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      車聯網:為何要研發5G車聯網?
      2020-11-06
        近年來,因汽車數量持續增長而引起的交通安全、出行效率、環境保護等問題日益突出,車聯網相關領域的研究和發展受到了廣泛關注。車聯網是以車內網、車際網和車載移動互聯網為基礎,融合了傳感器、RFID、數據挖掘、自動控制等相關技術,按照約定的通信協議和標準,在車X (X:車、路、行人、互聯網)交互過程中,實現車輛與公眾網絡的動態移動通信,是物聯網技術在交通系統領域的典型應用。

        在車聯網中,車輛作為移動通信設備和用戶的載體,以拓撲節點的形式組織移動網絡拓撲。由于車輛自身的移動性,車載通信具有移動區域受限、網絡拓撲變化快、網絡頻繁接入和中斷、節點覆蓋范圍大、通信環境復雜等特點。根據車聯網的上述特征,當前車聯網的實施存在以下多方面挑戰和困難。

        (1)在體系結構方面,由于移動互聯網通信技術的快速發展,為滿足用戶的多功能體驗,車聯網的體系結構變得復雜。在車載移動互聯網中,路側單元(RSU)作為車輛自組網(VANET)無線接入點,將車輛以及道路等信息上傳至互聯網并發布相關交通信息,這種車與基礎設施(V2I)的協作通信模型需要大量的RSU支撐,增加了建設的成本和能源消耗。

        (2)在通信方面,車聯網中存在多種類型的通信網絡,這些網絡使用不同的標準和協議,數據處理和網絡的融合不完善,影響車聯網系統運行效率。雖然IEEE 802.11p標準的車輛自組網通信在高速運行環境下傳輸距離遠、分組丟失率低、可靠性高,但在極其復雜的非視距環境下通信質量會受到不同程度的干擾。另外,由于車輛的高速移動,需要快速可靠的網絡接入與信息交互,時延受限成為當前車聯網面臨的重要問題。

        (3) 在安全方面,車聯網中的用戶信息都將連接在該網絡上,隨時隨地被感知,很容易被干擾和竊取,嚴重影響了車聯網體系的安全。當前車聯網在每一層都存在不同程度的威脅:在感知層,車輛單元(OBU)和RSU節點的物理安全、感知信息的無線傳輸;在網絡層,數據破壞、數據泄露、虛假信息等安全與隱私問題;在應用層,也存在身份假冒、越權操作等由于技術方面的不足或因管理不當而帶來的隱形危害。

        由此可知,車聯網正在改變我們人類交通和通信的方式,促使車輛向網絡化智能化的發展。

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