漫谈车联网产业发展之“他山之石”
作者：中国信息通信研究院 罗丹
【慧聪通信网】当前，全球数字经济快速发展，新一代信息通信技术与各行各业不断融合，车联网、工业互联网、物联网等新型产业生态不断壮大，有力推动了汽车、交通等传统产业的数字化、网络化、智能化发展，也逐步衍生出智慧出行、交通数字化治理等数字经济发展的新产业，车联网产业越来越受到全球主要国家和地区政府的高度重视。
目前，车联网产业在美国、日本、韩国及欧盟等汽车工业发达区域有较快的发展，尤其是在北美，整个产业相对比较成熟，渐趋理性。工业和信息化部印发的《车联网（智能网联汽车）产业发展行动计划》指出，车联网产业是汽车、电子、信息通信、道路交通运输等行业深度融合的新型产业形态。
国外车联网产业发展现状
美国
美国交通部（DOT）在《智能交通系统战略研究计划：2010—2014》中，首次提出了“车联网”构想。其目标是利用无线通信建立一个全国性、多模式的地面交通系统，形成一个车辆、道路基础设施、乘客的便携式设备之间相互连接的交通环境，最大程度地保障交通运输的安全性、灵活性和对环境的友好性。
在政策层面，美国交通部及下属国家道路交通安全管理局（NHTSA）颁布了多项用于指导自动驾驶汽车发展的政策：2016年颁布了《联邦自动驾驶汽车政策》（AV 1.0），对自动驾驶汽车提出了15项安全评估要求；2017年颁布了《自动驾驶系统2.0：安全愿景》（ADS 2.0），将AV1.0中的15项安全评估要求简化为12项；2018年颁布了《未来交通展望：自动驾驶汽车3.0》（AV 3.0），明确提出将对自动驾驶汽车的发展给予国家层面的大力支持；2019年发布的《国家人工智能战略》明确了美国将继续在基础人工智能研究上长期投资的战略，重点指出联邦投资优先考虑机器学习、人工智能基础研究及其在多个领域的使用；2020年，美国联邦通信委员会(FCC）正式投票决定将5.9GHz频段（5.850GHz—5.925GHz）划拨给Wi-Fi和C-V2X使用；在2022年颁布的《确保美国自动驾驶领先地位：自动驾驶汽车4.0》（AV 4.0）中，强调了政府支持自动驾驶汽车及相关技术开放创新的态度，同时着力提升民众对自动驾驶汽车的认同感。
在法规层面，《美国通过革命性技术提高安全运输的愿景法案》（S.1885- AV START Act）等已形成草案，该草案中定义了两种形式的自动驾驶汽车，一种是传统驾驶位有驾驶人的自动驾驶汽车，另一种是通过远程操作的自动驾驶汽车。草案中明确提出驾驶人的存在并非必须，且不得以身体残疾为由剥夺残疾人使用和操作自动驾驶汽车的权利。从草案制订的方向来看，未来将有可能允许改变汽车的设计方式，出现诸如没有方向盘、无制动踏板以及没有驾驶位的自动驾驶汽车。
在监管层面，为了简化监管机构，美国国家道路交通安全管理局制定了旨在促进产业创新、同时保护乘客安全的规则，主要包括各州统一规定的指导方针、新增的安全法规、新功能的操作指南和鼓励使用自动驾驶汽车等内容。
在通信标准方面，美国国会在1998年颁布的《21世纪交通平等法》中提出了中高效、专用的车辆无线通信技术——DSRC，它以IEEE 802.11p为基础，将5.850GHz—5.925GHz的75MHz频段用于智能交通系统中专用短程通告的无线电服务，DSRC通信从根本上依赖于不同制造商设备之间的互操作性。
可以看出，美国政府对待自动驾驶汽车测试采取较为开放的态度。早在2011年，内华达州就出台了美国首部自动驾驶地方法案，允许自动驾驶汽车驶入公共道路开展测试验证。此后，其他各州政府也纷纷制定自动驾驶相关法规政策。截至目前，美国至少已有41个州提议制修订自动驾驶相关法案，已正式生效的法案共计64个。
欧盟
欧盟委员会在2010年制定《ITS发展行动计划》，该计划是欧盟范围内第一个协调部署ITS的法律基础性文件；2014 年欧盟委员会启动《Horizon2020》项目，推进智能网联汽车研发；2015 年欧盟委员会发布《GEAR2030 战略》，重点关注在高度自动化和网联化驾驶领域推进合作；2016 年欧盟委员会通过《合作式智能交通系统战略》，推进2019年在欧盟成员范围内部署协同式智能交通系统(C-ITS)服务，实现V2V、V2I等网联式信息服务；2018年5月，欧盟委员会发布《通往自动化出行之路：欧盟未来出行战略》等战略规划文件以及ADAS、网联化、自动驾驶汽车测试的相关法规，推进智能网联汽车的研发和应用，引导各成员国智能网联汽车产业发展。
2018年5月，欧盟《—般数据保护条例》(GDPR)正式生效，该条例对所有涉及数据处理的企业提出了较为严格的数据保护要求。由于智能汽车生命周期内涉及大量的数据处理，因此车联网产业链上的企业也必须符合GDPR的要求。2019年3月，欧洲议会通过了《欧盟网络安全法案》，该法案确立了第一份欧盟范围内的网络安全认证计划，以确保在欧盟各国销售的认证产品、流程和服务满足网络安全标准，智能汽车的网络安全亦在法案的覆盖范围内。
欧盟车联网通信标准采用的是协作式智能交通系统C-ITS，其属于ITS的范畴，主要关注包括汽车、卡车、公共汽车、火车、基础设施等在内的一对一或一对多通信。
日本
日本发布日本复兴计划《世界领先IT国家创造宣言》，以及国家级科技创新《SIP 战略性创新创造项目计划》《2017官民ITS构想及路线图》《自动驾驶相关制度整备大纲》《自动驾驶汽车安全技术指南》等指导文件，为智能网联汽车产业发展营造良好环境。
在法规层面，日本放宽自动驾驶汽车与无人机相关规定，启动《道路交通法》和《道路运输车辆法》修订工作，同时将在国家战略特区内简化公共道路自动驾驶技术测试的审批程序、放宽管制，从而促进自动驾驶技术发展。针对自动驾驶汽车引发交通事故的责任问题，日本政府已开展赔偿机制讨论，并从20l7年4月起，将自动驾驶期间的交通事故列入汽车保险的赔付范围。2019年3月，日本内阁批准了《道路运输车辆法》修正案。日本国土交通省表示，希望通过以上措施推动自动驾驶技术的商业化普及。
国内车联网产业发展现状
2018年12月，工信部印发《车联网(智能网联汽车)产业发展行动计划》，其主要内容是充分发挥政策引领作用，分阶段实现车联网产业高质量发展的目标；2019年9月，中共中央、国务院发布《交通强国建设纲要》，其主要内容是加强智能网联汽车研发，形成自主可控的完整产业链；2020年2月，11个国家部委联合发布《智能汽车创新发展战略》，提出推动5G与车联网协同发展建设，支持优势地区创建国家车联网先导区，明确我国发展智能汽车战略愿景和主要任务；2020年4月，工信部与公安部发布《国家车联网产业标准体系建设指南（车辆智能管理）》，针对智能交通通用规范、核心技术及关键应用，构建包括智能交通基础标准、服务标准、技术标准、产品标准等在内的标准体系，指导车联网产业智能交通领域的相关标准制修订；2021年3月，国务院发布《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》，提出“积极稳妥发展车联网”的任务目标；2021年5月，住建部、工信部联合下发《关于确定智慧城市基础设施与智能网联汽车协同发展第一批试点城市的通知》，确定北京、上海、广州、武汉、长沙、无锡6个城市为“智慧城市基础设施与智能网联汽车协同发展”的第一批试点城市；2021年12月，中国智能网联汽车产业创新联盟发布《智能网联汽车团体标准体系建设指南》（2021版），提出以“3+N”智能网联汽车相关标准研究框架、智能网联汽车技术路线图“三横两纵”技术体系为基础，构建具有中国特色的智能网联汽车团体标准体系；2022年3月，工信部印发《车联网网络安全与数据安全标准体系建设指南》，提出到2025年，形成较为完善的车联网网络安全和数据安全标准体系。
按照当前的政策指引，预计到2025年，我国将会实现有条件的自动驾驶智能汽车规模化生产，到2035年基本实现“交通强国”的战略目标。同时，有关智能汽车和车联网的相关技术标准体系也将不断完善。
地方政府注重与国家法律、法规、规章的衔接，目前已有约24个省级行政区出台自动驾驶政策文件，其中北京、深圳、广州等城市先行先试。例如，北京出台《北京市智能网联汽车政策先行区自动驾驶出行服务商业化试点管理实施细则（试行）》，开放自动驾驶出行商业试点；深圳通过《深圳经济特区智能网联汽车管理条例》，制定智能网联汽车管理法规；广州发布《关于逐步分区域先行先试不同混行环境下智能网联汽车（自动驾驶）应用示范运营政策的意见》《在不同混行环境下开展智能网联汽车（自动驾驶）应用示范运营的工作方案》，开展自动驾驶汽车混行试点。
国家车联网产业标准体系建设总体框架如图1所示，我国采用LTE-V通信标准，其最大的优点是可以利用现有的基站设施和频谱资源，且LTE的网络基础设施已经建立，不需要额外安装专用的网络设备，也不需要提供专用的频段，部署成本大大降低。LTE-V技术包括集中式(LTE-V-Cell)和分布式(LTE-V-Direct)两个工作模式。LTE-V-Cell需要基站作为控制中心，实现大带宽、大覆盖通信，而LTE-V-Direct可以无需基站作为支撑，可直接实现车辆与车辆，车辆与周边环境节点的可靠通信。此外，DSRC中IEEE 802.11p使用的是自组网方式，而LTE采用中心组网的方式，基站的参与更加有利于保障V2X的通信质量，从而解决IEEE 802.11p可靠性低的问题，相对于DSRC、LTE-V具有更多的优势。
图1 国家车联网产业标准体系建设总体框架
国内外车联网产业发展对比
综合来看，美国政府在国家战略、立法、监管、研发和测试等方面全力推动，车联网产业发展处于领先地位；欧盟重视顶层设计和技术研发，强调ADAS、网联化、自动驾驶的应用；日本政府直接参与规划，安全道路、V2X和自动驾驶融合同步推进；而我国在2015年至2022年底，国家及各部委相继出台车联网相关政策近30项，从政策和法规层面看，我国车联网一直依靠政府推动，由行业标准协会共同合作推进体系构建。
《车联网知识产权白皮书（2022年）》显示，截止到2022年5月，全球车联网领域专利申请累计达到125326件，合并同族共计109527件。从全球专利申请人来看，主要申请人集中分布在传统车厂、汽车元器件企业、通信企业和互联网高科技企业。从各国的研究实力来看，日本和美国企业仍占据较高地位；中国是最大的专利产出国，部分公司（如华为、中兴、百度等）表现突出。从全球专利技术流向来看，中国、美国、日本为智能网联汽车领域的主要技术原创国和目标市场国。但外国在中国有较多的专利布局，而中国在海外布局的专利数量相对较少。
受理车联网领域专利申请数量最多的国家是美国，其次是中国、日本、韩国和欧洲地区，车联网专利全球地域分布情况如图2所示。我国是车联网专利的第二大目标市场国，虽然我国汽车工业技术实力整体落后于欧美和日本，但我国拥有规模超大、全球第一的汽车市场，对车联网领域发展具有重要的影响。
图2 车联网专利全球地域分布情况
从数据趋势来看，全球车联网市场规模逐年上升，车联网发展势头较好，未来市场潜力巨大。据恒州博智调研统计，2021年全球商用车车联网市场规模达到110.62亿美元，预计2028年将达到433.28亿美元，年复合增长率(CAGR)为23.5%。对于北美和欧洲发达地区而言，商用车车联网布局较早、政策体系也相对较为完善，市场比较成熟。2021年北美市场规模为40.72亿美元，而欧洲地区市场规模则为37.28亿美元，预计2028年北美和欧洲市场规模分别达到153.94亿美元、136.02亿美元。中国市场在过去几年发展较快，2021年市场规模为19.14亿美元，约占全球的17.3%，预计2028年将达到99.03亿美元，届时全球占比将达到22.8%。
如今，在车联网小规模部署与先导性应用实践的新阶段，我国如何抢占车联网下半程新优势成为新的思考命题。笔者认为首先就要突破三大难题：一是政策法规、监管体系和测试认证体系有待进一步完善，加快车联网标准化建设，规范行业协同发展；二是统筹规划车联网发展布局，构建开放融合的产业生态，整合车载终端供应商、服务供应商、网络运营商等多方资源，打通汽车行业和汽车生产企业之间的数据壁垒；三是车联网核心技术研发有待加强，车联网基础设施的部署范围有待提升，车联网管理机制与运营模式探索有待加快。
