中国车联网与智慧交通行业分析报告Word文档格式.docx
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3.1.V2X规模商用进程加快............................................................20
3.2.半导体厂商积极布局..............................................................22
3.3.硬件设备布局成为V2X商用规模化关键...........................23
4.推荐标的及建议.............................................................25
4.1.大唐电信：
国内LET-V标准的主要推动者...........................25
4.2.高鸿股份：
研发生产的LET-V设备逐步测试...................26
4.3.东软集团：
国内最早推出基于DSRC的产品VeTalk.......26
4.4.中国汽研：
牵头建设智能汽车与智慧交通测试评价及试验示范平台.....28
4.5.千方科技：
发起设立北京智能汽车与智慧交通产业联合创新中心.......29
4.6.盛路通信：
车载智能DA产品逐步拓展前装市场.............30
4.7.索菱股份：
深耕CID产品，外延并购完善产业链.............32
5.风险提示..........................................................................35
1.车与万物互联，开启智慧交通新蓝海
根据世界卫生组织提供的统计数据，全球每年因车祸而丧生的人数约120万，受伤人数5000万左右。
1990年，各类死亡原因当中车祸只排第9位，而有机构预测到2020年，如果汽车交通系统的安全措施没有显著的提高，车祸所导致的死亡人数会升至死亡原因第3位。
为了提升交通系统的安全性和智能化，智能交通的系统理念逐渐兴起。
智能交通可以利用新一代的通信网络和数据处理能力，提高交通系统的整体效率，降低能量损耗，增加运输的安全和便捷程度。
近年来智能交通系统的开发将主要集中在智能公路交通系统领域，也就是俗称的车联网。
1.1.V2X是什么
中国汽车工业协会对搭载V2X功能汽车的定义是：
搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装臵，并融合现代通信与网络技术，实现车与X（人、车、路、后台等）智能信息的交换共享，具备复杂的环境感知、智能决策、协同控制和执行等功能，可实现安全、舒适、节能、高效行驶，并最终可替代人来操作的新一代汽车。
相比传统智能汽车依赖于车载传感系统和信息终端，V2X更强调“融合现代通信与网络技术”的概念。
车载传感系统在视距范围、反应时间较短的场景下发挥作用，而“现代通信与网络技术”则在非视距范围及反应时间长的情况下更具优势，可探测到较大范围内的潜在关联车辆与路况信息、规划并变更行车路线等，与车载传感系统起到良好的互补作用，同筑智能网联汽车的基石。
在传统智能汽车信息交换共享和环境感知的功能之外，V2X还强调了“智能决策”、“协同控制和执行”功能，以强大的后台数据分析、决策、调度服务系统为基础，最终承载于运营商提供的移动通信网络。
V2X还首次明确提出了以安全为首，伴随“舒适、节能、高效”的未来驾驶体验，最终目标仍是“可替代人来操作”，即自动驾驶。
这个目标不仅取决于车的智能化，更与驾驶环境的智能化密切相关。
运营商的移动通信网络可为车联网提供的覆盖之广、承载应用之丰富、运营支撑体系之成熟已在当下得到充分验证，具有其他通信技术无法比拟的独特优势。
表1：
V2X与传统Telematics的比较
V2X（VehicletoEverything）车联网在概念上是物联网面向应用的实现，同时也是对D2D（DevicetoDevice）技术的深入研究过程。
所谓V2X车联网，指的是汽车车辆之间，或者汽车与路边行人、骑车者以及汽车与基础设施之间的通信系统。
车联网利用装载在车辆上的传感器、摄像头图像处理获取车辆的行驶情况、系统运行状态信息及周边道路环境信息，同时通过GPS定位获得车辆位臵信息，并通过D2D技术将这些信息实现端对端的传输，在整个车联网系统中实现信息的共享，并通过对这些信息的分析与处理，及时对驾驶员进行路况汇报与警告，有效避开拥堵路段选择最佳行驶线路。
V2X车联网通信主要分为三大类：
V2V（VehicletoVehicle）、V2I（VehicletoInfrastructure）和V2P（VehicletoPedestrian）。
这3种类型的V2X可以使用“合作意识”，为用户提供更加智能的服务。
运输实体，如车辆、路边的基础设施和行人，可以收集当地环境的信息（如从其它车辆或传感器设备接收到的信息），进一步处理并共享这些信息，以提供更多的智能服务，如碰撞警告或自主驾驶。
图1：
V2V、V2I、V2P示意图
1.2.全球加大V2X研发投入，争取未来汽车产业制高点
美国、欧洲和日本在V2X车联网技术研究处于领先地位，均已定义了车-车、车-路通信的相关标准，逐步开始在实际环境中进行测试。
美国：
颁布了以IEEE802.11p作为底层通信协议和IEEE1609系列规范作为高层通信协议的V2X车联网通信标准（WAVE系统标准），联邦通信委员会（FCC）在5.9GHz频带分配了75MHz频段专用于V2X通信。
IEEE802.11p解决在高速移动环境中数据的可靠低时延传输问题、IEEE1609系列规范对V2X通信的系统架构、资源管理、安全机制等进行阐释。
表2：
美国V2X推进时间表
近十几年来，美国交通部推出了一批相关的项目和计划，包括CAMP（一个车辆防碰撞的测试项目）、VII、IntelliDrive。
目前的研究和产业化主要由美国交通部主导的ConnectedVehicle计划进行推动，2011年，在密西根州启动了有包括汽车、卡车以及公交车在内的3000辆车参加的全球最大规模的测试项目，用来验证通过V2X通信来提高道路安全的效果，以决定是否在车辆上强制安装V2X车联网装臵。
图2：
美国WAVE系统标准框架图
欧洲：
V2X车联网通信标准制定主要由ETSI（Europeantelecommunicationstandardsinstitute，欧洲通信标准化组织）负责。
ETSI成立了TCITS任务组在应用、架构、网络、接入技术及通信安全等方面对V2X车联网系统地进行了研究，低层协议同样采用了802.11p，高层提出了分布式拥塞控制、基于地理位臵路由等增强处理机制。
欧洲设立了多个与V2X车联网相关的项目从研究及产业化等不同方面进行研究如CVIS、eSafety、SAFESPOT等。
其中，eSafety重点研究交通安全问题，关注体系框架和标准、交通通信标准化、综合运输协同等技术的研究，并推动相关技术的实用化。
表3：
日本V2X推进时间表
图3：
OnStar工作原理图
与欧美、日本等国家相比，车联网技术在我国发展相对较晚。
2007年，通用汽车公司与上汽集团共同推出了安吉星（Onstar）服务，为车联网在中国的发展奠定了一定的基础，该服务旨在为车辆提供车辆定位、紧急求助等服务。
到了2009年，也就是所谓的车联网元年，各大企业纷纷推出车载信息（Telematics）服务系统，使得车联网技术在中国取得飞速的发展，在科技革新的推动下，中国正式进入了车联网时代。
2010年10月，中国国际物联网大会在无锡举办，与此同时，车联网中的智能车、路协同等关键技术被列入国家863计划。
2011年3月，大唐电信与启明信息技术股份有限公司为了研究下一代通信服务与汽车电子产品的融合共同建立了实验室，标志着车联网正式进入应用阶段。
2011年至今，随着《道路运输车辆卫星定位系统车载终端技术要求》、《关于加强道路交通安全工作的意见》、《关于加快推进“重点运输过程监控管理服务示范系统工程”实施工作的通知》、《道路运输车辆动态监督管理办法》等政策的出台，规范了车辆的监控管理，为车联网的发展营造了良好的政策环境，同时促进了车联网技术在我国飞速的发展。
2015年8月，3GPP正式将V2X列入讨论，同时通过TR36.885技术报告不断对V2X技术进行完善。
表4：
中国交通相关标准
1.3.V2X应用场景丰富，市场空间巨大
车联网具有大量的运用场景，如今有一些已经运用到现实的交通中，还有一些人们正在讨论与研究。
车联网可应用在道路安全服务、自动停车系统、紧急车辆让行、自动跟车等方面。
不仅保证了道路交通安全，还可以为车主提供便利。
图4：
V2X应用范围
预计V2X通讯系统产品销量将突破5500万套。
自动、无人驾驶汽车除了利用高端驾驶辅助系统的环境感知、判断控制及智能执行技术以外，基于V2X技术实现车车通讯V2V、车路通讯V2I、及相关智能交通互联技术对ADAS系统进行有机延伸，通过无线通信网络和传感技术，实现在信息平台上对车内、车外、车间、车路、车人等信息的抓取和有效利用，使汽车成为更为安全、高效、环保的开放式系统。
根据IHS研究报告显示，预计到2017年全球V2X通讯系统产品销量将达70万套，2020年成长至560万套，到2025年预估突破5500万套。
图5：
汽车传感器示意图
1.3.1.道路安全服务
道路安全服务是指车辆利用与路边基础设施通过V2I信息实现信息的发收，将车辆周边的环境信息（交通事故、道路拥堵情况等）在一定区域内实现共享，以帮助驾驶员了解周边道路交通情况，对危险路段提高警惕，避免不必要的事故。
该服务主要应用于近距离危险警告，特别是在大雾、大雨等特殊天气环境下，这种应用的作用更加明显。
1.3.2.自动停车系统在大型商场、饭店等区域有着大量的停车位，但由于停车管理效率不高，驾驶员往往很难在第一时间找到车位。
APS（自动停车系统）内含一个数据库，提供包括车辆在市区的停车位、街上或在公共停车场的停车位实时信息。
此功能支持智能手机访问，以帮助连接的车辆随时获取数据库信息。
APS允许司机储备一个可用的停车位，通过导航应用程序引导车辆进入停车位，并使用免提支付停车，大大提高了停车效率。
1.3.3.紧急车辆让行在现实道路交通中，警车、救护车等特殊车辆通过鸣警笛向周围车辆发出紧急避让信号。
这样虽然可以在一定程度上实现紧急车辆让行，但并不能达到最佳让行效果，因为周边车辆驾驶员仅仅知道存在紧急车辆，但无法确定紧急车辆所在位臵与行驶方向，也就无法做出一致性的让行行为。
这种缺点在车联网的应用中可以得到完美解决。
在车联网应用场景中，当紧急车辆存在时，周围车辆将收到紧急救援信息，同时为周边车辆规划合理避让线路，加快紧急车辆的通行。
1.3.4.自动跟车服务如今在各大城市上下班高峰期，由于道路上车辆过多，导致行驶速度缓慢，在此场景中，自动跟车系统的作用便得到充分发挥。
自动跟车系统使车辆自动跟随前方车辆向前行驶，通过接收前车速度、转向等控制信息实现本车的半自动操作，同时通过距离信息自动保持与前车间的安全距离，在安全驾驶的前提下，保证了驾驶员适当的休息，避免疲劳驾驶。
图6：
V2X应用场景展示
随着汽车电子产品的发展以及通信技术的不断完善，车联网将在更多的领域为我们提供更高质量的服务。
我们预计，随着智能驾驶技术及市场认识日趋成熟，市场普及将呈快速发展趋势，未来5至10年V2X互联技术将从快速普及期成长为高增长应用期。
考虑我国汽车保有量快速上升、日益饱和趋势，未来我国V2X后装市场将形成轻滞后、滞后超预期快速发展的态势。
2.车联网中DSRC与LTEV2X标准之争
DSRC
车用环境无线存取（WAVE）、专用短程通讯（DSRC）是IEEE802.11p与IEEE1609系列标准所构成的技术，采用5.9GHz频段，并具备低传输延迟特性，以提供车用环境中短距离通讯服务。
提供用车人的安全、便捷与舒适是WAVE、DSRC技术应用的最终目的。
图7：
美国5.9GHzDSRC的频段规划
DSRC是连结车辆与车辆（V2V）、车辆与路侧装臵（V2R）间的通用射频（RF）通讯技术，在车用环境中提供公共安全和中短距离通讯服务。
各个国家分配的DSRC使用频段各不相同，美国联邦通讯委员会（FCC）于1999年决定将5.9GHz（5.850～5.925GHz）频段分配给汽车通讯使用。
图8：
美国5.9GHzDSRC的频段规划，以10MHz频宽为单位，将75MHz频宽划分成七个频道，并由低频至高频分别给予172、174、175、178、180、182与184频道编号。
频道178为控制频道（CCH），剩余的六个频道为服务频道（SCH），其包含两个公共安全专用服务频道（频道172为车辆与车辆间公共安全专用服务频道，频道184为交叉路口公共安全专用服务频道）、两个中距离公共安全、私用共享服务频道（频道174与176），以及两个短距离公共安全/私用共享服务频道（频道180与182）。
美国材料试验学会（ASTM）于2002年批准采纳以5.9GHz为规格制定频段的DSRC标准E2213-02，2003年新版标准E2213-03成为北美地区DSRC标准。
此外，ASTM亦将该标准推往电机电子工程师协会（IEEE）以促成IEEE802.11p标准的诞生。
WAVE/DSRC所表示的即是IEEE802.11p与IEEE1609系列标准所构成的DSRC技术，与其他DSRC技术相较，具有低传输延迟（0.0002秒）、高传输距离（1，000公尺）与高传输速度（27Mbit/s）等特性。
在车辆行驶过程中，驾驶者需要对周围环境的变化做出快速判断，为了提高驾驶安全性，减少交通事故的发生，车辆间的通信时延显得尤为重要。
图9：
DSRC标准对通信距离和时延的要求
车用环境对网络延迟的要求极高。
上表列举出许多高优先权安全性应用与不停车收费（Free-FlowTolling）应用的通讯范围与延迟时间需求，大部分应用所要求的延迟时间低于0.1秒，而碰撞前感测（Pre-CrashSensing）应用则更进一步要求其低于0.02秒。
相较于现有的蓝牙（Bluetooth）、无线局域网路（WLAN）、蜂巢式通讯系统（CellularSystem）、无线都会网路（WMAN）、卫星通讯（Satellite）等无线通讯技术，WAVE/DSRC的0.0002秒低传输延迟特性不但符合上述行车环境安全性应用的需求，更被视为车间通讯的最佳无线传输技术。
图10：
WAVE/DSRC系统的标准架构图
WAVE/DSRC技术底层采用IEEE802.11p标准，而上层则采用IEEE1609系列标准。
对应至开放系统互连参考模型（OSIReferenceModel），IEEE802.11p标准制定实体（PHY）层与资料链结层中的媒介存取控制层（MAC）的通讯协定，而媒介存取控制层中的多频道运作（Multi-ChannelOperation）至应用层之通讯协定则由IEEE1609各个子标准所规范制定。
图11：
IEEE1609系列标准发布时间
IEEE1609.2标准规范WAVE/DSRC系统中所使用的安全讯息格式和处理程序，包括安全WAVE管理讯息机制与安全应用讯息机制，同时也描述支援核心安全所需的管理功能。
WAVE/DSRC应用中的安全问题往往是最值得关注的，这些应用所提供的服务都必须具有抵御窃听、伪造、修改与重送攻击的能力。
图12：
LTE-V
国外方面，早在3G时代，国际通信业界即联合整车厂开展了基于移动通信网络的V2V/V2I试验项目。
启动于2006年的CoCar（CoperativeCars）项目，参与公司包括Ericsson、Vodafone、MANTrucks、Volkswagen等，演示了在高速行驶的车辆之间通过Vodafone的3G蜂窝网络传送关键安全告警消息的应用，端到端时延低于500ms；
随后Ericsson、Vodafone、BMW、Ford又启动了CoCarX基于LTE网络的紧急消息应用性能评估，端到端系统时延在100ms以下。
欧盟还于2012年资助LTEBE-IT项目，开展LTE演进协议在ITS中的应用研究。
随着移动通信技术的进步，车联网的更高可靠性、更低时延需求在4.5G/5G网络有望实现，同时解决DSRC技术未能满足的离路覆盖、盈利模式、容量及安全等各方面问题。
基于4G的LTE-V技术优势包括以下几点：
1、部署相对容易，共用蜂窝网络，不需要部署全新的网络设备；
2、频谱带宽分配灵活，可根据实际情况增减；
3、传输更可靠，集中式资源分配协调技术，降低竞争冲突数据包丢失概率；
4、覆盖广，网络运营及盈利模式清晰；
5、3GPP持续演进，可支持未来ITS业务需求。
图13：
LTE-V对V2X通信的需求
然而，LTE-V的缺点也同样突出：
标准尚在制定过程中，技术成熟度较低，面向车车主动安全与智能驾驶的服务性能还需要充分的测试验证。
5G标准在LTE-V的基础上，为满足未来自动驾驶的需求，性能指标包括以下几点：
1、低时延：
时延1ms，支持自动驾驶的各类信息实时交互。
2、高容量：
单设备支持10个以上连接，每连接下行可达100Mbit/s，支持自动驾驶所需高清地图实时下载，支持HDV视频信息传输。
3、海量连接：
在多车道、复杂交通/拥堵场景下支持更多用户数，连接数超过10000。
4、高可靠性：
满足自动驾驶的高可靠性及无缝覆盖，可靠性接近100%，可获得性接近100%。
5、高移动性：
支持绝对速度200km/h，相对速度400km/h，在高多普勒效应下保持网络灵活和稳健。
图14：
LTE-V的参考框架
在4.5G标准提出的LTE-V架构中，为满足V2V、V2I的低时延、高可靠性需求，提出直联通信解决方案。
首先让车辆依托移动通信网络进行身份认证和可靠接入，然后对涉及道路安全的短距业务基于D2D直联通信实现信息共享、发现、广播、交换。
基于LTE的短距直联通信机制与传统的基于应用平台的广域移动通信网络共同组成了LTE-V的通信模式。
在V2V、V2I、V2P（车与行人）之间将支持点对点、点对多点的短距离设备直接通信的增强PC5接口，例如代表车辆的UEA与代表路边设施的UED之间，代表车辆的UEB与代表行人的UEC之间；
同时V2X的终端支持移动通信网络传统的空中Uu接口，满足广域通信需求，如UEA与UED。
国内方面，各大组织正在加大LTE-V的研发和测试力度，逐步完善相关产业链。
通信标准化协会（CCSA）、中国智能交通产业联盟（C-ITS）、车载信息服务产业应用联盟（TIAA）等多个标准组织与产业联盟启动了V2X方面的通信标准研发。
CCSATC3多个工作组同时开展架构、频谱、空口等方面的研究，基本与3GPP保持一致，处于讨论稿阶段，尚无实质性规范发布；
C-ITS、TIAA分别开展合作式ITS车用通信系统应用层及应用数据交互标准、V2X信息安全及频谱方面的研究。
与此同时，我国通过在重大专项中设立V2X课题、建设智能网联汽车示范区等多项措施，大力推动我国在V2X标准及产业链方面弯道超车。
2015年工业和信息化部发布国内首个“智能网联汽车试点示范区”项目，由上海国际汽车城承担，在上海安亭镇建设世界上最大的智能网联汽车研发和试验基地。
其中基于LTE的V2X试验将在2016年下半年正式启动。
之后工业和信息化部又先后推动在杭州、北京、重庆成立“智能汽车与智慧交通产业创新示范区”，基于LTE-V/5G的通信环境建设，支撑开展智能驾驶、智慧交通相关示范应用。
目前国内通信设备厂商已有基于LTE-V架构的原型样机，可进行车路协同实景演示。
图15：
LTE-V标准制定路线图
2.3.DSRC与LTE-V对比
DSRC是V2X的先行者，已经具备了良好的网络稳定性，但是LTE-V作为后起之秀，正在逐步取代并超越DSRC。
在可用性方面，DSRC具有不依赖于网络基础设施（比如安全性管理和互联网接入等功能）和自组网的良好特性，所以基于DSRC标准的V2X网络稳定性强，不会由于传输瓶颈和单点故障的原因导致整个系统无法工作。
而在不包含ProSe功能的LTE版本中，LTE-V需要依赖基础网络设施，在R12以后的版本中，由于LTE加入了ProSe功能后，LTE-V功能支持在线和离线两种模式，互联网连接不在是必备选项了。
另一方面由于DSRC使用的是不经过协调的信道接入策略，这种策略无法满足未来V2X对确定性时延的需求，同时DSRC的可靠性和容量，较LTE-V也要差一些。
未来随着无人驾驶和互联网汽车的出现，汽车与互联网相连，将成为一种常态。
由于LTE-V是基于运营商网络建设的，所以我们认为LTE-V后续的发展潜力很大。
表5：
DSRC与LTE-V标准对比
3.新一代车联网，V2X技术走向成熟
车联网、智能交通系统（ITS）为智能汽车提供了智能化的基础设施、道路及网络环境，随着汽车智能化层次的提高，反过来也要求车联网、智能交通系统同步发展。
车联网的产业链，包括上游的元器件和芯片生产企业，中游的汽车厂商、设备厂商和软件平台开发商，以及下游的系统集成商、通信服务商、平台运营商和内容提供商等。
随着V2X技术最终实用性测试和无人驾驶实用化技术开发的进行，需要进一步建立和完善车联网V2X技术标准法规、无人驾驶技术标准法规，并据此逐步建设相应的通信、道路基础设施，构建起完整的智能化的人、车、路系统，为协调式辅助驾驶
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