驾驭车联网的力量:深入车联网网络架构

简介: 车联网,作为移动互联网之后的新风口,以网联思想重新定义汽车,将其从简单的出行工具演化为个人的第二空间。车联网涵盖智能座舱和自动驾驶两大方向,本文将从车联网基础网络角度带您深入探讨车联网的网络构架。


车联网网络架构概览


车联网的整体网络架构可划分为无线侧、有线侧和服务端三个部分,各自包含关键组件,共同构建出强大而稳固的网络基础。



01、通信基石:无线侧


无线侧扮演着连接汽车与外界的纽带作用。以下是其中的几个关键组件: 

4G/5G网络: 作为车联网的通信基础,通过4G/5G网络实现车辆之间的即时通信,将行车数据传输至云端。从技术上讲,这里的4G/5G网络与我们日常使用的4G/5G蜂窝网络为同一网络,但运营商会采取一些优化措施,例如,提供专用网络切片,针对不同的车辆和应用场景,提供定制的网络资源和优化配置。

T-Box(车载通信盒):作为车辆的智能通信枢纽,集成了通信、计算和控制功能,安装在汽车内部,负责与车内系统和云端进行高效通信,实现远程控制与监测。

APN:4G/5G网络连接通常需要配置APN,即接入点名称。APN是一种网络接入技术,决定了车联网终端过哪种接入方式来访问网络。通过配置不同的APN,对Telematics、FOTA和娱乐服务等不同类型的流量进行识别和隔离,确保各类数据有自己独立的通道,提高了网络的安全性和可管理性。

P-GW(Packet Data Network Gateway)技术:P-GW充当蜂窝网络的终结点,负责将车辆终端的数据与互联网或私有专网进行打通。它扮演了数据传输的网关角色,确保车辆能够与互联网服务进行通信。



02、稳固支撑:有线侧


为了确保数据的稳定传输,有线侧提供了可靠的支撑: 

MPLS VPN:提供私有专网服务,用于安全、高效地传递车辆控制数据,确保信息的可靠性。

Internet:车辆通过4G/5G网络能够与移动运营商的互联网建立连接,使车辆能够访问互联网上的各种服务和资源。同时也可以通过Internet实现与云端服务的即时通信,获取实时的数据和执行远程操作。



03、智慧指挥:服务端


服务端是车联网的智慧大脑,承担了数据处理和管理的关键任务:

FOTA服务器:是空中固件升级的关键组件,负责向车辆终端提供空中固件升级服务,实现对整车系统的灵活、高效维护。

TSP服务器:作为远程信息服务平台,允许车企和车辆所有者通过手机APP或其他远程终端设备,实时监控车辆的状态、位置和性能,远程控制车辆的功能。




业务流解析


为了更好地理解车联网的运作,我们将从访问TSP服务器、FOTA服务器、互联网这三个不同数据流向的业务流进行梳理。



1、车辆信息与控制(Telematics) 

连接方式:通过T-Box、4G/5G网络和MPLS VPN,实现车辆与云端TSP Server的实时连接。

业务逻辑: T-Box内置由运营商提供的SIM卡,通过蜂窝网络连接到边缘云,边缘云经由MPLS VPN与TSP服务器建立通信通道。此连接用于传输车辆信息,如位置、速度、状态等,以及执行远程控制命令。用户通过手机端APP发送控制命令,TSP后台发出监控请求指令到车载T-Box,车辆获取到控制命令后通过CAN总线发送控制报文,最后反馈操作结果到用户的手机APP上。


2、 固件升级

连接方式:利用4G/5G网络和Internet,车载主机与云端FOTA Server进行连接。

业务逻辑: FOTA Server部署在云端,车辆通过蜂窝网络连接到边缘服务器,再通过Internet连接到FOTA Server,确保连接的安全性和私密性。通过FOTA链路,车辆能够远程接收、下载并安装新的软件固件,实现对整车系统的升级。


3、娱乐服务(Entertainment)

连接方式:访问互联网。

业务逻辑:通过互联网连接,车辆能够访问丰富的娱乐服务,为驾驶者和乘客提供更加丰富的行车体验,例如在线音乐、视频流、社交媒体等娱乐内容。

  

随着车联网的崛起,汽车已经不再是简单的机械交通工具,而是融入了先进的网络技术,成为一个智能、网联的移动空间。本文深入探讨了车联网的网络架构,从无线侧、有线侧到服务端的三大部分,为读者呈现了一个完整而复杂的网络体系。随着车联网技术的不断演进,不断深入探索、赋能车联网的发展。我们可以期待在未来看到更多智能、便捷、安全的汽车服务,为出行增添更多乐趣和便利。

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