二、车联网关键技术发展研判

（一）车联网关键技术和总体路线研判

车联网关键技术分布在“端-管-云”三个层面：“端”层面，车辆和路侧设施的智能化、网联化进程加快，关键技术包括汽车电子、车载操作系统技术等；“管”层面关键技术包括4G/5G车载蜂窝通信技术、LTE-V2X和802.11p直连无线通信技术等，直连V2X无线通信技术是目前各方竞争的焦点。“云”层面，实现连接管理、能力开放、数据管理多业务支持的车联网平台技术是核心。另外，车联网安全可能直接导致财务损失和人身伤害，车联网安全技术也成为当前的研究热点。

车联网总体技术路线向着智能化、网联化方向演进，两条路线同步推进并走向融合。车联网各项关键技术中，高性能新型汽车电子技术创新活跃，传感融合、高性能计算芯片、新型人机交互是三大技术热点。车载操作系统从单一功能向支撑智能网联综合业务发展，软件结构呈现层次化、模块化、平台化的特点。5G通信技术研发进展迅速，LTE-V2X和802.11p技术路线竞争进入关键期。车联网平台技术向开放化转变，也是未来竞争焦点。车联网安全技术整体还处于研究初期，汽车控制安全保护技术亟待突破。

图3给出了车联网关键技术发展路线，从图中关键技术的发展时间和变化节点看，车联网领域有两个技术变革的相对活跃期，第一个技术变革活跃期已经到来，主要集中在2017-2018年左右，体现在车载操作系统功能逐步丰富，向实时操作系统与信息娱乐操作系统融合方向演进，汽车电子智能化和网联化技术快速发展，V2X技术走向应用，业务平台由封闭逐步走向开放；第二个技术变革活跃期预计在2020-2021年左右,主要体现在车载操作系统发展为支持智能化控制和综合业务的服务平台，汽车电子系统支持部分/高级自动驾驶，5G技术逐步开始应用，各种关键技术围绕着智能化和网联化形成融合。技术不断发展和变革，推动车联网服务生态逐步升级。

（二）高性能新型汽车电子技术成为焦点

汽车电子技术按照功能特点和发展程度可以分成三类。第一类是利用电子系统对车辆机械系统进行管理、控制和状态显示，如动力、底盘、车身机电控制、数字仪表显示系统等；第二类是通信、运算、存储及影音多媒体等网联化、信息化功能被集成到汽车上，通过联网和服务提高车辆驾驶的舒适性和便捷性，形成车载信息娱乐系统；第三类是通过引入环境感知系统、增强的通信技术、控制决策和学习计算能力，增强汽车的智能化和网联化水平，提高汽车主动预警、辅助和自动驾驶的能力，形成环境感知、中央决策与底层控制等主动安全驾驶系统。目前，第一类汽车电子已相对成熟，创新重心转移到第二类和第三类汽车电子领域，信息娱乐、辅助/自动驾驶处于快速发展期。

高性能新型汽车电子技术不断创新，传感融合、高性能计算芯片、新型人机交互是三大技术热点。一是传感融合技术提升环境感知能力。功能互补的多种类型传感信息通过整合，实现更高精度的环境感知能力，在产品性能和成本之间有效平衡。例如将激光雷达、毫米波雷达、摄像头、超声波传感器等不同传感器通过传感融合技术各取所长，提升环境感知能力和精度。传感融合模块的性能随着所集成传感器数量的增多而提升，据IHS统计2016年全球汽车传感融合模块出货量超过500万，其中可实现6项及以上安全功能的传感融合产品的发展增速显着高于融合度较低的中低阶产品（6项以下）增速。二是基于GPU高性能芯片的异构计算技术成为自动驾驶的核心技术之一。随着汽车感应装置的增多，采集信息数据量巨大，数据处理需要与之匹配的计算资源。因并行计算处理在传感数据理解、驾驶行为决策方面的优势，适配深度学习算法的高性能GPU成为自动驾驶的关键元器件。全球着名的自动驾驶KITTI评测中，解决方案TOP5均采用GPU技术实现，基于GPU的异构计算技术等研究进展迅速。三是新型人机交互技术提升汽车驾乘感受。按照技术特点，汽车的人机交互技术可大致分为两个类别，第一类以物理实体按键、触摸屏交互技术为主，第二类以语音识别与手势识别、增强现实技术为主。目前，增强现实、语音识别、力反馈触摸屏、眼球追踪等新型人机交互技术成为发展重点。增强现实通过抬头显示等方式实现了更加安全、直观的车载导航和信息服务；力反馈通过压力、纹理的触觉反馈实现了类似物理按键的盲操作；语音交互使得人车交互更加自然和便捷，眼球追踪实现了对驾驶人疲劳程度和注意力降低的提醒。