智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)PPT完整全套教學(xué)課件

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頁智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)第1章緒論第2章智能網(wǎng)聯(lián)汽車智能傳感器技術(shù)第3章智能網(wǎng)聯(lián)汽車網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)第4章智能網(wǎng)聯(lián)汽車導(dǎo)航定位技術(shù)第5章智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控技術(shù)第6章智能網(wǎng)聯(lián)汽車先進(jìn)駕駛輔助技術(shù)第7章智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動駕駛的前瞻技術(shù)

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頁第1章緒論1.1發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車的必要性1.2智能網(wǎng)聯(lián)汽車的相關(guān)術(shù)語及定義1.3智能網(wǎng)聯(lián)汽車的駕駛自動化分級1.4智能網(wǎng)聯(lián)汽車的體系結(jié)構(gòu)1.5智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵技術(shù)1.6智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展趨勢

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頁1.1發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車的必要性目前，中國是世界第一汽車生產(chǎn)大國和第一新車銷售市場，汽車保有量快速增長。到2025年，預(yù)計汽車保有量達(dá)到3億輛，千人保有量達(dá)到210輛。

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頁1.1發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車的必要性隨著汽車保有量的增加，帶來能源短缺、環(huán)境污染、交通擁堵和事故頻發(fā)等社會問題。

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頁1.1發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車的必要性智能網(wǎng)聯(lián)汽車是解決這些社會問題的有效方案，代表著汽車行業(yè)未來的發(fā)展方向。智能網(wǎng)聯(lián)汽車是新一輪科技革命背景下的新興產(chǎn)品，可顯著改善交通安全、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、減緩交通擁堵、提高交通效率，并拉動汽車、電子、通信、服務(wù)、社會管理等協(xié)同發(fā)展，對促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級具有重大戰(zhàn)略意義。因此，中國要發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車。

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頁1.2智能網(wǎng)聯(lián)汽車的相關(guān)術(shù)語及定義智能汽車是通過搭載先進(jìn)傳感系統(tǒng)、決策系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)，運(yùn)用信息通信、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等新技術(shù)，具有部分或完全自動駕駛功能，由單純交通運(yùn)輸工具逐步向智能移動空間轉(zhuǎn)變的新一代汽車。

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頁智能汽車2023/7/12目前典型的智能汽車是具有先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）的車輛，如前向碰撞預(yù)警系統(tǒng)、車道偏離預(yù)警系統(tǒng)、盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)、車道保持輔助系統(tǒng)、自動緊急制動系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)、自動泊車輔助系統(tǒng)、自適應(yīng)前照明系統(tǒng)、夜視輔助系統(tǒng)、平視顯示系統(tǒng)、全景泊車系統(tǒng)等。ADAS在汽車上的配置越多，其智能化程度越高，其終極目標(biāo)是無人駕駛汽車智能汽車2023/7/12奔馳2019款E260L運(yùn)動型4MATIC轎車，配置了盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)、車道偏離預(yù)警系統(tǒng)、車道保持輔助系統(tǒng)、駕駛員疲勞預(yù)警系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)、自動泊車輔助系統(tǒng)等，屬于智能化程度較高的智能汽車車聯(lián)網(wǎng)車聯(lián)網(wǎng)是指利用物聯(lián)網(wǎng)、無線通信、衛(wèi)星定位、云計算、語音識別等技術(shù)，建立的一張全面覆蓋車輛、交通基礎(chǔ)設(shè)施、交通參與者、交通管理者、交通服務(wù)商等的快速通信網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)智能信號控制、實(shí)時交通誘導(dǎo)、交通秩序管理、交通信息服務(wù)等一系列交通管理與服務(wù)應(yīng)用，最終達(dá)到交通安全、行車高效、駕駛舒適、節(jié)能環(huán)保等目標(biāo)。2023/7/122023/7/12智能網(wǎng)聯(lián)汽車智能網(wǎng)聯(lián)汽車是指搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車與X（車、路、行人、云端等）智能信息交換、共享，具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能，可實(shí)現(xiàn)車輛“安全、高效、舒適、節(jié)能”行駛，并最終可實(shí)現(xiàn)替代人來操作的新一代汽車。2023/7/12自動駕駛汽車自動駕駛汽車是指汽車至少在某些具有關(guān)鍵安全性的控制功能方面（如轉(zhuǎn)向、油門或制動）無須駕駛員直接操作即可自動完成控制動作的車輛。自動駕駛汽車一般使用車載傳感器、GPS和其他通信設(shè)備獲得信息，針對安全狀況進(jìn)行決策規(guī)劃，在某種程度上恰當(dāng)?shù)貙?shí)施控制。2023/7/12自動駕駛汽車天籟2019款2.0TXVAD1智能領(lǐng)航版轎車配備了并線輔助系統(tǒng)、車道偏離預(yù)警系統(tǒng)、車道保持輔助系統(tǒng)、自動制動輔助系統(tǒng)、駕駛員疲勞預(yù)警系統(tǒng)、全速自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)、自動泊車輔助系統(tǒng)等，屬于L2級的自動駕駛汽車2023/7/12無人駕駛汽車無人駕駛汽車是通過車載環(huán)境感知系統(tǒng)感知道路環(huán)境，自動規(guī)劃和識別行車路線并控制車輛到達(dá)預(yù)定目標(biāo)的智能汽車。無人駕駛汽車能夠在限定的環(huán)境乃至全部環(huán)境下完成全部的駕駛?cè)蝿?wù)2023/7/12智能交通系統(tǒng)智能交通系統(tǒng)是指包含道路上的車輛、行人和各種交通設(shè)施，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)平臺通過智能化方式對交通環(huán)境下的車輛、行人及交通設(shè)施進(jìn)行智能化管理和控制，提高交通安全和效率2023/7/12智能網(wǎng)聯(lián)汽車智能傳感器2023/7/12智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控執(zhí)行系統(tǒng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控執(zhí)行系統(tǒng)是指智能網(wǎng)聯(lián)汽車基于計算平臺的決策規(guī)劃進(jìn)行轉(zhuǎn)向和加減速的執(zhí)行系統(tǒng)，包括線控轉(zhuǎn)向、線控制動、線控驅(qū)動等軟硬件2023/7/12智能網(wǎng)聯(lián)汽車智能座艙系統(tǒng)以車聯(lián)網(wǎng)為依托，集合豐富的車載傳感器、控制器、網(wǎng)絡(luò)傳感器、云端數(shù)據(jù)、算力資源，基于人工智能技術(shù)和先進(jìn)的人機(jī)交互技術(shù)，提供友好的人機(jī)交互界面，提升車輛行駛安全、通信感知能力、用戶體驗的汽車座艙軟硬件集成系統(tǒng)。主要由人機(jī)交互系統(tǒng)、環(huán)境控制系統(tǒng)、影音娛樂系統(tǒng)、信息通信系統(tǒng)、導(dǎo)航定位系統(tǒng)等組成2023/7/12智能網(wǎng)聯(lián)汽車智能座艙系統(tǒng)2023/7/12智能網(wǎng)聯(lián)汽車計算平臺是以環(huán)境感知數(shù)據(jù)、導(dǎo)航定位信息、車輛實(shí)時數(shù)據(jù)、云端智能計算平臺數(shù)據(jù)和其他V2X交互數(shù)據(jù)等作為輸入，基于環(huán)境感知定位、智能規(guī)劃決策和車輛運(yùn)動控制等核心控制算法，輸出驅(qū)動、轉(zhuǎn)向和制動等執(zhí)行控制指令，實(shí)現(xiàn)車輛智能駕駛路徑的決策規(guī)劃控制系統(tǒng)。2023/7/12智能網(wǎng)聯(lián)汽車計算平臺2023/7/12智能駕駛智能駕駛是指由感知、決策和控制系統(tǒng)組成的可協(xié)助、代替人類駕駛員的駕駛技術(shù)2023/7/12車路協(xié)同控制是指基于無線通信、傳感探測等技術(shù)進(jìn)行車路信息獲取，通過V2V、V2I信息交互和共享，實(shí)現(xiàn)車輛和基礎(chǔ)設(shè)施之間智能協(xié)同與配合，達(dá)到優(yōu)化利用系統(tǒng)資源、提高道路交通安全、緩解交通擁堵的目標(biāo)2023/7/121.3智能網(wǎng)聯(lián)汽車的駕駛自動化分級2023/7/12第二節(jié)智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)分級2023/7/121.1.2智能網(wǎng)聯(lián)汽車的分級在量產(chǎn)車型中，自動駕駛級別最高的是L3級，即奧迪A8，它配備了4個魚眼攝像頭、12個超聲波雷達(dá)、4個中程毫米波雷達(dá)、1個遠(yuǎn)程毫米波雷達(dá)、1個激光雷達(dá)、1個前視攝像頭。其中，4個魚眼攝像頭用于360°環(huán)視系統(tǒng)，12個超聲波雷達(dá)用于自動泊車系統(tǒng)2023/7/122023/7/122023/7/121.4智能網(wǎng)聯(lián)汽車的體系結(jié)構(gòu)—層次結(jié)構(gòu)2023/7/121.2.3智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)架構(gòu)2023/7/121.2.3智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)架構(gòu)2023/7/121.2.3智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)架構(gòu)2023/7/121.2.3智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)架構(gòu)2023/7/12

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頁1.5智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵技術(shù)1.5智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵技術(shù)1.環(huán)境感知傳感器技術(shù)超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、視覺傳感器及其感知算法；感知對象包括道路、車輛、行人、交通標(biāo)志、交通信號燈等；如何低成本、高效率、準(zhǔn)確地識別出這些感知對象，還有很多技術(shù)需要解決2023/7/121.3.1智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵技術(shù)2.決策規(guī)劃技術(shù)隨著汽車駕駛自動化水平的提高，對車輛自主決策能力提出了新的要求，汽車不僅需要在某個具體工況進(jìn)行決策規(guī)劃，如超車、巡航和跟車等單一工況，還需要有在線學(xué)習(xí)能力以適應(yīng)更加復(fù)雜的道路交通環(huán)境和不可預(yù)期工況。2023/7/121.3.1智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵技術(shù)3.控制執(zhí)行技術(shù)自動駕駛汽車決策規(guī)劃出行駛路徑，由底盤執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)汽車狀態(tài)控制和軌跡跟蹤，這一過程中，控制執(zhí)行技術(shù)起著至關(guān)重要的作用。目前，傳統(tǒng)汽車底盤的控制結(jié)構(gòu)仍為分布式電子架構(gòu)，不同子系統(tǒng)都有各自的運(yùn)算控制器，較難實(shí)現(xiàn)所有功能的協(xié)同控制，必須實(shí)現(xiàn)線控底盤。2023/7/121.3.1智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵技術(shù)4.交互通信技術(shù)主要包括人機(jī)交互、車載通信模塊、V2X通信等多種技術(shù)。其中人機(jī)交互包駕駛員監(jiān)控、語音交互、語義理解、手勢控制和虛擬現(xiàn)實(shí)等，主要依靠深度學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)；車載通信模塊具有通信網(wǎng)關(guān)和防火墻機(jī)制，支持報警、服務(wù)類功能、遠(yuǎn)程車輛操控類功能、車輛信息反饋類功能和基于位置的服務(wù)類等信息控制功能；V2X通信技術(shù)強(qiáng)調(diào)車輛在行駛環(huán)境中與其他交通參與者實(shí)時互聯(lián)通訊，獲得其交通參數(shù)，對傳輸速度、延時性和丟包率等均有較高的要求2023/7/121.3.1智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵技術(shù)5.計算芯片技術(shù)芯片是智能網(wǎng)聯(lián)汽車的核心運(yùn)算單元，主要包括中央處理器、圖形處理器、現(xiàn)場可編程門陣列及專用定制芯片等2023/7/121.3.1智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵技術(shù)6.云計算平臺云計算平臺通過以太網(wǎng)絡(luò)與車輛、路側(cè)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、車輛追蹤、調(diào)度管理和路徑規(guī)劃等功能，同時還能夠利用云計算和大數(shù)據(jù)處理，為自動駕駛控制策略、智能交通控制管理的研究提供數(shù)據(jù)依據(jù)。2023/7/121.3.1智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵技術(shù)7.網(wǎng)絡(luò)信息安全智能網(wǎng)聯(lián)汽車需滿足車聯(lián)網(wǎng)通信的保密性、完整性、可鑒別性等要求。通過引入密碼安全芯片、設(shè)計“端-管-云”安全主動防御機(jī)制、密碼安全協(xié)議和設(shè)置可信計算區(qū)域等手段，對云計算平臺和車載終端進(jìn)行軟件代碼和物理硬件安全升級2023/7/121.3.1智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵技術(shù)8.虛擬仿真測試技術(shù)運(yùn)用計算機(jī)建模構(gòu)建出虛擬的街道、城鄉(xiāng)和高速公路等作為測試環(huán)境，并在虛擬環(huán)境中加入測試用例，這種虛擬測試方法可以大大提高自動駕駛技術(shù)的研發(fā)測試效率、縮短研發(fā)測試周期，并能實(shí)現(xiàn)場地測試無法提供的海量測試場景用例2023/7/12

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頁1.4.5智能網(wǎng)聯(lián)汽車的共性關(guān)鍵技術(shù)1.6智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展趨勢1.環(huán)境感知技術(shù)77GHz或79GHz毫米波雷達(dá)將取代24GHz毫米波雷達(dá)，天線尺寸更小、角分辨率更高、芯片材料將向著互補(bǔ)金屬氧化物材料發(fā)展；激光雷達(dá)將向著固態(tài)激光雷達(dá)、更高的探測距離和分辨率、更小的尺寸和更低的成本發(fā)展；視覺傳感器將沿著深度學(xué)習(xí)的技術(shù)路線，向模塊化、可擴(kuò)展、全天候方向發(fā)展。2023/7/121.6智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展趨勢2.決策規(guī)劃技術(shù)人工智能技術(shù)將由目前所處的機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)階段向著自主學(xué)習(xí)方向發(fā)展；人工智能算法芯片，將會對軟硬件進(jìn)行深度整合使其擁有超強(qiáng)的計算能力、更小的體積、更低功耗，算法處理速率將會大幅提升。2023/7/121.6智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展趨勢3.車輛控制技術(shù)整車電子電氣架構(gòu)將向著跨域集中式電子架構(gòu)和車輛集中式電子架構(gòu)發(fā)展，分散的控制單元將減少，取而代之的是應(yīng)用先進(jìn)算法的集中控制單元；車輛控制算法也由傳統(tǒng)控制方法向基于模型預(yù)測控制、最優(yōu)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和深度學(xué)習(xí)等智能控制方法轉(zhuǎn)變。2023/7/121.6智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展趨勢4.自主式智能與網(wǎng)聯(lián)式智能技術(shù)加速融合網(wǎng)聯(lián)式系統(tǒng)能從時間和空間維度突破自主式系統(tǒng)對于車輛周邊環(huán)境的感知能力。在時間維度，通過V2X通信，系統(tǒng)能夠提前獲知周邊車輛的操作信息、紅綠燈等交通控制系統(tǒng)信息，以及氣象條件、擁堵預(yù)測等更長期的未來狀態(tài)信息。在空間維度，通過V2X通信，系統(tǒng)能夠感知交叉路口盲區(qū)、彎道盲區(qū)、車輛遮擋盲區(qū)等位置的環(huán)境信息，從而幫助自動駕駛系統(tǒng)更全面地掌握周邊交通態(tài)勢。網(wǎng)聯(lián)式智能技術(shù)與自主式智能技術(shù)相輔相成，互為補(bǔ)充，正在加速融合發(fā)展。2023/7/121.6智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展趨勢5.智能新技術(shù)將助推智能網(wǎng)聯(lián)汽車快速發(fā)展人工智能中的深度學(xué)習(xí)、語義分割、邊緣計算和大數(shù)據(jù)、云計算、5G以及邊緣端、云端等新技術(shù)在智能網(wǎng)聯(lián)汽車中的應(yīng)用將不斷深入，助推智能網(wǎng)聯(lián)汽車快速發(fā)展。2023/7/12練習(xí)題——名詞解釋1.智能汽車2.車聯(lián)網(wǎng)3.智能網(wǎng)聯(lián)汽車4.自動駕駛汽車

5.無人駕駛汽車

6.智能交通系統(tǒng)7.智能傳感器8.底盤線控執(zhí)行系統(tǒng)

9.智能座艙系統(tǒng)10.智能網(wǎng)聯(lián)汽車計算平臺11.智能駕駛

12.車路協(xié)同控制

2023/7/12練習(xí)題—簡答題1.為什么要大力發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車？2.美國SAE和中國對汽車駕駛自動化是如何分級的？3.智能網(wǎng)聯(lián)汽車的層次結(jié)構(gòu)和技術(shù)架構(gòu)是怎樣的？4.智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵零部件有哪些？5.智能網(wǎng)聯(lián)汽車核心關(guān)鍵技術(shù)和共性關(guān)鍵技術(shù)有哪些？6.智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展趨勢是什么？2023/7/12

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頁第2章智能網(wǎng)聯(lián)汽車智能傳感器技術(shù)2.1超聲波雷達(dá)2.2毫米波雷達(dá)2.3激光雷達(dá)2.4視覺傳感器2.5傳感器融合技術(shù)2.6智能傳感器配置實(shí)例

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頁2.1超聲波雷達(dá)——定義聲波是一種在氣體、液體、固體中傳播的彈性波。分為次聲波（f＜20Hz）、聲波（20Hz≤f≤20kHz）和超聲波（f>20kHz）。聲波是人耳能聽到的聲音；次聲波和超聲波是人耳聽不到的聲音。超聲波雷達(dá)也稱超聲波傳感器，它是利用超聲波特性研制而成，是在超聲波頻率范圍內(nèi)將交變的電信號轉(zhuǎn)換成聲信號或?qū)⑼饨缏晥鲋械穆曅盘栟D(zhuǎn)換為電信號的能量轉(zhuǎn)換器件。2.1超聲波雷達(dá)——定義2023/7/12超聲波雷達(dá)在汽車上經(jīng)常用于倒車，所以也稱倒車?yán)走_(dá)2.1超聲波雷達(dá)——特點(diǎn)2023/7/12（1）超聲波雷達(dá)的頻率都相對固定，例如汽車上用的超聲波雷達(dá)，頻率有40kHz、48kHz和58kHz等，頻率不同，探測的范圍也不同。（2）超聲波雷達(dá)結(jié)構(gòu)簡單，體積小，成本低，信息處理簡單可靠，易于小型化與集成化，并且可以進(jìn)行實(shí)時控制。（3）超聲波雷達(dá)靈敏度較高。（4）超聲波雷達(dá)抗環(huán)境干擾能力強(qiáng)，對天氣變化不敏感。（5）超聲波雷達(dá)可在室內(nèi)、黑暗中使用。2.1超聲波雷達(dá)——特點(diǎn)2023/7/12（1）探測距離短，一般為3~5m，因此應(yīng)用范圍受到限制。（2）適合于低速，在速度很高的情況下測量距離具有一定的局限性。（3）超聲波有一定的擴(kuò)散角，只能測量距離，不可以測量方位，所以只能在低速時使用，而且必須在汽車的前、后保險杠不同方位上安裝多個超聲波雷達(dá)。（4）對于低矮、圓錐、過細(xì)的障礙物或者溝坎，超聲波雷達(dá)不容易探測到。（5）超聲波雷達(dá)存在盲區(qū)。2.1超聲波雷達(dá)——組成2023/7/12超聲波雷達(dá)內(nèi)部有一個發(fā)射頭和一個接收頭，安裝在同一面上。在有效的檢測距離內(nèi)，發(fā)射頭發(fā)射特定頻率的超聲波，遇到檢測面反射部分超聲波；接收頭接收返回的超聲波，由芯片記錄聲波的往返時間，并計算出距離值；超聲波雷達(dá)可以通過模擬接口和IIC接口兩種方式將數(shù)據(jù)傳輸給控制單元2.1超聲波雷達(dá)——原理2023/7/12發(fā)射頭發(fā)出的超聲波脈沖，經(jīng)媒質(zhì)（空氣）傳到障礙物表面，反射后通過媒質(zhì)（空氣）傳到接收頭，測出超聲脈沖從發(fā)射到接收所需的時間，根據(jù)媒質(zhì)中的聲速，求得從探頭到障礙物表面之間的距離。L＝vt/22.1超聲波雷達(dá)——技術(shù)參數(shù)2023/7/121．測量距離——取決于其使用的波長和頻率；波長越長，頻率越小，測量距離越大。測量汽車前后障礙物的短距超聲波雷達(dá)測量距離一般為0.15~2.50m；安裝在汽車側(cè)面、用于測量側(cè)方障礙物距離的長距超聲波雷達(dá)測量距離一般為0.30~5.0m。2．測量精度——傳感器測量值與真實(shí)值的偏差。超聲波雷達(dá)測量精度主要受被測物體體積、表面形狀、表面材料等影響。測量精度越高，感知信息越可靠。測量精度要求在±10cm以內(nèi)。2.1超聲波雷達(dá)——技術(shù)參數(shù)2023/7/123．探測角度——水平視場角和垂直視場角。2.1超聲波雷達(dá)——技術(shù)參數(shù)2023/7/124．工作頻率——發(fā)射頻率要求是40±2kHz，這樣傳感器方向性尖銳，且避開了噪聲，提高了信噪比。5.工作溫度——由于超聲波雷達(dá)應(yīng)用廣泛，有的應(yīng)用場景要求溫度很高，有的應(yīng)用場景要求溫度很低，因此，超聲波雷達(dá)必須滿足工作溫度的要求。工作溫度一般要求-30℃~+80℃。2.1超聲波雷達(dá)——產(chǎn)品2023/7/12駐車輔助傳感器（UPA）0.15~2.5m泊車輔助傳感器（APA）0.3~5m2.1超聲波雷達(dá)——應(yīng)用2023/7/12自動泊車輔助系統(tǒng)——SAEL2級2.2毫米波雷達(dá)——定義毫米波是指波長為1~10mm的電磁波，對應(yīng)的頻率范圍為30~300GHz。毫米波雷達(dá)是工作在毫米波頻段的雷達(dá)，它通過發(fā)射與接收高頻電磁波來探測目標(biāo)，后端信號處理模塊利用回波信號計算出目標(biāo)的距離、速度和角度等信息2023/7/122.2毫米波雷達(dá)——特點(diǎn)（1）探測距離遠(yuǎn)，可達(dá)200m以上。（2）探測性能好，金屬電磁反射強(qiáng)，其探測不受顏色與溫度的影響。（3）響應(yīng)速度快，傳播速度與光速一樣，可以快速地測量出目標(biāo)的距離、速度和角度等信息。（4）適應(yīng)能力強(qiáng)。毫米波具有很強(qiáng)的穿透能力，在雨、雪、大霧等惡劣天氣依然可以正常工作。（5）抗干擾能力強(qiáng)，一般工作在高頻段，而周圍噪聲和干擾處于中低頻區(qū)，基本上不會影響毫米波雷達(dá)的正常運(yùn)行2023/7/122.2毫米波雷達(dá)——特點(diǎn)（1）毫米波雷達(dá)是利用目標(biāo)對電磁波的反射來發(fā)現(xiàn)并測定目標(biāo)位置，而充滿雜波的外部環(huán)境給毫米波雷達(dá)感知帶來經(jīng)常帶來虛警問題。（2）覆蓋區(qū)域呈扇形，有盲點(diǎn)區(qū)域。（3）無法識別交通標(biāo)志和交通信號燈。（4）無法識別道路標(biāo)線。2023/7/122.2毫米波雷達(dá)——組成在工作狀態(tài)時，發(fā)射模塊通過天線將電信號（電能）轉(zhuǎn)化為電磁波發(fā)出；接收模塊接收到射頻信號后，將射頻電信號轉(zhuǎn)換為低頻信號；再由信號處理模塊從信號中獲取距離、速度和角度等信息。必要條件還在于軟件算法的實(shí)現(xiàn)。2023/7/122.2

毫米波雷達(dá)——工作過程2023/7/122.2

毫米波雷達(dá)——測量原理多普勒效應(yīng)是當(dāng)目標(biāo)相對于輻射源發(fā)生運(yùn)動時，目標(biāo)對回波信號產(chǎn)生調(diào)制作用從而使回波信號中心頻率發(fā)生偏移的現(xiàn)象2023/7/122.2

毫米波雷達(dá)——測量原理2023/7/122.2

毫米波雷達(dá)——測量原理2023/7/122.2毫米波雷達(dá)——技術(shù)參數(shù)（1）最大探測距離——所能檢測目標(biāo)的最大距離。（2）距離分辨率——在規(guī)定條件下，能區(qū)分前后臨近兩個目標(biāo)的最小距離間隔。（3）距離靈敏度——單目標(biāo)的距離變化時，可探測的最小絕對變化距離值。（4）距離測量精度——測量單目標(biāo)時，目標(biāo)距離的測量值與其真值之差。（5）最大探測速度——能夠探測目標(biāo)的最大速度。2023/7/122.2毫米波雷達(dá)——技術(shù)參數(shù)（6）速度分辨率——區(qū)分兩個同一位置的目標(biāo)速度的能力（7）速度靈敏度——單目標(biāo)的速度變化時，可探測的最小絕對變化速度值。（8）速度測量精度——測量單目標(biāo)時，目標(biāo)速度的測量值與其真值之差。（9）視場角——有效識別目標(biāo)的探測范圍，分為水平視場角和垂直視場角。（10）角度分辨率——在規(guī)定條件下，能區(qū)分左右臨近兩個目標(biāo)的最小角度間隔。2023/7/122.2毫米波雷達(dá)——技術(shù)參數(shù)（11）角度靈敏度——單目標(biāo)的角度變化時，可探測的最小絕對變化角度值。（12）角度測量精度——測量單目標(biāo)時，目標(biāo)角度的測量值與其真值之差。（13）識別率——正確識別目標(biāo)信息的程度。（14）誤檢率——將目標(biāo)識別為一個錯誤目標(biāo)的比例。（15）漏檢率——未能識別目標(biāo)報文的比例。2023/7/122.2毫米波雷達(dá)——類型近距離（SRR）毫米波雷達(dá)一般探測距離小于60m中距離（MRR）毫米波雷達(dá)一般探測距離為100m左右；遠(yuǎn)距離（LRR）毫米波雷達(dá)探測距離一般大于200m。有的企業(yè)只分為近距離雷達(dá)和遠(yuǎn)距離雷達(dá)，具體探測距離以產(chǎn)品說明書為準(zhǔn)。2023/7/122.2毫米波雷達(dá)——類型劃分有24GHz、60GHz、77GHz和79GHz毫米波雷達(dá)，主流可用頻段為24GHz和77GHz；距離分辨率和精度將會提高約20倍。例如，24GHz毫米波雷達(dá)的距離分辨率為75cm，而77GHz毫米波雷達(dá)則提高到4cm，可以更好地探測多個彼此靠近的目標(biāo)。2023/7/122.2

毫米波雷達(dá)——產(chǎn)品2023/7/122.2

毫米波雷達(dá)——產(chǎn)品2023/7/122.2

毫米波雷達(dá)——產(chǎn)品2023/7/122.2

毫米波雷達(dá)——產(chǎn)品2023/7/122.2

毫米波雷達(dá)——產(chǎn)品2023/7/122.2

毫米波雷達(dá)——應(yīng)用自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)2023/7/122.2

毫米波雷達(dá)——應(yīng)用前向碰撞預(yù)警系統(tǒng)2023/7/122.2

毫米波雷達(dá)——應(yīng)用自動緊急制動系統(tǒng)2023/7/122.2

毫米波雷達(dá)——應(yīng)用盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)2023/7/122.2

毫米波雷達(dá)——應(yīng)用變道輔助系統(tǒng)：盲區(qū)監(jiān)測、變道預(yù)警、后向碰撞預(yù)警2023/7/122.2

毫米波雷達(dá)——應(yīng)用后向碰撞預(yù)警系統(tǒng)2023/7/122.2

毫米波雷達(dá)2023/7/122.3

激光雷達(dá)——定義激光雷達(dá)是工作在光波頻段的雷達(dá)，它利用光波頻段的電磁波先向目標(biāo)發(fā)射探測信號，然后將其接收到的同波信號與發(fā)射信號相比較，從而獲得目標(biāo)的位置（距離、方位和高度）、運(yùn)動狀態(tài)（速度、姿態(tài)）等信息，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的探測、跟蹤和識別。2023/7/122.3

激光雷達(dá)——定義2023/7/122.3

激光雷達(dá)——特點(diǎn)探測范圍廣：可達(dá)300m以上。分辨率高：距離分辨率可達(dá)0.1m；速度分辨率能達(dá)到10m/s以內(nèi)；角度分辨率不低于0.1mard信息量豐富：探測目標(biāo)的距離、角度、反射強(qiáng)度、速度等信息，生成目標(biāo)多維度圖像可全天候工作：不依賴于外界條件或目標(biāo)本身的輻射特性與毫米波雷達(dá)相比，產(chǎn)品體積大，成本高。不能識別交通標(biāo)志和交通信號燈2023/7/122.3

激光雷達(dá)——組成發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、信號處理與控制系統(tǒng)組成2023/7/122.3

激光雷達(dá)——組成2023/7/122.3

激光雷達(dá)——測距原理2023/7/122.3

激光雷達(dá)——主要指標(biāo)（1）最大探測距離：通常需要標(biāo)注基于某一個反射率下的測得值，例如白色反射體大概70%反射率，黑色物體7%～20%反射率（2）距離分辨率：是指兩個目標(biāo)物體可區(qū)分的最小距離（3）測距精度：是指對同一目標(biāo)進(jìn)行重復(fù)測量得到的距離值之間的誤差范圍（4）測量幀頻：測量幀頻與攝像頭的幀頻概念相同，刷新率越高，響應(yīng)速度越快2023/7/122.3

激光雷達(dá)——主要指標(biāo)（5）數(shù)據(jù)采樣率：是指每秒輸出的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)，等于幀率乘以單幅圖像的點(diǎn)云數(shù)目（6）角度分辨率：是指掃描的角度分辨率，等于視場角除以該方向所采集的點(diǎn)云數(shù)目（7）視場角：又分為垂直視場角和水平視場角，是激光雷達(dá)的成像范圍（8）波長：波長會影響雷達(dá)的環(huán)境適應(yīng)性和對人眼的安全性2023/7/122.3

激光雷達(dá)——類型機(jī)械激光雷達(dá)：帶有控制激光發(fā)射角度的旋轉(zhuǎn)部件探測距離為0.3~200m，水平視場角為360°，垂直視場角為-16°~7°，線束1~6相鄰兩條線之間的垂直角分辨率為1°，線束6~30相鄰兩條線之間的垂直角分辨率為0.33°，線束30~40相鄰兩條線之間的垂直角分辨率為1°2023/7/122.3

激光雷達(dá)——類型固態(tài)激光雷達(dá)：依靠電子部件來控制激光發(fā)射角度，無須機(jī)械旋轉(zhuǎn)部件，故尺寸較小，可安裝于車體內(nèi)激光雷達(dá)公司Quanergy在2016年發(fā)布的號稱全球首款的固態(tài)激光雷達(dá)S3，可以達(dá)到厘米級精度，30Hz掃描頻率，0.1°的角分辨率2023/7/122.3

激光雷達(dá)——類型混合固態(tài)激光雷達(dá)：沒有大體積旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，采用固定激光光源，通過內(nèi)部玻璃片旋轉(zhuǎn)的方式改變激光光束方向，實(shí)現(xiàn)多角度檢測的需要，并且采用嵌入式安裝32線混合固態(tài)UltraPuckAuto；16線機(jī)械式VLP-162023/7/122.3

激光雷達(dá)——類型單線束激光雷達(dá)2D數(shù)據(jù)只能測量距離2023/7/122.3

激光雷達(dá)——類型單線束激光雷達(dá)，2D數(shù)據(jù)，只能測量距離多線束激光雷達(dá)：4線束、8線束、16線束、32線束、64線束、128等，其細(xì)分可分為2.5D激光雷達(dá)及3D激光雷達(dá)2.5D：垂直視野范圍一般不超過10°3D：可達(dá)到30°甚至40°以上2023/7/122.3

激光雷達(dá)——產(chǎn)品美國威力登（Velodyne）公司開發(fā)的128線束激光雷達(dá)的探測距離約是HDL-64E的3倍，達(dá)到300m，分辨率則是10倍，尺寸縮小了70%。該產(chǎn)品是為L5級別自動駕駛而開發(fā)的2023/7/122.3

激光雷達(dá)——產(chǎn)品6.激光雷達(dá)的主要指標(biāo)2023/7/122.3

激光雷達(dá)——產(chǎn)品2023/7/122.3

激光雷達(dá)——應(yīng)用2023/7/122.3

激光雷達(dá)——應(yīng)用多線束激光雷達(dá)具有高精度電子地圖和定位、障礙物識別、可通行空間檢測、障礙物軌跡預(yù)測等功能。L4級和L5級使用多線束激光雷達(dá)，360°發(fā)射激光，從而達(dá)到360°掃描，獲取車輛周圍行駛區(qū)域的三維點(diǎn)云，通過比較連續(xù)感知的點(diǎn)云、物體的差異檢測其運(yùn)動，由此創(chuàng)建一定范圍內(nèi)的3D地圖2023/7/122.3

激光雷達(dá)——應(yīng)用高精度電子地圖2023/7/122.2.4

激光雷達(dá)——應(yīng)用障礙物檢測與識別2023/7/122.2.4

激光雷達(dá)——應(yīng)用可行空間檢測2023/7/122.3

激光雷達(dá)——應(yīng)用精準(zhǔn)定位和路徑跟蹤必須依靠激光雷達(dá)和高精度地圖等2023/7/122.4

視覺傳感器——定義視覺傳感器是指通過對攝像頭拍攝到的圖像進(jìn)行圖像處理，對目標(biāo)進(jìn)行檢測，并輸出數(shù)據(jù)和判斷結(jié)果的傳感器。視覺傳感器在智能網(wǎng)聯(lián)汽車或無人駕駛汽車上的應(yīng)用是以攝像頭（機(jī)）出現(xiàn)，并搭載先進(jìn)的人工智能算法，便于目標(biāo)檢測和圖像處理。2023/7/122.4

視覺傳感器——特點(diǎn)（1）信息量極為豐富：不僅包含有視野內(nèi)物體的距離信息，而且還有該物體的顏色、紋理、深度和形狀等信息（2）多任務(wù)檢測：在視野范圍內(nèi)可同時實(shí)現(xiàn)道路檢測、車輛檢測、行人檢測、交通標(biāo)志檢測、交通信號燈檢測等（3）視覺SLAM，通過攝像頭可以實(shí)現(xiàn)同時定位和建圖（4）實(shí)時獲取場景信息：提供的信息不依賴于先驗知識，比如GPS導(dǎo)航依賴地圖信息，有較強(qiáng)的適應(yīng)環(huán)境的能力（5）與機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等人工智能加快融合2023/7/122.4

視覺傳感器——組成視覺傳感器主要由光源、鏡頭、圖像傳感器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、圖像處理器、圖像存儲器等組成，其主要功能是獲取足夠的機(jī)器視覺系統(tǒng)要處理的原始圖像2023/7/122.4

視覺傳感器——成像原理2023/7/122.4

視覺傳感器——成像原理2023/7/122.5

視覺傳感器——圖像傳感器技術(shù)參數(shù)（1）像素：像素是圖像傳感器的感光最小單位，即構(gòu)成影像的最小單位。像素的多少是由CCD/CMOS上的光敏元件數(shù)目所決定的，一個光敏元件就對應(yīng)一個像素。因此像素越大，意味著光敏元件越多，相應(yīng)的成本就越大。像素用兩個數(shù)字來表示，如720×480，720表示在圖像長度方向上所含的像素點(diǎn)數(shù)，480表示在圖像寬度方向上所含的像素點(diǎn)數(shù)，二者的乘積就是該相機(jī)的像素數(shù)（2）幀率：幀率代表單位時間所記錄或播放的圖片的數(shù)量；高的幀率可以得到更流暢、更逼真的視覺體驗。2023/7/122.5

視覺傳感器——圖像傳感器技術(shù)參數(shù)

（3）靶面尺寸：就是圖像傳感器感光部分的大小。一般用英寸來表示，通常這個數(shù)據(jù)指的是這個圖像傳感器的對角線長度，如常見的有1/3英寸，靶面越大，意味著通光量越好，而靶面越小則比較容易獲得更大的景深（4）感光度：代表入射光線的強(qiáng)弱。感光度越高，感光面對光的敏感度就越強(qiáng)，快門速度就越高（5）信噪比：是信號電壓對于噪聲電壓的比值，典型值為45～55dB，信噪比越大說明對噪聲的控制越好2023/7/122.4

視覺傳感器——相機(jī)內(nèi)部參數(shù)主要有焦距、光學(xué)中心、圖像尺寸和畸變系數(shù)等焦距有可變焦距和不可變焦距，一般用mm表示。2023/7/122.4

視覺傳感器——相機(jī)內(nèi)部參數(shù)相機(jī)的鏡頭是由多個鏡片構(gòu)成的復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)，光學(xué)系統(tǒng)的功能等價于一個薄透鏡，實(shí)際上薄透鏡是不存在的。光學(xué)中心是這一等價透鏡的中心。不同結(jié)構(gòu)的鏡頭其光學(xué)中心位置也不一樣，大部分在鏡頭內(nèi)的某一位置，但也有在鏡頭前方或鏡頭后方的。圖像尺寸是指構(gòu)成圖像的長度和寬度，可以用像素為單位，也可以用cm為單位。2023/7/122.4

視覺傳感器——相機(jī)內(nèi)部參數(shù)畸變系數(shù)分為徑向畸變系數(shù)和切向畸變系數(shù)。徑向畸變發(fā)生在相機(jī)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)像物理坐標(biāo)系的過程中；徑向畸變主要包括枕形畸變和桶形畸變兩種，2023/7/122.4

視覺傳感器——相機(jī)內(nèi)部參數(shù)切向畸變產(chǎn)生的原因是透鏡不完全平行于圖像2023/7/122.4

視覺傳感器——相機(jī)外部參數(shù)相機(jī)的外部參數(shù)是指相機(jī)的安裝位置，即相機(jī)離地高度以及相機(jī)相對于車輛坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角度。離地高度是指從地面到相機(jī)焦點(diǎn)的垂直高度；相機(jī)相對于車輛坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角度有俯仰角、偏航角和橫滾角。外部參數(shù)可以通過棋盤格標(biāo)定獲得。2023/7/122.4

視覺傳感器——類型單目雙目三目環(huán)視2023/7/122.4

視覺傳感器——產(chǎn)品2023/7/122.4

視覺傳感器——應(yīng)用視覺傳感器主要應(yīng)用于車道偏離預(yù)警、車道保持輔助、前向碰撞預(yù)警、行人碰撞預(yù)警、交通標(biāo)志識別、盲區(qū)監(jiān)測、夜視輔助、自動泊車輔助、全景泊車、駕駛員疲勞預(yù)警等2023/7/122.5

視覺傳感器——應(yīng)用車道偏離預(yù)警系統(tǒng)2023/7/122.5

視覺傳感器——應(yīng)用車道保持輔助系統(tǒng)2023/7/122.5

視覺傳感器——應(yīng)用前向碰撞預(yù)警系統(tǒng)2023/7/122.5

視覺傳感器——應(yīng)用行人碰撞預(yù)警系統(tǒng)2023/7/122.5

視覺傳感器——應(yīng)用交通標(biāo)志識別系統(tǒng)2023/7/122.2.5

視覺傳感器2023/7/12智能傳感器比較2023/7/12智能傳感器比較2023/7/122.5傳感器融合技術(shù)——融合原理傳感器的融合就是將多個傳感器獲取的數(shù)據(jù)、信息集中在一起綜合分析，以便更加準(zhǔn)確、可靠地描述外界環(huán)境，從而提高系統(tǒng)決策的正確性。多傳感器信息融合的優(yōu)勢在于，能夠綜合利用多種信息源的不同特點(diǎn)，多方位獲得相關(guān)信息，從而提高整個系統(tǒng)的可靠性和精準(zhǔn)度。未來傳感器融合技術(shù)將顯得更加重要，并且會成為一種趨勢。多傳感器信息的融合是無人駕駛安全出行的前提。2023/7/122.5傳感器融合技術(shù)——融合原理（1）分布式。先對各個獨(dú)立傳感器所獲得的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行局部處理，然后再將結(jié)果送入信息融合中心進(jìn)行智能優(yōu)化組合來獲得最終的結(jié)果。分布式對通信帶寬的需求低，計算速度快，可靠性和延續(xù)性好，但跟蹤的精度卻遠(yuǎn)沒有集中式高2023/7/122.5傳感器融合技術(shù)——融合原理（2）集中式。集中式將各傳感器獲得的原始數(shù)據(jù)直接送至信息融合中心進(jìn)行融合處理，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時融合。優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)處理的精度高，算法靈活；缺點(diǎn)是對處理器的要求高，可靠性較低，數(shù)據(jù)量大，故難以實(shí)現(xiàn)。2023/7/122.5傳感器融合技術(shù)——融合原理（3）混合式。混合式多傳感器信息融合框架中，部分傳感器采用集中式融合方式，剩余的傳感器采用分布式融合方式。混合式融合框架具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，兼顧了集中式和分布式融合的優(yōu)點(diǎn)，穩(wěn)定性強(qiáng)?；旌鲜饺诤戏绞降慕Y(jié)構(gòu)比前兩種融合方式的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，這樣就加大了通信和計算上的代價2023/7/122.5傳感器融合技術(shù)——融合方案1.激光雷達(dá)與視覺傳感器融合2.激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)融合3.視覺傳感器和毫米波雷達(dá)融合2023/7/122.6智能傳感器配置實(shí)例奧迪A8智能傳感器的配置，它配置了1個4線束激光雷達(dá)、1各前視攝像頭、4個魚眼攝像頭、1個遠(yuǎn)程毫米波雷達(dá)、2個中程毫米波雷達(dá)、12個超聲波雷達(dá)，屬于L3級自動駕駛。2023/7/122.6智能傳感器配置實(shí)例沃爾沃與優(yōu)步聯(lián)合開發(fā)的XC90自動駕駛汽車環(huán)境感知傳感器的配置，它配置了前視攝像頭、側(cè)視攝像頭、后視攝像頭、超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)。2023/7/122.6智能傳感器配置實(shí)例特斯拉電動汽車配置了1個三目攝像頭、2個側(cè)前視攝像頭、2個側(cè)后視攝像頭，1個后視攝像頭、1個毫米波雷達(dá)和12個超聲波雷達(dá)，屬于L3級自動駕駛。側(cè)前視攝像頭和側(cè)后視攝像頭的覆蓋范圍相互重疊，保證無盲區(qū)。2023/7/122.6智能傳感器配置實(shí)例4.谷歌無人駕駛公司（Waymo）第五代無人駕駛汽車2023/7/12練習(xí)題——名詞解釋1.超聲波雷達(dá)2.毫米波雷達(dá)3.激光雷達(dá)4.視覺傳感器5.焦距6.視場角2023/7/12練習(xí)題——簡答題1.智能傳感器各有哪些特點(diǎn)？2.智能傳感器在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上各有哪些應(yīng)用？3.毫米波雷達(dá)測量原理是怎樣的4.激光雷達(dá)有哪些類型？5.視覺傳感器的技術(shù)參數(shù)有哪些？6.多傳感器融合的體系結(jié)構(gòu)有哪幾種？2023/7/12

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頁第3章智能網(wǎng)聯(lián)汽車網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)3.1智能網(wǎng)聯(lián)汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)3.2智能網(wǎng)聯(lián)汽車V2X通信技術(shù)3.3

V2X通信技術(shù)的應(yīng)用場景

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頁第3章智能網(wǎng)聯(lián)汽車網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)

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頁第3章智能網(wǎng)聯(lián)汽車網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)

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頁3.1智能網(wǎng)聯(lián)汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)——構(gòu)成以車內(nèi)總線通信為基礎(chǔ)的車載網(wǎng)絡(luò)以短距離無線通信為基礎(chǔ)的車載自組織網(wǎng)絡(luò)以遠(yuǎn)距離無線通信為基礎(chǔ)的車載移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)車載網(wǎng)絡(luò)類型（1）A類低速網(wǎng)絡(luò):傳輸速率一般小于10kbit/s（千比特每秒)，主流協(xié)議是LIN（局域互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)），主要用于電動門窗、電動座椅、照明系統(tǒng)等（2）B類中速網(wǎng)絡(luò)：傳輸速率在10~125kbit/s之間，對實(shí)時性要求不太高，主要面向獨(dú)立模塊之間數(shù)據(jù)共享的中速網(wǎng)絡(luò)；主流協(xié)議是低速CAN（控制器局域網(wǎng)絡(luò)），主要用于故障診斷、空調(diào)、儀表顯示2023/7/12車載網(wǎng)絡(luò)類型2023/7/12（3）C類高速網(wǎng)絡(luò)：傳輸速率在125~1000kbit/s之間，對實(shí)時性要求高，主要面向高速、實(shí)時閉環(huán)控制的多路傳輸網(wǎng)；主流協(xié)議是高速CAN、FlexRay（服樂克思睿）等，主要用于發(fā)動機(jī)控制、ABS、ASR、ESP、懸架控制等（4）D類多媒體網(wǎng)絡(luò)：傳輸速率在250kbit/s~100Mbit/s之間，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要有MOST、以太網(wǎng)、藍(lán)牙、ZigBee技術(shù)等，主要用于要求傳輸效率較高的多媒體系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)等（5）E類安全網(wǎng)絡(luò)：傳輸速率為10Mbit/s，主要面向汽車安全系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)車載網(wǎng)絡(luò)類型2023/7/12車載網(wǎng)絡(luò)類型2023/7/12車載網(wǎng)絡(luò)按照協(xié)議劃分為CAN、LIN、FlexRay、MOST、以太網(wǎng)等總線技術(shù)。CAN總線網(wǎng)絡(luò)——定義CAN是控制器局域網(wǎng)絡(luò)的簡稱，是德國博世公司在1985年時為了解決汽車上眾多測試儀器與控制單元之間的數(shù)據(jù)傳輸，而開發(fā)的一種支持分布式控制的串行數(shù)據(jù)通信總線。目前，CAN總線已經(jīng)是國際上應(yīng)用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)總線之一，它的數(shù)據(jù)信息傳輸速率最大為1Mbit/s，屬于中速網(wǎng)絡(luò)，通信距離（無須中繼）最遠(yuǎn)可達(dá)10km。2023/7/12CAN總線網(wǎng)絡(luò)——特點(diǎn)CAN總線采用雙絞線作為傳輸介質(zhì)，媒體訪問方式為位仲裁，是一種多主總線2023/7/12CAN總線網(wǎng)絡(luò)——特點(diǎn)（1）多主控制：在總線空閑時，所有單元都可開始發(fā)送消息；最先訪問總線的單元可獲得發(fā)送權(quán)；多個單元同時開始發(fā)送時，發(fā)送高優(yōu)先級ID(標(biāo)識符)消息的單元可獲得發(fā)送權(quán)（2）消息的發(fā)送：在CAN協(xié)議中，所有的消息都以固定的格式發(fā)送；總線空閑時，所有與總線相連的單元都可以開始發(fā)送新消息；兩個以上的單元同時開始發(fā)送消息時，對各消息ID的每個位進(jìn)行逐個仲裁比較；仲裁獲勝（被判定為優(yōu)先級最高）的單元可繼續(xù)發(fā)送消息，仲裁失利的單元則立刻停止發(fā)送而進(jìn)行接收工作2023/7/12CAN總線網(wǎng)絡(luò)——特點(diǎn)（3）系統(tǒng)的柔軟性：與總線相連的單元沒有類似于“地址”的信息；因此在總線上增加單元時，連接在總線上的其他單元的軟硬件及應(yīng)用層都不需要改變。（4）高速度和遠(yuǎn)距離：當(dāng)通信距離小于40m時，CAN總線的傳輸速率可以達(dá)到1Mbit/s；通信速度與其通信距離成反比，當(dāng)其通信距離達(dá)到10km時，其傳輸速率仍可以達(dá)到約5kbit/s（5）遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)請求：可通過發(fā)送“遙控幀”請求其他單元發(fā)送數(shù)據(jù)2023/7/12CAN總線網(wǎng)絡(luò)——特點(diǎn)（6）錯誤檢測功能、錯誤通知功能、錯誤恢復(fù)功能（7）故障封閉：CAN總線可以判斷出錯誤的類型是總線上暫時的數(shù)據(jù)錯誤（如外部噪聲等）還是持續(xù)的數(shù)據(jù)錯誤（如單元內(nèi)部故障、驅(qū)動器故障、斷線等）；當(dāng)總線上發(fā)生持續(xù)的數(shù)據(jù)錯誤時，可將引起此故障的單元從總線上隔離出去（8）連接：CAN總線可以同時連接多個單元，可連接的單元總數(shù)理論上是沒有限制的；但實(shí)際上可連接的單元數(shù)受總線上的時間延遲及電氣負(fù)載的限制；降低傳輸速率，可連接的單元數(shù)增加；提高傳輸速率，則可連接的單元數(shù)減少2023/7/12CAN總線網(wǎng)絡(luò)——應(yīng)用2023/7/12LIN總線網(wǎng)絡(luò)——定義LIN是局部連接網(wǎng)絡(luò)的簡稱，也被稱為局域網(wǎng)子系統(tǒng)，是專門為汽車開發(fā)的一種低成本串行通信網(wǎng)絡(luò)，用于實(shí)現(xiàn)汽車中的分布式電子系統(tǒng)控制。LIN網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速率為20kbit/s，屬于低速網(wǎng)絡(luò)，媒體訪問方式為單主多從，是一種輔助總線，輔助CAN總線工作；使用LIN總線可大大降低成本2023/7/12LIN總線網(wǎng)絡(luò)——特點(diǎn)（1）LIN總線的通信是基于SCI數(shù)據(jù)格式，媒體訪問采用單主節(jié)點(diǎn)、多從節(jié)點(diǎn)的方式，數(shù)據(jù)優(yōu)先級由主節(jié)點(diǎn)決定，靈活性好（2）一條LIN總線最多可以連接16個節(jié)點(diǎn)，共有64個標(biāo)識符（3）LIN總線采用低成本的單線連接，傳輸速率最高可達(dá)20kbit/s（4）不需要進(jìn)行仲裁，同時在從節(jié)點(diǎn)中無須石英或陶瓷振蕩器，只采用片內(nèi)振蕩器就可以實(shí)現(xiàn)自同步，從而降低硬件成本2023/7/12LIN總線網(wǎng)絡(luò)——特點(diǎn)（5）幾乎所有的MCU（微控制單元）均具備LIN所需硬件，且實(shí)現(xiàn)費(fèi)用較低（6）網(wǎng)絡(luò)通信具有可預(yù)期性，信號傳播時間可預(yù)先計算（7）通過主機(jī)節(jié)點(diǎn)可將LIN與上層網(wǎng)絡(luò)（CAN）相連接，實(shí)現(xiàn)LIN的子總線輔助通信功能，從而優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高網(wǎng)絡(luò)效率和可靠性（8）LIN總線通信距離最大不超過40m2023/7/12LIN總線網(wǎng)絡(luò)——應(yīng)用LIN網(wǎng)絡(luò)主要應(yīng)用于車門、轉(zhuǎn)向盤、座椅、后視鏡等2023/7/12FlexRay總線網(wǎng)絡(luò)——定義FlexRay是一種用于汽車的高速可確定性的、具備故障容錯的總線系統(tǒng)。汽車中的控制器件、傳感器和執(zhí)行器之間的數(shù)據(jù)交換主要是通過CAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的。然而新的線控技術(shù)（X-by-wire）系統(tǒng)設(shè)計思想的出現(xiàn)，導(dǎo)致車輛系統(tǒng)對信息傳送速度尤其是故障容錯與時間確定性的需求不斷增加；FlexRay通過在確定的時間槽中傳送信息，以及在兩個通道上的故障容錯和冗余信息的傳送，可以滿足這些新增加的要求2023/7/12FlexRay總線網(wǎng)絡(luò)——特點(diǎn)（1）數(shù)據(jù)傳輸速率高：最大傳輸速率可達(dá)到10Mbit/s，雙通道總數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)到20Mbit/s，因此，應(yīng)用在車載網(wǎng)絡(luò)上，F(xiàn)lexRay的網(wǎng)絡(luò)帶寬可以是CAN網(wǎng)絡(luò)的20倍（2）可靠性好：具有冗余數(shù)據(jù)傳輸能力的總線系統(tǒng)使用兩個相互獨(dú)立的信道，每個信道都由一組雙線導(dǎo)線組成；一個信道失靈時，該信道應(yīng)傳輸?shù)男畔⒖稍诹硪粭l沒有發(fā)生故障的信道上傳輸；此外，總線監(jiān)護(hù)器的存在進(jìn)一步提高了通信的可靠性2023/7/12FlexRay總線網(wǎng)絡(luò)——特點(diǎn)（3）確定性：確定性數(shù)據(jù)傳輸用于確保時間觸發(fā)區(qū)域內(nèi)的每條信息都能實(shí)現(xiàn)實(shí)時傳輸（4）靈活性：靈活性是FlexRay總線的突出特點(diǎn)，體現(xiàn)在以下方面：支持多種方式的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，點(diǎn)對點(diǎn)連接、串級連接、主動星形連接、混合型連接等；信息長度可配置，可根據(jù)實(shí)際控制應(yīng)用需求，為其設(shè)定相應(yīng)的數(shù)據(jù)載荷長度；雙通道拓?fù)浼瓤捎糜谠黾訋?，也可用于傳輸冗余的信息；周期?nèi)靜態(tài)、動態(tài)信息傳輸部分的時間都可隨具體應(yīng)用而改變2023/7/12FlexRay總線網(wǎng)絡(luò)——應(yīng)用（1）替代CAN總線：數(shù)據(jù)傳輸速率要求超過CAN的應(yīng)用，F(xiàn)lexRay替代多條CAN總線（2）用做“數(shù)據(jù)主干網(wǎng)”：數(shù)據(jù)傳輸速率高，且支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，非常適合于車輛主干網(wǎng)絡(luò)，連接多個獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)（3）用于分布式測控系統(tǒng)：分布式測控系統(tǒng)用戶要求確切知道消息到達(dá)時間，且消息周期偏差非常小，如動力系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)的一體化控制中。（4）用于高安全性要求的系統(tǒng)：FlexRay本身不能確保系統(tǒng)安全，但它具備大量功能以支持面向安全的系統(tǒng)設(shè)計2023/7/12FlexRay總線網(wǎng)絡(luò)——應(yīng)用2023/7/12MOST總線網(wǎng)絡(luò)——定義MOST（多媒體定向系統(tǒng)傳輸）總線是使用光纖或雙絞線作為傳輸介質(zhì)的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，可以同時傳輸音/視頻流數(shù)據(jù)、異步數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)，支持高達(dá)150Mbit/s的傳輸速率。MOST25是第1代總線標(biāo)準(zhǔn)，最高可支持24.6Mbit/s的傳輸速率，以塑料光纖作為傳輸介質(zhì)；第2代標(biāo)準(zhǔn)MOST50的傳輸速率是MOST25的2倍，采用塑料光纖、非屏蔽雙絞線作為傳輸介質(zhì)；第3代標(biāo)準(zhǔn)MOST150，不僅最高可支持147.5Mbit/s的傳輸速率，還解決了與以太網(wǎng)的連接等問題，MOST150將成為MOST總線技術(shù)發(fā)展的趨勢。2023/7/12MOST總線網(wǎng)絡(luò)——特點(diǎn)（1）保證低成本條件下，最高可以達(dá)到147.5Mbit/s的速率（2）無論是否有主控計算機(jī)都可以工作（3）支持聲音和壓縮圖像的實(shí)時處理（4）支持?jǐn)?shù)據(jù)的同步和異步傳輸（5）發(fā)送/接收器嵌有虛擬網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)（6）支持多種網(wǎng)絡(luò)連接方式，提供MOST設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)（7）通過采用MOST，可以減輕線束的質(zhì)量（8）光纖網(wǎng)絡(luò)不會受到電磁輻射干擾與搭鐵環(huán)的影響2023/7/12MOST總線網(wǎng)絡(luò)——應(yīng)用主要用于車載電視、車載電話、車載CD、車載互聯(lián)網(wǎng)、DVD導(dǎo)航等系統(tǒng)的控制；用在車載攝像頭等行車系統(tǒng)2023/7/12四種常用總線網(wǎng)絡(luò)傳輸速率與成本的比較2023/7/12以太網(wǎng)——定義以太網(wǎng)（Ethernet）是由美國施樂（Xerox）公司創(chuàng)建，并由施樂、英特爾（Intel）和數(shù)字裝備（DEC）公司聯(lián)合開發(fā)的基帶局域網(wǎng)規(guī)范，是當(dāng)今現(xiàn)有局域網(wǎng)采用的最通用的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)包括標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)（10Mbit/s）、快速以太網(wǎng)（100Mbit/s）、千兆以太網(wǎng)（1000Mbit/s）和萬兆以太網(wǎng)（10Gbit/s）2023/7/12以太網(wǎng)——特點(diǎn)（1）數(shù)據(jù)傳輸速率高：最大傳輸速率能達(dá)到10Gbit/s，并且還在提高，比任何一種現(xiàn)場總線都快（2）應(yīng)用廣泛：以太網(wǎng)是一種標(biāo)準(zhǔn)的開放式網(wǎng)絡(luò)，不同廠商的設(shè)備很容易互聯(lián)（3）容易與信息網(wǎng)絡(luò)集成，有利于資源共享：由于具有相同的通信協(xié)議，以太網(wǎng)能實(shí)現(xiàn)與Internet的無縫連接，方便車輛網(wǎng)絡(luò)與地面網(wǎng)絡(luò)的通信2023/7/12以太網(wǎng)——特點(diǎn)（4）支持多種物理介質(zhì)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：以太網(wǎng)支持多種傳輸介質(zhì)，包括同軸電纜、雙絞線、光纜、無線等，使用戶可根據(jù)帶寬、距離、價格等因素作多種選擇（5）軟硬件資源豐富：大量的軟件資源和設(shè)計經(jīng)驗可以顯著降低系統(tǒng)的開發(fā)成本，加快系統(tǒng)的開發(fā)和推廣速度（6）可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Υ螅很囕d網(wǎng)絡(luò)采用以太網(wǎng)，可以避免其發(fā)展游離于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展主流之外，從而使車載網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)互相促進(jìn)，共同發(fā)展2023/7/12以太網(wǎng)——應(yīng)用博通、飛思卡爾和OmniVision推出了三方共同開發(fā)的360o全景停車輔助系統(tǒng)是世界上第一款基于以太網(wǎng)的停車輔助系統(tǒng)2023/7/12以太網(wǎng)——應(yīng)用2023/7/123.1.3車載自組織網(wǎng)絡(luò)無線自組織網(wǎng)絡(luò)是一種不同于傳統(tǒng)無線通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)，它是由一組具有無線通信能力移動終端節(jié)點(diǎn)組成的、具有任意和臨時性網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膭討B(tài)自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中每個終端節(jié)點(diǎn)既可作為主機(jī)，也可作為路由器使用。作為主機(jī)，終端具有運(yùn)行各種面向用戶的應(yīng)用程序的能力；作為路由器，終端可以運(yùn)行相應(yīng)的路由協(xié)議，根據(jù)路由策略和路由表完成數(shù)據(jù)的分組轉(zhuǎn)發(fā)和路由維護(hù)工作。2023/7/123.1.3車載自組織網(wǎng)絡(luò)——定義一種自組織、結(jié)構(gòu)開放的車輛間通信網(wǎng)絡(luò)，通過結(jié)合GPS及無線通信技術(shù)，如無線局域網(wǎng)、蜂窩網(wǎng)絡(luò)等，可為處于高速移動狀態(tài)的車輛提供高速率的數(shù)據(jù)接入服務(wù)，并支持V2V、V2I之間的信息交互，已成為保障車輛行駛安全，提供高速數(shù)據(jù)通信、智能交通管理及車載娛樂的有效技術(shù)。車載自組織網(wǎng)絡(luò)是智能交通系統(tǒng)未來發(fā)展的通信基礎(chǔ)，也是智能網(wǎng)聯(lián)汽車安全行駛的保障2023/7/123.1.3車載自組織網(wǎng)絡(luò)——類型車載自組織網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要有V2V、V2I、V2PV2V是通過GPS定位輔助建立無線多跳連接，從而能夠進(jìn)行暫時的數(shù)據(jù)通信，提供行車信息、行車安全等服務(wù)V2I能夠通過接入互聯(lián)網(wǎng)獲得更豐富的信息與服務(wù)V2P研究剛剛起步。2023/7/123.1.3車載自組織網(wǎng)絡(luò)——類型2023/7/123.1.3車載自組織網(wǎng)絡(luò)——特點(diǎn)節(jié)點(diǎn)速度變化大：節(jié)點(diǎn)的可能速度在0~200km/h之間。節(jié)點(diǎn)速度很大時對應(yīng)用程序的影響也很大，比如由于速度太快，導(dǎo)致即時環(huán)境變化太快，使得對環(huán)境感知的應(yīng)用也變得困難。在另外一種極端情況下，即節(jié)點(diǎn)幾乎不移動，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎鄬Ψ€(wěn)定。然而，車輛的緩慢移動意味著車輛密度很大，這會導(dǎo)致高干擾、介質(zhì)接入等諸多問題2023/7/123.1.3車載自組織網(wǎng)絡(luò)——特點(diǎn)運(yùn)動模式多變：車輛是在預(yù)定義的道路上行駛的，一般情況下有兩個行駛方向。在十字路口時，車輛的行駛方向具有不確定性。將道路分為高密度城市道路、高速公路和鄉(xiāng)村道路三種類型。城市場景下，交通流非常的無序；高速公路上的車速度快，幾乎整個運(yùn)動都是處于一維情況；鄉(xiāng)村道路上很難形成連通的網(wǎng)絡(luò)2023/7/123.1.3車載自組織網(wǎng)絡(luò)——特點(diǎn)節(jié)點(diǎn)密度：在相同的無線通信范圍內(nèi)，可能存在零到幾十、甚至上百的車輛；當(dāng)節(jié)點(diǎn)密度非常小時，幾乎不可能完成瞬時消息轉(zhuǎn)發(fā)，需要更復(fù)雜的消息傳播機(jī)制，可以先存儲信息，并在車輛相遇時轉(zhuǎn)發(fā)信息。這樣可能導(dǎo)致一些信息被同一車輛重復(fù)多次。當(dāng)節(jié)點(diǎn)密度很大時，消息只可能被選定的節(jié)點(diǎn)重復(fù)，否則會導(dǎo)致重載信道。節(jié)點(diǎn)密度與時間也相關(guān)。在白天，高速公路和城市中節(jié)點(diǎn)密度較高，足以實(shí)現(xiàn)瞬時轉(zhuǎn)發(fā)，有足夠的時間使路由處理分段網(wǎng)絡(luò)。但在夜間，無論哪種類型的道路，車輛都很少2023/7/123.1.3車載自組織網(wǎng)絡(luò)——特點(diǎn)節(jié)點(diǎn)異構(gòu)性：在車載自組織網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)有許多不同種類。車輛和路側(cè)單元的區(qū)別。而車輛可以進(jìn)一步分為城市公交、私家車、出租車、救護(hù)車、道路建設(shè)和維修車輛等，并不是每輛車都要安裝所有的應(yīng)用。例如只有救護(hù)車需要安裝能夠在其行駛路線上發(fā)出警告的應(yīng)用。路側(cè)單元功能不同，可以簡單的向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)，或者擁有自組織網(wǎng)絡(luò)的完整功能。此外，路側(cè)單元節(jié)點(diǎn)可以提供對背景網(wǎng)絡(luò)的訪問，如向交通管理中心報告道路狀況2023/7/123.1.3車載自組織網(wǎng)絡(luò)——特點(diǎn)可預(yù)測的運(yùn)動性：盡管車輛節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行規(guī)律比較復(fù)雜，但車輛的運(yùn)動趨勢在一定程度上仍然是可以預(yù)測的。在高速公路場景，根據(jù)車輛所處的車道、實(shí)時的道路狀況以及汽車自身的速度和方向就可以推測汽車在隨后短時間內(nèi)的運(yùn)動趨勢。在城市場景中，不同類型的車輛具有不同的運(yùn)動趨勢。公交車的行駛平均速度緩慢且具有間隔性靜止?fàn)顟B(tài)，因此根據(jù)公交節(jié)點(diǎn)的速度大小和道路特點(diǎn)就可以推測出短時間內(nèi)的運(yùn)動趨勢2023/7/123.1.4

車載移動互聯(lián)網(wǎng)——定義移動互聯(lián)網(wǎng)：是以移動網(wǎng)絡(luò)作為接入網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)網(wǎng)及服務(wù)，包括移動終端、移動網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用服務(wù)3個要素移動互聯(lián)網(wǎng)包含兩方面的含義：一方面，移動互聯(lián)網(wǎng)是移動通信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，用戶以移動終端接入無線移動通信網(wǎng)絡(luò)、無線城域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)等方式訪問互聯(lián)網(wǎng)；另一方面，移動互聯(lián)網(wǎng)還產(chǎn)生了大量新型的應(yīng)用，這些應(yīng)用與終端的可移動、可定位和隨身攜帶等特性相結(jié)合，為用戶提供個性化的、位置相關(guān)的服務(wù)2023/7/123.1.4

車載移動互聯(lián)網(wǎng)——組成車載移動互聯(lián)網(wǎng)：以車為移動終端，通過遠(yuǎn)距離無線通信技術(shù)構(gòu)建的車與互聯(lián)網(wǎng)之間的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)車輛與服務(wù)信息在車載移動互聯(lián)網(wǎng)上的傳輸2023/7/123.2智能網(wǎng)聯(lián)汽車V2X通信技術(shù)——定義V2X是指車用無線通信技術(shù)，它是將車輛與一切事物相連接的新一代信息通信技術(shù)，其中V代表車輛，X代表任何與車輛交互信息的對象，當(dāng)前X主要包含車輛、行人、路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)。2023/7/12V2X技術(shù)分類2023/7/12C—V2X通信技術(shù)C-V2X是基于蜂窩的V2X通信技術(shù)，它是基于4G/5G等蜂窩網(wǎng)通信技術(shù)演進(jìn)形成的車用無線通信技術(shù)，包含了兩種通信接口：一種是車、人、路之間的短距離直接通信接口（PC5）；另一種是終端和基站之間的蜂窩通信接口（Uu），可實(shí)現(xiàn)長距離和更大范圍的可靠通信2023/7/123.2.2藍(lán)牙通信——定義藍(lán)牙（Bluetooth）通信是由世界著名的5家大公司——愛立信、諾基亞、東芝、IBM和英特爾，于1998年5月聯(lián)合宣布的一種短距離無線通信技術(shù)2023/7/123.2.2藍(lán)牙通信——特點(diǎn)（1）全球范圍適用。藍(lán)牙工作在2.4GHz的ISM頻段（2）通信距離為0.1~10m，發(fā)射功率100mW時可以達(dá)到100m（3）同時可傳輸語音和數(shù)據(jù)（4）可以建立臨時性的對等連接（5）抗干擾能力強(qiáng)（6）藍(lán)牙模塊體積很小，便于集成（7）功耗低（8）接口標(biāo)準(zhǔn)開放（9）成本低2023/7/123.2.2藍(lán)牙通信——應(yīng)用2023/7/123.2.3射頻識別技術(shù)——定義射頻識別（RFID）技術(shù)也稱為電子標(biāo)簽，是一種無線通信技術(shù)，可以通過無線電信號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無須識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或者光學(xué)接觸，所以，它是一種非接觸式的自動識別技術(shù)。射頻識別系統(tǒng)主要由電子標(biāo)簽、讀寫器和天線等部分組成2023/7/123.2.3射頻識別技術(shù)——特點(diǎn)（1）讀取方便快捷。數(shù)據(jù)的讀取無須光源，甚至可以透過外包裝來進(jìn)行。有效識別距離更大，采用自帶電池的主動標(biāo)簽時，有效識別距離可達(dá)到30m以上。（2）識別速度快。標(biāo)簽一進(jìn)入磁場，讀寫器就可以即時讀取其中的信息，而且能夠同時處理多個標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)批量識別。（3）數(shù)據(jù)容量大。數(shù)據(jù)容量最大的二維條形碼，最多也只能存儲2725個數(shù)字；若包含字母，存儲量則會更少；RFID標(biāo)簽則可以根據(jù)用戶的需要擴(kuò)充到數(shù)萬。（4）穿透性和無屏障閱讀。在被覆蓋的情況下，RFID能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì)，并能夠進(jìn)行穿透性通信。2023/7/123.2.3射頻識別技術(shù)——特點(diǎn)（5）使用壽命長，應(yīng)用范圍廣。無線通信方式使其可以應(yīng)用于粉塵、油污等高污染環(huán)境和放射性環(huán)境，而且其封閉式包裝使得其壽命大大超過印刷的條形碼。（6）標(biāo)簽數(shù)據(jù)可動態(tài)更改。利用編程器可以向標(biāo)簽寫入數(shù)據(jù)，從而賦予RFID標(biāo)簽交互式便攜數(shù)據(jù)文件的功能，而且寫入時間相比打印條形碼更少。（7）安全性好。不僅可以嵌入或附著在不同形狀、類型的產(chǎn)品上，而且可以為標(biāo)簽數(shù)據(jù)的讀寫設(shè)置密碼保護(hù)，從而具有更高的安全性。（8）動態(tài)實(shí)時通信。標(biāo)簽以每秒50~100次的頻率與讀寫器進(jìn)行通信，所以只要RFID標(biāo)簽所附著的物體出現(xiàn)在解讀器的有效識別范圍內(nèi)，就可以對其位置進(jìn)行動態(tài)的追蹤和監(jiān)控。2023/7/123.2.3射頻識別技術(shù)——應(yīng)用（1）用于交通信息的采集，如采集機(jī)動車流量、車輛平均車速、道路擁堵狀況。（2）智能交通控制，如交通信號優(yōu)化控制、公交信號優(yōu)化控制、特定區(qū)域出入管理。（3）違章、違法行為檢測。與視頻監(jiān)控、視頻抓拍系統(tǒng)配合，通過RFID射頻識別設(shè)備對過往車輛進(jìn)行檢測、抓拍和身份判別。（4）電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)、無鑰匙系統(tǒng)、汽車防偽查詢等。2023/7/123.2.4DSRC通信技術(shù)——定義DSRC（專用短程通信技術(shù)）是一種高效的短程無線通信技術(shù)，它可以實(shí)現(xiàn)在特定小區(qū)域內(nèi)對高速運(yùn)動下的移動目標(biāo)的識別和雙向通信，例如車輛與車輛（V2V）、車輛與基礎(chǔ)設(shè)施（V2I）雙向通信，實(shí)時傳輸圖像、語音和數(shù)據(jù)信息，將車輛和道路有機(jī)連接2023/7/123.2.4DSRC通信技術(shù)——組成車載單元（OBU）、路側(cè)單元（RSU）以及DSRC協(xié)議2023/7/123.2.4DSRC通信技術(shù)——應(yīng)用DSRC技術(shù)在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上可實(shí)現(xiàn)V2X通信2023/7/123.2.5

LTE—V通信——定義LTE-V是我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的V2X技術(shù)，是按照全球統(tǒng)一規(guī)定的體系架構(gòu)及其通信協(xié)議和數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)，在車輛與車輛（V2V）、車輛與基礎(chǔ)設(shè)施（V2I）、車輛與行人（V2P）之間組網(wǎng)，構(gòu)建數(shù)據(jù)共享交互橋梁，助力實(shí)現(xiàn)智能化的動態(tài)信息服務(wù)、車輛安全駕駛、交通管控等2023/7/123.2.5

LTE—V通信——組成用戶終端、路側(cè)單元（RSU）和基站3部分組成，定義了兩種通信方式，蜂窩鏈路式和短程直通鏈路式2023/7/123.2.5

LTE—V通信——應(yīng)用2023/7/123.2.6

5G通信技術(shù)——定義5G是第5代移動通信系統(tǒng)。5G是4G的延伸，是對現(xiàn)有無線接入技術(shù)（包括3G、4G和Wi-Fi）的技術(shù)演進(jìn)，以及一些新增的補(bǔ)充性無線接入技術(shù)集成后解決方案的總稱2023/7/123.2.6

5G通信技術(shù)——特點(diǎn)（1）高速度：對于5G的基站峰值要求不低于20Gb/s，高速度給未來對速度有很高要求的業(yè)務(wù)提供了機(jī)會和可能（2）泛在網(wǎng)：泛在網(wǎng)有兩個層面的含義，一是廣泛覆蓋，一是縱深覆蓋（3）低功耗：5G要支持大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，就必須要有功耗的要求。如果能把功耗降下來，讓大部分物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品一周充一次電，甚至一個月充一次電，就能大大改善用戶體驗，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的快速普及2023/7/123.2.6

5G通信技術(shù)——特點(diǎn)（4）低時延：5G時延降低到1ms（5）萬物互聯(lián)：5G時代，終端不是按人來定義，因為每人可能擁有數(shù)個、每個家庭可能擁有數(shù)個終端。通信業(yè)對5G的愿景是每一平方公里，可以支撐100萬個移動終端。（6）重構(gòu)安全：在5G基礎(chǔ)上建立的是智能互聯(lián)網(wǎng)，智能互聯(lián)網(wǎng)不僅是要實(shí)現(xiàn)信息傳輸，還要建立起一個社會和生活的新機(jī)制與新體系。智能互聯(lián)網(wǎng)的基本精神是安全、管理、高效、方便，這就需要重新構(gòu)建安全體系。2023/7/123.2.6

5G通信技術(shù)——應(yīng)用2023/7/123.2.7

V2X通信系統(tǒng)安全風(fēng)險1.網(wǎng)絡(luò)通信（1）蜂窩通信接口。蜂窩通信接口場景下，V2X通信系統(tǒng)面臨的安全風(fēng)險主要有假冒終端、偽基站、信令/數(shù)據(jù)竊聽、信令/數(shù)據(jù)篡改/重放等，危害V2X智能網(wǎng)聯(lián)業(yè)務(wù)安全。（2）直連通信接口。短距離直連通信場景下，V2X通信系統(tǒng)面臨著虛假信息、假冒終端、信息篡改/重放、隱私泄露等安全風(fēng)險，直接威脅著用戶的安全。2023/7/123.2.7

V2X通信系統(tǒng)安全風(fēng)險2.業(yè)務(wù)應(yīng)用V2X業(yè)務(wù)應(yīng)用包括基于云平臺的業(yè)務(wù)應(yīng)用以及基于PC5/V5接口的直連通信業(yè)務(wù)應(yīng)用。基于云平臺的應(yīng)用以蜂窩通信為基礎(chǔ)，在流程、機(jī)制等方面與移動互聯(lián)網(wǎng)通信模式相同，存在假冒用戶、假冒業(yè)務(wù)服務(wù)器、非授權(quán)訪問、數(shù)據(jù)安全等安全風(fēng)險；直連通信應(yīng)用以網(wǎng)絡(luò)層PC5廣播通道為基礎(chǔ)，在應(yīng)用層通過V5接口實(shí)現(xiàn)，該場景下主要面臨著假冒用戶、消息篡改/偽造/重放、隱私泄露、消息風(fēng)暴等安全風(fēng)險。2023/7/123.2.7

V2X通信系統(tǒng)安全風(fēng)險3.車載終端車載終端除了傳統(tǒng)的導(dǎo)航能力，未來更是集成移動辦公、車輛控制、輔助駕駛、自動駕駛等功能。功能的高度集成也使得車載終端更容易成為黑客攻擊的目標(biāo)，造成信息泄露，車輛失控等重大安全問題。因此車載終端面臨著比傳統(tǒng)終端更大的安全風(fēng)險。2023/7/123.2.7

V2X通信系統(tǒng)安全風(fēng)險4.路側(cè)設(shè)備路側(cè)設(shè)備是V2X智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)的核心單元，它的安全關(guān)系到車輛、行人和道路交通的整體安全。它面臨非法接入、運(yùn)行環(huán)境風(fēng)險、設(shè)備漏洞、遠(yuǎn)程升級風(fēng)險和部署維護(hù)風(fēng)險等。2023/7/123.3

V2X通信技術(shù)的應(yīng)用場景1.輔助駕駛應(yīng)用場景——實(shí)現(xiàn)車輛、路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施、行人等交通參與者之間的實(shí)時狀態(tài)共享，輔助駕駛員進(jìn)行決策。2023/7/123.3

V2X通信技術(shù)的應(yīng)用場景2023/7/123.3

V2X通信技術(shù)的應(yīng)用場景2023/7/123.3

V2X通信技術(shù)的應(yīng)用場景2023/7/123.3

V2X通信技術(shù)的應(yīng)用場景2.自動駕駛應(yīng)用場景——車輛與車輛、車輛與路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施、車輛與云端的協(xié)同控制，增強(qiáng)信息交互復(fù)雜程度，可實(shí)現(xiàn)協(xié)同自動駕駛與智慧交通的應(yīng)用；基于通信與計算技術(shù)的提升，交通參與者之間可以實(shí)時傳輸高精度視覺傳感器數(shù)據(jù)，甚至是局部動態(tài)高精度地圖數(shù)據(jù)，提高感知精度與數(shù)據(jù)豐富程度2023/7/123.3

V2X通信技術(shù)的應(yīng)用場景2023/7/12練習(xí)題——名詞解釋1.車載網(wǎng)絡(luò)

2.車載自組織網(wǎng)絡(luò)3.車載移動互聯(lián)網(wǎng)4.V2X通信技術(shù)5.C-V2X通信技術(shù)6.藍(lán)牙技術(shù)7.射頻識別技術(shù)

8.DSRC通信技術(shù)9.LTE-V通信技術(shù)2023/7/12練習(xí)題——簡答題1.車載網(wǎng)絡(luò)有些類型？2.以太網(wǎng)有哪些特點(diǎn)？3.舉例說明藍(lán)牙技術(shù)在汽車上有哪些應(yīng)用？4.舉例說明射頻識別技術(shù)在汽車上有哪些應(yīng)用？5.DSRC通信系統(tǒng)由哪幾部分組成？6.LTE-V通信系統(tǒng)由哪幾部分組成？7.5G技術(shù)有哪些特點(diǎn)？8.舉例說明V2X的主要應(yīng)用場景？

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頁第4章智能網(wǎng)聯(lián)汽車導(dǎo)航定位技術(shù)4.1導(dǎo)航定位的定義與類型4.2全球衛(wèi)星定位技術(shù)4.3北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)4.4慣性導(dǎo)航系統(tǒng)4.5通信基站定位4.6