车联网定义及发展方向浅析

国际智能交通系统（ITS）经过多年发展，近年来理论上有两个重要突破：一是对智能交通系统的战略目标（总体发展目标）已经有比较清晰的认识，即，实现"车路一体化"的信息整合、实时管理；二是对实现这个目标的关键环节已经有高度的共识，即，发展车联网（汽车移动物联网）。

因此，构建车联网已成为当前各国智能交通建设的重中之重。但是，对于如何实现车联网，目前还没有取得突破--人们普遍认为其技术、市场、标准、商业模式都有欠缺。

为什么车联网步履艰难？很多人认为是缺乏统一管理、统一规划。其实这并非问题根源，例如有些国家很早就有统一管理、统一规划，如美国政府2004年即出台VII（车路一体化）计划作为国家目标，但它们的车联网建设至今并没有根本性突破。

那么，车联网难题的根源究竟在哪里？我们认为，根源在于对车联网认识的混乱与失误--偏离了物联网的方向。通俗说就是：现在热炒的车联网并非车联网，因为，它们不符合新一代网络--物联网的基本特征。

只有正确认识什么是车联网，车联网的技术、市场、标准、商业模式才能取得质的突破。下面我们具体分析。

一、目前对车联网的认识存在方向性偏差

1、对车联网认识失误的主要表现

目前热炒的车联网，实质只是互联网或车载通信系统。具体说，对车联网的认识失误主要表现在两方面：

（1）混肴了车联网、互联网、车载通信系统三者的区别

许多人认为车联网并无严格定义，认为它只是以汽车为节点的通信网络系统。这种观点只看到事物某些表面，没有看到本质--实质是混肴了车联网、互联网、车载通信系统三者的区别，从而给人以错误导向：以为只要应用网络、应用车载通信系统就是车联网。

实际上，它们三者既联系、又区别。车联网是网络，也是车载通信系统；但是网络与车载通信系统并非都是车联网--只有符合物联网本质的网络与车载通信系统才是车联网。

由于搞乱了车联网基本概念，结果凡是与网络、与车载通信沾边的事物都成了车联网--正如人们所说，"车联网是个筐，什么都往里装"。但是对于真正的车联网，反而让人们看不清了--正如人们所说，目前车联网"犹如雾里看花、一团乱麻"。

（2）对车联网的性质缺乏足够的重视

车联网是一种车辆管理网络、交通管理方法。对于这个性质，人们理论上大都比较明白，但是实践中缺乏足够的重视。

车联网虽然具备强大的信息服务功能，但从根本上看，它是车辆管理网络、交通管理方法，国家公安交通管理机构是车联网建设与管理的关键和主角。产业部门总体看是配角，它应当首先根据交通管理行业的需求提供技术支撑，在此基础上再考虑如何融入其它领域的应用需求。

这是因为，车联网不是自由联盟，可以随便参加或退出。它是涵盖所有动态车辆的一个周密的管理系统。离开这一点，所谓车联网就只是一盘散沙，对解决交通难题（从整体看）没有多少意义，至少不会起到决定性、关键性的作用。

对车联网的性质缺乏足够的重视，必然严重干扰技术路线的设计与选择--片面注重对司机的服务需求，不能充分考虑国家车辆管理、交通管理的实际需求。

2、对车联网认识失误的主要原因

主要是因为没有正确理解车联网的本质特征。

（1）要正确理解传感概念--信息的传输与感知

车联网的车载终端是传感设备，具备感知功能（是感知层）。所谓传感，包括信息的传输与感知两方面。

但是，实践中很多人只注意到传输、忽视了感知，甚至是将传输视为传感、将被感知视为感知。

例如，很多人认为，车载终端采用RFID（射频通信）或智能手机就是具备感知功能。这实际是说：只要车载终端采用信息传输设备，或者说它的信息可以被外界所认识，就是具备感知功能。这种观点混肴了"传输"与"传感"、"感知"与"被感知"的区别。我们知道，世间万物都可以被人所认识，难道能说世间万物都具备感知功能吗？显然不能。

（2）感知的实质是主动的监测、管理

众所周知，物联网只是通俗提法，其技术本质是传感网--终端设备具备感知功能。这里所谓的感知，实质是一种监测、管理方法--指终端设备主动对管理对象及管理过程进行监测、认知和执行（采取措施）的一个智能化管理过程。通俗说，就是终端设备直接具备对事物的主动监测、分析、认识、管理的功能。

（3）车载终端直接具备车辆管理功能

车联网既然属于物联网范畴，那么它必然需要遵循物联网的本质，即，车载终端需要具备感知功能--成为感知层。

那么，车载终端具体要感知什么？由于车联网是车辆管理网络，所以，所谓感知就是指对车辆管理过程的感知。即，车载终端具有人工智能--能够主动监测（判断、评估）车辆管理的过程及效果，并自动采取必要的针对性措施予以解决。

通俗说，所谓车载终端具备感知功能，就是直接具备车辆管理功能。可见，它是一个主动监测、主动管理的车载技术系统。

3、对车联网认识失误的严重后果

对车联网基本概念的认识失误，导致了严重后果：第一，导致车联网战略方向的失误--找不到正确的研究方向、技术路线、技术标准、商业模式；第二，导致车联网建设实践的盲目性--名为发展车联网，实是发展互联网或车载通信系统。

如何解决这些问题，下面我们进行一些探讨分析。

二、车联网定义

1、以物联网理论为指导研究、认识车联网

任何科学的事物都有严格的定义。车联网作为新一代网络，并非没有严格的定义。实际上我国对车联网概念早已有清晰的原则性表述--温家宝总理2010年《政府工作报告》关于物联网的名词解释，早已为车联网定义指明了方向。

《政府工作报告》关于物联网的解释是："物联网是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它是在互联网基础上延伸和扩展的网络"。

根据《政府工作报告》关于物联网的定义，车联网的定义可以这样概括：车联网是物联网的具体应用。具体说，它是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何车辆与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

2、从实践的需求研究、认识车联网

有人认为，根据物联网理论研究、定义车联网不一定恰当，因为车联网比较特殊，应当以实践的需求界定车联网定义。

实际上，无论从哪个角度定义车联网，都需要从实际出发。即，从车联网和解决交通问题的实际出发。否则，我们的理论必然是错误的，实践必然是盲目的。

从实际出发，关键在抓住两个问题：

（1）抓住车联网的方向

即，抓住车联网、互联网、车载通信系统三者的区别，不可混为一谈。它们都可以用于解决交通问题，但目标、用途不同，是既联系、又区别的不同类别的实践。

方向是第一位的问题，方向错就一切错，实践中就好比无的放矢，虽然热闹，但是没有多少实际意义。

（2）抓住车联网的工作目标--"车路一体化"

车联网的工作目标，就是它要解决的问题、达到的效果。

车联网具有强大的功能，实践中能够解决多方面问题，但从根本上说，它是以"车路一体化"的信息整合、实时管理为目标的一种技术方法。这个目标是车联网的出发点、落脚点--没有这个目标，国家就没有必要发展车联网。

所谓"车路一体化"，即，集成车辆与道路交通的所有相关信息（特别是车路协同、车车协调方面的实时信息），将它们整合为一个有机整体，实时进行科学管理及相关服务。

有人认为，互联网或一般车载通信系统也能实现"车路一体化"。这种认识是片面的。它们只能对部分车辆或局部地点实现"车路一体化"。这种"车路一体化"与车联网的普遍或全面的"车路一体化"不是量的差别，而是质的差别。即，它们实质上不是一个层次的概念，而是完全不同的两类工作目标。

所以，判断车联网的定义是否正确，关键看其是否适应"车路一体化"的需求。离开对目标的考量，无论是讨论实践的需求、还是讨论车联网定义，都没有客观标准，都只能是主观臆断。

3、关于车联网定义的主要内容

总之，并非只要与车辆联网、通信就是车联网。车联网有其特定含义，其技术方法与工作目标都不同于互联网或一般车载通信系统--它是互联网的延伸和扩展，其基本特征是车载终端采用信息传感设备（是感知层），属于新一代网络物联网范畴。

具体说，车联网定义主要包括以下5方面：

（1）车联网的本质特征是车载终端具备感知功能

正确认识车联网，关键在正确理解车载终端是感知层。对此，前面已有比较详细的分析，这里不再重复。

通俗说，车载终端具备主动监测、管理功能，是车联网区别于互联网和一般车载通信系统的本质特征。否则，就没有车联网（只能说它是互联网，或只是一般的车载通信系统）。

（2）车联网的任务是把任何车辆与互联网连接起来，进行信息交换和通讯

所谓任何车辆，包括所有地点的所有动态车辆。即，车辆只要参与国家道路交通，就要纳入车联网系统，无论它在哪里。

所谓信息交换和通讯，包括车与路、车与车、车与交通管理机构之间等多方面的信息双向交换和通信。

（3）车联网的目的是完善动态车辆管理

车辆是交通的细胞，完善动态车辆管理--有效实现对任何车辆的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理，是实现智能交通"车路一体化"战略目标的重要前提、基础和关键。

（4）车联网的技术关键在车载终端具备感知功能

车载终端具备感知功能，不仅是车联网的本质特征，而且是技术关键。因为这是完善动态车辆管理、确保任何车辆有效纳入车联网的必要条件。

众所周知，并非任何车辆都愿意被管理。但车联网是车路协同、车车协调、有机配合的社会化管理系统，在这个系统中，任何车辆的行为都不是孤立的，都关系到管理系统整体的有效性、关系到交通整体的安全与效率。所以，只有根本完善动态车辆管理（实现对任何车辆的有效监管），才能落实车联网的工作目标--全面实现"车路一体化"的信息整合、实时管理。

为此，不仅要加强路面监控（但这只是事后补救措施，不能根本解决问题），更要从源头完善动态车辆管理。让车载终端成为主动监测、主动管理的技术系统，是完善车辆管理的治本方法。

互联网以及一般的车载通信系统为什么不能实现车联网的目标？从根本上讲，就是因为它们不能根本解决动态车辆管理难题。即，它们不能保证将任何地点的任何车辆（特别是非法车辆及不够自觉的车辆）可靠、有效、普遍纳入联网监管系统。

（5）车联网的性质是车辆管理、交通管理

许多人认为车联网只是一个信息服务系统。例如，他们认为车载通信、卫星导航、不停车收费等服务系统就是车联网。这种认识比较片面。实际上这些系统仍然属于互联网范畴。

从根本上看，车联网是车辆管理网络、交通管理方式。这是因为，一方面，它主要的、基本的用途是车辆管理、交通管理；另一方面，没有完善的车辆管理为基础，就不可能全面、良好地解决交通信息服务的问题。

例如，依靠互联网和一般车载通信系统，也能解决对大部分车辆的信息管理、信息服务问题，但是不能全面解决问题，尤其不能适应"车路一体化"的信息管理及服务。而车联网则不同，正因为它能够根本完善动态车辆管理，所以，才能更好、更全面、更有效、更简便地整合、解决信息管理及服务问题。

所以，说车联网是车辆管理网络、交通管理方式，并非否认它也是信息服务网络、服务方法。实际上，相对于其它的信息服务网络、服务方法，车联网的信息服务能力更强大、更完善--能够更全面、更有效、更简便地解决对所有动态车辆的信息管理、信息服务问题。

总之,车联网、互联网、车载通信系统都可以用于车辆管理、交通管理、信息服务，但它们绝非同类技术--技术方法、工作目标、效果效率都是本质的区别，不可混为一谈。

三、车联网是国家智能交通系统基本建成的主要标志

车联网的建成，说明"车路一体化"的信息整合、实时管理基本实现，这是一个里程碑--是国家智能交通系统基本建成的主要标志，将最大限度保证道路交通的安全与效率。

但是，建设车联网关键要抓住其技术本质。否则，就不可能实现车联网。美、欧、日多年来没有质的突破就是前车之鉴。

四、目前制约车联网建设的主要技术因素

目前制约车联网建设的主要技术因素是没有具备感知功能的车辆管理工具（电子车牌）。

1、车联网的车载终端应当是车辆管理工具

车联网是车辆管理网络、交通管理方法。这个性质决定了其车载终端必然是车辆管理工具（俗称电子车牌）。这是因为：

第一，身份管理是车辆管理、交通管理的重要前提和基础，而身份管理是法规性管理，需要法规性管理工具。其它车载终端不论功能是否恰当，原则上都不能应用于车辆身份管理。

第二，实践中，其它车载终端（不具备身份管理功能的车载终端）也不可能有效普及或可靠应用于所有的车辆。

2、这个车辆管理工具应当具备感知功能

前面说到，车载终端具备感知功能是车联网的本质特征。所以，这个车辆管理工具需要具备感知功能。可见，这是新一代车辆管理工具--直接具备车辆管理功能的电子车牌。

3、目前的电子车牌、车载终端普遍不具备感知功能

"一代"电子车牌（RFID）不仅不具备感知功能，而且不具备计算机联网功能。显然，依靠它不可能实现车联网。

目前国内外的其它车载终端方案（车载计算机系统、通信系统）虽然具备计算机联网、信息交换等功能，但它们不具备对车辆管理过程的感知功能。显然，依靠它们也不可能实现车联网。

五、"二代"电子车牌是实现车联网的正确途径

1、它是车牌与车载终端设计思想的质的突破

"二代"电子车牌的设计思想是让电子车牌直接具备车辆管理功能。这个设计思想突破了车牌（包括电子车牌）只是一个信源系统、只能被识别的百年不变的思维模式，使电子车牌成为名符其实的车辆管理工具--主动对车辆进行监管。

可见，这是车牌与车载终端设计思想的质变。这使"二代"电子车牌既不同于RFID电子车牌，也不同于其它车载终端--它不仅具备计算机联网、双向通信等功能，而且具备了对车辆管理全过程的感知（监测、认识、管理）功能。这完全符合物联网的本质特征。所以，它能够适应车联网建设的需求。

关于"二代"电子车牌的技术特点，概括说，它是一个以微电脑为核心，以无线通信、信息显示和车辆管理（感知）技术为基础车载技术装置。其具体特点，请参见《智能交通》2010-12期，或《物联网世界》2010-4期，或专利文件（发明专利名称"机动车辆身份防伪装置及方法"）。这个方案只是核心技术（技术原理、主要框架），其细节还需要根据国家交通管理、信息管理及服务的具体需求予以充实、完善。

2、车联网的实现并不遥远

（1）由互联网与车载通信系统迈向车联网，只有一步之遥

目前，互联网与车载通信技术已经为车联网奠定了良好基础。实际上，车联网的大部分技术都是移植于它们。从这个角度说，由它们向车联网迈进，只有一步之遥。但这一步是脱胎换骨--需要技术方法的质的突破。

由于车联网是一个庞大的系统工程，所以，这一步也会遇到许多史无前例的难题。但是，只要走出脱胎换骨这一步，车联网的路途就在脚下，就走向了正确的方向。

（2）"二代"电子车牌找到了实现车联网的正确途径

前面我们从不同的角度概括分析、说明这个论断。但是，详细说明不仅涉及技术问题，更涉及智能交通、物联网、车联网、互联网、车载通信、交通管理、车辆管理等领域一些深层次理论。这里只能概括探讨说明，不可能全面展开。

不过，只要我们深刻领会温家宝总理2010年《政府工作报告》关于物联网的定义，抓住传感设备（感知）这个本质特征，以及抓住智能交通系统的总体发展目标，就能正确认识车联网，就能认识实现车联网的技术关键是"二代"电子车牌，就能实现车联网技术、市场、标准、商业模式的跨越式突破。

六、"二代"电子车牌的意义

"二代"电子车牌具有重要的战略意义。

1、对于道路交通管理，它具有划时代的意义

它的推广普及，标志着道路交通管理进入新一代网络--物联网（车联网）管理的时代。相对于互联网管理方法和一般的车载通信管理方法，这是交通管理模式、方法、效果、效率的划时代的突破。

2、在新一代网络和智能交通建设的国际竞争中，它具有后来居上、跨越式突破的意义

"二代"电子车牌为我国在新一代网络和智能交通建设的国际竞争中后来居上、跨越式赶超发达国家提供了现实的可能性。

发达国家的车联网建设虽然起步较早，但一直没有质的突破--至今没有找到实现车联网的正确途径，无法落实智能交通"车路一体化"的信息管理及服务的国家目标。

"二代"电子车牌解决了这个问题，其核心技术我国拥有完全自主知识产权。抓住它，我国就能率先实现车联网和交通管理的跨越式突破，就能在新一代网络和智能交通建设的国际竞争中后来居上。否则，就会失去跨越式赶超发达国家的历史机遇。

七、"二代"电子车牌的必要性取决于智能交通的战略目标

有人认为，我不懂物联网、车联网，也不明白它们与互联网、与车载通信系统的区别；我只知道RFID电子车牌功能十分强大，难道还有必要再发展新一代电子车牌？还有人认为，关于车联网的定义还会有争论，是否需要发展"二代"电子车牌现在还难以定论。

对于这些问题，应当这样看：相对于国家目标，RFID的功能远远不足，发展新一代电子车牌势在必行。具体说：应当选择哪类电子车牌方案，从根本上讲，既不取决于理论，也不取决于主观愿望，而是取决于国家交通发展战略、交通管理的工作目标。即，取决于社会需求、实践需求。

1、技术路线、技术方法应当服从、服务于国家战略

离开对国家目标的考量，无论是判断技术需求，还是评断技术路线、技术方法的优劣，都没有客观标准。

2、对车联网的争论，不能改变国家战略目标

即，无论怎样定义车联网，都不能改变国家建设新一代智能交通系统，实现"车路一体化"的战略目标。

3、只有"二代"电子车牌能够适应国家战略目标

"二代"电子车牌有多项世界首创，其中两项创新是将计算机和双向通信设备应用于车辆管理工具。众所周知，这两项技术的功能、作用、效果、效率与RFID根本不是一个数量级（不知超越RFID多少倍）。可以说，凡是计算机和双向通信设备可以解决的问题，它都可以解决。所以，"二代"电子车牌能解决交通管理、信息服务领域几乎任何需要解决的问题。

总之，车联网怎样定义并不重要，关键是需要解决交通难题，需要落实国家交通发展、交通管理的战略目标。这些都需要车辆管理工具的质的突破与创新--采用计算机和双向通信技术。

所以，"二代"电子车牌的推广普及是大势所趋。笔者希望更多的人来加入对车联网定义及系统架构的探讨，以尽早确立车联网在我国的发展方向和技术类型，也欢迎与笔者联系探讨二代电子车牌的产业化之路。

参考文献：

[1]温家宝总理，2010年《政府工作报告》.

[2]《激辩物联网》，CCTV财经频道"对话"节目（2010-11-7）.

[3]杜豫川，孙立军.《车路一体化--推动交通行业未来发展的技术方向》.