等;大数据分析技术，如车主用户画像分析、车辆故障预测分析、驾驶行为分析等;语音识别及自然语言处理技术，如智能驾舱的语音交互、售后数据舆情分析等。

2.4 边缘计算

边缘计算是为应用开发者和服务提供商在网络的边缘侧提供云服务和IT环境服务，在靠近数据输入或用户的地方提供计算、存储和网络带宽。边缘计算可以解决云计算模式下存在的高延迟、网络不稳定和低带宽问题。通过边缘侧的算力，让传统的云计算框架进一步去中心化，在边缘侧完成计算工作，然后将计算结果汇聚到云端进行统一处理。随着汽车网联化的发展，车身数据采集、处理的需求越来越复杂，边缘计算的出现可以很好的解决车身数据快速计算的场景。目前科技巨头纷纷在边缘计算上投入大量研发，如亚马逊AWS 发布的GreenGrass 项目、微软Azure 发布的IOT Edge 项目、谷歌发布的IOT Core 项目、阿里云发布的LinkEdge项目等。

2.5 5G

车联网V2X技术对通信的低时延、高可靠性、高传输速率、高容量等提出新的要求，相对于目前的移动通信技术，5G系统的关键能力指标都有极大提升。V2X 包含 DSRC 和 C-V2X 两种技术，结合我国产业链情况，C-V2X 技术更适合我国车联网发展，而且C-V2X 技术从应用场景、技术性能上均优于 DSRC。C-V2X 是基于 4G/5G 等蜂窝网通信技术演进形成的车用无线通信技术，包含 LTE-V2X 和 5G-V2X。5G-V2X 相比 LTE-V2X 将在时延、可靠度、速率、数据包大小等方面大幅提高。可以说5G技术的普及推动了车联网V2X以及自动驾驶的发展，同时也为车载娱乐、车载办公带来了无限可能。

2.6 区块链

在车联网领域，汇集大量用户敏感数据，如车辆信息、行驶轨迹、位置数据等，也包括车企内部研发、生产数据、物流、采购数据。保证数据安全是企业的责任，相关法律也对此作了要求，如欧盟的GDPR（General Data Protection Regulation）。区块链是一个分布式的共享账本和数据库，具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特点。区块链具有的数据加密技术以及去中心化的设计可以解决大数据的安全性问题，也可以保证数据的隐私性。 另外，区块链技术通过共识机制实现自我维护和信息融合，加密算法则为点对点传输的安全性提供保障。在此安全机制基础上，车联网数据共享将成为可能。

3 小结

本文总结了当前信息领域热门技术，分别从云原生、数据湖、人工智能、边缘计算、5G以及区块链技术阐述新技术如何助力车联网发展。在车联网应用中，每种技术并不是独立存在的，而是相互融合，共同构成车联网系统，作为车联网领域的从业人员需要思考如何更好的应用新技术为企业和客户带来新的价值。

参考文献：

[1]蔺宏良，黃晓鹏.车联网技术研究综述[J].机电工程，2014，31（09）：1235-1238.

[2]李静林，刘志晗，杨放春.车联网体系结构及其关键技术[J]. 北京邮电大学学报，2014，37（06）：95-100.