車聯網：汽車應用及其他應用 [Vehicular Networking:Automotive Applications and Beyond] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[德] 馬剋·埃梅爾曼（Marc Emmelmann），[德] 貝恩德·博霍夫（Bernd Bochow），[美] C.剋裏斯托弗·凱勒姆（C.Christopher Kellum） 編，樊秀梅 等 譯

圖書標籤:

• 車聯網
• V2X
• 智能交通
• 自動駕駛
• 汽車電子
• 無綫通信
• 5G
• 物聯網
• 網絡安全
• 邊緣計算

齣版社： 北京理工大學齣版社

ISBN：9787568249980

版次：1

商品編碼：12313199

包裝：平裝

外文名稱：Vehicular Networking:Automotive Applications and Beyond

開本：16開

齣版時間：2018-01-01

用紙：膠版紙

頁數：318

字數：325000

內容簡介

　　近年來，專用短程通信和車載自組網發展迅速，大量新的應用和通信技術不斷湧現，為車聯網提供瞭難得的發展機遇，使其滲透到社會和生活中的方方麵麵，為此不同領域的專傢和學者對車聯網做瞭大量的研究和探討，齣現瞭越來越多新的體係和標準。《車聯網：汽車應用及其他應用》通過整理分類和概述，匯聚瞭近年來車載網絡應用和技術研究的各個方麵，包括汽車通信應用、安全與隱私保護、列車控製通信係統、車載網絡仿真等，為從事車聯網通信的研究人員提供瞭基本方法和參照，使其能更好的瞭解車載網絡技術的演化、發展以及與現有無綫通信技術的融閤。最後，該書介紹瞭未來車聯網發展所麵臨的挑戰。

內頁插圖

目錄

1 商業應用與公共應用
1．1 引言
1．2 從用戶利益齣發的V2x應用
1．3 應用特徵和網絡屬性
1．4 應用分類
1．5 市場前景和部署挑戰
1．6 結論及總結

2 政務應用和軍事應用
2．1 引言
2．2 基於急救人員的車聯網
2．3 公共安全車聯網的需要
2．4 車聯網技術的現狀
2．5 車聯網軍事應用
2．6 結論

3 基於CAR-2-X網絡的通信係統
3．1 V2V／V2I環境概述
3．2 V2v／V2I信道模型
3．3 V2V／V2I信道屬性
3．4 802．11p協議在V2V／V2I信道中的性能
3．5 車載自組網絡多信道運行
3．6 車載自組網單跳廣播及其可靠性強化方案
3．7 車載自組網多跳信息傳播協議的設計
3．8 VANET中的移動IP解決方案
3．9 未來的研究方嚮和挑戰
參考文獻

4 鐵路設施中的通信係統
4．1 嵌入式計算機及通信網絡在鐵路應用中的發展
4．2 全球通信框架下的列車一體化
4．3 通信類型和相關通信需求
4．4 鐵路通信係統和相關需求的預期服務
4．5 無綫鏈路容量估算的定性方法和定量方法
4．6 適用於鐵路通信係統的現有無綫係統
4．7 列車通信係統及相關路旁設施
4．8 基於全球通信框架的未來列車現有一體化技術的整閤
4．9 總結

5 車載網絡的安全和隱私機製
5．1 引言
5．2 麵臨的威脅
5．3 安全需求
5．4 安全車載通信構架的基本元素
5．5 車載通信的安全和隱私優化
5．6 吊銷
5．7 數據可信度
5．8 車載通信的安全和隱私增強技術的部署
5．9 結論

6 列車控製係統的安全可靠性
6．1 引言
6．2 傳統列車控製和軌道運行方法
6．3 現代列車控製技術的局限性
6．4 精確列車控製係統
6．5 係統安全
6．6 補充要求
6．7 總結
參考文獻

7 車載網絡的汽車標準
7．1 基本概念
7．2 互操作性
7．3 無綫協議和標準化活動
7．4 區域標準開發進程
7．5 全球標準化
參考文獻

8 車輛與基礎設施通信的標準化
8．1 引言
8．2 標準的概述以及工業提供的車輛與基礎設施通信的解決方案
8．3 車輛與基礎設施通信的無綫接入標準
8．4 V2I通信網絡標準
8．5 總結
參考文獻

9 車輛與基礎設施協同仿真係統：多方麵的評估工具集
9．1 協同係統設計與評估簡介
9．2 協同係統的設計問題
9．3 SUMMITS工具集以及多層麵評估
9．4 綜閤全方位速度助理
9．5 係統魯棒性——多代理實時仿真
9．6 交通流量的影響——ITS模型仿真
9．7 結論
參考文獻

10 基於通信的列車控製係統中無縫切換技術的設計與概念驗證實現
10．1 引言
10．2 基於Wi-Fi的CBTC係統快速切換技術
10．3 係統概念和設計
10．4 實施
10．5 性能評估
10．6 結論
參考文獻

11 新的技術範式
11．1 車載網絡的演進與融閤
11．2 未來的挑戰
11．3 新的範式
11．4 展望：車載網絡在未來的互聯網中所扮演的角色
參考文獻

首字母縮寫詞和縮略語

前言/序言

　　從深層次的角度來看，車聯網（也稱為車輛網絡）就是車輛與車輛之間或是車輛與基礎設施之間的信息通信網。不過這個觀點顯然已經過時瞭。以前的車輛通信應用僅是諸如軍用車輛之間及其與軍事基地之間的音頻通信、利用汽車嚮公眾廣播AM/FM電颱等。而現今的車輛通信應用已經超齣音頻的範疇步人數字數據領域，用戶隻需配置應用（或采用預配置的版本）並利用其基本輸齣來輸齣任意數據信息，小到娛樂用的情景喜劇視頻，大到時序要求嚴格的列車控製。所以在本書中，我們認為車聯網是無綫通信技術在汽車和列車控製領域的新應用。
　　當今世界，交通運輸對於社會經濟具有非常重要的意義，所以人們希望智能交通係統（Intelligent Transport Systems，ITS）能在將來發揮重要作用，使交通更加安全並更加有效。通過對現有的有限固定資源的優化利用可以實現更高的效率，如高速公路和鐵路。為瞭更好地利用這些資源，首先必須瞭解它們目前為什麼沒有被充分利用，然後纔能決定如何來進行改善。交通阻塞就是一個簡單的例子。通常來說，交通阻塞是由道路事故引發的後果，有時也可能是因為道路資源的過度使用引發的後果。也就是說，交通阻塞是因為在同一時間有太多的車輛行駛在同一條道路上。車聯網通過新的收集、傳播信息方式可以幫助人們更好地利用資源。車聯網可以把交通阻塞和交通事故協同來處理，而對於道路的過度使用，車聯網可以提前為車輛規劃路綫，在交通阻塞發生前就繞過相關地段。 車聯網是一個復雜的課題，很容易忽視最終目標和已經完成工作的目的。為瞭明確工作的動機，第1章和第2章概括地講述瞭研究和開發人員正在積極探索的應用。在這裏，作者對這些應用進行瞭整理分類，並從市場的角度解釋瞭這些應用的重要性。閱讀完這兩章就會逐漸明確，無論是商用、公共安全還是軍事用途，不同的場景其實是極其相似的，而公共安全和軍事用途對通信係統的可用性和安全性有更高的要求。除此之外，還提齣為瞭使應用運行成功，通信係統所必須滿足的條件。
　　從市場的角度來看，本書前兩章描述的應用非常好。每個用戶都希望隨時能夠通過最佳方式來獲取最佳信息。而從無綫通信的角度來看，是否有可能達到這種程度仍未可知。接下來的第3章和第4章就探討瞭一些具體的技術限製和迄今已完成的工作。例如，不能假設遺留係統是不存在的。任何新係統都必須嚮後兼容。同樣地，通信損耗也會存在。如果某種應用的開發者對使用場景的通信信道特性不熟悉，用戶就有可能因為有通信損耗而産生不滿。毫無疑問，已經有很多發錶的技術論文對各種情況下的無綫通信進行瞭討論。第3章和第4章將介紹與信道傳播、協議以及移動互聯網協議（IP）解決方案相關的一些最重要的技術細節。
　　與所有的通信係統一樣，安全性、隱私性和可靠性是車輛應用中需要考慮的重要方麵。第5章詳細闡述瞭一些潛在的安全威脅以及檢測和應對對車輛通信完整性的攻擊，特彆是在車載自組織網絡（ Vehicular Ad hocNetwork．VANET）的環境中。第5章詳細闡述瞭發放／吊銷車載網絡節點證書和檢測基於衛星導航係統的感知輸入定位的攻擊。由於討論的重點是商業和公共使用的通信，本章密切關注安全和隱私的威脅。第6章繼續討論關於鐵路應用的安全性，如避免碰撞的自動列車停止裝置（ Automatic
　　Train Stop，ATS）。本章詳細介紹瞭潛在的安全威脅和攻擊類型，並分析瞭關於當前和即將到來的列車自動控製（ Automatic Train Control，ATC）係統的安全性要求。考慮到列車自動控製係統的集中特性，本章還調查瞭關於性能、配置和安全的管理問題。

《智能網聯汽車：技術、生態與未來發展》 內容概要： 本書深入探討瞭智能網聯汽車的方方麵麵，從其核心技術演進到支撐其發展的龐大生態係統，再到麵嚮未來的發展藍圖。本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且富有洞察力的視角，理解這一顛覆性技術如何重塑交通齣行、提升駕駛體驗，並對社會經濟産生深遠影響。 第一部分：智能網聯汽車技術基石 本部分詳細剖析支撐智能網聯汽車實現各項功能的關鍵技術。 車載通信技術（V2X）： 詳細闡述瞭車與車（V2V）、車與基礎設施（V2I）、車與行人（V2P）以及車與網絡（V2N）的通信原理、協議標準（如DSRC、C-V2X）及其在提升交通安全、效率方麵的應用。我們將深入探討其在碰撞預警、交通信號優化、緊急車輛優先通行等場景下的具體實現。 傳感器技術： 詳細介紹瞭支撐智能網聯汽車感知環境的各類傳感器，包括但不限於攝像頭（單目、雙目、3D）、雷達（毫米波、激光雷達LiDAR）、超聲波傳感器、慣性測量單元（IMU）、GPS/GNSS等。本書將分析這些傳感器的技術原理、優缺點，以及它們在環境感知、目標檢測、定位導航等方麵的協同作用。 高精度定位與導航： 深入講解瞭實現高精度定位的關鍵技術，包括差分GPS（DGPS）、實時動態差分（RTK）、慣性導航係統（INS）以及與高精度地圖的融閤。我們將探討這些技術如何確保車輛在復雜環境下（如隧道、城市峽榖）的厘米級定位精度，為自動駕駛提供可靠的位置信息。 車載計算平颱與軟件架構： 詳細介紹瞭智能網聯汽車的核心計算單元，包括高性能處理器（CPU、GPU、NPU）、域控製器以及軟件定義汽車（SDV）的架構理念。本書將分析車載操作係統的發展趨勢（如ROS、AUTOSAR Adaptive Platform），以及如何通過模塊化、可更新的軟件架構來支持高級駕駛輔助係統（ADAS）和自動駕駛功能的迭代升級。 人工智能與機器學習： 聚焦人工智能和機器學習在智能網聯汽車中的應用，重點講解瞭深度學習在圖像識彆（障礙物檢測、車道綫識彆）、行為預測（行人意圖判斷）、路徑規劃等方麵的突破。我們將探討模型訓練、數據采集與標注、以及AI倫理等關鍵議題。 信息安全與隱私保護： 強調瞭智能網聯汽車在網絡安全方麵麵臨的挑戰，包括數據泄露、黑客攻擊、係統篡改等潛在風險。本書將深入探討端到端安全體係構建，包括加密技術、身份認證、入侵檢測與防禦係統（IDS/IPS）、以及符閤GDPR等法規的隱私保護策略。 第二部分：智能網聯汽車生態係統構建 本部分關注支撐智能網聯汽車發展的多維度生態係統，涵蓋瞭産業、政策、標準、服務等層麵。 汽車製造商的轉型： 分析瞭傳統汽車製造商在智能化、網聯化浪潮下的戰略調整，包括在研發、生産、銷售和服務模式上的創新，以及與科技公司的跨界閤作。 科技巨頭與初創企業的角色： 探討瞭科技公司（如芯片製造商、軟件開發商、雲服務提供商）在智能網聯汽車産業中的重要作用，以及初創企業在特定技術或服務領域的創新活力。 通信運營商的機遇與挑戰： 深入分析瞭5G/6G通信技術為智能網聯汽車帶來的巨大帶寬、低延遲優勢，以及通信運營商如何抓住V2X通信、車聯網服務等新機遇。 高精度地圖與定位服務： 詳細介紹瞭高精度地圖在自動駕駛中的關鍵作用，包括其數據采集、製作、更新流程，以及為車輛提供精確的道路信息、交通規則、障礙物等。 雲平颱與數據服務： 闡述瞭雲平颱在智能網聯汽車數據存儲、處理、分析、應用方麵的核心地位，包括 OTA（Over-The-Air）更新、遠程診斷、車輛數據分析、以及構建基於數據的增值服務。 政策法規與標準體係： 梳理瞭各國政府為推動智能網聯汽車發展而齣颱的政策、法規（如自動駕駛測試許可、數據安全條例）以及行業標準（如通信協議、信息安全標準）的製定進展。 交通基礎設施的智能化改造： 探討瞭智慧交通基礎設施（如智能信號燈、路側單元V2I單元、車路協同係統）的建設，以及如何與智能網聯汽車實現協同，共同構建高效、安全的交通網絡。 第三部分：智能網聯汽車的應用場景與未來展望 本部分將聚焦智能網聯汽車在不同領域的具體應用，並展望其未來的發展趨勢。 高級駕駛輔助係統（ADAS）的演進： 詳細闡述瞭L1-L5不同級彆自動駕駛功能的實現，包括自適應巡航控製（ACC）、車道保持輔助（LKA）、自動緊急製動（AEB）、自動泊車等，以及其在提升駕駛舒適性和安全性方麵的作用。 自動駕駛的商業化落地： 探討瞭L4/L5級彆自動駕駛在特定場景下的商業化應用，如無人齣租車（Robotaxi）、自動駕駛卡車、無人配送車輛、以及在礦區、港口等封閉場景的應用。 車內智能座艙與人機交互： 深入分析瞭智能座艙的發展趨勢，包括語音助手、手勢識彆、生物識彆、個性化信息娛樂係統、以及沉浸式駕駛體驗的構建。 共享齣行與齣行即服務（MaaS）： 探討瞭智能網聯汽車如何賦能共享齣行模式，包括網約車、分時租賃、以及齣行即服務（MaaS）平颱的構建，實現更便捷、高效的齣行方式。 智慧城市與交通管理： 分析瞭智能網聯汽車如何融入智慧城市建設，通過車路協同、交通數據分析，實現城市交通流優化、擁堵緩解、公共交通效率提升。 新能源汽車與智能化融閤： 探討瞭電動汽車技術與智能網聯技術的深度融閤，包括智能充電管理、電池健康管理、以及能量迴收優化等。 未來的技術前沿與挑戰： 展望瞭下一代通信技術（如6G）、更先進的AI算法、新型傳感器、車內空氣淨化、以及 V2X 通信與數字孿生技術的融閤等前沿領域。同時，也指齣瞭在法規、倫理、公眾接受度、基礎設施建設等方麵的長期挑戰。 對社會經濟的影響： 深入分析瞭智能網聯汽車的普及可能對就業結構、物流運輸、城市規劃、保險行業、能源消耗等方麵帶來的深遠影響。 本書通過對技術、生態、應用和未來的多維度、係統性闡述，旨在為研究人員、工程師、行業決策者以及對智能網聯汽車充滿興趣的讀者，提供一個全麵、前瞻性的知識框架。本書不僅關注當前的技術現狀，更緻力於揭示智能網聯汽車驅動的未來齣行革命的巨大潛力和發展方嚮。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名給我的第一印象是它可能涵蓋瞭車聯網的廣泛議題，從車輛本身的智能應用，到更宏觀的社會層麵的影響。我對車聯網在提升駕駛安全和效率方麵的潛力尤其感到好奇。書中是否會深入探討車聯網如何通過實時信息共享來減少交通事故？例如，通過預警係統告知駕駛員前方危險，或者通過協同駕駛減少人為失誤。對於提高交通效率，我希望看到書中關於智能交通管理係統的介紹，例如如何利用車聯網數據優化車流，緩解交通擁堵，縮短通勤時間。我期待書中能夠提供一些量化的分析，說明車聯網在這些方麵能夠帶來多大的改善。同時，我也對車聯網在節能減排方麵的貢獻感到興趣。例如，通過優化行駛路綫和駕駛行為，減少燃油消耗；或者通過智能充電管理，提高電動汽車的使用效率。如果書中能包含一些關於車聯網推動綠色齣行和可持續發展的討論，那將是很有意義的。

評分☆☆☆☆☆

初讀本書的標題，我立刻聯想到許多關於未來齣行的暢想。我一直關注著科技進步如何重塑我們的齣行方式，而車聯網無疑是其中最關鍵的一環。我期望這本書能夠深入剖析車聯網的各個層麵，從技術原理到實際部署。比如，書中是否會詳細介紹車聯網的核心技術，如V2X（Vehicle-to-Everything）通信協議，以及這些協議是如何實現車輛與車輛、車輛與基礎設施、車輛與行人之間的高效通信的？我希望能看到對不同通信技術（如DSRC、C-V2X）的比較和分析，瞭解它們各自的優缺點以及在不同應用場景下的適用性。此外，對於數據安全和隱私保護，這在任何聯網技術中都是一個至關重要的問題，我希望書中能對車聯網所涉及的數據安全挑戰和相應的解決方案進行探討。書中是否會提及如何確保車輛數據的安全傳輸和存儲，如何防止黑客攻擊，以及如何在保障數據安全的前提下，閤法閤規地利用這些數據來提升用戶體驗和交通效率？

評分☆☆☆☆☆

我選擇翻開這本書，很大程度上是被“汽車應用及其他應用”這個副標題所吸引。我一直認為，任何一項顛覆性的技術，其價值往往體現在它能否跳齣最初的應用場景，延展齣更廣泛的應用可能性。所以，我對書中關於“其他應用”的部分尤其感興趣。除瞭我們熟知的智能駕駛、信息娛樂係統等，車聯網還能在哪些領域發光發熱？比如，在智慧城市建設中，車聯網數據是否可以被用來優化城市交通流量，監測環境汙染，甚至協助應急響應？書中是否會探討車聯網在物流配送、共享齣行等領域的創新應用，例如更高效的車輛調度，更精準的貨物追蹤，或是更智能的共享汽車管理係統？我希望書中能夠提供一些具體的案例研究，展示這些“其他應用”是如何落地並産生實際效益的。同時，我也對車聯網如何與其他技術（如5G、人工智能、物聯網）融閤，從而催生齣更多意想不到的應用模式感到好奇。如果書中能提供一些關於未來趨勢的預測，或者探討車聯網在環境保護、能源管理等方麵可能扮演的角色，那將是非常有價值的。

評分☆☆☆☆☆

翻閱這本書的書名，我腦海中立刻浮現齣許多關於智能交通和未來城市生活的畫麵。我一直對科技如何改變我們的日常生活充滿好奇，而車聯網正是一項潛力巨大的技術。我希望這本書能夠提供一個全麵而深入的視角，去理解車聯網的方方麵麵。比如，書中是否會詳細介紹車聯網在構建智能交通係統中的作用？這包括如何實現車輛之間的信息互通，以及如何將這些信息整閤到城市交通管理平颱中，從而實現對整個交通網絡的優化。我還對車聯網在提升齣行便利性方麵的應用很感興趣，例如智能泊車、無感支付等。書中是否會探討這些應用是如何實現的，以及它們將如何改變我們的日常齣行習慣？此外，我也希望書中能夠觸及車聯網的生態係統，包括製造商、技術提供商、運營商和服務提供商之間的閤作模式，以及這些閤作如何推動車聯網技術的創新和發展。如果書中能對車聯網的商業模式和市場前景進行一些分析，那將更具啓發性。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名吸引瞭我，讓我對接下來的內容充滿瞭期待。我一直對新興技術在日常生活中的應用很感興趣，而“車聯網”這個詞本身就充滿瞭科技感和未來感。想象一下，汽車不再僅僅是交通工具，而是變成瞭一個智能的、互聯的移動空間，這本身就足夠令人興奮。我希望能在這本書中看到關於車聯網如何改變我們駕駛體驗的深入探討。例如，書中是否會介紹自動駕駛技術是如何與車聯網協同工作的？智能導航係統會如何利用實時交通數據為我們規劃最優路綫，甚至預判潛在的危險？還有，遠程控製和診斷這些功能，是否會隨著車聯網的發展變得更加普遍和便捷？我尤其好奇書中是否會提及車聯網在提升交通安全方麵的具體案例和技術實現。比如，車輛之間如何通過V2V（車對車）通信來避免碰撞，或者車輛如何與基礎設施V2I（車對基礎設施）通信來優化信號燈配時，減少擁堵。這些都讓我覺得這本書可能不僅僅是理論性的介紹，更會包含許多實際的應用場景和解決方案，能夠幫助我更清晰地理解這項技術是如何一步步滲透到我們的生活中的。