車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展經(jīng)歷了好幾個(gè)階段，最初出現(xiàn)的時(shí)候被稱為汽車移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)，這個(gè)時(shí)候物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展正當(dāng)時(shí)，人們紛紛盼望著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。后來(lái)，為了方便，汽車移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)又改名為車聯(lián)網(wǎng)，并用英文Internet of Vehicles來(lái)表示，雖然它對(duì)應(yīng)著美國(guó)的Connected Vehicles和歐盟的Cooperative Intelligent Transport System（簡(jiǎn)稱C-ITS），主要用于車車/車路通信，實(shí)現(xiàn)協(xié)同應(yīng)用，但是這個(gè)概念一開始出現(xiàn)時(shí)，人們更多地是把它跟Telematics（車載信息服務(wù)，是指應(yīng)用無(wú)線通信技術(shù)的車載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）應(yīng)用混為一談，而Telematics應(yīng)用那時(shí)已經(jīng)非常成熟。為了跟Telematics業(yè)務(wù)做更好的區(qū)分，業(yè)界開始更多地用V2X（Vehicle to Everything，包括Vehicle to Vehicle和Vehicle to Infrastructure，即V2V和V2I）來(lái)表示車聯(lián)網(wǎng)。
在車間通信逐步被大家認(rèn)可之后，一個(gè)融合的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)被提了出來(lái)，它包括車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)（也叫車間網(wǎng)）、車云網(wǎng)（也叫車載移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)），用于更好地為智能交通系統(tǒng)（ITS）提供通信服務(wù)。隨著人工智能不斷成熟，智能駕駛也向著更高階段發(fā)展，人們希望把網(wǎng)絡(luò)和人工智能有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，通過協(xié)作式感知來(lái)彌補(bǔ)自主式感知的不足，以更好地服務(wù)于智能駕駛。于是，一個(gè)全新的說(shuō)法智能網(wǎng)聯(lián)汽車開始出現(xiàn)，智能汽車需要網(wǎng)聯(lián)技術(shù)提供全方位的感知，也需要網(wǎng)絡(luò)來(lái)共享云端的處理資源。此外，智能網(wǎng)聯(lián)汽車所涉足的不再僅僅是汽車這么一個(gè)個(gè)體，而是需要把它融入大交通這個(gè)整體當(dāng)中，宏觀的交通特征將會(huì)對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)生影響，比如交通擁堵將會(huì)促使汽車在規(guī)劃路線時(shí)提前規(guī)避擁堵區(qū)域。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車不僅是中國(guó)學(xué)者在這一領(lǐng)域達(dá)成的共識(shí)，也是美國(guó)、歐盟等發(fā)達(dá)國(guó)家普遍達(dá)成的共識(shí)，包括豐田、通用、上汽、奧迪等車企也在紛紛布局智能網(wǎng)聯(lián)汽車的研發(fā)工作。但是，在汽車搭載網(wǎng)聯(lián)技術(shù)時(shí)，以美國(guó)為首的西方國(guó)家采用的是專用短程通信技術(shù)（Dedicated Short Range Communications，DSRC）標(biāo)準(zhǔn)，而中國(guó)卻力推C-V2X（蜂窩車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)）標(biāo)準(zhǔn)。DSRC是一個(gè)由IEEE 802��11標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)充的通信協(xié)議，能夠支持相鄰車輛之間行車安全數(shù)據(jù)的相互通信和數(shù)據(jù)交換，符合智能交通系統(tǒng)的相關(guān)應(yīng)用。從技術(shù)上來(lái)看，DSRC標(biāo)準(zhǔn)對(duì)IEEE 802��11進(jìn)行了多項(xiàng)針對(duì)車輛特殊環(huán)境的改進(jìn)，例如，增強(qiáng)了熱點(diǎn)間切換、更好地支持移動(dòng)環(huán)境、增強(qiáng)了安全性、加強(qiáng)了身份認(rèn)證等。C-V2X是基于移動(dòng)蜂窩網(wǎng)的車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，以LTE（長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)）蜂窩網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)的C-V2X稱為L(zhǎng)TE-V2X。LTE-V2X系統(tǒng)的空中接口分為兩種，一種是Uu接口，需要基站作為控制中心，車輛與基礎(chǔ)設(shè)施、其他車輛之間需要通過將數(shù)據(jù)在基站進(jìn)行中轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)通信，提供大帶寬、大覆蓋通信服務(wù)；另一種是PC5接口，可以實(shí)現(xiàn)車輛間數(shù)據(jù)的直接傳輸，滿足低時(shí)延、高可靠的通信需求。
C-V2X雖然起步晚于DSRC，但是C-V2X可以直接利用現(xiàn)有蜂窩網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，可以極大地降低部署成本，而且中國(guó)在C-V2X方面擁有更多的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。因此可以想象，在中國(guó)市場(chǎng)，C-V2X將會(huì)發(fā)展得更好。
在開展大規(guī)模實(shí)證測(cè)試項(xiàng)目Safety Pilot Model Deployment之后，美國(guó)交通部通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)超過90%的駕駛員對(duì)于V2V安全應(yīng)用持支持的態(tài)度，因此美國(guó)已經(jīng)啟動(dòng)了法案強(qiáng)制要求新生產(chǎn)的輕型汽車支持V2V通信功能，這也就意味著V2X離大規(guī)模應(yīng)用已經(jīng)為期不遠(yuǎn)。因此，國(guó)內(nèi)也掀起了一片浪潮，很多整車企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)紛紛開展V2X應(yīng)用示范和測(cè)試驗(yàn)證工作，依靠同濟(jì)大學(xué)團(tuán)隊(duì)開發(fā)的LTE-V2X應(yīng)用示范系統(tǒng)于2016年G20峰會(huì)期間成功地在杭州開展了體驗(yàn)活動(dòng)。正是在這種背景下，應(yīng)廣大讀者的要求，我們精心編寫了這本教材，希望能夠有助于相關(guān)科研工作者、研究生、本科生掌握車聯(lián)網(wǎng)原理，了解車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方式。
本書在撰寫的過程中得到了相當(dāng)多同仁的幫助，其中同濟(jì)大學(xué)電信學(xué)院王平副教授負(fù)責(zé)統(tǒng)稿，同濟(jì)大學(xué)電信學(xué)院和同濟(jì)大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息中心實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心主任尹學(xué)鋒教授負(fù)責(zé)撰寫了第6章，西安建筑科技大學(xué)信息與控制工程學(xué)院孫曉艷副教授負(fù)責(zé)撰寫了第10章，同濟(jì)大學(xué)電信學(xué)院王超副教授、黃新林教授和劉富強(qiáng)教授也參與了部分章節(jié)的整理與校驗(yàn)，此外李想博士、邢瑋俊、汪洋、解普龍、周宇、李南南、劉穎迪、羅肖、鄭博文、王卓文、寧珍妮、蔡雪松、賀永宇、陳佳靜、凌岑、洪靖翔、王暉、張超、葉筱康、儲(chǔ)璽、邱徵虹、王南鑫、宋凱、張小瑩、邵文蘭等同學(xué)也參與了編寫工作。
本書可以作為大專院校物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)教材，可用于研究生教材和高年級(jí)本科教材，也可以作為智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域相關(guān)工作者的參考讀物。
由于編者的水平有限，錯(cuò)誤和疏忽之處在所難免，敬請(qǐng)廣大讀者提出寶貴意見。