清华大学出版社

车联网是汽车产业与互联网产业发展的重点方向，具有非常广阔的市场前景。本书从车联网的发展历史、现状、应用前景、关键技术、标准以及现有产品等方面编写，内容涉及国家产业布局、市场主流产品介绍以及专业学术知识，能够覆盖该领域不同层次的读者。

前言 万物互联万物生，车辆与人、路互联则路智能。随着全球汽车保有量的急剧增加，道路安全、交通拥堵和尾气污染等已成为世界各国亟待解决的共同难题。借助新一代信息和通信技术，实现人、车、路之间的互联互通，实现人、车、路之间协同合作，是解决上述难题的有效手段之一，这就是所谓的“车联网”。通过车联网技术的应用，能够有效提升汽车的智能化水平和道路交通管理水平，构建汽车和交通服务新业态，从而提高交通效率、减少交通事故、保障节能减排，改善汽车驾乘感受，为人们提供智能、舒适、安全、节能、高效的“车生活”服务。 早在20世纪80年代初，日本和欧美一些国家产业界和学术界就陆续开始研究车车、车路互联的车载自组织网络（Vehicular Ad Hoc Network，VANET），并探索VANET在安全驾驶、交通管理和车载娱乐等方面的创新应用，以提升道路安全，改善交通管理，增强驾乘乐趣。经过30多年的发展，VANET的概念延伸为“车联网”，并在国际标准、典型应用、关键技术和工程示范等方面都取得了巨大的成果，为未来无人驾驶、智慧交通等提供了强有力的技术支撑。近年来，中国政府和产业界也高度重视车联网的关键技术研究和产业发展，并以网联汽车、新能源汽车和无人驾驶为切入点，研究水平已达到国际领先。 车联网涉及汽车、互联网、电子、通信、云计算和大数据等多个领域，所涵盖的技术也错综复杂，大而广。本书主要以车车通信和车路通信为模型，就车联网主要应用、车辆移动模型、车联网网络技术、车联网信息安全和车联网标准展开论述，主要章节安排如下： 第1章对车联网的发展历程、进展、网络架构和关键技术进行了阐述。 第2章讨论车联网在交通环境中的应用，并介绍车载信息服务系统及其发展方向。 第3章介绍车联网物理层的相关技术，相较于传统无线通信系统，车联网通信系统具有更严格的应用服务质量需求，相应地在物理层方面有更高的设计要求。 第4章介绍车辆移动模型的定义及要素、车辆移动模型的分类、合成移动模型、基于调查的移动模型、基于轨迹的移动模型、基于交通仿真器的移动模型，以及移动模型与网络仿真器之间的关系。 第5章介绍车联网MAC协议的基础，包括MAC协议功能需求、面临的挑战性问题、性能评价指标及协议设计原则等，并根据信道多路复用的方式，介绍不同的车联网MAC协议。 第6章针对车车通信和车路通信介绍路由机制，本章仅讨论单播路由协议。 第7章讨论车联网数据分发的特点以及解决方案。 第8章从车联网安全需求、安全威胁、安全体系结构、密钥管理、认证机制和恶意节点检测等方面论述车联网安全方面的问题。 第9章介绍车联网隐私保护问题的分类与特征，以及车联网隐私保护的挑战和应对方法。 第10章介绍车联网的标准。 本书由孙利民、杨卫东、胡淼、陈颖文和何云华共同编著。其中，第1章由孙利民、杨卫东编著，第2章由严茂水、孙利民编著，第3章和第7章由胡淼编著，第4、8、9章由杨卫东编著，第5章和第6章由陈颖文编著，第10章由何云华编著，全书由孙利民、杨卫东统稿。此外，我们要感谢很多人的帮助，他们有见地的意见和建议，帮助我们更好地提高了本书的写作水平。 我们坚信车、路、人之间的智能互联和协同合作最终会变为现实，车联网必将实现。将来车联网是采用本书所讨论的技术，还是未来的研究成果，非常难以预料。但毋庸置疑的是，本书所编写的关键技术必将对车联网后续的发展起到引导作用，这也是我们编写此书的初衷。随着传感器技术、通信技术、人工智能、无人驾驶、绿色能源等的发展，车联网的明天一定会更加灿烂，也必将对解决全世界日益紧张的交通问题提供支撑。 本书可作为车联网专业以及车辆工程专业高年级本科生、研究生的教材，也可作为研究人员的参考资料。如果书中有不妥之处，请广大读者和各界人士批评指正，并提出宝贵的建议，欢迎就相关技术问题进行切磋交流。 编者 2020年1月

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