车联网(Connected Vehicles)：即由车辆位置、行驶速度、行驶路线等构成的信息交互网络，是一种向信息通信、环保、节能、安全等方向发展的车-网联合技术。
20世纪50年代，部分美国私营公司开始为汽车研发过程控制系统。20世纪60年代，美国政府交通部门开始研究电子路径引导系统(ElectronicRouteGuidanceSystemsERGS)。20世纪70年代日本开始研究ITS。20世纪80年代中期至90年代中期，相继完成了路一车通信系统(RACS)、交通信息通信系统(TICS)、超智能车辆系统(SSVS)、安全车辆系统(ASV)等方面的研究。1986年，中国第一套国产信号控制系统在南京开发。1991年第一套国产信号控制系统在南京主城区安装完毕，并通过了调试。2009年，随着赛格导航、广州好帮手电子科技股份有限公司、城际通等企业陆续推出相关Telematics车载信息服务系统，标志着中国进入Telematics时代。2010年，首届“车联网”研讨会成功召开，提出“车联网概念”。2010年10月，国务院在“863”计划中提出智能车、路协同关键技术研究以及大城市区域交通协同联动控制关键技术研究。
车联网行业在未来将会展现出更加多样化的趋势，依托不同的技术和行业形成多元化的应用产业链，减少交通事故、缓解交通压力和保护环境，真正实现交通全面的智能化，为人类出行带来更多便利、安全性和舒适度。
基本概念
车联网是依据车辆位置、速度和路线等信息所构建的交互式的无线网络。通过GPS、RFID、传感器、摄像头图像处理等装置，依托车联网可以完成车辆自身环境和状态信息的采集。然后，通过互联网和计算机技术，对这些信息进行分析和处理，计算出不同车辆的最佳路线，及时报告路况、天气并安排信号灯周期等，最终实现汽车、道路与人的有机互动，实现车辆和交通的智能化。
车联网是一个云架构的车辆运行信息平台，它的生态链包含了智能交通系统、物流、客货运、汽修汽配、车管、保险、紧急救援等方面。面对城市交通日益拥堵，车联网拥有十分广阔的应用前景。
发展沿革
国外车联网的发展史
美国
20世纪50年代，部分美国私营公司开始为汽车研发过程控制系统。20世纪60年代，美国政府交通部门开始研究电子路径引导系统(ElectronicRouteGuidanceSystemsERGS)。70年代初至80年代，美国对智能交通系统的研究处于停滞阶段。
2006年，为解决迫在眉睫的安全问题，美国交通运输部(DOT)联手部分汽车制造商，对V2V安全应用程序原型进行开发和测试，提高车载安全系统在自适应控制方面的性能。开发和测试成果对美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)未来的决策起非常重要的参考作用。同年，提出车辆基础设施一体化(VII)概念。
2009年5月，启动商用车基础设施一体化工程(CommercialVehicleInfrastructureIntegration)。同年12月DOT发布了《智能交通系统战略研究计划：2010-2014》，目标是利用无线通信建立一个全国性多模式的地面交通系统，形成车辆、道路基础设施、乘客的便携式设备之间互连的交通环境，为期五年每年投入1亿美元，核心项目为IntelliDrive(智能驾驶)，预计于2014年完成。
2011年8月到2012年初，针对车联网技术，美国在六个不同地区进行了现实环境下驾驶员安全驾驶测试，用以评估用户对新的V2V技术接受程度。2012-2013年-继续开展对安全驾驶模型的研究工作，以测试车联网安全技术有效性。
2012年12月，DOT发布了《2015-2019ITS战略计划》，就有关美国下一代ITS战略研究计划案进行了对话与讨论，该报告显示美国在保持以往研究项目连续性的同时，已开始制订2015-2019年ITS研究计划，确立研究和发展的重点和主题，以满足新兴的研究需求，进一步提高车联网的安全性、流畅性和环境保护。
日本
日本ITS的研究始于20世纪70年代。20世纪80年代中期至90年代中期，相继完成了路一车通信系统(RACS)、交通信息通信系统(TICS)、超智能车辆系统(SSVS)、安全车辆系统(ASV)等方面的研究。
2000年4月，日本ETC国家行动计划开始正式实施，目标是2003年3月前在全国范围内建设至少900个收费站，实现高速公路联网不停车收费和服务系统。2003年7月，智能交通系统战略委员会发布了《日本智能交通系统战略规划》，对智能交通系统的短期和中长期的发展构想提出了战略规划。2011年日本全国高速公路系统进“ITS站点智能交通系统”，它能够及时向车载导航系统快速提供海量交通信息和图像，有效的缓解了交通拥堵和改善驾驶环境。
国内车联网的发展史
1986年，第一套国产信号控制系统在南京开发。1991年第一套国产信号控制系统在南京主城区安装完毕，并通过了调试。
2007年12月初，通用汽车公司与上汽集团成立了一家名为上海安吉星信息服务公司的合资企业，在亚洲市场推出通用汽车的Onstar服务。2009年，随着赛格导航、好帮手、城际通等企业陆续推出相关Telematics车载信息服务系统，标志着中国进入Telematics时代。
2010年，首届“车联网”研讨会成功召开，提出“车联网概念”。2010年10月，国务院在“863”计划中提出智能车、路协同关键技术研究以及大城市区域交通协同联动控制关键技术研究。“十二五”期间，工信部从产业规划、技术标准等多方面着手，加大对车载信息服务的支持力度，以进汽车物联网产业的全面铺开，预期2020年实现可控车辆规模达2亿。
2011年第二届“车联网”产业链合作研讨会在海召开。7月，CNF2011-中国车联网产业发展论坛在深圳国际会展中心成功举办，对车联网的商业模式进行了首次探讨。12月，由多家高校、科研机构、企业发起组建的中国车联网产业技术创新联盟在北京成立，其宗旨是推进中国汽车信息化领域的协同创新，推动智能交通发展，带动基于移动互联网技术的车联网的应用。
2024年1月工业和信息化部等7部门联合印发《关于推动未来产业创新发展的实施意见》。其中提出，强化新型基础设施。深入推进5G、算力基础设施、工业互联网、物联网、车联网、千兆光网等建设，前瞻布局6G、卫星互联网、手机直连卫星等关键技术研究，构建高速泛在、集成互联、智能绿色、安全高效的新型数字基础设施。引导重大科技基础设施服务未来产业，深化设施、设备和数据共享，加速前沿技术转化应用。推进新一代信息技术向交通、能源、水利等传统基础设施融合赋能，发展公路数字经济，加快基础设施数字化转型。
发展背景
据官方统计，中国每年交通事故50万起，因交通事故死亡人数均超过10万人，稳居世界第一，且带来了巨大的经济损失。发展智能交通的目的就是要从根本上改善目前的交通状况，确保我国道路的交通安全。车联网(InternetofVehicles，loV)是智能交通系统(IntelligentTransportationSystem，ITS)的重要基础。车联网中的车辆集成了信息和通信技术，可以提供车与车之间的通信，及时将道路上的交通信息传递给其他车辆，从而为正在道路上行驶的汽车提供安全和舒适的交通环境。车联网作为我国“十二五”规划重点项目，政府给予了重点支持为未来的交通运输等领域的发展奠定坚实的技术基础。车联网关键技术的相关项目也成为不少高校和科研机构的研究热点，并取得了许多有价值的研究成果。
基本原理
车联网是移动自组网[2](Mobile Ad hoc NETwork,简 称MANET)，车载自组网主要关注车辆和车辆间、车辆和路侧设备 (Road-Side Unit,简称RSU)间的自组织通信，借助交通参与者的信息共享，完成提高交通效率，避免事故发生的目标。为了实现这一目标，要求车辆配备车载单元(On-Board Unit,简称OBU),OBU 同RSU间的通信则主要借助专用短程通信技术[3](Dedicated Short Range Communication,简称DSRC)完成。
车联网环境中不仅存在车辆与车辆间的数据交换,还存在车辆 同路侧设备的通信连接，车载单元不仅帮助车辆建立通信连接,还对车辆的行驶参数进行采集和上传，这一数据可以帮助车联网系统 实现对车辆信息的采集，并完成系统对交通状态的管控。同时,路侧 设备不仅具备为车辆节点提供网络接入点的功能，同时，还可对其覆盖范围内的车辆节点发布系统的管控消息，帮助车辆及时获取有效的交通辅助信息。
体系
车联网的网络体系结构分为感知层、网络层和应用层
（1）端系统：即终端设备，其功能是采集与获取车辆的信息，感知行车状态与环境，同时让汽车具备寻址和网络标识等能力。物理设备主要有RFID标签、读写器、传感器、GPS、摄像头等。
（2）管系统：解决车一车、车一路、车一网、车一人等的互联互通实现车辆自组网及多种异构网络之间的通信，是公共网络与专用网络的统一体。
（3）云系统：其包括应用程序层和人机交互界面。车联网的应用系统围绕车辆的数据汇聚、计算、调度、监控、管理与应用，因此需要虚拟化、安全认证、实时交互、海量存储等云计算功能。
系统功能要求
（1）无线电通信能力，如：单跳无线通信范围，使用的无线电频道：可用带宽和比特率；无线通信信道的鲁棒性：无线电信号传播困难的补偿水平，例如使用路侧单元(RSU，RoadSideUnit)，用来满足车辆与基础设施间的信息交换。
（2）网络通信功能，如传播方式：单播，广播，组播，特殊区域的广播；数据聚合；拥塞控制；消息的优先级；实现信道和连通性管理方法；支持IPV6或IPv4寻址；与接入互联网的移动节点相关的移动性管理。
（3）车辆绝对定位能，如全球航卫系统(GNSS）、全球定位系统(GPS)；组合的定位功能，如由全球导航卫星系统和本地地图提供的信息相结合的组合定位。
（4）车辆的安全通信功能，如尊重匿名和隐私，完整性和保密性；抗外部攻击；接收到数据的真实性；数据和系统完性。
（5）车辆的其他功能，如车辆提供传感器和雷达接口；车辆导航功能。
关键技术
车联网的核心部件包括车载终端、路边单元、车联网服务平台、局城网络、Internet网络等。随着传感技术、射频识别技术、普适计算与云计算、实时系统等信息科技的飞速发展，应用于车联网的关键技术不断更新。
RFID(radiofrequencyidentification)射频识别技术
目前车联网中主要采用可以实现更远读/写距离的有源RFID技术实现通信。中间件技术(Middleware)是目前研究的核心技术。中间件是实现硬件设备与应用系统之间数据传输的中间程序功能是将RFID读写器获取的各种数据信息经过中间件提取、解密、过滤格式转换导人车联网的应用程序。针对不同应用可以开发不同的中间件，如紧急事件处理中间件等。
智能传感技术
智能传感技术研究的内容包括人工智能理论、智能控制系统、信号处理识别、信息融合等(4]。具体来说，车辆通过传感器采集车辆、道路等交通基础设施的运行参数等，根据驾驶者的意图和环境信息确定车辆的运行状态，如车辆制动、发动机等运行参数，这也就实现了智能交通系统ITS中的智能车辆(IntelligentVehicle)。传感技术是实现车联网全面数据采集的关键技术。
通信技术
在实现信息互通时，需要各种的无线通信技术，主要包括车内通信、车外通信、车路通信及车间通信等4种无线通信技术，车联网通信技术如表1所示。双向通信，目前主要应用在电子道路收费方面;而VPS(VehiclePositioningSystem)则是一种GPS+GSM技术，可以实现车辆定位、行车路线查询回放、远程断油断电功能，在汽车导航、求助及语音通信方面有着较广泛的应用。GPS未来主要应用于车辆导航、车辆防盗紧急救援等汽车安防服务。
车联网配套标准研究
车联网产业包括汽车生产商、通道运营商、平台提供商、内容提供商、汽车4S店、行业用户(出租，物流行业)与渠道商。车联网产业只有建立一套易用、统一的标准体系，才能实现不同车联网系统的融合促进车联网相关产业的快速发展。目前，各大汽车厂商如奥迪的MMI系统宝马汽车的iDrive和奔驰的COMAND这些车载系统能够监测车辆状态控制车载蓝牙电话收音机、导航、空调和多媒体设备，但仍然停留在“端的层面，即仅能完成汽车内部的信息传输和交换。但车联网还需要接入互联网，借助移动互联网与车外的切(包括路况前后车等)实现交瓦。MirrorLin是由一些国际性知名手机厂商和汽车制造商联合发起建立的一种“车联网”标准，旨在规范智能手机和车载系统的有效连接，并形成良好的用户体验。TSP(TelematicsServiceProvider)汽车远程服务提供商在Telematics产业链居于核心地位，上接汽车、车载设备制造商、网络运营商，下接内容提供商。
物理层
在物理层，车联网采用IEEE802.1lp标准，其工作频率为5.850~5.925GHZ。由于在loV通信中存在多径传播、多普勒效应，为了提高通信质量，IEEE802.1lp使用64点OFDM技术，其传输范围是300m~1km，信息传输速率为3~27Mbit/s。
MAC层
与传统自组织网络相比，loV的MAC层有很多自身的特点，如：信道质量不稳定，易受交通状况影响，网络拓扑变化快，链路稳定性差等。因此，车联网的MAC层在高速移动状况下应具备较好的通信实时性和可靠性。此外，还要有较高的带宽利用率，以避免网络拥塞。
路由层
车联网的路由协议有部分是源于传统Adhoc网络但是由于loV具有独特性，这部分协议并不具有很好的适应性。目前loV的路由协议已有多种形式。
单播路由
基于网络拓扑的路由按需路由和表驱动路由是极为重要的两种基于网络拓扑的路由以协议，其中典型的按需路由有AODV、DSR等。由于车联网规模庞大、拓扑变化较快，要实时地维护其网络拓扑信息是很困难的，路由表很容易失效。这使得AODV和DSR不能有效地适用于车联网中，尤其在远距离的通信时，丢包等问题更严重。
基于地理位置路由协议
2000年，哈佛大学的两位学者BradKarp和H.T.Kung提出了贪婪周边无状态路由协议(GPSR)在车联网中，完全采用GPSR容易出现局部最优问题车联网环境复杂，尤其是在城市环境中。因此，在车联网中，许多基于地理位置路由协议会对GPSR进行改进，如GPCR协议、GPSR-DTN路由算法DTN路由协议等基于地图的路由协议。
较早的基于地图路由算法有A-star路由算法和Dijkstra算法，A-star路由算法是建立在交通流量统计基础上的，但就目前的技术条件来讲要提供与真实交通状况完全一致的数据仍有一定的难度。Louvre协议提出了节点自主统计车辆密度，周期性广播以与周围节点交换密度信息。为了实现对车辆密度的实时准确的统计，且减少额外的带宽消耗，AGLOR算法设计在路边均匀铺设AP来统计车辆密度广播路由。
基于概率的广播路由
基于概率的广播路由中，车辆节点是以p概率进行转发操作，但该算法存在不足，如不能均匀的对目标区域进行全覆盖，且当车辆节点密度较低时，可能出现所有节点都不转发的情况。NWisitpongphan提出了一种加权式p-坚持方法，实验结果表明:这种转发概率机制可以很大程度地降低数据冗余度和丢包率。
基于地理位置的广播路由
随着汽车电子工业的发展，汽车上都配置了GPS导航系统，车辆的地理位置信息就很容易获取。把基于地理位置算法与GPSR算法相结合，这种结合算法假设每辆车都安装了GPS，并能准确定位车辆位置。实验表明:该方法能减少数据包的丢失率，提高数据包到达率。
V2V路由协议虽然可以在一定程度上提高性能，但是会因为车辆的高度移动性而遭遇网络分割的问题。当前的研究趋向于将V2V和V21合并起来以获得预期的效果其方案就是在沿着道路布设接入点以使通信变得更加可靠并减少传递延迟。
静态基础设施路由协议
基于顶点预测贪婪路由(VPGR)协议是一种适用于城市的多跳V2R路由协议，它估计从源车辆节点到固定基础设施的一个序列连接，然后将消息沿着这些连接传递给固定的基础实施。提出基础设施辅助地理路由(IAGR)通过利用可靠的RSU连接性，这种路由可以提高多跳地理路由协议的操作性、可靠性。
移动基础设施路由协议
基于移动基础设施车辆自组网路由(MIBR)是一种基于位置反应式路由协议，该协议规定，在公共汽车分布较密集的道路区域，会由公共汽车将数据包从一个十字路口转发到另一个十字路口，而在车辆稀疏的道路区域，会由公共汽车和汽车共同协作执行数据包转发。类似的协议还有移动网关路由协议(MGRP)，它旨在提高数据包到达率，减少平均跳数。
总的说来，相比于其他路由协议，基于位置的路由协议更适用于车联网环境。而基于基础设施的路由协议是车联网路由技术中最有前景的研究领域。
应用
紧急救援系统
当紧急情况发生时，车主按动车上安装的紧急按钮，通过无线通信接通客服中心，客服人员能够通过GPS技术精确定位，将救援送达车主，在救援过程中，客服人员不仅能一直与车主进行在线交流，而且能实时调度救援资源，最小化车主的生命财产损失。例如：VolvoonCall系统结合了GPS、GSM车载通讯与车载备用天线，在中控台上设置OnCall与SOS按钮，提供了防盗、事故排除与紧急救援等功能。
协助驾驶
该功能是指利用车辆与路边设施之间收集到的传感与状态信息，通过车联网提前告知车主，建议车主做出及时、恰当的驾驶行为。同时还利用车间通信来实现汽车的协调驾驶，有助于保持合适的车速及车距，提高驾驶的安全性。
智能交通系统的应用
通过车联网收集并发布信息，让车主掌握整个道路的交通状况与信息，便于交通管理中心的智能管理。智能化的交通管理还包括协助交通管理部门实现远程指挥调度、路桥电子不停车收费、超速驾车、肇事车辆逃逸追踪等。车联网技术的智能化、无缝连接和优化路线等功能将在未来的交通出行领域发挥重要的作用，这不仅将带来车辆安全的提升和出行体验的改善，还可以解决日益严重的交通拥堵问题，减少环境污染，实现智慧交通和可持续发展的目标。车联网技术可以通过以下几个方面：
实现智慧交通：实现城市交通模式的智能化：通过车联网技术，可以实现交通信息的实时获取和数据分析，同时可以优化交通路线和提高交通效率，从而实现城市交通模式的智能化。
提供实时路况信息：车联网技术可以感知车辆状态和交通状况，并将这些数据传输到交通管理中心。通过对这些数据的整合和分析，可以提供实时的路况信息，从而帮助驾驶员选择最优路线和避开拥堵路段。
改善车辆驾驶体验：车联网技术可以通过智能化系统提高驾驶过程的舒适性和可控性，例如智能导航、全景车载影音、自动泊车等功能，让驾驶员实现更加智能、便利、舒适的交通出行方式。
加强车辆安全保障：车联网技术可以通过智能辅助系统，比如车辆自动刹车、盲区监控、主动避险等，提高车辆行驶安全性，减少事故率。
车载物流产业的应用
为了适应市场环境的变化，物流企业要在物联网技术背景下提高客户满意度，提高运营效率，降低运营成本，使用车联网技术进行业务改造势在必行。车联网技术可以为物流提供许多便利服务。
首先，通过物联网技术，物流公司可以对货物进行实时跟踪，并在实时性、准确性、避免缺货等方面提高了物流的效率。此外，物流公司还可以利用车联网技术，提前对货物进行预测，从而保证更快的交货时间，并减少货物损失的发生率。
其次，车联网技术还可以为物流提供更为精简有效的物流管理系统。通过实时监测货物运输过程中的信息，物流公司可以确保从供应商到客户端整个物流流程的统一性和一致性。物流公司可以利用物流管理系统及其数据分析功能，发现流程中瓶颈的位置，并进行优化。这些优化可以显著降低物流成本，提高效率。
最后，车联网技术还可以为物流提供更完善的安全保障。随着很多货物运输变得越来越复杂和精细，物流公司需要提高运输安全性。利用车联网技术，他们可以实时监测整个流程中的位置、速度等信息，所以一旦货物发生问题，能够快速响应，及时解决问题，从而避免损失。
政策扶持
中国中华人民共和国国家发展和改革委员会、财政部发布通知称，为鼓励新技术新业务的发展，对5905-5925MHz频段车联网直连通信系统频率占用费标准实行“头三年免收”优惠政策，即自频率使用许可证发放之日起，第一至第三年免收无线电频率占用费，第四年及以后按照国家规定的收费标准收取频率占用费。
作为与自动驾驶密切相关的技术，车联网被中国工程院院士倪光南称为“走向自动驾驶的必然道路”。受此次国家发改委、财政部推出车联网相关优惠政策影响。业内人士认为，车联网频率三年免费可以看作是为无人驾驶发展提供便利政策，有利于降低未来自动驾驶汽车产业化落地的门槛。
发展现状
日常驾驶中，常常会遇到事故、施工、积水或冰面等动态路况，但是车辆自带的车载传感器(如摄像头和LiDAR)有时难以识别和推断这些情况。在这种情况下，如果路边的基础设施安装了智能传感器，就可以告知驾驶员动态路况信息，弥补车载传感器无法感知的空白。目前，世界范围内探索升级基础设施现代化，将智能传感器配备在道路基础设施上已经成为常见做法。为了及时将信息传递给车辆，高效的通信手段至关重要。专用短程通信技术(DSRC)和蜂窝车联网技术(C-V2X)是两种被广泛认可成熟的通信技术。
DSRC技术
DSRC是一种专用短程通信技术，用于车辆之间或车辆与道路基础设施之间的通信和数据交换，如图2所示。该技术基于IEEE标准802.11p，工作于5.9GHz频段，可以实现高速率、低延迟、可靠性强的无线通信，满足车联网应用对通信性能的要求[29，30]。DSRC技术可以在车辆间传输重要的交通信息，如位置、速度、方向等，也可以在车辆与道路基础设施之间交换信息，如红绿灯状态、行人横穿标志等。这些信息可以帮助车辆减少碰撞、提高安全性、降低能耗、提高舒适度等。同时，DSRC技术还有助于交通管理和公路管理机构的数据收集和分析，可以提高道路运行效率，减少交通拥堵和环境污染等。
C-V2X技术
车联网技术中，蜂窝车联网是一种基于蜂窝网的成熟技术。C-V2X使车辆具备了通信能力，包括车与车之间(V2V)、车与路之间(V2I)、车与人之间(V2P)、车与网络之间(V2N)等不同方向将C-V2X技术与人工智能、机器视觉、高精度定位等技术相结合，可以满足智能交通系统对车辆行驶安全、可靠、低时延的通信技术，使车联网系统可以更加准确、快速地实现交通信息传输和共享。
价值意义
车联网将会是未来的互联网的一部分，未来的车辆将能够同周围的其它车辆或环境共享信息和服务，如驾驶信息，生态驾驶信息，交通状况信息，以及周围的车辆和环境信息，车联网所带动的新兴服务将是未来互联网服务不可分割的组成部分。来自环保 ，安全，经济，福利等方面的社会需求，必将导致利益相关者大力推动这些新兴服务的发展。车联网服务与未来的互联网服务是互动的，而未来互联网概念会是车联网概念的基石。伴随着目前社会市场经济的深化发展，科技实力也会跟着不断提升，促使智能化、信息化管理与信息化技术在生活各个领域得到了广泛的应用，并且在各方面的发展过程中是至关重要的。从目前车联网技术与智慧交通发展情况可以看出，目前的车企通过车联网技术提升了交通出行网络资源的运用、确保公路安全驾驶、尽量避免交叉路口的行驶延迟时间以及提高目前交通安全设施的使用效率，为人们的出行带来了便利。
技术展望
随着技术的快速发展，车联网技术将会有广阔的应用前景，为汽车行业带来巨大的变革和发展。智能驾驶：通过无人驾驶系统、车联网信息交互技术及其他相关技术，实现智能驾驶。未来车辆将会实现更为自主、智能的行驶，降低道路交通事故风险。实时交通信息：车载传感器、交通信号控制器等设备的应用，可及时获取道路状况及周边信息，使得交通信息更加智能化、精准化。智能服务：智能化的车联网技术可为驾驶员及车辆提供各种智能化服务，包括车辆诊断、污染监测、天气预报、疲劳驾驶提示等，提升驾驶乐趣及行车安全性。环保和能源：车联网技术可以与清洁能源技术相结合，实现更加高效、环保的能源管理.驾驶出租车：借助无人驾驶技术，出租车可以自主驾驶，将能够为人们提供更低廉、安全快捷的交通出行方案。
参考资料
什么是“车联网”?.工业和信息化部.2024-01-30
工信部七部门：深入推进算力基础设施等建设，前瞻布局6G、卫星互联网、手机直连卫星等关键技术研究.百家号.2024-01-31
车联网频率三年免费，自动驾驶产业化提速.界面新闻.2024-01-30