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关于「联网汽车标准」 看看美国是怎么做的

新闻分类:媒体新闻
更新时间:2015-10-28
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联网汽车的标准化是个大课题。之所以这么说,不仅仅在于新技术的标准化本身就是个系统性工作,更多是在于,联网汽车的概念、与之相关联的具体技术研究,在各国并没有统一的范畴定义。

联网汽车的标准化是个大课题。之所以这么说,不仅仅在于新技术的标准化本身就是个系统性工作,更多是在于,联网汽车的概念、与之相关联的具体技术研究,在各国并没有统一的范畴定义。

在美国,联网汽车相关的标准化内容,都被圈定在了联网汽车参考执行架构(Connected Vehicle Reference Implementation Architecture,以下简称CVRIA)之下。

CVRIA由美国交通部下属的智能交通系统专案办公室(Intelligent Transportation Systems Joint Program Office,简称ITS JPO)负责制定与发布。今年8月,ITS JPO发布了CVRIA的第二版,以及与之配套的智能交通的系统开发工具(System Engineering Tool for Intelligent Transportation,以下简称SET-IT)的第二版。

CVRIA是什么?

要谈论CVRIA,首先要明确的一个是概念,是联网汽车环境(Connected Vehicle Environment,以下简称CVE)。

CVE的范围同样是由ITS JPO划定的。因为ITS JPO的智能交通背景,所以CVE是一个从大的智能交通环境下所剥离出来的概念:通过类似于V2V/V2I等技术让车辆获取各类实时信息,增强车辆对于周边环境的感知能力,并进一步避免或减少碰撞的发生。

基于这个原因,ITS JPO确定了联网汽车的四个不同应用方向:

1.安全方面,主要围绕V2V/V2I两项技术进行,增强车辆对周围环境感知能力,避免或减少碰撞发生。最初是围绕轿车,未来会将范围扩大到公交车(大巴车)、运输车辆以及货车的防碰撞技术之上。

2.移动方面,提供一个联网的、富数据的运行环境,能够根据从车辆与道路基础设置所安装的设备之中获取到的数据与信息,来加强交通管理。

3.环境方面,生成并收集与环境相关的实时数据,并利用这些数据作为绿色交通的数据指导基础。

4.政策与利好措施方面,研究如何在政策与利好措施上对联网汽车的技术发展给予支持。

所以,CVRIA架构是在联网汽车环境下,对一些关键性接口与通讯协议进行标准化,ITS JPO的上级部门美国交通部则会根据CVRIA的内容来推出相应的支持政策和政策推出的优先顺序。简单点说,CVRIA要做的事情有三件:

1)确定哪些东西需要制定标准

2)确定制定标准的先后顺序,哪些标准必须优先制定

3)美国交通部基于CVRIA的结果决定如何从政策上对于这些标准的制定、认证与实施进行支持,并优先对哪些标准进行支持

CVRIA是如何做的?

那么问题来了,如何确定联网汽车需要制定哪些标准呢?

在CVRIA制定之前,所有现有与联网汽车相关的所有标准与概念定义相关的文档,尤以美国已经制定的国家ITS架构(National ITS Architecture)与国际上的相关标准都是它的制定基础。不过在具体制定过程中,CVRIA是从具体的“应用”出发的。

在制定CVRIA之前,会首先去分析具体应用的需求。这里的“需求”指的是要部署这一应用,所需要的条件。以安全类应用为例,技术以V2V和V2I为主,那么实现这两个技术需要什么?首先是在车辆与基础设施上需要有进行信息通讯的设备,这些设备从车辆的其他系统中将需要的数据与其他车辆和基础设施上的设备进行通讯,来达成数据共享。

一方面,从发送端来说,要确定通讯设备需要获取的信息内容,并不是所有数据都要被传递,所以要先对数据进行快速地筛选,另外,如果必须,还需要对数据的格式进行转换,以便让这些设备进行识别。

另一方面,从接收端来说,接收到数据之后,哪些数据要传递到哪些控制单元上,控制单元如何根据数据做出应对,也是需要考虑的。

也就是说,如果要实现这一“应用”,需要明确定义的东西的包括四个方面:

1.具体的功能,以及实现这些功能的数据传递链

2.所必须的物理设备

3.不同设备与系统之间的通讯协议

4.完成这一“应用”所需要的扮演不同角色的各个单位

这也是现在CVRIA中需要明确的四个方面:单位(enterprise)、功能(functional)、物理(physical)以及通讯(communications)。

在CVRIA中,每一个具体的应用都会在这四个层面去分别进行定义,并列出相应需要遵守的标准与规定。目前所有的应用与对应的标准都在CVRIA的官方网站上明确列出,以安全类应用下V2V安全子项目中的Pre-crash Action为例。

Δ单位-操作对应框架结构图

这是在单位下的框架图之一。单位的框架图并不是单一的,在Pre-crash Action中,就包含了四个不同的框架图——安装、操作、维护以及认证,每一个框架图都定义了所有参与者其扮演的角色。上图就是操作所对应的框架图。在官网上,图片下方,针对每一个角色还有文字说明。其他三个页面同理。

Δ功能页面列出了具体的流程以及对应数据的传递链

Δ物理页面定义了具体设备的功能以及相应说明

Δ通讯页面列出了不同流程的通讯标准

需要指出的是,每一个应用的不同页面中更多是指出应该要做到的事情,具体如何去做,还需要查看对应的规定。每一个专有名词,诸如OBE(on-board equipment,车载设备)等,亦有专门的页面列出释义。

2014年CVRIA项目第一版工作完成,在安全、移动、环境与政策支持四个分类下共有88个不同的应用。今年8月公布的第二版中,应用数目已经增加到了99个,具体内容也有所区别。其中也有与欧盟、澳大利亚等的合作项目。最终CVRIA架构将会接入美国的国家ITS架构(National ITS Architecture)。

车云小结

之前提到过,CVRIA是ITS JPO在CVE的概念下提出,而CVE则是从智能交通的大概念中剥离而出。所以在CVRIA上就有着智能交通的烙印:这套构架的基础技术是以V2V和V2I为核心的。

在智能交通中,车辆只是其中的一个环节,要实现交通的智能化,车辆就必须要有与交通相关的其他环节,比如基础设施、管理系统等具有信息交换的能力才行。V2V与V2I就是其中的中坚技术。

正因为如此,在这里并不能找到另一个维度上的“联网”相关:车辆与互联网、移动互联网以及其他移动非移动设备之间的互联。而这一个维度的标准化,同样必不可少。

(转载自 车云网,作者观点不代表本网站观点)

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