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智能網(wǎng)聯(lián)汽車是智能移動空間和應用終端的新一代汽車，是汽車行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級的重要突破口，通過將網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、人工智能、邊緣計算等技術(shù)融入到汽車當中，把汽車從純機械的產(chǎn)品，轉(zhuǎn)變成電子信息系統(tǒng)所控制的智能產(chǎn)品，也大大拓展了汽車產(chǎn)業(yè)的邊界。同時，智能網(wǎng)聯(lián)汽車是推進交通強國的重要載體，也是構(gòu)建智慧出行服務的核心要素，在保障交通安全和出行效率的同時，降低車輛行駛能耗，實現(xiàn)基于自動駕駛的共享出行。隨著智能化、網(wǎng)聯(lián)化的推進和產(chǎn)業(yè)升級，智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)環(huán)境、供應鏈生態(tài)、消費市場等都不斷向好。

一、政策環(huán)境

2015以來，隨著5G等相關(guān)通信技術(shù)的不斷普及，為推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展，各級政府部門相繼制定了一系列政策法規(guī)和標準體系，打通汽車、通信、交通等各方面關(guān)聯(lián)方協(xié)同發(fā)展。

1. 頂層設(shè)計

2015年9月，繼《中國制造2025》發(fā)布后，國家制造強國建設(shè)戰(zhàn)略咨詢委員會發(fā)布《〈中國制造 2025〉重點領(lǐng)域技術(shù)路線圖》，首次從國家戰(zhàn)略層面提出“智能網(wǎng)聯(lián)汽車”概念，按照智能汽車的發(fā)展水平、自主化率、門檻標準進行了4個階段的規(guī)劃，從需求、目標、發(fā)展重點、應用示范重點、戰(zhàn)略支撐與保障五個緯度進行分析和描繪，分別形成了從2015年到2025年、同時展望2030年的詳細技術(shù)路線圖。

2021年2月，中共中央、國務院印發(fā)《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》，其中第五點明確提出，推進綜合交通高質(zhì)量發(fā)展，要“提升智慧發(fā)展水平。加快提升交通運輸科技創(chuàng)新能力，推進交通基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化、網(wǎng)聯(lián)化。推動衛(wèi)星通信技術(shù)、新一代通信技術(shù)、高分遙感衛(wèi)星、人工智能等行業(yè)應用”，“加強智能化載運工具和關(guān)鍵專用裝備研發(fā)，推進智能網(wǎng)聯(lián)汽車(智能汽車、自動駕駛、車路協(xié)同)、智能化通用航空器應用。”

2. 行業(yè)規(guī)劃

隨著汽車信息通訊、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)深度融合，智能網(wǎng)聯(lián)汽車已經(jīng)進入技術(shù)快速演進、產(chǎn)業(yè)加速布局的新階段。行業(yè)規(guī)劃相關(guān)政策文件助力中國智能汽車創(chuàng)新發(fā)展整體部署和戰(zhàn)略落地，為中國智能汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展制定了清晰的路線圖。

2020年2月，發(fā)改委、工信部等11個部門聯(lián)合印發(fā)《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》，提出到2025年，中國標準智能汽車的技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)生態(tài)、基礎(chǔ)設(shè)施、法規(guī)標準、產(chǎn)品監(jiān)管和網(wǎng)絡(luò)安全體系基本形成。同時，實現(xiàn)有條件自動駕駛的智能汽車達到規(guī)?；a(chǎn)，實現(xiàn)高度自動駕駛的智能汽車在特定環(huán)境下市場化應用。

2020年11月，《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖2.0》發(fā)布，闡述中國智能汽車創(chuàng)新發(fā)展整體部署和戰(zhàn)略落地，為中國智能汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展制定了清晰的路線圖，深化完善了“三橫兩縱”的技術(shù)架構(gòu)，涵蓋車輛關(guān)鍵技術(shù)、信息交互關(guān)鍵技術(shù)和基礎(chǔ)支撐關(guān)鍵技術(shù)(“三橫”)以及車載平臺和基礎(chǔ)設(shè)施(“兩縱”等重點方向)，新增系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)、車路協(xié)同技術(shù)、安全技術(shù)、人工智能等關(guān)鍵技術(shù)。汽車產(chǎn)業(yè)正發(fā)生百年來最深刻的變革，電動化僅僅是序幕，而智能網(wǎng)聯(lián)是未來競爭的焦點。

2021年7月，由工信部、公安部和交通運輸部聯(lián)合印發(fā)的《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試與示范應用管理規(guī)范(試行)》出臺，旨在推動汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化技術(shù)應用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，規(guī)范智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試與示范應用。

2021年8月，工信部發(fā)布《關(guān)于加強智能網(wǎng)聯(lián)汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準入管理的意見》，明確汽車數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、在線升級等管理要求，指導企業(yè)加強能力建設(shè)，嚴把產(chǎn)品質(zhì)量安全關(guān)，切實維護公民生命、財產(chǎn)安全和公共安全。

3. 基礎(chǔ)支撐

智能網(wǎng)聯(lián)汽車是5G與垂直行業(yè)深度融合的典型應用之一。5G網(wǎng)絡(luò)憑借其低時延、高可靠等特征，有效提升智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息采集、傳播、處理和利用能力，提高道路交通安全水平。

2020年3月，工信部發(fā)布《關(guān)于推動5G加快發(fā)展的通知》，其中提出促進“5G 車聯(lián)網(wǎng)”協(xié)同發(fā)展，推動車聯(lián)網(wǎng)無線通信技術(shù)標準的研制及研發(fā)驗證。隨著新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，自動駕駛系統(tǒng)能夠應對更為復雜的城市交通路況，并在遭遇雨雪和臺風等極端天氣時及時調(diào)整車輛行駛狀態(tài)，降低交通事故發(fā)生的幾率。

4. 試點城市

2021年5月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳、工信部共同發(fā)布《關(guān)于組織開展智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施與智能網(wǎng)聯(lián)汽車協(xié)同發(fā)展試點工作的通知》，確定北京、上海、廣州、武漢、長沙、無錫等6個城市為智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施與智能網(wǎng)聯(lián)汽車協(xié)同發(fā)展第一批試點城市，進一步加快產(chǎn)業(yè)間的融合升級。

二、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展情況

智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)是汽車、電子、信息通信、道路交通運輸?shù)刃袠I(yè)深度融合的新型產(chǎn)業(yè)形態(tài)，目前，我國企業(yè)已經(jīng)布局智能網(wǎng)聯(lián)汽車各個產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)中的大部分生產(chǎn)環(huán)節(jié)，從而引領(lǐng)中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)由大變強。根據(jù)iResearch統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2016-2020年我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模呈現(xiàn)連續(xù)上漲趨勢，2020年產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長到了2556億元，同比增長54.3%。

通過融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車搭載先進的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等硬件設(shè)備，實現(xiàn)車與X (車、路、人、云等) 智能信息交換、共享，使其具備復雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能。

Ø 上游

主要包括感知系統(tǒng)、高精度地圖和V2X等，其中感知系統(tǒng)最為關(guān)鍵。

1. 感知系統(tǒng)

智能汽車最主要的傳感器有三種：激光雷達、高分辨率攝像頭和毫米波雷達。

l 激光雷達

激光雷達被認為是汽車市場自動駕駛車輛開發(fā)和運行的關(guān)鍵部件，使用激光檢測和計算物體的距離，再通過激光的光脈沖生成這些物體的3D信息。

l 高分辨率攝像頭

高分辨率攝像頭的工作原理是目標物體通過鏡頭生成光學圖像投射到圖像傳感器上，將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺俳?jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)后變?yōu)閿?shù)字圖像信號，最后由數(shù)字信號處理芯片(DSP)進行加工，處理成特定格式的圖像輸出到下游需求方。

l 毫米波雷達

毫米波雷達的頻率主要集中在24GHz和77GHz，通過天線向外發(fā)射毫米波,接收目標反射信號,經(jīng)后方處理后快速準確地獲取汽車車身周圍的物理環(huán)境信息，如汽車與其他物體之間的相對距離、相對速度、角度、運動方向等。

三種傳感器各有優(yōu)劣，激光雷達測量位置準，但無法測量速度，且成本很高;攝像頭成本低，感知方式最直接，但測距能力弱，且受天氣環(huán)境影響大;毫米波雷達檢測距離遠，幾乎不會受環(huán)境干擾，缺點是數(shù)據(jù)穩(wěn)定性差、無法提供高度等信息。

當前自動駕駛環(huán)境感知的技術(shù)路線主要有兩種，一是采用以激光雷達為核心，輔之以毫米波雷達與攝像頭，包括谷歌、優(yōu)步、通用等主流廠商;二是以特斯拉為代表的的“視覺主義者”，堅持不使用激光雷達，而是以“攝像頭+超強計算機視覺算力”為核心，自建感知系統(tǒng)。目前中國廠商更多采用主流的“激光雷達+”方案。

2. 高精度地圖

高精度地圖讓智能汽車擁有“上帝視野”，是目前建設(shè)進度相對較快的配套設(shè)施。據(jù)《中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告(2019)》，國內(nèi)三大圖商四維圖新、高德、百度，基本都完成了國內(nèi)30多萬公里高速公路和城市快速路的地圖采集。

高精度地圖分為高精拓撲地圖和高精點云地圖，具體包含道路屬性(車道數(shù)、施工狀態(tài)等)、車道模型(車道線、曲率/坡度、中心線、車道屬性變化等)、交通設(shè)施模型(交通信號燈、斑馬線、停止線、交通標志等)，以及可以疊加實時動態(tài)交通狀況等信息，為自動駕駛車輛構(gòu)建一個映射現(xiàn)實的虛擬道路環(huán)境模型，實現(xiàn)車路協(xié)同，為自動駕駛車輛規(guī)劃行駛路徑，躲避擁堵和交通障礙。

3. V2X(車與外界信息交換)通信技術(shù)

車路協(xié)同的核心基于V2X， V2X的主要內(nèi)容包括車與車之間的直接通信(V2V)、汽車與行人通信(V2P)、汽車與道路基礎(chǔ)設(shè)施通信(V2I)和車輛通過移動網(wǎng)絡(luò)與云端進行通信(V2N)。目前而言，基于V2V通信車輛能實現(xiàn)前方碰撞預警、變道輔助、左轉(zhuǎn)輔助、協(xié)同式自適應巡航控制等，基于V2I通信可以實現(xiàn)速度建議、交通優(yōu)先權(quán)、路況預警、闖紅燈預警、當前天氣影響預警、停車位和充電樁尋位等應用;基于V2P通信，能實現(xiàn)弱勢道路使用者的預警和防護，基于V2N通信可實現(xiàn)實時交通路線規(guī)劃、地圖更新等服務。

Ø 中游

主要包括整車制造和執(zhí)行系統(tǒng)，其中，執(zhí)行系統(tǒng)主要包括高級輔助駕駛系統(tǒng)(ADAS)和智能座艙。

1. 高級輔助駕駛系統(tǒng)(ADAS)

ADAS系統(tǒng)基于智能網(wǎng)聯(lián)汽車的傳感器感知道路環(huán)境，并做出相應決策，是智能汽車產(chǎn)業(yè)鏈的核心，掌握著產(chǎn)業(yè)發(fā)展主導權(quán)。近年來，隨著傳感器技術(shù)的不斷突破，高級駕駛輔助系統(tǒng)逐漸在中低端汽車中得到推廣，市場規(guī)模不斷擴大預計將于2024年突破1000億元，年復合增長率約為28%左右。

2. 智能座艙

智能座艙是智能網(wǎng)聯(lián)汽車的人機交互接口，將通過自學習能力，幫助汽車從出行工具向出行管家轉(zhuǎn)變。智能座艙主要包括中控娛樂系統(tǒng)、液晶儀表、HUD抬頭顯示系統(tǒng)、空調(diào)和座椅控制等功能模塊，背后涉及人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等。多屏互動在未來有望由一顆芯片提供運算能力輸出，以 UI 創(chuàng)新設(shè)計和 CAN 總線協(xié)議打通為基礎(chǔ)，通過液晶儀表、HUD、中控屏及中控車載信息終端、后座HMI娛樂屏、車內(nèi)外后視鏡等載體，實現(xiàn)語音控制、手勢操作等更智能化的交互方式。未來汽車智能座艙的發(fā)展方向是人車交互智能化，智能座艙將為駕駛者提供更高效更便捷的信息操作和交互方式，提升行車駕乘體驗。

Ø 下游

下游應用端為開發(fā)測試和運營的行業(yè)，主要包括出行、物流或城市交通管理和數(shù)據(jù)增值服務等場景。

三、挑戰(zhàn)

技術(shù)能力方面，雖然5G已經(jīng)為智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展開辟了一條快速路，但網(wǎng)絡(luò)供給能力等底層技術(shù)方面仍有待探索。在網(wǎng)絡(luò)可靠性和覆蓋連續(xù)性方面，目前的技術(shù)暫時無法滿足高等級自動駕駛的業(yè)務需求，但蜂窩網(wǎng)絡(luò)、直連通信、衛(wèi)星通信等多種通信方式的融合使用，或許能夠為上述場景提供新的解決方案。

需求供給方面，成本是制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的問題之一，包括網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投入、整車制造成本和道路設(shè)施配套等方面。只有降低市場進入壁壘才能吸引更多企業(yè)加入到行業(yè)中來。

市場需求方面，目前許多應用場景僅停留在港口、礦山、園區(qū)等商用領(lǐng)域，尚未形成具有競爭力的產(chǎn)品級服務，智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展需要普通用戶的廣泛參與，但消費者對智能網(wǎng)聯(lián)汽車更多還持觀望態(tài)度，尤其是對于車輛系統(tǒng)死機、泄露隱私、誤操作等安全方面的問題仍存在擔憂。在用戶認知、體驗和教育方面，企業(yè)仍需多方探索解決方案。

四、結(jié)語

隨著自動駕駛及網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的迭代升級，中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車市場正蓬勃發(fā)展。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展路徑已逐漸清晰，未來，要實現(xiàn)更大規(guī)模商業(yè)化的應用，還需中下游產(chǎn)業(yè)的共同努力，將車載端、路側(cè)端、平臺端、通信端打造成統(tǒng)一生態(tài)環(huán)境的閉環(huán)，提供更安全、更舒適、更環(huán)保的駕駛方式和出行體驗，成為更“懂人”的出行工具。