华为物联网行业应用于解决方案之车联网&工业物联网解决方案介绍 车联网解决方案 (IoV & DRIS)

车联网解决方案 (IoV & DRIS)

随着我国经济的快速增长和城市化进程加快，汽车越来越频繁的出现在我们的日常生活中，尤其在人们的日常出行中扮演着至关重要的角色，无论是自己使用的私家车还是公众使用的公交车、出租车、巴士，都离我们越来越近。所以本篇主要想介绍车联网这个与的生活息息相关的场景，并向大家介绍IoV与DRIS这两个解决方案。

汽车产业常见问题：

车辆状态故障引没能及时发现，问题车辆对其他车辆安全的影响，自然天气变化对安全驾驶的影响

超速罚单，修路堵车，车辆听歌下载很麻烦，交通灯不合理

保险费率区分不明显，公车私用，车队管理难题，ETC、停车费充值等

首先是安全方面的问题，这些问题都是一些非常常见的问题，大家在开车的时候想必也都有遇到过。例如仪表盘上某一盏灯亮了，但有些驾驶员并不理解具体故障信息，就不会去在意这些问题，这存在较大的安全隐患。同样的，因为现在都是人为驾驶，在雾天这种能见度比较低的情况下对驾驶安全就会产生较大影响，如果能有一种技术可以帮助去识别道路的信息自动地去进行行驶，这种情况就会被大大改善。

另外还有一些增值业务，例如保险业务，现在的保险可能更多的还是以一种一刀切的方式，传统的车险定价模式是以车为准，就是说根据车辆之前的理赔次数来计算保费。其实这种计费方式是非常不合理的，有可能平时驾驶习惯好人的与驾驶习惯不好的人的保费差距并不是特别大，所以说未来的车险计费方式应该要从以车为准到以人为准，根据人的驾驶习惯来决定保费。

什么是车联网？

车联网( loV,Internet of Vehicles )的内涵主要指:车辆上的车载设备通过无线通信技术，对信息网络平台中的所有车辆动态信息进行有效利用，在车辆运行中提供不同的功能服务。

可以发现，车联网表现出以下几点特征:车联网能够为车与车之间的间距提供保障，降低车辆发生碰撞事故的几率;车联网可以帮助车主实时导航，并通过与其它车辆和网络系统的通信，提高交通运行的效率。

车联网就是通过一些汽车上的设备并且用无线通信技术，对信息网络平台中的所有车辆信息进行利用，并且实现不同的功能。从这句话的描述当中就可以看出车联网其实是属于物联网架构的，首先有属于感知层的车载设备，同时还会使用无线通信技术来进行数据的传输，当数据传输到平台中的时候，平台会将数据提供给应用进行分析，形成车联网应用功能。同时未来对车联网的构想又具备了一些边缘计算的特点，未来汽车将具备智能，可以自行控制车与车的间距，这样就降低了事故发生的可能性，也提高交通运行的效率。

V2X，它又叫做车路协同解决方案。它融合了云、物联网、人工智能、5G等数字化技术，实现了人、车、路、云的高效协同。车路协同的意思就是把汽车当成是跟手机、电脑一样的设备，他会对路上的所有事物进行   感知，包括其他的汽车、路人、路边的设施、还有网络进行信息的交互，也就是V2V, V2P, V2I 和V2N。

在车联网当中，除了IoV之外，还有一个想要与大家分享的概念就是DRIS，也就是路网数字化服务。其实，V2X车路协同解决方案和 DRIS路网数字化服务两者之间相差并不是特别大。但是两者之前存在的细微差别就在于，V2X 关注的更多还是汽车或者说是车机系统本身所能达到的智能化。但是DRIS所关注的就是路旁的各种各样的设备，路网数字化服务中包括云侧的路网数字化服务和边侧的路网数字化边缘服务。云侧的路网数字化服务所提供的就是在云平台当中的数据分析以及与边缘侧进行协同的服务能力。路网数字化边缘服务所提供的就是路旁 的传感器数据接入、识别道路事件等这些与边缘计算相关的实时业务处理的能力。路网数字化DRIS的目标就是通过连接多种路侧的传感器，实现道路的数字化感知，并向交通参与方提供信息，助力交通的顺畅运行。

车联网的业务发展

第一个阶段:娱乐导航等功能

娱乐功能:过去汽车娱乐用卡带，用CD，用U盘下载的MP3，现在通过车联网，可以在线听音乐;导航功能:实时联网地图导航,替代掉SD卡上的地图导航。

第二个阶段:OBD/T-BOX为代表的车联网附带生态与O2O

接入行车电脑，获取更多的车辆信息以使于后续服务，如里程、油耗、故障、位置等;提供足够的地图信息点，甚至可以直接完成O2O的消费。这不仅仅是车联网的问题，还是O2O的消费入口。

第三个阶段:无人驾驶、辅助驾驶替代掉现有车机

集成传感器感知，处理器判断，电控完成操控。无人驾驶的核心是处理器判断，这个处理器的软硬件有高度的人工智能，—日无人驾驶功能实现，自前行车电脑与车机都会被替代。

车联网的发展可以分成三个不同的阶段，第一个阶段主要是为了满足娱乐和导航的功能，将汽车连上互联网来在线收听音乐以及路面信息的收集，这样的导航就可以实时进行路面信息的更新。到了第二个阶段，在第一个阶段的基础上，更多地会关注汽车本身的情况，进行故障检测以及油耗、里程这些信息的收集。在第三阶段，通过装在汽车上的传感器的感知，可以对周围的环境信息进行分析，最终达到解放人类，让汽车控制自己进行行驶的目的。目前，车联网行业的发展正处于第二个阶段，正在向第三个阶段逐步迈进。

车联网发展至今，目前车辆智能化设备主要是有前装和后装两种模式，其中前装服务主要指的就是车辆在出厂前的安全设施的布置以及娱乐设备等等。后装服务主要是指保险、智能后视镜、车载Wi-Fi 这些辅助性的措施和设备。

HUD

HUD即Heads up Display，应用HUD的驱动力是驾驶的安全性，使得驾驶员在驾驶过程中无需将视线转移到仪表盘或者中控上，因此，HUD所投影的信息主要是汽车的行驶状况指标，比如仪表盘上所显示的车速、油量等信息;

进一步，HUD 被赋予更多的功能，包括导航、短信、电话、邮件等，甚至加入简单的互动，让汽车成为类似智能手机的移动终端。

UBI 的全称是Usage-Based Insurance，简单来讲他就是一种 根据使用量来制定保费的一种保险，这类保险是根据用户日常的驾驶习惯来制定保费。首先他会根据车联网上传的数据对用户的驾驶习惯进行分析并且将用户分为不同的等级，即高风险用户、行为差用户、行为中性用户以及高价值用户。那么根据这不同的分级呢，再具体地根据每个人的情况去制定保费。以这种方式制定的保费相对来讲肯定是要比之前一刀切的方式要公平 很多的。除此之外呢，大家也可以看到，UBI 目的还是为了让用户的驾驶行为更加地安全，这里也会使用打分等各种方式建议用户改善自己的驾驶行为。

自动收费和车辆行使轨迹

在拥堵收费入口点部署视频前端进行车牌识别，RFID阅读器读取电子车牌信息，通过无线网络上报到收费管理平台。车载智能终端通过无线网络实时上报车辆GPS位置信息，用于确定车辆行驶轨迹。

支持按次、按次和距离进行拥堵收费，收费时间段和范围可灵活设置。

车载智能终端利用GPS确定车辆位置，通过无线网络实时上报给公路收费管理平台，结合GIS系统可计算车辆的行驶轨迹，进行自动收费。

除此之外还有自动收费这一系列的业务，这种方式会比现在正在使用的 ETC 更加高效，现在的ETC大家可能还是会在收费口等待一小段时间，但是之后的自动收费就会直接根据用户的车辆行驶轨迹来进行收费的。基于自动收费这样的业务，可能之后就没有收费站了。会直接通过GPS 定位与 GIS 系统结合的方式来确定汽车的行驶轨迹并确定汽车过路费的收费，为带来更加方便的出行。

工业物联网解决方案

在机械化、电气化和自动化之后，我们迎来以智能化为代表的第四次工业革命:智能被嵌入到互联的万物和一切业务流程中。

ICT技术，如大数据分析、云计算、移动性、物联网等，成为智能化工业革命的基础。

工业场景一直是物联网当中重要的一个场景，在智慧城市这一场景当中，会有大量的设备需要被制造出来。那么如何去提高工业制造的效率就变的尤为重要了，所以将物联网技术运用于工业当中提高效率并加速物联网的发展就成为了一个避不开的话题。

跨越裂谷，向效率更高，更精细的智能制造发展

未来的工业生产目标应是全连接一体化管理，也就是人、数据和机器的全部连接。当要从只注重生产的自动化跨越到全连接的过程当中，需要去做到的就是效率更高、更精细的智能制造。所以，需要去将纵向的生产信息全部都收集起来，从底层的机床、机械臂等设备开始，到上层各种通讯设备，这中间所有的设备数据其实都可以利用起来，可以对所有的设备进行统一的管理。

除此之外，还需要将各个不同的产业也集成起来。因为虽然上层的产业会有许多不一样的应用，但是在工业领域当中在底层使用的设备也许是差不多的，所以可以将这些不同的设备都整合起来，以此来做到，人、数据和机器的全面连接。整个发展过渡过程将会先从将底层设备使 用到的数据都收集开始，构建起生产的物联网。之后会通过使用云平台以及大数据分析的方式，慢慢构建出一个端云协同的工业物联网。再之后，会将云平台中运维的数据移动化，运维人员可以随时随地掌握当前工厂当中设备生产的情况，使得工业物联网生态当中的所有事物都可以连接在一起。

ICT技术成为智能制造企业的生产系统

这里就需要去使用各种各样新兴的ICT技术，首先在终端方面，首先需要让最底下的终端设备具备智能。它需要支持多种不同通讯协议的接入，这样可以让使用不同协议的设备可以互相进行连接与沟通，以此来达到不同设备之间协同进行操作的目的。

同时网络还需要满足海量连接和不同场景连接的需求，因为同样是在工业这一场景之下，设备在不同环境或是不同应用中对于网络的需求是不一样的。比如在对于精密的机械设备进行操控时，就需要网络具备低时延和高可靠性；在视频监控应用中，就需要网络具备高带宽的属性；同时在各种仪表应用中，又希望网络的成本和速率是比较低的。同时这些所有的设备同处于同一工业场景之下，所以希望网络可以把上述所有的设备都接入，满足海量连接的需求。

当满足了设备和网络的需求之后，还需要对收集上来的数据进行处理，让底下的所有据都能够创造其应有的价值，以此来满足设备之间智能协同联动，全面连接的目的。

工业物联网解决方案同样被分为四个层次：

最底层的设备侧就是工业领域当中会用到的各种各样的设备，在网络层会使用有线和无线两种不同的接入方式，例如以太网或工业物联网网关等等。由于工业领域大部分的设备都非常庞大并且无法移动，所以当前工业上会使用有线连接的方式来确保其数据传输的稳定性，未来会逐渐过渡到使用无线的方式来使工业物联网更加地灵活。

再往上的平台层将会提供设备接入，设备管理，设备数据处理等能力，将底层设备收集上来的数据加以分析，并将处理的结果传递给应用层中的各种各样的应用来进行呈现。 在介绍完工业物联网的解决方案之后，再带大家来看几个工业物联网当中比较有特点的应用。

首先是生产可视化，生产可视化的建设一直是工业物联网当中比较重要的一件事。生产可视化的含义是将平台收集上来的数据以图形或者是其他简单易懂的方式进行呈现，它可以将生产管理执行过程数据转换易于直观理解的图像，为管理者提供决策依据。对于行业来讲，生产可视化可以提升工厂的生产可靠性，帮助企业提升设备生产过程的控制能力，从而更加容易地控制成本，同时为产品更新、迭代、升级发展提供宝贵的经验资本。对于 工厂管理者和决策者来讲，生产可视化可以为他们提供完善的决策手段，帮助他们更好地了解 问题发生点，帮助提升工业产量以及降低成本。

同时在工业生产应用当中，有非常多部分都可以以可视化的方式来进行呈现。比方说工艺流程，工艺运行能效以及生产数据的整理等等。

第二个要讲到的应用是资产定位。资产定位这个应用在园区场景和工业场景当中都 是比较常见的，因为在园区和工业场景当中都会有仓库去存放大量物品，所以如何保证每一个 被存放的物品都可以被物尽其用就显得非常重要了。日常生活中经常会发现放在家里的食物或 者是其他的东西经常会在要用的时候找不到东西在哪里了，或者说找到这件东西的时候却发现 这个东西已经过期了。那么资产定位及追踪就被用在园区和工业场景当中帮助管理者将这些需 要用到的东西进行定位。

平台及应用系统

loT平台对Airnode/ALL-In-ONE-AP提交上来的定位数据进行同步，并在定位业务引擎内进行位置计算;应用系统平台将基于定位引擎的输出坐标，匹配室内地图并结合业务提供热力图分析，防呆操作报警，人员轨迹跟踪及优化等应用。

网络定位层

定位基站( Airnode/All-in-one AP)接收定位标签发送的beacon信号，并发送至上层的loT平台来进行定位信息的解析

高精度定位精度可达30cm，低精度定位精度在3~5米。

定位数据采集

该层的关键节点为定位信息采集标签，定期上报定位信息beacon。

标签采用超低功耗芯片，连续工作时间超过3个月。

（具体时间将会随数据上报频度而调整)

同时在工业场景当中，所有的运输车或机床也同样可以被定位。通过这种方式运输车的位置可以在平台上进行显示并为其规划好最短的运输路径。同时一些工业上的贵重物品也需要被定位，通过这种方式，当这些贵重物品在被带出某些区域时，它就可以发出警报并报告给监管人员。

首先会在所有需要被定位的物品上装上标签，这些标签上面包含有无线的通信芯片，定位基站会向标签发送信号以此来确定其位置。并且会将不同的设备根据不同的运用场景区分成高精度定位场景和低精度定位场景，比方说一些不太移动的设备就会采用低精度的定位方式，经常需要移动的设备就会使用高精度的定位方式。并将位置信息上报给平台用于完成各种不同的应用，如生产资源设备使用率的优化，人员鉴权、人员管控等。

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