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儘管互聯汽車技術的發展產生了對連通性解決方案和駕駛輔助系統的需求，但想在這個市場中佔有一席之地的公司仍須面對一些重大挑戰。

什麼是互聯汽車？

互聯汽車是指可以與汽車外部的其他系統（例如基礎設施、其他車輛或家庭/辦公室）進行雙向通訊的車輛。互聯汽車屬於構成物聯網生態裝置的擴充套件環境。除了可以連線到網際網路的所有裝置之外，還可以遠端管理車輛的某些功能。

除此之外，物聯網裝置是寶貴的資料和資訊資源，可促進相關服務的進一步發展。而且，儘管大多數車主將其描述為與汽車配對的移動應用程式，讓使用者可以檢查燃油水平、開啟/關閉車門、控制空調，並在某些情況下啟動點火裝置，但這項技術遠不止於此。

V2C——車與雲端互聯

預警的實現大多歸功於V2C——車與雲端互聯。如果汽車被盜，駕駛員可利用互聯汽車正在傳送和收集的資料找到它。遠端資訊處理資料還有助於瞭解道路上發生事故的原因，可以分析事故發生之前的情況以及可能導致事故發生的原因。即使管理日期的規則正在動態更改，該資料也可以用於預測性維護。

雖然這對於駕駛員來說似乎是一個不錯的功能，但它允許汽車製造商為終端使用者提供廣泛的基於訂閱的功能。服務的可用性可能取決於當前的汽車狀態-位置、溫度和技術可用性。

例如：在冬季，如果汽車配備了加熱座椅，並且溫度降到了0攝氏度以下，但是此功能的訂閱已過期，資訊娛樂系統可以建議續費訂閱。如果使用者這時正好很冷，這種訂閱更有吸引力。

V2I——車與基礎設施互聯

配備了互聯汽車技術的車輛不僅僅限於與雲通訊。這種汽車能夠與道路基礎設施交換資料和資訊，這種功能稱為V2I——車與基礎設施互聯。汽車會處理基礎設施元件（路標、車道標誌、交通訊號燈）的資訊，以透過建議決策來提升駕駛體驗。在接下來的步驟中，V2I可以為駕駛員提供有關交通擁堵和空閒停車位的資訊。

目前，在德國斯圖加特，該城市的基礎設施為車輛製造商提供實時交通訊號燈資料，因此駕駛員不僅可以看到什麼燈亮著，而且可以看到他們需要等待多長時間才能再次看到紅燈變為綠色。藉助無線通訊和道路基礎設施的數字化，互聯汽車技術的這一部分可以快速發展。

V2V——車與車互聯

互聯汽車技術提供的另一種非常有價值的通訊型別是V2V——車與車互聯。透過開發一種環境，使眾多汽車能夠無線交換資料，汽車行業提供了一種新的體驗，每輛汽車都可以使用汽車所在網路提供的資訊，從而創造更有效的通訊，覆蓋交通，停車場、替代路線、道路問題，甚至是值得一看的景點。

當一輛汽車在前方几百米急剎車或發生路面打滑，其ABS、ESP或TC系統的使用資訊會通知後方汽車，這也會大大提高道路安全性。這不僅具有資訊價值，而且還用於自適應巡航控制或旅行輔助系統，並降低了車輛的速度，從而自動提升了旅行者的安全。

V2V通訊利用網路和規模效應，連線到網路的使用者越多，網路提供的資訊就越有用和完整。

互聯汽車技術的用例清單受我們的想象力限制，但隨著許多團隊加入旨在改變我們出行和交流方式的運動而迅速發展起來。互聯汽車革命帶來了許多變化，並影響了相關行業的使用者體驗和商業模式。

互聯汽車技術如何影響汽車行業的商業模式

互聯汽車為包括汽車領域在內的業態環境帶來了創新解決方案。原始裝置製造商（OEM）有了新的收入來源。現在，車輛允許其使用者進入商店併購買可增強客戶體驗的眾多功能和相關服務，例如資訊娛樂系統。透過直接向汽車提供售後服務，汽車行業可以透過新渠道獲利。此外，這些系統使汽車製造商能夠投放廣告，從而成為更大的收入來源。

我們觀察到，汽車新技術的發展帶來了手機市場上的類似變化。當配備作業系統的智慧手機成為一種新常態之後，大大增加了新應用程式的數量，這些新應用程式現在使使用者可以使用該裝置管理眾多服務和任務。

但這只是對互聯汽車提供的眾多商機的介紹。由於資料已成為推動數字經濟的新競爭優勢，因此，收集和分發有關使用者行為和車輛效能的資料被認為具有很高的利潤，特別是考慮到保險公司的潛在利益時。

正確使用組裝資料可以使OEM深入瞭解客戶行為，從而引導新技術和新產品快速發展，從而改善客戶體驗，例如預測性維護或車隊管理。

互聯汽車技術背後的架構

汽車公司利用來自車輛感測器的資料，並允許第三方提供商透過專用API層訪問其系統。

系統組成

汽車數字孿生體

數字孿生體是產品、系統或過程的虛擬副本和軟體形式。這一概念正在汽車行業得到採用和發展。汽車製造商利用其強大的功能來提高客戶滿意度、改善車輛和系統的開發方式，並不斷創新。

數字孿生體使汽車公司能夠從眾多感測器中收集各種資訊，因為該工具可以捕獲車輛產生的操作資料和行為資料。配備了這些感測器的領先汽車企業致力於提高效能和定製使用者體驗，但同時，它們也必須應對重大挑戰。

首先，從車輛獲取資料是有問題的。內建硬體的車輛具有特定的限制，這導致提供軟體的能力不高。與軟體不同，硬體一旦交付就無法輕易適應不斷變化的條件，並且至少要這樣執行數年。

此外，儘管汽車製造商願意提供以客戶為中心的體驗，但仍然必須保護其使用者免受多種威脅。為了保護車輛免遭拒絕服務攻擊，車輛可以限制請求數量。

總體而言，這是個好主意，但當多個應用程式試圖從車輛中獲取資料時，例如在租賃領域，可能會產生可怕的影響。數字孿生體可以輕鬆解決這個複雜的問題。它可以透過簡單地在雲中收集所有實時車輛資料來向所有應用程式公開資料，而無需它們連線到車輛。

透過使用NoSQL資料庫（例如MongoDB或Cassandra）和可靠的通訊層，可以實現此模式。數字孿生體可以透過兩種可能的方式實現，即單向和雙向。

單向數字孿生體僅儲存從車輛接收的值，如果發生衝突，它將根據事件時間戳解決問題。但是，這並不意味著導致衝突的事件會被丟棄或丟失，通常每個事件都會發送到資料平臺。資料平臺這一概念對資料分析很有用，在實施複雜的用例（如分析駕駛員習慣）時變得非常方便。

雙向數字孿生體設計基於當前狀態和所需狀態的概念。車輛正在將當前狀態報告給平臺，另一方面，平臺正在嘗試將車輛中的狀態更改為所需值。在這種情況下，如果發生衝突，時間戳很重要，因為雲中的某些操作可能不會在每種狀態下都應用於車輛，例如，車輛行駛時無法禁用發動機。

但是，實現開發數字孿生體的目標可能很棘手，因為這完全取決於原始裝置製造商和提供的API。有時它沒有提供足夠的屬性或不提供實時更新。在這種情況下，該模式甚至可能無法實現。

API

首先，設計互聯汽車API與為任何其他後端系統設計API並無不同。它應該從對某個領域（在這種情況下是汽車領域）的深入分析開始。然後，應該記錄使用者故事，並且開發團隊基於此應該能夠找到通用的部分和需求，從而能夠確定最合適的通訊協議。有很多可能的解決方案可供選擇。

有幾種可靠且面向高流量的訊息代理，例如Kafka或託管解決方案AWS Kinesis。但是，基於HTTP的最簡單解決方案與伺服器傳送事件或WebSockets一起使用時，也可以處理最複雜的情況。在設計用於移動應用程式的API時，我們還應考慮實現推送通知，以改善使用者體驗。

在IoT生態系統中設計API時，不能過分依賴與邊緣裝置的連線。存在許多連線挑戰，例如，較弱的蜂窩範圍。無法保證何時會下達對汽車的命令，以及汽車是否會在幾毫秒內根本沒有響應。這裡最好的一個模式就是提供非同步API。

無論是在車輛與雲之間的聯結器，還是與車輛的API提供程式進行通訊的系統，在哪一層構建軟體都沒有關係。非同步API允許限制資源消耗並避免使系統處於未知狀態的超時。最好包含一個聯結器，該邏輯可以處理所有連線缺陷。精心設計和開發的聯結器應負責重試、限制、批處理以及對請求和響應進行快取。

OEM現在正在實施統一的API概念，使客戶能夠透過雲端與汽車進行通訊，其質量水平與使用直接連線（例如使用Wi-Fi）時相同。這意味著開發人員認為直接與汽車通訊或使用雲進行通訊沒有區別。

值得注意的是：統一的API與數字孿生體概念很好配合使用，因為第三方應用程式能夠與雲中的服務連線，而不是直接與車內軟體元件進行通訊，從而減少與車輛的通訊。

互聯汽車技術的下一步發展

如前所述，全球互聯汽車市場預計到2027年將達到2152.3億美元。為了獲得該市場的股份，汽車公司得下決心調整其流程和運營。在影響互聯汽車技術發展的關鍵因素中，我們可以指出一些關鍵因素。汽車的平均使用年限約為10年。

今天，汽車製造商就互聯汽車做出決策，此決策將從現在起兩到四年內投入生產。為了使蜂窩連線策略在12到15年內保持相關性，OEM、遠端資訊處理控制單元供應商和服務提供商需要共同應對重大挑戰和假設。

汽車製造商必須可靠，經濟高效且最重要的是在現場安全地管理軟體，不僅是補丁修復，而還要不斷升級和增強功能。OTA更新的可用性減輕了經銷商和認證維修中心的負擔，但由於無法突破關鍵功能，因此需要更好、更廣泛的測試。

蜂窩解決方案需要足夠靈活，以在車輛使用年限內與新興網路技術相容，例如5G將成為未來幾年的行業標準。所選解決方案必須在銷售和駕駛車輛的所有國家和市場中提供可靠、無縫、不間斷的覆蓋範圍。

解決方案開發人員必須提供可擴充套件的、具有成本效益的方式來開發可升級的軟體，這些軟體可以在技術、硬體和晶片組之間通用部署。必須將重點放在自動測試雲平臺端和車輛端的更改上。

隨著互聯車輛的激增，汽車行業將需要適應並轉變為日益依賴技術。OEM和一級製造商必須與技術專家合作，才能在軟體定義的汽車時代蓬勃發展。

由於連通性需要原始裝置製造商以外的技能和能力，因此汽車製造商必須是軟體開發人員。開放平臺環境將極大地鼓勵外部開發人員設計用於車輛連線平臺的應用程式。

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