基于移動互聯(lián)網(wǎng)的車聯(lián)網(wǎng)一體化運(yùn)營綜合解決方案

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1、基于移動互聯(lián)網(wǎng)的車聯(lián)網(wǎng)一體化運(yùn)營綜合解決方案 　1 項(xiàng)目背景 　　1.1 國內(nèi)外車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀 　　隨著全球智能汽車行業(yè)的高速發(fā)展，當(dāng)今車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也進(jìn)入前所未有的高速發(fā)展時(shí)期。美國與日本等國家已經(jīng)通過建立車輛和道路之間有效的信息通信實(shí)現(xiàn)智能交通的管理和信息服務(wù)。相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，在未來五年內(nèi)，全球車聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將突破3000億元，并且至2020年將會達(dá)到90%的車型配置車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。 　　我國在2010年將"車聯(lián)網(wǎng)";列為國家重大專項(xiàng)第三專項(xiàng)的重要項(xiàng)目，并在同年提出兩項(xiàng)涉及車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)的項(xiàng)目；在2011年明確提出物聯(lián)網(wǎng)在智能交通、智能物流等領(lǐng)域率先部署；2012年指出重型載貨汽車和半

2、掛牽引車應(yīng)在出廠前安裝衛(wèi)星定位裝置，并接入道路貨運(yùn)車輛公共監(jiān)督平臺；2013年交通部推進(jìn)"兩客一危";車輛安裝北斗兼容車載終端，并接入全國道路貨運(yùn)車輛公共監(jiān)管與服務(wù)平臺；2014年正式實(shí)施《道路運(yùn)輸車輛動態(tài)監(jiān)督管理辦法》。 　　當(dāng)前國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)汽車市場發(fā)展非常迅速。在地圖領(lǐng)域開發(fā)方面，騰訊通過12億元購買四維圖新股份成為第二大股東，而阿里巴巴也以11億美元收購高德；在硬件與接口開發(fā)方面，騰訊擁有路寶盒子，阿里推出智駕盒子，淘寶網(wǎng)開始涉足汽車維修O2O，百度也推出了開放車聯(lián)網(wǎng)協(xié)議Carnet。 　　1.2 車聯(lián)網(wǎng)信息化發(fā)展的需求 　　至2016年3月，我國的機(jī)動車保有量達(dá)2.83億輛，目前，

3、緩解交通擁堵與減少交通事故成為智慧城市建設(shè)發(fā)展急迫需要解決的問題，車聯(lián)網(wǎng)的提出成為智慧城市發(fā)展中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它將引領(lǐng)智慧城市的發(fā)展方向。車聯(lián)網(wǎng)的組成以車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)和車載移動互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，以規(guī)定的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)車與車之間、車與路人之間、車與人之間、車與互聯(lián)網(wǎng)之間的連接，從而達(dá)到車輛控制智能化、信息服務(wù)移動化、交通智能化的智能交通物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。 　　構(gòu)成車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的組成部分包括車輛制造商、服務(wù)提供商、設(shè)備提供商、內(nèi)容提供商、移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商等，涵蓋汽車、計(jì)算機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、通信等多個(gè)行業(yè)，這決定產(chǎn)業(yè)鏈條的發(fā)展需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的協(xié)同發(fā)展與應(yīng)用整合。 　　隨著車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)信息化的發(fā)展

4、，可以通過實(shí)現(xiàn)道路利用情況的動態(tài)實(shí)時(shí)反饋與掌握各類車輛的駕駛行駛狀況的方式，達(dá)到合理分配利用城市道路資源、監(jiān)管各類車輛駕駛狀態(tài)的目的，最終實(shí)現(xiàn)緩解城市道路交通擁堵問題、優(yōu)化車輛行駛路線、減少汽車尾氣排放污染及發(fā)現(xiàn)與排除車輛安全隱患等，實(shí)現(xiàn)城市交通的透明化管理。 　　車聯(lián)網(wǎng)的信息化將會帶動智能交通技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)智能公交管理、智能停車場管理、車流量監(jiān)測與管理、智能信號管理等功能，以做到合理疏導(dǎo)和調(diào)度道路車輛行駛，提高道路通行能力與利用率，降低交通事故發(fā)生率與交通堵塞，降低城市能耗以促進(jìn)綠色低碳城市的建設(shè)。 　　2 車聯(lián)網(wǎng)一體化運(yùn)營綜合解決方案 　　2.1 技術(shù)架構(gòu)介紹 　　圖1為車聯(lián)網(wǎng)一體

5、化運(yùn)營綜合解決方案技術(shù)結(jié)構(gòu)。該解決方案的技術(shù)架構(gòu)由"云、管、端";三個(gè)部分組成。"端";主要由感知終端組成，由個(gè)人PC、手機(jī)終端、行業(yè)終端、企業(yè)信息終端以及車載Wi-Fi等組成；"管";是實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)通信的承載移動網(wǎng)絡(luò)，由GSM/WCDMA/LTE移動網(wǎng)絡(luò)、專線APN（Access Point Name，接入點(diǎn)）、共享APN與Wi-Fi組成，同時(shí)搭配防火墻、AAA（Authentication、Authorization、Accounting，驗(yàn)證、授權(quán)和記賬）認(rèn)證與DDOS（Distributed Denial of Service，分布式拒絕服務(wù)）防護(hù)等技術(shù)；"云";部分由車載音樂、實(shí)時(shí)路況

6、、位置服務(wù)平臺、車聯(lián)網(wǎng)輔助分析平臺以及微信客戶端等組成，并由云數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)對所有云應(yīng)用的承載。　　2.2 關(guān)鍵功能架構(gòu)描述 　　車聯(lián)網(wǎng)一體化運(yùn)營綜合解決方案從縱向劃分為云服務(wù)+智慧管道+行業(yè)應(yīng)用終端，橫向劃分為車載音樂+實(shí)時(shí)路況查詢+位置服務(wù)+輔助分析+專網(wǎng)Portal服務(wù)+微信客戶端等應(yīng)用，通過橫縱結(jié)合發(fā)力，構(gòu)建基于"云應(yīng)用+網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營+多元終端";的車聯(lián)網(wǎng)綜合解決方案。 　　（1）云應(yīng)用 　　"云";端由自建平臺或者與第三方合作建設(shè)的平臺共同組成，包括位置服務(wù)平臺、路況查詢服務(wù)平臺、物聯(lián)網(wǎng)自輔助分析平臺、微信平臺、音樂平臺、視頻空間、語音對講、支付平臺及其他應(yīng)用平臺，如圖2所示。 　

7、　1）位置服務(wù)平臺：位置綜合服務(wù)平臺（LCS）采用了LBS和GPS兩種定位技術(shù)，以提高GIS并發(fā)能力及綜合處理能力，并可以在LCS基礎(chǔ)上建設(shè)位置通等其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)。平臺實(shí)現(xiàn)在位置服務(wù)的基礎(chǔ)上建設(shè)面向車聯(lián)網(wǎng)的位置服務(wù)共享應(yīng)用平臺與GPS定位平臺，并提供擴(kuò)充地理信息系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)開放接口。 　　2）交通服務(wù)平臺：通過與深圳市智能交通信息系統(tǒng)平臺合作建設(shè)的交通服務(wù)增值服務(wù)平臺，實(shí)現(xiàn)城市路況、高速路況、公交出行、地鐵出行等多項(xiàng)功能，結(jié)合高速3G WCDMA與4G FDD-LTE移動網(wǎng)絡(luò)為用戶提供便捷出行功能。 　　3）物聯(lián)網(wǎng)自服務(wù)分析平臺：物聯(lián)網(wǎng)自服務(wù)分析平臺提供"貼身的";增值服務(wù)給迫切需要部署物聯(lián)網(wǎng)

8、應(yīng)用的車聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，平臺由幾大功能塊組成，涵蓋了用戶管理、賬戶查詢充值、流量預(yù)警、充值和機(jī)卡分離控制、漫游控制、報(bào)告報(bào)表等功能，從而實(shí)現(xiàn)了車聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的自服務(wù)平臺系統(tǒng)。 　　4）微信服務(wù)平臺：面向車聯(lián)網(wǎng)客戶提供專屬的官方微信，實(shí)現(xiàn)用戶設(shè)備與卡號碼的綁定關(guān)系，為車聯(lián)網(wǎng)客戶端提供基礎(chǔ)服務(wù)功能，包括登錄、查詢、充值、轉(zhuǎn)套餐、報(bào)失等基本功能。 　　5）專用Portal平臺：通過提供專網(wǎng)Portal，面向客戶提供免費(fèi)享用Wi-Fi上網(wǎng)服務(wù)的同時(shí)，提供多種增值服務(wù)，包括業(yè)務(wù)查詢、支付等專網(wǎng)通道。通過廣告引入消費(fèi)環(huán)節(jié)，將普通Wi-Fi設(shè)備升級成為商用廣告Wi-Fi，實(shí)現(xiàn)多元營銷。 　　6）音樂平臺：與三方

9、音樂平臺合作提供客戶音樂定制下載業(yè)務(wù)。 　　7）語音對講：與三方語音對講平臺合作開發(fā)基于IP的對講平臺，通過車載電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)車友間的對話和群聊功能。 　　8）語音識別：與三方語音識別平臺合作開發(fā)實(shí)現(xiàn)通過語音識別技術(shù)對車輛下達(dá)操作指令。 　　9）支付平臺：通過三方充值平臺實(shí)現(xiàn)用戶充值功能，支持微支付、支付寶、銀行卡以及充值卡的用戶個(gè)人充值方式。 　　（2）智慧"管";道 　　移動互聯(lián)網(wǎng)智能"管";道主要從移動網(wǎng)絡(luò)與安全網(wǎng)絡(luò)機(jī)制兩方面實(shí)現(xiàn)： 　　1）移動網(wǎng)絡(luò)：依托高速與成熟的WCDMA/LTE無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并利用APN技術(shù)提供的安全機(jī)制與接入手段，實(shí)現(xiàn)車載終端用戶的無線數(shù)據(jù)的傳輸功能。

10、 　　公眾網(wǎng)：采用普通公網(wǎng)卡，實(shí)現(xiàn)與所有網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，具備高速、開通便捷的特點(diǎn)。 　　共享APN：行業(yè)客戶所有的APN卡采用共享的域名，其內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通過公共互聯(lián)網(wǎng)（有固定IP地址）與公網(wǎng)GGSN設(shè)備相連，實(shí)現(xiàn)車載終端與行業(yè)客戶內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，具備低成本、開通方便快捷的特點(diǎn)。 　　專線APN：行業(yè)客戶所有的APN卡采用特定域名，其內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通過專線（MSTP（Multi-Service Transfer Platform，基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺）、SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步數(shù)字體系））與公網(wǎng)GGSN（Gateway GSN，網(wǎng)關(guān)GSN）設(shè)

11、備相連，實(shí)現(xiàn)車載終端與行業(yè)客戶內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，具備安全性高、高質(zhì)量保障特點(diǎn)。 　　2）安全網(wǎng)絡(luò)機(jī)制：對于行業(yè)安全性需求較高的客戶，提供企業(yè)級的硬件防火墻、AAA認(rèn)證服務(wù)器及DDOS防護(hù)設(shè)備與系統(tǒng)等安全防護(hù)體系。 　　防火墻：提供包括過濾防火墻、應(yīng)用網(wǎng)關(guān)防火墻、狀態(tài)檢測防火墻以及復(fù)合防火墻等多類產(chǎn)品，為行業(yè)客戶提供不同層次需求的防火墻設(shè)備。 　　AAA認(rèn)證服務(wù)器：AAA認(rèn)證提供給行業(yè)客戶APN接入的二次認(rèn)證管理平臺，完成認(rèn)證、授權(quán)、審計(jì)三項(xiàng)功能，實(shí)現(xiàn)對用戶身份合法性的認(rèn)證授權(quán)，控制用戶的不同服務(wù)訪問權(quán)限。通過AAA認(rèn)證服務(wù)器平臺能夠滿足APN用戶的安全認(rèn)證需求，并能提供業(yè)務(wù)管理和系統(tǒng)管

12、理等功能。通過與APN產(chǎn)品結(jié)合，為企業(yè)提供AAA認(rèn)證服務(wù)，既能為客戶提供更完善的無線通信安全解決方案，也能增強(qiáng)傳統(tǒng)APN產(chǎn)品的競爭實(shí)力。 　　DDOS防護(hù)設(shè)備/系統(tǒng)：通過在骨干網(wǎng)絡(luò)為行業(yè)客戶部署DDOS檢測處理設(shè)備，通過把控正常數(shù)據(jù)流量的通行與攻擊流量的清理過濾，實(shí)時(shí)檢查用戶流量安全。通過部署DDOS防護(hù)設(shè)備/系統(tǒng)，為行業(yè)客戶提供安全性高的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。 　?。?）多元終端 　　實(shí)現(xiàn)包括手機(jī)類終端、PC類終端、企業(yè)信息終端、SIM卡芯片嵌入的車載終端的多元云接入解決方案，打造"云服務(wù)+多元終端+車聯(lián)網(wǎng)沃";的一體化解決方案。 　　1）手機(jī)類終端：支持目前主流的IOS操作系統(tǒng)、安卓操作系統(tǒng)的

13、智能手機(jī)接入。 　　2）個(gè)人PC類終端：支持目前Windows操作系統(tǒng)、蘋果Mac OS操作系統(tǒng)、Linux操作系統(tǒng)的電腦終端接入，同時(shí)支持IE、Google、Safari等主流瀏覽器的登錄。 　　3）車載類終端：支持安卓類操作系統(tǒng)的車載類終端接入。根據(jù)不同廠家設(shè)備將會對兼容性做進(jìn)一步擴(kuò)展。 　　4）行業(yè)應(yīng)用終端：提供特定廠家（中興、華為）芯片模組的網(wǎng)絡(luò)接入，并根據(jù)市場需求將會進(jìn)一步支持更多行業(yè)應(yīng)用終端。 　　5）車載Wi-Fi：實(shí)現(xiàn)車載類Wi-Fi的訪問，實(shí)現(xiàn)車內(nèi)移動終端免費(fèi)上網(wǎng)功能。 　　隨著車聯(lián)網(wǎng)一體化運(yùn)營管理系統(tǒng)的規(guī)模放大，將會不斷擴(kuò)大終端的支持?jǐn)?shù)量與內(nèi)容。 　　2.3 方

14、案關(guān)鍵技術(shù)描述　（1）實(shí)現(xiàn)面向企業(yè)與用戶的一體化服務(wù)平臺 　　車聯(lián)網(wǎng)一體化運(yùn)營綜合解決方案打造面向企業(yè)級（B2B）與面向用戶級（B2C）的免費(fèi)的增值服務(wù)平臺，并實(shí)現(xiàn)個(gè)人渠道的充值系統(tǒng)平臺。通過一體化服務(wù)平臺建設(shè)，不僅向企業(yè)提供強(qiáng)自服務(wù)平臺，并且向個(gè)人客戶提供貼身的個(gè)性化服務(wù)平臺，從而強(qiáng)化企業(yè)之間合作的深度與用戶的使用黏度。 　?。?）實(shí)現(xiàn)從"傳統(tǒng)SIM";至"機(jī)器專用M2M卡";的轉(zhuǎn)變 　　針對汽車環(huán)境因素所具備的溫差變化大、潮濕、強(qiáng)振動等各種因素，滿足車聯(lián)網(wǎng)企業(yè)特殊要求，量身打造專用芯片和汽車專用模組。 　　方案使用工業(yè)級的車載設(shè)備專用M2M異型芯片卡取代傳統(tǒng)消費(fèi)級的SIM卡，具備耐

15、高溫、防塵、防潮的特點(diǎn)，并可集成于汽車專用通信模組，達(dá)到低成本、更長的使用壽命以及高集成度產(chǎn)品的目的。 　　（3）基于大數(shù)據(jù)挖掘的分析方式 　　通過對每天50 TB左右的原始話單與位置定位數(shù)據(jù)進(jìn)行采集分析，參照3GPP通信協(xié)議規(guī)范挖掘原始數(shù)據(jù)中的CELLID、IMEI、IMSI、流量等所需字段信息，并按需求制定分析與統(tǒng)計(jì)規(guī)則，實(shí)現(xiàn)機(jī)與卡對應(yīng)匹配、位置定位與流量統(tǒng)計(jì)等相關(guān)應(yīng)用分析。 　?。?）多源定位技術(shù) 　　通過LBS與GPS兩位定位技術(shù)的結(jié)合，并支持AGPS定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)精確度達(dá)到5 m的精準(zhǔn)定位。同時(shí)結(jié)合凱立德實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù)，為車載用戶提供多元定位服務(wù)。 　　3 項(xiàng)目意義 　　車

16、聯(lián)網(wǎng)一體化運(yùn)營綜合解決方案對車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游整合發(fā)展、城市智慧交通發(fā)展，以及綠色低碳城市建設(shè)都有積極的意義： 　　（1）車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游整合發(fā)展。車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)成包括車廠、內(nèi)容提供商、設(shè)備提供商、網(wǎng)絡(luò)提供商、服務(wù)提供商等，涵蓋汽車、計(jì)算機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、通信等多個(gè)行業(yè)，這些應(yīng)用要求相關(guān)行業(yè)的協(xié)同發(fā)展，這將會帶動這些行業(yè)的企業(yè)進(jìn)行科技創(chuàng)新與應(yīng)用整合。在中國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型建設(shè)創(chuàng)新型社會的過程中，將會對經(jīng)濟(jì)效益和社會效益起到重要作用。 　　（2）城市智慧交通發(fā)展：通過車聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營項(xiàng)目可以動態(tài)實(shí)時(shí)地掌控道路利用情況、各種車輛的駕駛行駛狀況等，由此實(shí)現(xiàn)對道路資源的合理分配與利用、監(jiān)管（營運(yùn)、私家）車輛的駕駛

17、行駛狀態(tài)，可以有效緩解道路交通擁堵、減少車輛尾氣污染、及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除車輛安全隱患、優(yōu)化車輛行駛路線等，實(shí)現(xiàn)了交通、車輛的及時(shí)透明化管理。 　　（3）綠色低碳城市建設(shè)：通過車聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營項(xiàng)目帶動了智能交通技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)智能公交管理、智能停車場管理、車流量監(jiān)測與管理、智能信號管理等功能。這些能夠在現(xiàn)有的道路交通基礎(chǔ)上，對道路上的行駛車輛進(jìn)行合理疏導(dǎo)和調(diào)度，最大限度地發(fā)揮道路的通行能力，有效減少交通事故的發(fā)生，減少道路交通堵塞，降低燃料消耗，提高經(jīng)濟(jì)性，提高道路的利用率。 　　4 結(jié)束語 　　車聯(lián)網(wǎng)一體化運(yùn)營綜合解決方案旨在實(shí)現(xiàn)運(yùn)營商對物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用市場開拓進(jìn)程的一次強(qiáng)有力推進(jìn)。本項(xiàng)目融合車聯(lián)網(wǎng)行

18、業(yè)發(fā)展需求，采用"云+管+端";技術(shù)架構(gòu)，再結(jié)合運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)資源等幾大要素，符合現(xiàn)代城市交通未來發(fā)展的方向，實(shí)現(xiàn)了城市交通"低碳環(huán)保";和"科學(xué)管理";等系統(tǒng)目標(biāo)。希望通過該方案促進(jìn)城市智慧交通的建設(shè)，并且有效帶動車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展，為車聯(lián)網(wǎng)上下游企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。 　　參考文獻(xiàn)： 　　【1】 王健強(qiáng)，吳辰文. 車聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)研究. 微計(jì)算機(jī)信息， 2011（4）： 156-158. 　　【2】 李磊，隴小渝. 淺談車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展. 西安： 西安郵電大學(xué)， 2013. 　　【3】 何廷潤，李軍芳. 車聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)與商業(yè)模式的探討. 移動通信， 2013（15）： 10-14.

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