车联网总体技术要求.docx

车联网总体技术要求.docx

《车联网总体技术要求.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《车联网总体技术要求.docx（40页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

车联网总体技术要求

通讯标准类技术报告

YD/Txxxx—xxxx

车联网总体技术要求

GeneralTechnicalRequirementsofVehicleNetworking

（征求意见稿）

xxxx-xx-xx发布

中国通信标准化协会

修订记录

版本

时间

编写/修订内容

编写人

1范围1

2规范性引用文件1

3缩略语1

4术语与定义2

5车联网概述2

5.1车联网主要的相关标准组织情况2

5.2车联网相关概念区别3

5.3车联网通信类型4

5.3.1车与车通信4

5.3.2车与路通信5

5.3.3车与人通信7

5.3.4车与应用平台通信8

5.3.5车内通信9

6车联网网络架构10

6.1网络架构10

6.1.1终端设备域10

6.1.2网络应用域11

6.2主要功能实体11

6.2.1车载区域设备11

6.2.1.1车载终端11

6.2.1.2车载电子标签12

6.2.2道路区域设备12

6.2.2.1路侧单元12

6.2.2.2其他道路设施13

6.2.3用户区域设备13

6.2.3.1个人通讯设备13

6.3.3.2其它便携设备14

6.3接口14

6.3.1车载区域与车载区域接口14

6.3.2车载区域与道路区域接口14

6.3.3车载区域与用户区域接口14

6.3.4车载区域与业务支撑层接口15

6.3.5车载区域与车身区域接口15

6.3.6用户区域与业务支撑层接口15

6.3.7道路区域与业务支撑层接口15

7车联网网络要求15

7.1总体要求15

7.2技术要求16

7.2.1车载区域与车载区域通信要求16

7.2.2车载区域与道路区域通信要求17

7.2.3车载区域与用户区域通信要求17

8网络安全功能要求18

8.1车载区域与车载区域通信安全18

8.2车载区域与道路区域信安全18

8.3车载区域与用户区域通信安全18

8.4车载区域与业务支撑层通信安全18

附录A（资料性附录）附录A20

车联网作为物联网的重要应用之一，本技术报告将分析车联网中以车为中心的通信场景以及通信技

术的要求，主要研究车与车、车与路、车与人、车与应用平台之间的通讯需求，以及车联网应用中终端设备的基本能力需求。

随着技术的发展及新业务的产生，后续还将对本技术报告进行不断的完善和补充。

本标准有通信标准化协会提出并归口

本部分起草单位：

中兴通讯股份有限公司、中国联合网络通信有限公司、中国电信集团公司

本部分主要起草人：

车联网总体技术要求

1范围

本技术报告研究了车联网的应用及技术要求，包括：

车联网（包括车与车、车与路、车与人、车与应用应用平台的通信网络）的主要应用场景、网络架构，以及接口、终端设备（车载区域设备、道路区域设备、用户区域设备）的基本能力、安全等要求。

注：

车联网应用中对道路区域设备的管理不在本研究范围内。

本报告适用于车联网建设的指导。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本技术报告的条款，凡是注日期的应用文件，其随后所

有的修改单（不包括勘误的内容）或本修订版均不适用本技术报告，然而，鼓励根据本技术报告达成协

议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修

改单）适用于本技术报告。

YD/Txxxx-xxxx通信网支持智能交通系统总体框架（vl.2.1）

YD/Bxxxx-2010泛在物联应用汽车信息化业务需求和总体框架

YD/Txxxx-xxxx

3缩略语

些列缩略语适用于本报告:

CAN-BUS

ControllerAreaNetwork-BUS

控制器局域网总线技术

DSRC

DedicatedShortRangeCommunications

专用短程通信

GSM

GlobalSystemforMobileCommunication

全球移动通信系统

LTE

Long-TermEvolution

长期演进

RFID

RadioFrequencyIdentification

射频识别「

SIP

SessionInitiationProtocol

会话初始化协议

SLA

ServiceLevelAgreement

服务水平协议

SMS

ShortMessageService

短消息服务:

SOAP

SimpleObjectAccessProtocol

简单对象访问协议

TCP

TransmissionControlProtocol

传输控制协议

UDP

UserDatagramProtocol

用户数据报协议

USSD

UnstructuredSupplementaryServiceData

非结构化补充数据业务

WiFi

WirelessFidelity

无线保真

WiMAX

Worldwideinteroperability

Access

forMicrowave

全球微波互联接入

4术语与定义

泛在网：

引用《泛在网术语》

物联网：

引用《泛在网术语》

车联网：

是指通过装载在车辆上的传感器、车载终端及电子标签提供车辆信息，采用各种通信技术

实现车与车、车与人、车与路互连互通，并在信息网络平台上对信息进行提取、共享等有效利用，对车辆进行有效的管控和提供综合服务。

车载终端：

是指车联网中安装在车辆上，具备计算、存储及输入、输出人机交互接口并集成通信模

块，能够为驾驶员和乘客提供信息服务及控制车辆的电子设备。

5车联网概述5.1车联网主要的相关标准组织情况

车联网相关研究已有多年的积累，欧美和日韩在车联网方面研究颇具成效。

国内外有不少标准组织、

研究机构、社会团体从事车联网相关研究。

主要车联网相关标准组织情况介绍表如下：

表1标准组织情况介绍表

标准组织名称

情况介绍

ISO

（Internationorganizationfor

Standardization,国际标准化组织）

TC204是最早制定车联网相关标准的组织，主要以国家为单位，包含各国政府的交通部分，其中也汽车厂商、电子制造商、系统集成商、研究咨询机构等单位参与。

TC204中的WG1负责CALM（CommunicationAccessforLand

Mobiles，陆地移动访问通信）的标准制定，定义了蜂窝网络

（2G/3G）、WiMAX红外、微波等通信技术支持车联网应用的通用体系架构、网络协议和空中接口。

WG1组下有8个子工作组从

事架构、媒介层、网络层、应用管理、安全等标准研究，标准内容主要包含实现车联网通信业务的通用架构、网络协议及接口。

CAL隠统抽象出各种接入技术，使车联网应用不受限于一种接入技术活网络协议，优化使用各种资源。

冋时，ISOTC204与其他

国际标准组织、各国相关标准组织合作进行车联网相关标准研究。

ETSI

（EuropeanTelecommunications

StandardsInstitute，欧洲通讯标准

化组织）

2007年，经过ISOTC204WG1多位专家的积极推动，ETSI成

立了TCITS，其目的是将ISOCALM标准转化为欧洲标准并联合开发新的标准。

ITS有5个工作组分别从事应用、架构、网络、接入技术及安全的标准研究。

ITS参与多个欧洲车联网研究项目的合作，如CVIS、SAFESPOTCOMeSafetly等，同时也与其他国际标准组织

合作协调标准工作。

ITU

（International

TelecommunicationUnion，国际通

信联盟）

ITU-T目前主要有3个工作组在从事标准化工作。

SG12成立

APSCTELEMOV其他标准组织进行沟通与合作，如ETSI、ISO、

AMI-C汽车多媒体节目合作组织等，并与2009年11月成立了FG

CarCOM（FocusGrouponCarCommunication），主要进行汽车

安全通信（防止驾驶员分心）标准工作。

SG13有研究NG下车联网架构的标准研究，目前该标准完成已关闭。

SG16&Q17成立了基于通信/车联网业务/应用的汽车网关平台，主要从事支持V2VV2I的业务需求和网关功能的标准研究。

IEEE

（InstituteofElectricaland

ElectronicsEngineers，美国电气

及电子工程师学会）

IEEE802.11p/1609主要从事车用无线局域通信协议的标准工作，应用与车-车、车-路的中短程距离通信，解决了车用通信受限于咼速移动的挑战。

IEEE802.11p协议主要在OSI的最低两层（物理层和数字链路层），实现针对车辆环境中的移动操作、切换机制、增强安全、

Peer-to-peer认证等功能。

IEEE1609是以IEEE802.11p为基础的高层协议，主要工作是系统架构、资源管理、网络通讯、安全机制等标准研究。

5.2车联网相关概念区别

智能交通、Telematics、车联网出现于不同的时期，智能交通于20世纪70年代在日本开始研究，

Telematics最早出现于20世纪90年代，车联网是随着物联网的发展而受到广泛关注，三者概念有重合也

有各自的特点。

三者概念及区别如下表所示：

表2概念区别对比表

名称

描述

区别

智能交通系统

智能交通系统是指将先进的信息技术、数据通讯

传输技术、电子传感技术、电子控制技术以及计算机处理技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系，而建立起的一种在大范围内、全方

位发挥作用的，实时、准确、高效的综合运输和管理系统。

智能交通系统范围包含了车辆及道路上各种交通设施，强调了系统平台通过智能化方式对交通环境下的车辆及交通设施的智能化管理和控制，同时也提高交通效率。

Telematics

Telematics是远距离通信的电信

（Telecommunications）与信息科学

（Informatics）的合成词，按字面可定义为通过内置在汽车、航空、船舶、火车等运输工具上的计算机系统、无线通信技术、卫星导航装置、交换文字、语音等信息的互联网技术而提供信息的服务系统。

也就是说通过无线网络，随时给行

车中的人们提供驾驶、生活所必需的各种信息。

目前，Telematics的交互性主要体现在车载终端与后台系统之间的交互，提供交通出行信息化服务为主，以及远程车辆诊断、失窃车辆报警及跟踪、紧急救援等基本服务，还提供丰富的娱乐化服务。

与智能交通以及Telematics相比，车联网在集成了二者的主要功能的基础上，更注重了感知延伸层以车为中心的网络连接，全面感知车辆信息，扩展了更丰富的应用，使行车过程更舒适、行车效率更高。

5.3车联网通信类型

车联网网络由车与车、车与路、车与人、车与应用平台及车内网络组成。

通过车联网网络，车辆可获取各种信息并使用车联网应用，以提高用户的行车安全和效率，缓解城市交通压力，并提供用户各种

商务和娱乐，使行车过程更智能舒适。

车辆通信类型可根据通信对象不同划分，包括五种类型：

车与车通信、车与路通信、车与人通信、车与应用平台通信、车内通信。

5.3.1车与车通信

车与车通信主要是指通过车载终端进行车辆间的通信。

车载终端可实时获取周围车辆的车速、车辆

位置、行车情况告警等信息，车辆间也可以构成一个互动的平台，实时交换各种文字、图片、音乐和视频等信息等。

车与车通信主要应用于避免和减缓交通事故、车辆监督管理、生活娱乐等，同时基于公共

网络的车与车通信，还应用于车辆间的语音、视频通话等。

车与车通信网络如下图所示：

图1车与车通信网络

车与车通信的主要场景如下表所示：

表3车与车通信主要场景描述

主要场景

描述

通信方式

要求

行车情况预警

车辆主动或被动接收周围车辆行车消息（如将要进行或正在进行减/加速、刹车/停车、变道、超车、拐弯等行为的相应消息，和正常状态下行车消息），避免或减缓交通事故，并可辅助车辆驾驶。

周期性广/组播

短距离无线通信

1、车辆间可支持点对点、点对多点通信，

并可冋时支持多种通信技术，可根据不冋

的通信距离采用不冋通信技术；

2、车辆间可在相对静止或运动的环境下进行通信；

3、车辆支持灵活的路由方式，主要通过自组织网络进行任意车辆的通信；

4、车辆可主动或被动获取车辆及车辆发送的信息，如车牌信息、位置信息、告警信息等；

5、车辆间通信需要进行认证授权，车辆

可根据相应的权限获取各种信息；需要保

障通信安全，提供各种安全策略，敏感数据可进行加密处理；

6、车辆支持对获取的信息进行分析处理，

异常告警

车辆部件出现异常（如刹车失灵、爆胎等），车辆发生碰撞、堵车等突发异常情况时，影响驾驶安全，向周围车辆发送相应的消息告警，避免或减缓交通事故，并可辅助车辆驾驶。

周期性广/组播

短距离无线通信

车辆监管

车辆获取周围车辆的信息

（如车主信息、车辆临时存储信息等），对车辆违规、失窃等进行监督和控制，如发送违规提醒信息、控制引擎启动等。

单播、组播短距离无线通信

可通过语音、图像等方式想车内人员发布信息，也可以向车辆发送控制指令；

7、车辆支持本地存储信息，并保障信息安全；

8、不冋的应用场景支持不冋的通信要求，

如涉及车辆安全的告警信息实时性高，多

媒体娱乐信息的实时性较低，支持根据不

冋通信要求选择不冋的通信技术；

9、支持大数据量的传输；可按数据的优先级进行传输，并且可选择不同的通信技术；

实时通信

两辆或多辆车之间可进行语音或视频的实时通话。

单播、组播任何距离无线通信

信息共享

两辆或多辆车之间传送/

交互各种文字、图片、音乐和视频等信息（包含实时交通信息），并可进行联机游戏等。

单播

任何距离无

线通信

532车与路通信

车与路通信是指车辆区域设备与道路区域的设备（如：

红绿灯、交通摄像头、路侧单元等）进行通信，道路区域设备获取附近区域的车辆信息并发布实时的各种信息，其中，路包括室外道路和室内道路。

车与路通信主要应用于实时信息服务、车辆监控管理、不停车收费等。

车与路通信网络如下图所示：

图2车与路通信网络

车与路通信的主要场景如下表所示:

表4车与路通信主要场景描述

主要场景

描述

通信方式

要求

车辆管理

道路区域设备获取一定区域内车辆信息（如车主信息、车辆违规/失窃记录等），确定或授权车辆身份，对车辆进行监管和控制，并可实时掌握该区域车流量等交通情况。

单播

短距离无线

通信

1、道路区域设备与车辆间可支持点对点、点对多点通信；车辆可通过单跳或多跳与道路区域设备通信；部分道路区域设备需要通过道路区域设

备中的路侧单元作为媒介进行通信；支持一定区域范围的通信,并可冋时支持多种通信技术；

2、车辆与道路区域设备间可在相对静止或运动的环境下进行通信；

3、车辆与道路区域设备通信支持灵活的路由方式，主要通过自组织网络进行通信；

3、道路区域设备与车辆的通信需要进行认证授权，并根据权限获取车辆信息；需要保障通信安全及个人隐

私，提供各种安全策略，如敏感数据可进行加密处理；

4、道理区域设备可依据车辆用户提供不同的交通信息，如提供公交车辆的调度信息；车辆可根据权限获取不

信息服务

道路区域设备根据权限向一定区域内车辆提供信息服务，包括实时的道路交通情况（如红绿灯情况、车流量情况、车祸等）、兴趣点通知/预订、媒体下载、地图更新、软/固件更新等服务。

广播、组播、单播

短距离无线

通信

车辆收费

车辆与道路区域设备信息交互，进行本地支付，如不停车收费、停车场收费等。

单播

短距离无线

通信

同的交通及其他服务；

5、道路区域可对获取的车辆数据或其他道路区域设备采集的数据进行分析处理；支持通过语音、图像等方式向车辆发布消息；也可以根据权限向车辆发送控制指令；

6、车辆和部分道路区域设备支持获取信息的存储，并保障信息安全；

7、不冋的应用场景支持不冋的通信要求，如实时性咼的交通信息发布、实时性较低的兴趣点通知，支持根据不冋通信要求选择不冋的通信技术；

8、支持数据的优先级进行传输，并且可选择不冋的通信技术；

533车与人通信

车与人通信是指人使用用户区域的设备（如：

手机、笔记本电脑、多功能读卡器等）与车辆区域的设备进行通信。

车与人通信主要应用于智能钥匙、信息服务、车辆信息管理等。

车与人通信网络如下图所示：

图3车与人通信网络

车与人通信的主要场景如下表所示：

表5车与人通信主要场景描述

主要场景

描述

通信方式

要求

车辆控制

用户使用具有控制权限的用户区域设备向指定车辆

单播

任何距离无线

1、车辆与用户区域设备支持点对点、点对多点的通信，并可冋时支持有线

发送指令消息，控制车辆状态（如开/关门、加/解锁、启动等）。

通信

和无线等多种通信技术，可根据不冋的通信距离采用不冋通信技术；

2、用户区域设备和车辆可在相对静止或运动的情况下通信；用户区域设备可以在车内或车外进行通信;

3、用户区域设备对车辆的访问需要经过认证授权，根据权限获取车辆信息，或对车辆发送控制指令；进行车辆控制时，车辆授权的权限在一定时间内失效；需要保障通信安全及个人隐私，提供各种安全策略，如对指令进行加密处理；

4、用户区域设备与车辆之间支持实时高速的数据传输；

车辆监管

具有车辆信息获取权限的用户域设备，获取车辆信息（如车主信息、车辆违规/失窃/缴费信息等），进行车辆违规提醒、失窃车辆限制引擎启动等管理。

单播、组播短距离无线通信

实时通信

用户使用用户区域设备与车载终端进行音频或视频的实时通话，也可与车载终端数据交互共享用户区域设备应用。

单播、组播任何距离无线通信/短距离有线通信

网络共享

车载终端与用户区域设备互连，可通过用户区域设备连接公共网络支持车载终端应用。

单播

短距离无/有线通信

534车与应用平台通信

车与应用平台通信是指车载终端通过接入/核心网络与远程的应用平台建立连接，应用平台与车辆

之间进行数据交互，并对获取数据进行存储和处理，提供远程车辆交通/娱乐/商务服务和车辆管理等应用。

车与应用平台通信主要应用于车辆导航、车辆远程监控、紧急救援、信息娱乐服务等。

车与应用应用平台通信网络如下图所示：

图4车与应用平台通信网络

车与应用平台通信的主要场景如下表所示:

表6车与应用平台主要场景描述

主要场景

描述

通信方式

要求

车辆远程管理

车辆通过公共网络与应用平台交互车辆信息（如车辆位置信息、车辆各部件指标信息、业务请求等），应用平台依据车辆上传或存储的信息进行车辆监控、远程诊断、软/固件升级更新、违规/缴费提示等。

组播、单播

远距离无线

通信

1、应用平台与车辆间支持点对点、点对多点通信，并冋时支持多种通信技术；不同的车联网业务支持不同的通信方式;

2、车辆与应用平台可在相对静止或运动的环境下进行通信；

3、车辆与应用平台通信需要经过双向认证和授权；车辆可主动（手动或自动）或被动的向应用平台发送车辆信息；应用平台根据不冋用户的需求及权限向车辆发送交通、娱乐等消息；应用平台可根据权限向车辆发送控制指令；

4、可根据通信数据及信令的安全要求不同，提供加密处理；应用平台提供车联网应用的安全管理；

5、可按数据的优先级进行传输，并且可选择不冋的通信技术；

交通信息服务

应用平台依据从远程的车载终端获取的用户订阅信息、用户请求信息、车辆定位信息等，提供车辆路径诱导及导航、交通状况实时发布、出行信息服务、个性化信息服务等。

广播、组播、单播远距离无线通信

车辆安全服务

车辆发生意外/故障时，车载终端即时上传信息到应用平台，应用平台提供紧急救援、故障帮助等服务。

单播

远距离无线

通信

535车内通信

车内通信是车载终端与车内的传感器和电子控制装置之间连接形成车内通信网络，获取车辆数据并

可发送指令对车辆进行控制。

车内通信主要应用于车辆检测、车辆系统控制、辅助驾驶等。

车内通信的范围覆盖整个车辆内部，是在一个相对静止的环境中进行通信。

车内通信的主要场景如下表所示：

表7车内通信主要场景描述

主要场景

描述

通信方式

要求

车辆信息获取

车载终端与车辆电子控制装置和车身传感器连接，获取车辆内部各种参数数据（如车辆速度、胎压检测数据等）和车身周围信息（如车尾图像等），并将数据传送到应用平台或呈现给用户，提供车辆检测、辅助驾驶等服务。

短距离有线/无线通信

1、车载终端通过有线或无线方式与车辆电子控制装置和车身传感器连接；

2、车载终端按一定自动的周期获取车辆内部各种数据，也可以根据实时需要获取；

3、车载终端可以存储一定时间内的车辆数据，对于敏感数据可进行加密存储；

4、车载终端可授权鉴权用户及应用平

车辆控制

车载终端依据用户/应用平

短距离有线/

台的操作指令，向电子控制装置发送对应的指令进行车辆的系统控制。

无线通信

台，用户或应用平台根据权限对车载终端发送指令；

5、车载终端可解析用户及应用平台的操作指令；

6车联网网络架构

6.1网络架构

车联网网络架构分为感知延伸层、网络层、业务支撑层和应用层，如图5所示。

应用层

感知延伸层

图5车联网网络架构

车联网网络架构可划分为终端设备域和网络应用域，终端设备域对应架构中的感知延伸层，网络应

用域包含架构中的网络层、业务支撑层和应用层。

终端设备域根据终端设备的类型、应用场景等不同划

分为四个子区域：

车载区域、车身区域、道路区域和用户区域。

6.1.1终端设备域

车联网终端设备域中，车载区域设备与道路区域、用户区域和车身区域的设备使用短距离通信技术通信并实现感知延伸网络的组建，通过中长距离通信技术接入网络层与业务支撑层、应用层互通，多种异构网络构成了车联网网络。

车载区域：

包括车载终端、车载电子标签等，该区域设备安装或放置在车辆上，车辆可通过车载区域设备能直接通过短距离通信技术直接与其他车载