车联网：汽车应用及其他应用 [Vehicular Networking:Automotive Applications and Beyond] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[德] 马克·埃梅尔曼（Marc Emmelmann），[德] 贝恩德·博霍夫（Bernd Bochow），[美] C.克里斯托弗·凯勒姆（C.Christopher Kellum） 编，樊秀梅 等 译

图书标签:

• 车联网
• V2X
• 智能交通
• 自动驾驶
• 汽车电子
• 无线通信
• 5G
• 物联网
• 网络安全
• 边缘计算

出版社： 北京理工大学出版社

ISBN：9787568249980

版次：1

商品编码：12313199

包装：平装

外文名称：Vehicular Networking:Automotive Applications and Beyond

开本：16开

出版时间：2018-01-01

用纸：胶版纸

页数：318

字数：325000

内容简介

　　近年来，专用短程通信和车载自组网发展迅速，大量新的应用和通信技术不断涌现，为车联网提供了难得的发展机遇，使其渗透到社会和生活中的方方面面，为此不同领域的专家和学者对车联网做了大量的研究和探讨，出现了越来越多新的体系和标准。《车联网：汽车应用及其他应用》通过整理分类和概述，汇聚了近年来车载网络应用和技术研究的各个方面，包括汽车通信应用、安全与隐私保护、列车控制通信系统、车载网络仿真等，为从事车联网通信的研究人员提供了基本方法和参照，使其能更好的了解车载网络技术的演化、发展以及与现有无线通信技术的融合。最后，该书介绍了未来车联网发展所面临的挑战。

内页插图

目录

1 商业应用与公共应用
1．1 引言
1．2 从用户利益出发的V2x应用
1．3 应用特征和网络属性
1．4 应用分类
1．5 市场前景和部署挑战
1．6 结论及总结

2 政务应用和军事应用
2．1 引言
2．2 基于急救人员的车联网
2．3 公共安全车联网的需要
2．4 车联网技术的现状
2．5 车联网军事应用
2．6 结论

3 基于CAR-2-X网络的通信系统
3．1 V2V／V2I环境概述
3．2 V2v／V2I信道模型
3．3 V2V／V2I信道属性
3．4 802．11p协议在V2V／V2I信道中的性能
3．5 车载自组网络多信道运行
3．6 车载自组网单跳广播及其可靠性强化方案
3．7 车载自组网多跳信息传播协议的设计
3．8 VANET中的移动IP解决方案
3．9 未来的研究方向和挑战
参考文献

4 铁路设施中的通信系统
4．1 嵌入式计算机及通信网络在铁路应用中的发展
4．2 全球通信框架下的列车一体化
4．3 通信类型和相关通信需求
4．4 铁路通信系统和相关需求的预期服务
4．5 无线链路容量估算的定性方法和定量方法
4．6 适用于铁路通信系统的现有无线系统
4．7 列车通信系统及相关路旁设施
4．8 基于全球通信框架的未来列车现有一体化技术的整合
4．9 总结

5 车载网络的安全和隐私机制
5．1 引言
5．2 面临的威胁
5．3 安全需求
5．4 安全车载通信构架的基本元素
5．5 车载通信的安全和隐私优化
5．6 吊销
5．7 数据可信度
5．8 车载通信的安全和隐私增强技术的部署
5．9 结论

6 列车控制系统的安全可靠性
6．1 引言
6．2 传统列车控制和轨道运行方法
6．3 现代列车控制技术的局限性
6．4 精确列车控制系统
6．5 系统安全
6．6 补充要求
6．7 总结
参考文献

7 车载网络的汽车标准
7．1 基本概念
7．2 互操作性
7．3 无线协议和标准化活动
7．4 区域标准开发进程
7．5 全球标准化
参考文献

8 车辆与基础设施通信的标准化
8．1 引言
8．2 标准的概述以及工业提供的车辆与基础设施通信的解决方案
8．3 车辆与基础设施通信的无线接入标准
8．4 V2I通信网络标准
8．5 总结
参考文献

9 车辆与基础设施协同仿真系统：多方面的评估工具集
9．1 协同系统设计与评估简介
9．2 协同系统的设计问题
9．3 SUMMITS工具集以及多层面评估
9．4 综合全方位速度助理
9．5 系统鲁棒性——多代理实时仿真
9．6 交通流量的影响——ITS模型仿真
9．7 结论
参考文献

10 基于通信的列车控制系统中无缝切换技术的设计与概念验证实现
10．1 引言
10．2 基于Wi-Fi的CBTC系统快速切换技术
10．3 系统概念和设计
10．4 实施
10．5 性能评估
10．6 结论
参考文献

11 新的技术范式
11．1 车载网络的演进与融合
11．2 未来的挑战
11．3 新的范式
11．4 展望：车载网络在未来的互联网中所扮演的角色
参考文献

首字母缩写词和缩略语

前言/序言

　　从深层次的角度来看，车联网（也称为车辆网络）就是车辆与车辆之间或是车辆与基础设施之间的信息通信网。不过这个观点显然已经过时了。以前的车辆通信应用仅是诸如军用车辆之间及其与军事基地之间的音频通信、利用汽车向公众广播AM/FM电台等。而现今的车辆通信应用已经超出音频的范畴步人数字数据领域，用户只需配置应用（或采用预配置的版本）并利用其基本输出来输出任意数据信息，小到娱乐用的情景喜剧视频，大到时序要求严格的列车控制。所以在本书中，我们认为车联网是无线通信技术在汽车和列车控制领域的新应用。
　　当今世界，交通运输对于社会经济具有非常重要的意义，所以人们希望智能交通系统（Intelligent Transport Systems，ITS）能在将来发挥重要作用，使交通更加安全并更加有效。通过对现有的有限固定资源的优化利用可以实现更高的效率，如高速公路和铁路。为了更好地利用这些资源，首先必须了解它们目前为什么没有被充分利用，然后才能决定如何来进行改善。交通阻塞就是一个简单的例子。通常来说，交通阻塞是由道路事故引发的后果，有时也可能是因为道路资源的过度使用引发的后果。也就是说，交通阻塞是因为在同一时间有太多的车辆行驶在同一条道路上。车联网通过新的收集、传播信息方式可以帮助人们更好地利用资源。车联网可以把交通阻塞和交通事故协同来处理，而对于道路的过度使用，车联网可以提前为车辆规划路线，在交通阻塞发生前就绕过相关地段。 车联网是一个复杂的课题，很容易忽视最终目标和已经完成工作的目的。为了明确工作的动机，第1章和第2章概括地讲述了研究和开发人员正在积极探索的应用。在这里，作者对这些应用进行了整理分类，并从市场的角度解释了这些应用的重要性。阅读完这两章就会逐渐明确，无论是商用、公共安全还是军事用途，不同的场景其实是极其相似的，而公共安全和军事用途对通信系统的可用性和安全性有更高的要求。除此之外，还提出为了使应用运行成功，通信系统所必须满足的条件。
　　从市场的角度来看，本书前两章描述的应用非常好。每个用户都希望随时能够通过最佳方式来获取最佳信息。而从无线通信的角度来看，是否有可能达到这种程度仍未可知。接下来的第3章和第4章就探讨了一些具体的技术限制和迄今已完成的工作。例如，不能假设遗留系统是不存在的。任何新系统都必须向后兼容。同样地，通信损耗也会存在。如果某种应用的开发者对使用场景的通信信道特性不熟悉，用户就有可能因为有通信损耗而产生不满。毫无疑问，已经有很多发表的技术论文对各种情况下的无线通信进行了讨论。第3章和第4章将介绍与信道传播、协议以及移动互联网协议（IP）解决方案相关的一些最重要的技术细节。
　　与所有的通信系统一样，安全性、隐私性和可靠性是车辆应用中需要考虑的重要方面。第5章详细阐述了一些潜在的安全威胁以及检测和应对对车辆通信完整性的攻击，特别是在车载自组织网络（ Vehicular Ad hocNetwork．VANET）的环境中。第5章详细阐述了发放／吊销车载网络节点证书和检测基于卫星导航系统的感知输入定位的攻击。由于讨论的重点是商业和公共使用的通信，本章密切关注安全和隐私的威胁。第6章继续讨论关于铁路应用的安全性，如避免碰撞的自动列车停止装置（ Automatic
　　Train Stop，ATS）。本章详细介绍了潜在的安全威胁和攻击类型，并分析了关于当前和即将到来的列车自动控制（ Automatic Train Control，ATC）系统的安全性要求。考虑到列车自动控制系统的集中特性，本章还调查了关于性能、配置和安全的管理问题。

《智能网联汽车：技术、生态与未来发展》 内容概要： 本书深入探讨了智能网联汽车的方方面面，从其核心技术演进到支撑其发展的庞大生态系统，再到面向未来的发展蓝图。本书旨在为读者提供一个全面、深入且富有洞察力的视角，理解这一颠覆性技术如何重塑交通出行、提升驾驶体验，并对社会经济产生深远影响。 第一部分：智能网联汽车技术基石 本部分详细剖析支撑智能网联汽车实现各项功能的关键技术。 车载通信技术（V2X）： 详细阐述了车与车（V2V）、车与基础设施（V2I）、车与行人（V2P）以及车与网络（V2N）的通信原理、协议标准（如DSRC、C-V2X）及其在提升交通安全、效率方面的应用。我们将深入探讨其在碰撞预警、交通信号优化、紧急车辆优先通行等场景下的具体实现。 传感器技术： 详细介绍了支撑智能网联汽车感知环境的各类传感器，包括但不限于摄像头（单目、双目、3D）、雷达（毫米波、激光雷达LiDAR）、超声波传感器、惯性测量单元（IMU）、GPS/GNSS等。本书将分析这些传感器的技术原理、优缺点，以及它们在环境感知、目标检测、定位导航等方面的协同作用。 高精度定位与导航： 深入讲解了实现高精度定位的关键技术，包括差分GPS（DGPS）、实时动态差分（RTK）、惯性导航系统（INS）以及与高精度地图的融合。我们将探讨这些技术如何确保车辆在复杂环境下（如隧道、城市峡谷）的厘米级定位精度，为自动驾驶提供可靠的位置信息。 车载计算平台与软件架构： 详细介绍了智能网联汽车的核心计算单元，包括高性能处理器（CPU、GPU、NPU）、域控制器以及软件定义汽车（SDV）的架构理念。本书将分析车载操作系统的发展趋势（如ROS、AUTOSAR Adaptive Platform），以及如何通过模块化、可更新的软件架构来支持高级驾驶辅助系统（ADAS）和自动驾驶功能的迭代升级。 人工智能与机器学习： 聚焦人工智能和机器学习在智能网联汽车中的应用，重点讲解了深度学习在图像识别（障碍物检测、车道线识别）、行为预测（行人意图判断）、路径规划等方面的突破。我们将探讨模型训练、数据采集与标注、以及AI伦理等关键议题。 信息安全与隐私保护： 强调了智能网联汽车在网络安全方面面临的挑战，包括数据泄露、黑客攻击、系统篡改等潜在风险。本书将深入探讨端到端安全体系构建，包括加密技术、身份认证、入侵检测与防御系统（IDS/IPS）、以及符合GDPR等法规的隐私保护策略。 第二部分：智能网联汽车生态系统构建 本部分关注支撑智能网联汽车发展的多维度生态系统，涵盖了产业、政策、标准、服务等层面。 汽车制造商的转型： 分析了传统汽车制造商在智能化、网联化浪潮下的战略调整，包括在研发、生产、销售和服务模式上的创新，以及与科技公司的跨界合作。 科技巨头与初创企业的角色： 探讨了科技公司（如芯片制造商、软件开发商、云服务提供商）在智能网联汽车产业中的重要作用，以及初创企业在特定技术或服务领域的创新活力。 通信运营商的机遇与挑战： 深入分析了5G/6G通信技术为智能网联汽车带来的巨大带宽、低延迟优势，以及通信运营商如何抓住V2X通信、车联网服务等新机遇。 高精度地图与定位服务： 详细介绍了高精度地图在自动驾驶中的关键作用，包括其数据采集、制作、更新流程，以及为车辆提供精确的道路信息、交通规则、障碍物等。 云平台与数据服务： 阐述了云平台在智能网联汽车数据存储、处理、分析、应用方面的核心地位，包括 OTA（Over-The-Air）更新、远程诊断、车辆数据分析、以及构建基于数据的增值服务。 政策法规与标准体系： 梳理了各国政府为推动智能网联汽车发展而出台的政策、法规（如自动驾驶测试许可、数据安全条例）以及行业标准（如通信协议、信息安全标准）的制定进展。 交通基础设施的智能化改造： 探讨了智慧交通基础设施（如智能信号灯、路侧单元V2I单元、车路协同系统）的建设，以及如何与智能网联汽车实现协同，共同构建高效、安全的交通网络。 第三部分：智能网联汽车的应用场景与未来展望 本部分将聚焦智能网联汽车在不同领域的具体应用，并展望其未来的发展趋势。 高级驾驶辅助系统（ADAS）的演进： 详细阐述了L1-L5不同级别自动驾驶功能的实现，包括自适应巡航控制（ACC）、车道保持辅助（LKA）、自动紧急制动（AEB）、自动泊车等，以及其在提升驾驶舒适性和安全性方面的作用。 自动驾驶的商业化落地： 探讨了L4/L5级别自动驾驶在特定场景下的商业化应用，如无人出租车（Robotaxi）、自动驾驶卡车、无人配送车辆、以及在矿区、港口等封闭场景的应用。 车内智能座舱与人机交互： 深入分析了智能座舱的发展趋势，包括语音助手、手势识别、生物识别、个性化信息娱乐系统、以及沉浸式驾驶体验的构建。 共享出行与出行即服务（MaaS）： 探讨了智能网联汽车如何赋能共享出行模式，包括网约车、分时租赁、以及出行即服务（MaaS）平台的构建，实现更便捷、高效的出行方式。 智慧城市与交通管理： 分析了智能网联汽车如何融入智慧城市建设，通过车路协同、交通数据分析，实现城市交通流优化、拥堵缓解、公共交通效率提升。 新能源汽车与智能化融合： 探讨了电动汽车技术与智能网联技术的深度融合，包括智能充电管理、电池健康管理、以及能量回收优化等。 未来的技术前沿与挑战： 展望了下一代通信技术（如6G）、更先进的AI算法、新型传感器、车内空气净化、以及 V2X 通信与数字孪生技术的融合等前沿领域。同时，也指出了在法规、伦理、公众接受度、基础设施建设等方面的长期挑战。 对社会经济的影响： 深入分析了智能网联汽车的普及可能对就业结构、物流运输、城市规划、保险行业、能源消耗等方面带来的深远影响。 本书通过对技术、生态、应用和未来的多维度、系统性阐述，旨在为研究人员、工程师、行业决策者以及对智能网联汽车充满兴趣的读者，提供一个全面、前瞻性的知识框架。本书不仅关注当前的技术现状，更致力于揭示智能网联汽车驱动的未来出行革命的巨大潜力和发展方向。

评分☆☆☆☆☆

初读本书的标题，我立刻联想到许多关于未来出行的畅想。我一直关注着科技进步如何重塑我们的出行方式，而车联网无疑是其中最关键的一环。我期望这本书能够深入剖析车联网的各个层面，从技术原理到实际部署。比如，书中是否会详细介绍车联网的核心技术，如V2X（Vehicle-to-Everything）通信协议，以及这些协议是如何实现车辆与车辆、车辆与基础设施、车辆与行人之间的高效通信的？我希望能看到对不同通信技术（如DSRC、C-V2X）的比较和分析，了解它们各自的优缺点以及在不同应用场景下的适用性。此外，对于数据安全和隐私保护，这在任何联网技术中都是一个至关重要的问题，我希望书中能对车联网所涉及的数据安全挑战和相应的解决方案进行探讨。书中是否会提及如何确保车辆数据的安全传输和存储，如何防止黑客攻击，以及如何在保障数据安全的前提下，合法合规地利用这些数据来提升用户体验和交通效率？

评分☆☆☆☆☆

翻阅这本书的书名，我脑海中立刻浮现出许多关于智能交通和未来城市生活的画面。我一直对科技如何改变我们的日常生活充满好奇，而车联网正是一项潜力巨大的技术。我希望这本书能够提供一个全面而深入的视角，去理解车联网的方方面面。比如，书中是否会详细介绍车联网在构建智能交通系统中的作用？这包括如何实现车辆之间的信息互通，以及如何将这些信息整合到城市交通管理平台中，从而实现对整个交通网络的优化。我还对车联网在提升出行便利性方面的应用很感兴趣，例如智能泊车、无感支付等。书中是否会探讨这些应用是如何实现的，以及它们将如何改变我们的日常出行习惯？此外，我也希望书中能够触及车联网的生态系统，包括制造商、技术提供商、运营商和服务提供商之间的合作模式，以及这些合作如何推动车联网技术的创新和发展。如果书中能对车联网的商业模式和市场前景进行一些分析，那将更具启发性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名吸引了我，让我对接下来的内容充满了期待。我一直对新兴技术在日常生活中的应用很感兴趣，而“车联网”这个词本身就充满了科技感和未来感。想象一下，汽车不再仅仅是交通工具，而是变成了一个智能的、互联的移动空间，这本身就足够令人兴奋。我希望能在这本书中看到关于车联网如何改变我们驾驶体验的深入探讨。例如，书中是否会介绍自动驾驶技术是如何与车联网协同工作的？智能导航系统会如何利用实时交通数据为我们规划最优路线，甚至预判潜在的危险？还有，远程控制和诊断这些功能，是否会随着车联网的发展变得更加普遍和便捷？我尤其好奇书中是否会提及车联网在提升交通安全方面的具体案例和技术实现。比如，车辆之间如何通过V2V（车对车）通信来避免碰撞，或者车辆如何与基础设施V2I（车对基础设施）通信来优化信号灯配时，减少拥堵。这些都让我觉得这本书可能不仅仅是理论性的介绍，更会包含许多实际的应用场景和解决方案，能够帮助我更清晰地理解这项技术是如何一步步渗透到我们的生活中的。

评分☆☆☆☆☆

我选择翻开这本书，很大程度上是被“汽车应用及其他应用”这个副标题所吸引。我一直认为，任何一项颠覆性的技术，其价值往往体现在它能否跳出最初的应用场景，延展出更广泛的应用可能性。所以，我对书中关于“其他应用”的部分尤其感兴趣。除了我们熟知的智能驾驶、信息娱乐系统等，车联网还能在哪些领域发光发热？比如，在智慧城市建设中，车联网数据是否可以被用来优化城市交通流量，监测环境污染，甚至协助应急响应？书中是否会探讨车联网在物流配送、共享出行等领域的创新应用，例如更高效的车辆调度，更精准的货物追踪，或是更智能的共享汽车管理系统？我希望书中能够提供一些具体的案例研究，展示这些“其他应用”是如何落地并产生实际效益的。同时，我也对车联网如何与其他技术（如5G、人工智能、物联网）融合，从而催生出更多意想不到的应用模式感到好奇。如果书中能提供一些关于未来趋势的预测，或者探讨车联网在环境保护、能源管理等方面可能扮演的角色，那将是非常有价值的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名给我的第一印象是它可能涵盖了车联网的广泛议题，从车辆本身的智能应用，到更宏观的社会层面的影响。我对车联网在提升驾驶安全和效率方面的潜力尤其感到好奇。书中是否会深入探讨车联网如何通过实时信息共享来减少交通事故？例如，通过预警系统告知驾驶员前方危险，或者通过协同驾驶减少人为失误。对于提高交通效率，我希望看到书中关于智能交通管理系统的介绍，例如如何利用车联网数据优化车流，缓解交通拥堵，缩短通勤时间。我期待书中能够提供一些量化的分析，说明车联网在这些方面能够带来多大的改善。同时，我也对车联网在节能减排方面的贡献感到兴趣。例如，通过优化行驶路线和驾驶行为，减少燃油消耗；或者通过智能充电管理，提高电动汽车的使用效率。如果书中能包含一些关于车联网推动绿色出行和可持续发展的讨论，那将是很有意义的。