车联网

车联网 (V2X) 是车辆与任何可能影响车辆或可能受车辆影响的实体之间的通信。 它是一种车辆通信系统，结合了其他更具体的通信类型，如 V2I（车辆到基础设施）、V2N（车辆到网络）、V2V（车辆到车辆）、V2P（车辆到行人） , V2D（车辆到设备）。

V2X 的主要动机是道路安全、交通效率、节能和大规模监控。 美国国家公路交通安全管理局估计，如果实施 V2V 系统，交通事故至少会减少 13%，每年会减少 439,000 起车祸。 根据所使用的底层技术，有两种类型的 V2X 通信技术：(1) 基于 WLAN，以及 (2) 基于蜂窝。

致力于提高安全性、减少事故和驾驶员辅助的车对车通信项目的历史可以追溯到 1970 年代的美国电子道路引导系统 (ERGS) 和日本的 CACS 等项目。 车联网历史上的里程碑大多起源于美国、欧洲和日本。

基于 WLAN 的 V2X 标准化取代了基于蜂窝的 V2X 系统。 IEEE 于 2010 年首次发布了基于 WLAN 的 V2X（IEEE 802.11p）规范。它支持车辆之间（V2V）和车辆与基础设施（V2I）之间的直接通信。 该技术称为专用短程通信 (DSRC)。 DSRC 使用 802.11p 提供的底层无线电通信。

2016 年，丰田成为全球xxx家推出配备 V2X 汽车的汽车制造商。 这些车辆使用 DSRC 技术，仅在日本销售。 2017 年，通用汽车成为第二家推出 V2X 的汽车制造商。 通用汽车在美国销售一款同样配备 DSRC V2X 的凯迪拉克车型。

2016年，3GPP发布了以LTE为底层技术的V2X规范。 它通常被称为蜂窝 V2X (C-V2X)，以区别于基于 802.11p 的 V2X 技术。 除了直接通信（V2V、V2I）之外，C-V2X 还支持通过蜂窝网络（V2N）进行的广域通信。

截至 2017 年 12 月，一家欧洲汽车制造商已宣布从 2019 年开始部署基于 802.11p 的 V2X 技术。虽然 2017 年和 2018 年的一些研究和分析均由 5G 汽车协会 (5GAA) 执行，该行业组织支持和开发 C-V2X 技术——表明基于蜂窝的 C-V2X 技术在直接通信模式下在性能、通信范围和可靠性等多个方面优于 802.11p，其中许多说法存在争议，例如 在 NXP 发布的白皮书中，NXP 是活跃于基于 802.11p 的 V2X 技术的公司之一，同时也在同行评审期刊上发表。

最初的 V2X 通信使用 WLAN 技术，直接在车辆 (V2V) 以及车辆和交通基础设施 (V2I) 之间工作，当两个 V2X 发送器进入彼此的范围内时，它们形成一个车辆自组织网络。 因此，它不需要任何用于车辆通信的通信基础设施，这是确保偏远或欠发达地区安全的关键。 由于延迟低，WLAN 特别适合 V2X 通信。 它传输称为合作意识消息 (CAM) 或基本安全消息 (BSM) 和分散环境通知消息 (DENM) 的消息。 其他与路边基础设施相关的消息是信号相位和定时消息 (SPAT)、车内信息消息 (IVI) 和服务请求消息 (SRM)。 这些消息的数据量非常低。 该无线电技术是 WLAN IEEE 802.11 系列标准的一部分，在美国被称为车载环境无线接入 (WAVE)，在欧洲被称为 ITS-G5。 为了补充直接通信模式，车辆可以配备传统的蜂窝通信技术，支持基于 V2N 的服务。 V2N 的这种扩展是在欧洲的 C-ITS 平台保护伞下通过蜂窝系统和广播系统 (TMC/DAB+) 实现的。

最近的 V2X 通信使用蜂窝网络，称为蜂窝 V2X（或 C-V2X）以区别于基于 WLAN 的 V2X。 由于 C-V2X 相对于基于 WLAN 的 V2X 的优势（同时不考虑劣势），已经有多个行业组织，例如 5G 汽车协会 (5GAA) 推动 C-V2X。 C-V2X 最初在 3GPP 第 14 版中被定义为 LTE，旨在以多种模式运行：

• 设备到设备（V2V 或 V2I），以及
• 设备到网络 (V2N)。

在 3GPP 第 15 版中，V2X 功能得到扩展以支持 5G。 C-V2X 包括支持车辆之间的直接通信 (V2V) 和传统的基于蜂窝网络的通信。