推动我国车联网产业发展的路径研究

来源 :中国计算机报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xingzhewei1123
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  近年来,我国车联网产业发展迅速,关键技术创新不断加快,测试示范区建设初具成效,融合创新生态体系初步形成,涉及汽车、信息通信等多个行业发展以及交通运输、车辆管理等领域的数字化改造。但是,在成绩的背后也有诸多问题和挑战,包括核心技术有待突破、安全存在隐患等亟需解决。本文在梳理和总结全球车联网产业发展现状以及我国车联网产业发展现状的基础之上,研究分析了我国车联网产业发展面临的问题与挑战,并就推动我国车联网产业发展提出了相关对策建议。
  全球车联网产业发展现状
  车联网是以智能汽车、公路、终端和其他基础设施为支点,以信息通信和能源传输网络为支撑,实现智能化的服务和管理的智能空间系统。大力发展车联网,有利于汽车产业创新发展,构建汽车和交通服务新模式新业态,促进辅助驾驶和自动驾驶发展,提高交通效率、降低事故发生率、节省资源、减少污染、进一步解放生产力。
  进入21世纪以来,信息技术正加速与汽车融合,信息化改造使汽车不再是一种仅仅通过燃烧汽油提供运行动力的机器,类似的变化在汽车产业中愈发普遍。消费者不仅要求汽车安全舒适,同时还要求提高驾驶过程中的乐趣体验,在此需求下,车联网技术应运而生。
  传统汽车强国和地区早在2003年就开始布局车联网产业,例如美、欧、日等都已关注到这一极具潜力的产业,将车联网作为重要的国家级未来战略;中国也于2009年进入了Telematics时代,开始重点布局车联网。车联网产业具有产业潜力大、应用空间广、社会效益强等特点,对推动自动驾驶技术创新和应用,构建汽车和交通服务新模式新业态,促进汽车和信息通信产业创新发展,提高交通效率和安全水平具有战略意义。
  (一)全球车联网产业
  总体情况
  车联网已成为全球高新技术领域重点的发展趋势之一,产业价值潜力巨大。据BI Intelligence的预测,到2020年,全球联网汽车的市场保有量将达3.8亿台,车联网汽车的销售量自2016年至2018年间,从2100万台增至9400万台,增幅达到347.62%,市场份额达到82%;自2015年至2020年间,将在全球范围创造8.1万亿美元的收入。IHS预测,到2035年,全球自动驾驶功能汽车的销量将达2100万台。据罗兰贝格研究结果,预计2020年后,全球汽车行业将步入全方位车联网时代;至2030年,车联网产业将带动汽车行业跨越到全新时代。
  当下,美、欧、日等发达国家和地区已列好车联网、自动驾驶等技术的发展时间表。自动驾驶作为车联网技术的重要目标应用之一,其发展正在推动车联网进入新时代。奔驰、保时捷与谷歌、苹果公司已开始跨界合作,福特、沃尔沃等也宣布推出高度自动驾驶汽车的计划。目标应用技术的高速发展,推动车载终端、大数据处理、通信技术不断探索改进,向着更加智能化的方向快速发展。
  我国车联网产业发展现状分析
  当前,汽车产业正在面临着诸多技术领域的变革,未来汽车产业从生产、销售到服务的理念也面临着巨大的变革。汽车动力从传统能源转向新能源,与此同时,车联网、自动驾驶、智能网联汽车等汽车驾驶方面的创新发展,也已成为全球汽车产业的共识。我国为推动智能网联汽车以及相关行业发展现已从产业发展政策上开展了许多工作,车联网产业未来发展前景广阔。
  (一)我国车联网产业技术
  发展情况
  车联网产业涉及众多技术领域,包括自动识别技术、无线通信技术、智能化控制技术以及卫星导航等,这些技术共同作用,确保汽车与周边设备之间的通信。其中,对于特定指令的识别是车联网技术发展的核心,车联网技术中发出和接受指令的主体、指令的安全性等问题都关系到车辆能否准确、快速、有效地接受信息和指令。
  识别传感技术是车联网技术中的感知层。通过传感器、车载终端等设备,感知路况与车况,实现车辆与道路交通信息的全面感知和数据采集,为车辆进行处理提供大量的数据。这些数据信息来源很多,包括车辆与车辆,车辆与行人,车辆与道路以及交通控制信息、交通基础设施等方面的信息。
  无线通信技术是车联网技术信息交通传递的通道,是保证各种指令能够有效发出和接受的基础。传统的蓝牙设备、卫星导航设备、卫星导航系统目前都已经在汽车产品上进行了应用。卫星导航系统目前不仅能够起到无限传递信息的作用,还会对车辆周边的环境、交通信息进行整合汇总,做出最佳路径选择,为车辆从未去过的陌生环境进行分析。
  智能化控制技术是车联网技术的核心。车辆除了传统的行驶功能外,当前的汽车功能已经越来越丰富,这必然会导致车辆驾驶者必须完成更多设备的操作,先进的智能控制技术可以替代驾驶者执行很多操作,确保车辆行驶过程更加安全可控。目前的汽车电子系统中嵌入的智能化芯片,以及相应的电子电路设计都正在解决这一问题,从整体上大大提高了汽车的综合性能。
  相比于欧 、美和日 、韩在车联网技术上的发展,我国车联网技术尚处起步期,正在探索研究车联网技术突破和发展的关键问题,本土汽车企业积极与国外汽车企业合作,加强技术研发方面的合作。车联网技术在中国市场具有广泛的应用前景,可以预见未来将在汽车和客车等多种车型上进行应用。
  (二)我国车联网产业
  商业模式发展情况
  商业模式关系到产业能否高效完整地运行这一整体系统,以最优的形式满足客户需求、创造价值并且获得企业效益。目前,我国车联网产业发展尚未建立有效的商业模式,产业各方仍在思考、讨论和探索更好的商业模式。车联网商业模式根据运营主体可分为汽车制造商主导模式、移动运营商主导模式、汽车经销商主导模式,以及行业第三方主导模式,另外按照盈利方式,又可以划分为服务费模式、广告营销模式、数据增值模式等。
  汽车制造商主导模式主要以整车制造企业为主导,为汽车车主直接提供车联网服务,多以新车型的车联网技术为卖点来增加新车销量,并提供相关后续服务、营销机会。移动运营商主导模式主要依靠移动运营商的通道资源、客户基础和结算优势形成车联网商业服务模式。移动运营商既可以通过手机、车载设备也可以通过通信服务费、广告营销等合作模式获得商业效益,相关的车载费用可以通过年费或者实际需求来支付。汽车经销商在传统的汽车销售中具有非常重要的地位,通常是整个汽车企业营销网络的组成部分,能够很好地在汽车制造企业和购车客户之間进行沟通,给予消费者售前售后的服务支持,根据汽车的性能和客户需求提供定制化的服务。而第三方主导模式主要指独立于车企和移动通信企业存在的车联网服务提供商,主要适用于为多家车企或者其他有需求的用户。   目前,我国车联网的商业模式还存在一些问题,未来的技术变革有望推动商业模式变革,与此同时,商业模式创新也需要打破行业主管部门边界,进行资源的跨界整合,交通信息公开和共享程度都影响着新技术能否更好地推动商业模式发生变革。车联网在技术上与物联网技术和智能化汽车技术两大领域都有交集,在产业化发展中,许多国内汽车厂商为在短时间内抢占优势,提出以“车载终端 产品 后续服务平台”的商业模式抢占市场。在前装市场(即整车出厂时就已经装备电子产品)方面,公司系统建立在“跨终端”服务形态上,以云服务为核心,打造车载终端与互联网、手机、呼叫中心的跨平台协同应用。而在后装市场上,公司通过推出相关产品,采用官网产品预定等方式,推出基于不同理念的车联网创新型产品,帮助用户实现智能网联汽车应具有的各类功能。目前主要从汽车车况、节约油耗以及安全保护三个方面来为客户提供服务,特别是在遇到汽车故障时,车载设备能够了解故障详情和紧急程度作出相应处理,对于影响用车安全方面的自燃、爆胎等意外事件提前进行预防。
  (三)我国车联网产业
  主要参与方
  1.整车制造企业。随着汽车产业新技术的不断发展,全球各大汽车制造商纷纷投入到了车联网技术的研发和应用中。我国的汽车企业也不例外,已经陆续在与全球知名车企联合开发相关技术与服务,包括一汽、广汽、上汽、北汽等在内的众多汽车制造企业都成立了各自的智能网联汽车研发部门。
  2.移动运营商及互联网企业。作为传统的通信网络运营商,在当前向终端服务转型的大方向下,移动运营商也看到了车联网未来的发展潜力,将智能网络布局作为各自的业务重点。2G时代的汽车能实现基本的SOS等功能,3G时代网速加快迎来车联网快速发展期,4G网络使车辆的娱乐功能获得了快速发展,自动驾驶和智能交通得以发展。目前5G已经成为解决车联网技术中心通信延迟和信号不稳定的最佳方案,因此各大移动通信运营商也将5G与车联网业务发展紧密联系在一起。
  3.车联网产业联盟机构。为进行跨行业资源整合,推动产业协同创新,我国还成立了车联网行业联盟机构。联盟中设立了车载感知、智能决策与控制、V2X通信、数据平台、信息安全、政策法规、测试示范、商用车等工作组,并开展政策法规、关键技术研发、标准法规、示范和产业推广等工作,联盟未来将作为行业机构在车联网产业发展中起到重要的推动作用。
  我国车联网发展面临的问题
  (一)核心技术短板多
  车联网产业链包含汽车制造、车联网平台、车载信息终端制造、感知芯片及硬件设备制造、网络运营、定位服务、应用平台、内容提供等诸多环节,每个环节都涉及大量核心技术。从应用对象看,车联网技术可以分为车内网技术、车际网技术、车载互联网技术;从体系结构看,车联网技术可以分为感知执行层、接入与传控层、协同计算控制层和应用层。这些核心技术是车联网产业发展的基石。
  近几年我国车联网技术快速发展,但与发达国家相比,核心技术领域存还存在明显短板。同时,我国欠缺汽车电子技术领域的自主创新和生产能力,在车联网的核心硬件设备中,毫米波雷达、高端前视摄像头、远红外夜视等还都只能完全依赖外国产品,国内没有具有自主知识产权的企业和产品;在中央决策控制、智能终端操作系统和环境感知及数据融合等关键性软件技术方面,我国也还处于初步探索阶段,技术水平和产品性能与国际领先水平差距显著。此外,国内市场上的车联网产品层次较低,高技术产品匮乏,低品质产品同质化现象较为严重,缺乏高技术层次的突破,影响核心竞争形成。
  在现代产业体系中,核心技术的缺失意味着商业利益的转让和行业话语权的让位。未来几年,全球车联网产业将进入普及和加速发展阶段。为了预防高附加值板块向外流失,保障我国车联网产业快速、健康、安全发展,我国必须弥补核心技术领域的短板,用更多更强的核心技术抢占世界车联网产业布局中的核心地位。
  (二)商业模式不够清晰
  商业模式是企业创造价值的完整逻辑和体系。商业模式不清晰意味着单个企业将面临更多来自产业链和市场的不确定因素,众多企业的不确定因素叠加会导致整个产业链更加不稳定和脆弱。在传统的汽车产业商业模式中,汽车制造商是核心,其他设备和产品供应商围绕汽车制造商开展生产活动,形成产业链,供应商的利润来自汽车制造商,而汽车制造商则是唯一直接面对用户的企业。但是,车联网带有鲜明的互联网色彩,其盈利模式可以与现有汽车产业完全不同,汽车制造商、服务和应用提供商、数据提供商等都可以直接面对客户,直接获取利润。
  车联网的商业模式要以建立汽车制造商、零部件商、互联网企业之间的互联关系和合理的利益分配机制为基础,在我国,一些因素阻碍着这种机制的建立。首先,从汽车使用角度看,我国拥有全世界最多的汽车品牌和数量,大而杂对车联网产业的发展造成一定困扰。其次,当前我国乘用车市场车联网应用产品面临一定的供需矛盾。虽然产品种类繁多,但多数应用都集中在信息娱乐和远程服务两个方面。这种供需矛盾直接造成应用提供商的盈利困难。
  (三)数据壁垒影响产业发展
  政府部门的数据开放和共享是车联网产业发展的政策基础。相比我国车联网产业的快速发展,我国政府数据整合、公开和共享步伐还较为滞后,成为阻碍车联网产业发展的重要因素之一。
  在我国,涉及车联网产业发展的汽车、道路、安全、网络等数据分属工信、交通、公安和国土资源等不同部门管理,数据多源管理、数据分散、整合和共享困难都是阻碍我国车联网产业发展的行政因素。目前,国家部委和地方政府的相关职能单位之间还没有建立起完善的车联网数据整合和共享机制,造成政府部门的大量数据资源浪费,而车联网产業发展却苦于数据壁垒造成的数据短缺。为了避免数据壁垒进一步阻碍车联网产业发展,我国亟需快速建立一套科学安全的车联网数据收集和共享机制。
  (四)国产品牌整车企业   支撑能力不足
  虽然带有鲜明的互联网色彩,但汽车依旧是车联网产业链的核心。在日益激烈的车联网市场竞争中,我国自主品牌汽车与国外品牌和合资品牌相比,劣势较为明显。
  一方面,国内自主品牌整车企业的技术集成能力较低,对车联网产业发展造成一定负面影响。在车联网产业链中,整车厂需要对汽车的硬件和软件控制进行一定的适应性开发,最理想的方式是在独立的产品平台上采用完整的开发流程进行全新的开发。但是,目前我国自主品牌汽车企业开展适应性开发能力都较低,性能匹配能力和技术集成能力都不足,普遍通过对现有车型进行改装完成产品开发,对车辆性能和车联网性能都有负面影响。
  另一方面,我国自主品牌汽车以中低端产品为主,降低了车联网产业的国际谈判能力。我国自主品牌汽车缺乏适合搭载车联网的高端车型,因此很难和国际供应商形成地位对等的先期协同开发。同时,国际大型整车企业和国外供应商主宰着车联网市场。
  此外,国内自主品牌实力不足直接制约了国内供应商的发展。目前,我国供应商已经很难介入国外供应商和合资及外资品牌的长期合作关系,只能寄希望于国内自主品牌。但车联网产品前期的应用成本较高,自主品牌的档次低、产品销量少并且分散,对高技术水平应用的消费能力十分有限,一定程度上给国内供应商的发展造成了困境。
  推动我国车联网产业发展的对策
  (一)突破关键技术
  建议统筹利用国家各类科技资源,推进关键技术研发和产业化,在汽车电子、车载通信、自动驾驶、大数据及云平台、安全与能效应用等方面实现突破。具体来说,首先是物联网技术应用。其次是通信技术开放及升级。最后是云计算技术升级。车联网需在大数据收集、挖掘及分析的云计算技术体系上取得突破。
  (二)明确商业模式
  车联网可以探索提供三种服务,第一是基础通信服务,依托4G或蜂窝物联网模块,确保数据的及时有效的交互;第二是内容及娱乐服务,为用户提供车内的各类音乐、视频、游戏等娱乐服务,以及购物、维修、导航等内容服务;第三是生态关联服务,为用户提供以交通出行为核心的。针对车联网商业模式中的第三方主导模式,可以探索“精准广告”或“大数据定价”方式。“精准广告”方式是利用车联网的车内屏幕做文章,包括广告植入和地图导航,广告上可以利用开机画面直接植入广告,也可以通过在线电台和在线音乐中插播广告的方式实现。“大数据定价”方式则是以车辆状态及车主行为大数据为基础主要针对保险业提供数据支撑。数据经车联网平台商整合分析后可打包给保险企业以方便其实施精准保险费率定价,而保险企业为此数据付费。
  (三)提高信息安全
  车联网信息安全包括四种,分别是系统安全、应用安全、网络安全和数据安全,其中保证数据安全是整个车联网信息安全中最重要的挑战。建议加强安全技术研发与应用,建立健全车辆信息和功能安全防护体系,建设汽车信息安全应急响应体系,加强安全管理。加强数据安全和用户个人信息保护,推动数据有序开放共享,保障关键环节网络和信息安全。
  (四)加强统筹协调
  工业和信息化部会同国家发展改革委、财政部、公安部、交通部等20个部门,在国家制造强国建设领导小组下组织成立了车联网产业发展专项委员会。建议进一步发挥好车联网产业发展专项委员会的作用,推动跨行业、跨部门的统筹协调,合力推动解决政策法规、技术标准、基础设施、管理制度等方面的问题,营造有利于产业发展的环境,加强对产业发展的规范和引导。由车联网产业发展专项委员会牵头,建立一套科学安全的车联网数据收集和共享机制,解决数据壁垒问题。进一步发挥IMT-2020(5G)推进组中蜂窝车联工作组(C-V2X工作组)的作用,全面负责组织开展LTE-V2X和5G-V2X的技术研究、试验验证和产业与应用推广等工作。
  (五)开展国际合作
  积极开展车联网标准法规、共性技术、规划政策、测试示范等方面的交流合作。借鉴国外发展经验,積极吸收利用国外先进技术与创新资源,支持国内外高校、科研机构和企业加强合作,补齐短板,提高自主品牌整车企业国际竞争力。
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