許昌職業(yè)技術學院 董晨煜

河南工業(yè)技師學院 賈廣濤

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）和無線傳感器網(wǎng)絡（WSN，Wireless Sensor Network，是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的微型傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網(wǎng)絡系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域中被感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者） 的廣泛應用，車聯(lián)網(wǎng)（IOV，Internet of Vehicles）作為一項跨越了汽車、交通運輸、信息技術、通訊、消費電子、工業(yè)電子、媒體娛樂等多個行業(yè)的新興技術，日益成為實現(xiàn)未來智能交通的有效途徑之一，是當前全球研究和關注的焦點，車聯(lián)網(wǎng)在經(jīng)歷了前幾年的概念炒作熱潮后，正從概念階段逐步轉(zhuǎn)向市場化，并開始在市場占據(jù)一定的份額。

1 車聯(lián)網(wǎng)的概念和內(nèi)涵

車聯(lián)網(wǎng)概念引申自物聯(lián)網(wǎng)，車聯(lián)網(wǎng)到目前為止并沒有一個統(tǒng)一的定義，根據(jù)行業(yè)背景不同，對車聯(lián)網(wǎng)的定義也不盡相同。傳統(tǒng)的車聯(lián)網(wǎng)定義是指裝載在車輛上的電子標簽通過無線射頻（RFID）等識別技術，實現(xiàn)在信息網(wǎng)絡平臺上對所有車輛的屬性信息和靜、動態(tài)信息進行提取和有效利用，并根據(jù)不同的功能需求對所有車輛的運行狀態(tài)進行有效的監(jiān)管和提供綜合服務的系統(tǒng)。這個概念是站在信息感知技術的角度對車聯(lián)網(wǎng)的面熟。從這個概念上不難發(fā)現(xiàn)，車聯(lián)網(wǎng)最早提出的目的是為了優(yōu)化人們的出行，以及及時掌握車輛的行駛狀態(tài)。隨著車聯(lián)網(wǎng)技術與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，上述定義已經(jīng)不能涵蓋車聯(lián)網(wǎng)的全部內(nèi)容，車聯(lián)網(wǎng)的概念也在逐步發(fā)生變化。

根據(jù)車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（由中國汽車工程學會發(fā)起成立，2013年8月27日在北京正式成立，由包括15家整車廠在內(nèi)的共30家單位組成，成員涵蓋了汽車制造商、移動通信運營商、硬件設備制造商、軟件服務提供商及有關科研院所，旨在通過聯(lián)合各相關行業(yè)的力量，協(xié)同攻關、協(xié)調(diào)發(fā)展，重點推動車聯(lián)網(wǎng)技術對于汽車安全性與經(jīng)濟性等性能提升的應用）的定義，車聯(lián)網(wǎng)是以車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)和車載移動互聯(lián)網(wǎng)為基礎，按照約定的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)交互標準，在車-X（X為車、路、行人及互聯(lián)網(wǎng)等）之間，進行無線通訊和信息交換的大系統(tǒng)網(wǎng)絡，是能夠?qū)崿F(xiàn)智能化交通管理、智能動態(tài)信息服務和車輛智能化控制的一體化網(wǎng)絡，是物聯(lián)網(wǎng)技術在交通系統(tǒng)領域的典型應用。

根據(jù)中國物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟的定義，車聯(lián)網(wǎng)是由車輛位置、速度和路線等信息構成的巨大交互網(wǎng)絡。通過GPS、RFID、傳感器、攝像頭圖像處理等裝置，車輛可以完成自身環(huán)境和狀態(tài)信息的采集；通過互聯(lián)網(wǎng)技術，所有的車輛可以將自身的各種信息傳輸匯聚到中央處理器；通過計算機技術，這些大量車輛的信息可以被分析和處理，從而計算出不同車輛的最佳路線、及時匯報路況和安排信號燈周期。

站在智能交通技術的角度上，車聯(lián)網(wǎng)是指將先進的信息感知技術、傳輸技術、信息控制技術及信息處理技術等運用于交通管理系統(tǒng)而建立的實時、準確、高效的綜合交通運輸信息處理系統(tǒng)。站在車輛組網(wǎng)和通信技術的角度上，車聯(lián)網(wǎng)是由安裝無線通信終端的移動車輛組成，車輛能夠介入到異構或同構的網(wǎng)絡之中，用于完成車與車、車與路邊設施之間的通信。廣義上，人們普遍認為車聯(lián)網(wǎng)是指利用先進的傳感技術、網(wǎng)絡技術和無線通信技術，通過汽車收集、處理和共享大量信息，實現(xiàn)V2X（X為車、路、行人、通信、服務平臺）之間無線通訊和信息交換的大系統(tǒng)網(wǎng)絡。上述不同的描述都有一個基本的共識，即車聯(lián)網(wǎng)是利用先進的信息和網(wǎng)絡技術，將車輛、行人、道路和路邊設施等集成為一個有機的信息系統(tǒng)，以提供車輛安全、交通控制、綜合信息和互聯(lián)網(wǎng)接入等服務，進而實現(xiàn)提高交通效率和降低交通事故的目的。在國際上，關于車聯(lián)網(wǎng)的概念目前形成的一個共識，是指以車輛、服務平臺作為終端，依托傳感技術、網(wǎng)絡技術和無線通信技術，通過實現(xiàn)車與路、車與車主、車主與車主、車與車、車主與第三方服務商的有效連接，為車輛提供多種服務及對車輛實施有效監(jiān)控及提供有效服務。

隨著技術發(fā)展和研究的深入，車聯(lián)網(wǎng)概念不斷演進，綜合上述幾種關于車聯(lián)網(wǎng)不同的描述，現(xiàn)階段我們可以將車聯(lián)網(wǎng)定義為：借助新一代信息和通信技術，提升汽車智能化水平，實現(xiàn)車與外部（人、車、路、服務平臺）的全方位網(wǎng)絡連接，打造汽車和交通服務新業(yè)態(tài)，從而提高交通效率，改善汽車駕乘感受，為用戶提供智能、舒適、安全、節(jié)能、高效的綜合服務。車聯(lián)網(wǎng)是傳統(tǒng)智能交通系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的產(chǎn)物，是一種特殊的無線傳感器網(wǎng)絡。由此可見，汽車智能化、網(wǎng)絡連接、服務新業(yè)態(tài)是構成車聯(lián)網(wǎng)的3個核心要

素。圖1給出了車聯(lián)網(wǎng)總體示意圖，值得指出的是，車聯(lián)網(wǎng)并非單純的網(wǎng)絡概念，而是一個包含了汽車、通信網(wǎng)絡和諸多相關應用與服務的產(chǎn)業(yè)生態(tài) ，車聯(lián)網(wǎng)技術將圍繞著智能化、網(wǎng)聯(lián)化兩條路線同步演進，并最終走向融合。

以往車輛與人的互動僅僅局限于機械操控，人作為主體控制車輛的運行軌跡，車輛本身并不會提供太多技術上的幫助。但參考手機的發(fā)展歷程，手機作為載體，最初只能實現(xiàn)通話功能，而如今憑借移動互聯(lián)網(wǎng)的技術支持，手機升級為智能機，在生活娛樂、購物消費、工作休閑等等場合，都能派上用場。雖然車聯(lián)網(wǎng)技術的普及率并不高，但從長遠發(fā)展來看，汽車作為載體，必須借助車聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)車與人、與道路環(huán)境的高效溝通。

2 車聯(lián)網(wǎng)的體系架構

如圖2所示為車聯(lián)網(wǎng)包含的基本要素。車聯(lián)網(wǎng)的核心是汽車，主要涉及汽車聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)和汽車智能系統(tǒng)；人則是道路環(huán)境參與者和車聯(lián)網(wǎng)使用者；路是車聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的重要外部環(huán)境，涉及道路通信設備、道路智能化設備、交通信息化設備等；通信則是信息交互的載體，打通車內(nèi)、車際、車路、車云信息流；服務平臺則是實現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)服務能力的業(yè)務和數(shù)據(jù)載體。

圖1 車聯(lián)網(wǎng)總體示意

圖2 車聯(lián)網(wǎng)的基本要素

車聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)在交通領域中的具體實現(xiàn)，具有明顯的物聯(lián)網(wǎng)屬性，是互聯(lián)網(wǎng)的延伸。其體系架構與物聯(lián)網(wǎng)有許多共同之處，分為感知層、網(wǎng)絡層、應用層等3個部分（圖3）。感知層負責車輛自身與交通信息的感知與采集，通過無線射頻識別、無線傳感器網(wǎng)絡、導航定位等技術，實時地感知和采集車輛運行狀況、交通運控狀態(tài)、道路周邊環(huán)境、天氣變化情況，以及車與車、車與人、車與道路基礎設施之間的位置等信息，為應用層提供全面、原始的信息采集服務。網(wǎng)絡層負責整合感知層獲取的數(shù)據(jù)，為應用層提供信息傳輸服務，實現(xiàn)遠距離通信和遠程控制的目的。網(wǎng)絡層主要包括承載網(wǎng)絡和接入網(wǎng)絡兩部分，其中，承載網(wǎng)絡主要包括電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)、交通信息專用網(wǎng)絡等。接入網(wǎng)絡包括2G、3G、4G、5G等無線移動通信網(wǎng)絡，或WLAN、WiMAX、RFID、衛(wèi)星通信等網(wǎng)絡。應用層負責實現(xiàn)人機交互通信功能，通過車載信息系統(tǒng)，獲取交通信息、汽車狀況和互聯(lián)網(wǎng)信息，實現(xiàn)智能交通管理、車輛安全控制、交通信息發(fā)布等功能，為個人、企業(yè)、政府提供應用服務。車聯(lián)網(wǎng)的應用廣泛，可提供車輛安全、道路維護、交通監(jiān)控、生活娛樂、移動互聯(lián)網(wǎng)接入等服務。

圖3 車聯(lián)網(wǎng)的體系架構

3 車聯(lián)網(wǎng)的熱點技術分析

車聯(lián)網(wǎng)第一個技術變革活躍期已經(jīng)到來，主要集中在2017年至2018年左右，體現(xiàn)在車載操作系統(tǒng)功能逐步豐富，向?qū)崟r操作系統(tǒng)與信息娛樂操作系統(tǒng)融合方向演進，汽車電子智能化和網(wǎng)聯(lián)化技術快速發(fā)展，V2X技術走向應用，業(yè)務平臺由封閉逐步走向開放。車聯(lián)網(wǎng)第二個技術變革活躍期預計在2020年至2021年左右，主要體現(xiàn)在車載操作系統(tǒng)發(fā)展為支持智能化控制和綜合業(yè)務的服務平臺，汽車電子系統(tǒng)支持部分/高級自動駕駛，5G技術逐步開始應用，各種關鍵技術圍繞著智能化和網(wǎng)聯(lián)化形成融合。從網(wǎng)絡上看，車聯(lián)網(wǎng)（IOV）系統(tǒng)是一個“端、管、云”三層體系。車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的熱點技術逐步聚焦，分布在端、管、云和信息安全4個層面。

（1）“端”指的是車載終端、路側(cè)終端及手持終端等，負責采集與獲取車輛的智能信息，感知行車狀態(tài)與環(huán)境，是具有車內(nèi)通信、車間通信、車網(wǎng)通信的泛在通信終端，同時還是讓汽車具備IOV尋址和網(wǎng)絡可信標識等能力的設備。各類終端的智能化、網(wǎng)聯(lián)化進程加快，車載操作系統(tǒng)、汽車電子成為產(chǎn)業(yè)各方力量積極布局的焦點。終端設備包含軟、硬件兩個層面。軟件以車載操作系統(tǒng)和控制軟件為主，智能操作系統(tǒng)開始影響汽車的駕駛和操控方式，未來車載操作系統(tǒng)將主要朝著云服務和自動駕駛2個方向發(fā)展。云服務主要基于車載操作系統(tǒng)的多樣化APP應用，而自動駕駛將融合傳感器、圖像技術、通信技術和人工智能技術做出分析決策。目前，底層操作系統(tǒng)仍然以QNX、Embedded Windows和Linux為主，其中QNX占據(jù)市場份額的50%以上。應用平臺近年來發(fā)展迅猛，這些平臺的出現(xiàn)為應用開發(fā)提供了框架和開發(fā)工具，使得應用的開發(fā)越來越獨立于底層的操作系統(tǒng)。該類產(chǎn)品的代表有阿里巴巴推出的基于Linux的YunOS，搭載了自主設計、架構、研發(fā)的系統(tǒng)核心虛擬機，為開發(fā)者提供便利，是我國自主操作系統(tǒng)躋身車聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)領域的重要契機。硬件主要是高性能環(huán)境感知傳感器及微處理器，我國總體處于競爭劣勢。從市場格局看，博世、英飛凌、恩智浦分別以20%、12%、10%位列汽車傳感器收入份額前三，前10名中沒有中國企業(yè)。在處理器方面，搭載人工智能的GPU芯片推動自動駕駛發(fā)展。由ARM、Qualcomm及Imagination所主導的SoC陣營，在GPU技術中應用最廣，市場占有率達到70%以上，英特爾、AMD、Nvidia緊隨其后。汽車領域正成為芯片廠商新藍海，消費電子產(chǎn)品廠商也將業(yè)務領域向汽車電子產(chǎn)品拓展。

（2）“管”是指通信網(wǎng)絡。管系統(tǒng)用于解決V2X的互聯(lián)互通，實現(xiàn)車輛自組網(wǎng)及多種異構網(wǎng)絡之間的通信與漫游，在功能和性能上保障實時性、可服務性與網(wǎng)絡泛在性，同時它是公網(wǎng)與專網(wǎng)的統(tǒng)一體。V2X是車車通信（V2V，Vehicle to Vehicle）、車路通信（V2R，Vehicle to Road）、車與基礎設施通信（V2I，vehicle to infrastructure）、車與行人通信（V2P，Vehicle to Pedestrian）等的統(tǒng)稱。V2X信息網(wǎng)聯(lián)技術包括V2X專用短距離通信技術，以及 3G、4G、5G的蜂窩網(wǎng)技術。通過V2X可以獲得實時路況、道路信息、行人信息等一系列交通信息，是實現(xiàn)主動安全、自動駕駛等一系列應用的重要技術手段。早期信息網(wǎng)聯(lián)主要形態(tài)是實現(xiàn)汽車和外界環(huán)境的基礎信息交互，如Telematics業(yè)務等，主要實現(xiàn)衛(wèi)星定位導航、道路救援、車載多媒體娛樂等應用，這些應用對通信系統(tǒng)的實時性和高可靠性要求不高。目前LTE-V和短距離無線通信（DSRC，Dedicated Short Range Communications）等無線通信技術在車聯(lián)網(wǎng)的應用逐步走向成熟。國際V2X專用短距離通信技術包括2條技術路線：一是美國、日本采用的基于IEEE 802.11p的DSRC通信標準，由IEEE在10年前制定。由于標準發(fā)布較早，實驗測試較為充分，高通、恩智浦均已推出基于802.11p的V2X無線通信芯片。二是我國參與推動的4.5GLTE-V2X技術，目前由大唐、華為等通信設備企業(yè)抓緊研發(fā)。與802.11p相比，LTE-V2X具有技術后發(fā)優(yōu)勢，且支持公網(wǎng)輔助模式，能滿足更高的業(yè)務需求，又可以利用成熟的蜂窩網(wǎng)絡覆蓋和芯片、終端產(chǎn)業(yè)基礎，很有可能后來居上，成為另一項車聯(lián)網(wǎng)主流技術。LTE-V2X技術隨著需求的發(fā)展有清晰的技術演進路線，且逐步向5G-V2X演進，對以存量為主的汽車市場意義重大。目前，基于5G技術的車聯(lián)網(wǎng)應用進入探索階段，隨著LTE、5G等通信技術的不斷發(fā)展，許多依賴低時延、高可靠性的新應用有了發(fā)展空間，使得基于V2X通信的智能輔助駕駛（ADAS，Advanced Driver Assistant System）及自動駕駛成為可能。

（3）車聯(lián)網(wǎng)是一個云架構的車輛運行信息平臺，它的生態(tài)鏈包含了ITS（智能交通）、物流、客貨運、危特車輛、汽修汽配、汽車租賃、企事業(yè)車輛管理、汽車制造商、4S店、車管、保險、緊急救援、移動互聯(lián)網(wǎng)等，是多源海量信息的匯聚，因此需要虛擬化、安全認證、實時交互、海量存儲等云計算功能，其應用系統(tǒng)也是圍繞車輛的數(shù)據(jù)匯聚、計算、調(diào)度、監(jiān)控、管理與應用的復合體系。隨著車聯(lián)網(wǎng)的普及和車聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的完善，各種效率出行、資源調(diào)度、信息服務類的新型平臺將不斷涌現(xiàn)，實現(xiàn)更加科學、綠色、高效的智能交通系統(tǒng)。未來車聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)和云服務平臺的應用必將是“混合云”的發(fā)展模式?；凇盎旌显啤蹦Ｊ剑脩艏瓤梢詫⑾鄬﹄[私數(shù)據(jù)存放在“私有云”中，同時又可以獲得“公有云”的計算和服務資源?！肮性啤碧峁└黝愋畔蕵穼Ш椒眨缫曨l、音頻、地圖導航、社交等服務，互聯(lián)網(wǎng)公司將是主要的服務提供商；“私有云”包括用戶個人數(shù)據(jù)、政府監(jiān)管、行業(yè)、企業(yè)等私有數(shù)據(jù)，例如用戶的位置信息、運營車輛車內(nèi)音頻或視頻監(jiān)控信息、汽車廠商收集的相應 CAN 總線信息等。隨著車聯(lián)網(wǎng)的普及，這些服務平臺的運營項目和模式也將更加多樣化，背后蘊含著巨大的產(chǎn)業(yè)機遇，也必將成為未來商業(yè)競爭的焦點。

（4）在車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中，安全作為一項重要挑戰(zhàn)一直備受關注。在當前的車聯(lián)網(wǎng)通信中存在嚴重的安全問題，例如，在VANET中可能存在惡意的車輛，這些惡意的車輛發(fā)送虛假信息欺騙其他車輛，造成車輛信息和車主隱私信息的泄露。另外，一些惡意的車輛還會偷竊多個身份，偽造交通場景，影響交通秩序、破壞網(wǎng)絡正常運行，威脅用戶生命財產(chǎn)安全，因此安全認證和隱私保護是車聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展的焦點問題。另外，車聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展使汽車從架構和技術上產(chǎn)生了極大的變革與創(chuàng)新，同時，技術的融合發(fā)展也帶來了新的隱患和風險。目前，演進過程中車內(nèi)網(wǎng)絡架構信息安全防護能力存在差異，大多數(shù)車型的車內(nèi)網(wǎng)絡架構安全防護能力十分薄弱，一旦走向開放亟需進行安全設計。隨著智能控制應用的增加，汽車上越來越多的部件可以被黑客攻擊，甚至被非法控制。圖4列舉了一些智能網(wǎng)聯(lián)汽車可能存在的攻擊切入點。信息安全目前面臨的主要威脅集中在CAN總線、OBD接口設備及部分遠程收發(fā)部件，如通訊模塊T-BOX、移動端APP及云端平臺等。黑客對車輛信息接口的攻擊，會造成車輛信息泄露甚至汽車控制系統(tǒng)癱瘓，進而引起事故，后果不堪設想。目前急需加快推進息安全標準、規(guī)范的編制，規(guī)范行業(yè)安全管理，加強信息安全技術研發(fā)和測試認證平臺建設，提高技術支撐保障和市場服務能力。

圖4 智能網(wǎng)聯(lián)汽車可能的攻擊入口

為了支持數(shù)據(jù)流量的不斷增加，5G無線通信網(wǎng)絡需要更高的容量和高效的安全機制。而在5G網(wǎng)絡通信體系中，終端用戶和不同的接入點之間需要更加頻繁的認證以防止假冒終端和中間人的攻擊。5G車聯(lián)網(wǎng)的用戶和車輛相關數(shù)據(jù)的傳輸需要經(jīng)過其他車載單元、移動終端及基站，因此，必須采取有效措施保證通信的安全性和數(shù)據(jù)的完整性。為了解決車聯(lián)網(wǎng)通信中所面臨的安全問題，早期提出了一些安全認證方案，包括基于公鑰基礎設施（PKI，public key infrastructure）的認證、基于身份簽名（identity-based signature）的認證、基于群簽名（group signature）的認證、基于保密的訪問控制等。近期，針對5G安全通信問題，有文獻提出將SDN（Software Defined Network，軟件定義網(wǎng)絡）技術（是Emulex網(wǎng)絡一種新型網(wǎng)絡創(chuàng)新架構，是網(wǎng)絡虛擬化的一種實現(xiàn)方式，其核心技術OpenFlow通過將網(wǎng)絡設備控制面與數(shù)據(jù)面分離開來，從而實現(xiàn)了網(wǎng)絡流量的靈活控制，使網(wǎng)絡作為管道變得更加智能）用于5G移動通信網(wǎng)絡，促進5G網(wǎng)絡智能化和可編程性，實現(xiàn)高效的安全管理。有文獻研究了用于控制ad hoc D2D（device-to-device，設備到設備）網(wǎng)絡并在ad hoc環(huán)境下基于群密鑰協(xié)商方法管理群密鑰的ad hoc D2D協(xié)議。此外，為了在竊聽者存在的場景下提高可靠的傳輸速率，有文獻研究了一種用于D2D無線通信中設備自適應地選擇協(xié)作通信機制和基于協(xié)作架構的最優(yōu)功率分配的分布式算法。

在5G車聯(lián)網(wǎng)復雜的通信過程中必須實施多方安全認證。5G車聯(lián)網(wǎng)實施的多方安全認證主要包括車內(nèi)無線局域網(wǎng)中用戶移動終端與5G車載單元（OBU）的強安全認證，車際網(wǎng)中車與車之間、車與行人之間、車與中繼（5G移動終端或者車載單元）之間及車與5G基站之間的安全認證。

在保證通信安全過程中，駕駛?cè)藛T更關心的是隱私的安全性，這關系到車聯(lián)網(wǎng)能否被市民接受并廣泛使用。在通信過程中，車輛無線信號在開放的空間中傳輸，容易被竊取并暴露車輛和用戶的身份，若車內(nèi)數(shù)據(jù)總線網(wǎng)絡遭入侵，可能造成不可預估的災難，如何保障用戶和車輛的隱私安全，成為近年來的研究熱點。除了使用近期提到的匿名算法，如采用動態(tài)匿名方案，OBU在一定時間間隔或當車輛進入不同區(qū)域后都要更換匿名，排除通過對匿名收集、分析而捕獲車輛真實身份的攻擊?？紤]到5G車聯(lián)網(wǎng)多種異構網(wǎng)絡的存在，將會出現(xiàn)新型的安全通信與隱私保護協(xié)議，譬如，在5G終端通信中利用SDN技術，根據(jù)數(shù)據(jù)流的敏感度級別，為數(shù)據(jù)流選擇多種傳輸路徑，在接收端，只有接收者可以用私人密鑰解密并重組來自多個網(wǎng)絡傳輸路徑的數(shù)據(jù)流，從而避免隱私在無線接入點泄露。隨著計算機的計算能力不斷突破，尤其是量子技術的逐漸成熟，傳統(tǒng)基于計算能力的高層加密技術變得不牢靠，而基于香農(nóng)信息論的物理層安全技術對計算復雜度依賴性低，竊聽者即使擁有較強的計算能力也不會對系統(tǒng)的安全性能產(chǎn)生巨大的影響。另外，車聯(lián)網(wǎng)通信中多個竊聽者的存在及車輛節(jié)點在通信網(wǎng)絡中快速地連通與中斷，使安全密鑰分發(fā)與管理成為亟待解決的問題。

車聯(lián)網(wǎng)重要應用之一就是交通安全，而駕駛行為分析和預測是安全保障的基礎，如何對運動軌跡預測并建模是提高交通安全的關鍵問題。雖然車聯(lián)網(wǎng)中網(wǎng)絡拓撲頻繁變化，數(shù)據(jù)海量遞增，但車輛運動受道路拓撲、交通規(guī)則和駕駛者意圖的限制，為行為預測提供了可能性。車聯(lián)社會網(wǎng)絡（VSN，vehicular social network）中節(jié)點的活動規(guī)律能夠在車聯(lián)網(wǎng)行為預測中發(fā)揮作用。通過對大規(guī)模OBU數(shù)據(jù)的挖掘和分析，提取有應用價值的社群交互特征信息，VSN能夠?qū)σ恍┙煌▎栴}和車輛安全問題提供有力的支持，如預計道路車流量、預測交通堵塞地段、主動安全等。在對駕駛行為的建模和預測中，數(shù)據(jù)來源和數(shù)據(jù)挖掘是首要問題，也是安全系統(tǒng)應用的瓶頸。目前，車輛行駛軌跡數(shù)據(jù)獲取的主要來源是基于歷史數(shù)據(jù)的預測，而歷史數(shù)據(jù)必須準確且具有時效性。但現(xiàn)有VANET環(huán)境下的方法無法滿足獲取運動軌跡的精度要求（包括位置精度和時間精度），5G車聯(lián)網(wǎng)中采用D2D通信方式，可為每個用戶提供每秒千兆級的數(shù)據(jù)速率以滿足QoS的要求，空口時延約為1 ms、端到端時延限制在毫秒級的實現(xiàn)，極大程度上保證了時間精度，同時，基于5G基站的精確定位將位置精度控制在允許范圍內(nèi)，解決了預測模型中的數(shù)據(jù)來源問題。目前，針對車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘，并沒有太多的算法和技術提出，車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理的關鍵是在對海量數(shù)據(jù)（TB級）進行挖掘時，要保證當前數(shù)據(jù)流（平均數(shù)萬條/秒）的高速可靠寫入，如何快速對讀取的數(shù)據(jù)進行分析、建模、預測，是未來研究的重要方向。