吳冬升 5G車聯(lián)網(wǎng)十大產(chǎn)業(yè)化趨勢

本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號“5G行業(yè)應(yīng)用”(ID:about5G)，原作者吳冬升，“5G行業(yè)應(yīng)用”特邀專欄作家，東南大學(xué)博士，17年TMT從業(yè)經(jīng)歷，多年B2B/B2G整合營銷及品牌經(jīng)驗，對5G、車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、數(shù)字化轉(zhuǎn)型有深刻洞察。億歐智慧城市對文章進(jìn)行二次編輯，供讀者參考。車聯(lián)網(wǎng)(智能網(wǎng)聯(lián))是汽車產(chǎn)業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)和交通產(chǎn)業(yè)的融合匯聚點(diǎn)，是未來智慧出行產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心。車聯(lián)網(wǎng)V2X技術(shù)為消費(fèi)者提供安全、效率、便捷三大方面優(yōu)質(zhì)服務(wù)。車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展受政策導(dǎo)向、產(chǎn)業(yè)訴求、技術(shù)演講三重因素疊加驅(qū)動。隨著5G時代到來，車聯(lián)網(wǎng)作為一項重要的新興產(chǎn)業(yè)，在加速發(fā)展態(tài)勢下，到底有哪些具體的產(chǎn)業(yè)化趨勢呢?

趨勢一：車聯(lián)網(wǎng)商用蓄勢待發(fā)

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車聯(lián)網(wǎng)V2X存在兩大標(biāo)準(zhǔn)流派，美國主推DSRC(Dedicated Short Range Communications)，中國主推C-V2X(Cellular V2X)。歐洲是中國和美國主推標(biāo)準(zhǔn)角力的市場。

C-V2X遵從3GPP標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)完成R14版本LTE-V2X，R15版本LTE-eV2X相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化工作，主要包括業(yè)務(wù)需求、系統(tǒng)架構(gòu)、空口技術(shù)和安全研究四個方面。

其中LTE-eV2X是支持V2X高級業(yè)務(wù)場景的增強(qiáng)型技術(shù)，定義了25個用例共計5大類增強(qiáng)的V2X業(yè)務(wù)需求，包括車輛編隊行駛(Vehicles Platooning)、高級駕駛(Advanced Driving)、擴(kuò)展傳感器(Extended Sensors)、遠(yuǎn)程駕駛(Remote Driving)等。

在LTE-eV2X場景的需求分析中(TR38.913)，時延要求最嚴(yán)格的自動駕駛和擴(kuò)展傳感器場景，時延要求最低達(dá)到了3ms;帶寬需求最大的擴(kuò)展傳感器場景，帶寬要求最高達(dá)到了1Gbps;全局路況分析場景對服務(wù)平臺的計算能力提出要求，要能快速對視頻、雷達(dá)信號等感知內(nèi)容進(jìn)行精準(zhǔn)分析和處理。

R16中將定義5G NR-V2X版本。隨著標(biāo)準(zhǔn)的有序推進(jìn)，車聯(lián)網(wǎng)商用進(jìn)程處于蓄勢待發(fā)狀態(tài)。

預(yù)測基于LTE-V2X的車聯(lián)網(wǎng)商用進(jìn)程：2018年進(jìn)行規(guī)模試驗，2019年進(jìn)行預(yù)商用測試，2020年正式邁入車聯(lián)網(wǎng)(LTE-V2X)商用元年。

預(yù)測基于5G NR的車聯(lián)網(wǎng)商用進(jìn)程：2019年進(jìn)行5G NR Uu技術(shù)試驗，2020年進(jìn)行5G NR PC5技術(shù)試驗，2021年進(jìn)行預(yù)商用測試，2022年正式邁入5G NR-V2X商用元年。

趨勢二：5G和車聯(lián)網(wǎng)相互促進(jìn)增速爆發(fā)

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5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在諸多挑戰(zhàn)，提速降費(fèi)讓運(yùn)營商2C業(yè)務(wù)收不到足夠的錢，而2B業(yè)務(wù)商業(yè)模式又不完全清晰(具體參考微信公眾號“5G行業(yè)應(yīng)用”的《5G發(fā)展的五大動力和四大挑戰(zhàn)》)。5G產(chǎn)業(yè)必須積極探索行業(yè)應(yīng)用市場，其中車聯(lián)網(wǎng)是最明確清晰的5G行業(yè)應(yīng)用場景。

另一方面，廣義車聯(lián)網(wǎng)從最早Telematic(車載信息服務(wù))概念提出，已經(jīng)經(jīng)歷過很多年，但市場發(fā)展一直不如預(yù)期。5G商用時代的到來，給車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大發(fā)展提供了一個良好契機(jī)。

比如，未來無人駕駛汽車需要通過網(wǎng)絡(luò)實時傳輸汽車導(dǎo)航信息、位置信息以及汽車各個傳感器的數(shù)據(jù)，到云端或其他車輛終端。每輛車每秒可達(dá)1GB數(shù)據(jù)量，以便實時掌握車輛運(yùn)行狀態(tài)，現(xiàn)有4G網(wǎng)絡(luò)無法滿足這樣的要求，需要5G網(wǎng)絡(luò)來支持。

又比如，普通人踩剎車反應(yīng)時間約0.4秒，無人車在5G場景下的反應(yīng)速度有望不到1毫秒。對于無人駕駛而言，假設(shè)汽車行駛速度為60公里/小時，60ms時延的制動距離為1米，10ms時延的制動距離為17厘米，而1毫秒的5G時延，制動距離僅為17毫米。也就意味著，5G時代才有可能實現(xiàn)基于車聯(lián)網(wǎng)控制的無人駕駛。

總體來看，5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要5G技術(shù)支撐，5G產(chǎn)業(yè)和車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將相互促進(jìn)增速爆發(fā)。

趨勢三：車聯(lián)網(wǎng)示范帶動規(guī)模

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車聯(lián)網(wǎng)封閉及開放環(huán)境測試是商用的必經(jīng)之路，為滿足智能網(wǎng)聯(lián)汽車多場景多環(huán)境測試需求，中國加快智能網(wǎng)聯(lián)示范區(qū)建設(shè)，不完全統(tǒng)計目前全國已經(jīng)超過30個，其中包括上海、北京-河北、重慶、無錫(先導(dǎo)區(qū))、杭州-桐鄉(xiāng)、武漢、長春、廣州、長沙、成都等10個國家級示范區(qū)。測試場景也由單一路測環(huán)境，向多應(yīng)用場景、多測試環(huán)境轉(zhuǎn)變，從示范點(diǎn)、示范區(qū)建設(shè)向綜合性、城市級車聯(lián)網(wǎng)先導(dǎo)區(qū)建設(shè)轉(zhuǎn)變。

2019年5月，工信部批復(fù)江蘇(無錫)車聯(lián)網(wǎng)先導(dǎo)區(qū)，實現(xiàn)規(guī)模部署C-V2X網(wǎng)絡(luò)、路側(cè)單元，裝配一定規(guī)模的車載終端，完成重點(diǎn)區(qū)域交通設(shè)施車聯(lián)網(wǎng)功能改造和核心系統(tǒng)能力提升，豐富車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景，實現(xiàn)良好的規(guī)模應(yīng)用效果。積極開展相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和管理規(guī)定探索，構(gòu)建開放融合、創(chuàng)新發(fā)展的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，形成可復(fù)制、可推廣的經(jīng)驗做法。無錫車聯(lián)網(wǎng)將從240個交叉口擴(kuò)展到400個交叉口，覆蓋面積從170平方公里擴(kuò)展到260平方公里，在無錫太會展覽中心周邊規(guī)劃了6平方公里核心應(yīng)用區(qū)，進(jìn)行基于LTE-V2X的輔助駕駛增強(qiáng)場景創(chuàng)新，并實現(xiàn)部分基于5G的自動駕駛應(yīng)用場景。與此同時，我們可以看到，全國其它多家城市也在積極申報第二批先導(dǎo)區(qū)。

除此之外，高速公路是車聯(lián)網(wǎng)最有可能先行商用落地的場景。2018年2月交通部發(fā)布了《關(guān)于加快推進(jìn)新一代國家交通控制網(wǎng)和智慧公路試點(diǎn)的通知》，在北京、河北、廣東重點(diǎn)基于高速公路路側(cè)系統(tǒng)智能化升級和營運(yùn)車輛路運(yùn)一體化協(xié)同，探索路側(cè)智能基站系統(tǒng)應(yīng)用，選取有代表性的高速公路，以及北京冬奧會、雄安新區(qū)項目，開展車路信息交互、風(fēng)險監(jiān)測及預(yù)警、交通流監(jiān)測分析等。在江蘇、浙江先行研究推進(jìn)建設(shè)面向城市公共交通及復(fù)雜交通環(huán)境的安全輔助駕駛、車路協(xié)同等技術(shù)應(yīng)用的封閉測試區(qū)和開放測試區(qū)，形成新一代國家交通控制網(wǎng)實體原型系統(tǒng)和應(yīng)用示范基地。這些示范包括延崇高速、京雄高速、北京新機(jī)場高速、虎門二橋、杭紹甬高速等。

城市級車聯(lián)網(wǎng)示范和先導(dǎo)區(qū)建設(shè)，以及智慧高速車路協(xié)同示范建設(shè)，都將起到帶動車聯(lián)網(wǎng)規(guī)模效應(yīng)的作用。

趨勢四：車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)帶動車載

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智能網(wǎng)聯(lián)汽車包括自動駕駛模塊(決策層，高精度地圖和定位，毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、視覺等傳感器，以及處理器等)，車載終端和通信網(wǎng)絡(luò)(前裝T-BOX和后裝OBD等)。

車聯(lián)網(wǎng)C-V2X場景包括V2V(車-車)，V2I(車-基礎(chǔ)設(shè)施)，V2P(車-人)，V2N(車-網(wǎng))。除了“車”必須具備聯(lián)網(wǎng)能力外(即車的“滲透率”);路上是否部署了“網(wǎng)”也是車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵要素(即網(wǎng)的“覆蓋率”)。

車的“滲透率”和網(wǎng)的“覆蓋率”決定了車聯(lián)網(wǎng)的商用速度。對整體商用節(jié)奏預(yù)測：①首先在商用車型，如出租車、公交車、物流重卡、礦卡、港口車輛等，和部分乘用車型，部署C-V2X車載終端，實現(xiàn)V2V(車-車)業(yè)務(wù)場景，如前向碰撞預(yù)警、盲區(qū)預(yù)警/變道輔助、車輛編隊行駛等;②其次在高速路側(cè)和城市路側(cè)部署C-V2X和5G網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)V2I(車-基礎(chǔ)設(shè)施)業(yè)務(wù)場景，如闖紅燈預(yù)警、綠波車速引導(dǎo)等;③隨著網(wǎng)的覆蓋率達(dá)到一定程度，將帶動車載終端安裝滲透率提升;④而當(dāng)車載安裝滲透率達(dá)到30%臨界值的時候，又會進(jìn)一步拉動網(wǎng)的部署。車的“滲透率”和網(wǎng)的“覆蓋率”二者相輔相成，推動車聯(lián)網(wǎng)商用。

趨勢五：車聯(lián)網(wǎng)商用車先行，乘用車上量

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在商用車型，如出租車、公交車、物流卡車、礦卡、港口車輛等，會優(yōu)先于乘用車部署C-V2X車載終端。因為這些類型的商用車型，相對來說具有較為清晰的商業(yè)模式。

以物流行業(yè)為例，在中國物流成本占GDP的14.5%，每年物流費(fèi)用12萬億，其中公路運(yùn)輸占76%。這里面包括1400萬輛主要活躍在中遠(yuǎn)途運(yùn)輸以及城際運(yùn)輸?shù)呢涍\(yùn)卡車，和近3000萬輛主要活躍在城市內(nèi)運(yùn)輸、快遞外賣配送場景的面包車、三輪車以及兩輪的電動車、摩托車。

4400萬輛交通工具背后，是數(shù)字更大的司機(jī)群(物流行業(yè)通常人停車不停，尤其中大型卡車會一車配多名駕駛員)?？傤~高昂的人力成本，為物流行業(yè)引入自動駕駛和車聯(lián)網(wǎng)提供了最基本的驅(qū)動力。

比如說典型的卡車編隊行駛，以排頭的卡車作為頭車，跟隨卡車群通過V2V實時連接，根據(jù)頭車操作而變化駕駛策略，整個車隊以極小車距編隊行駛。頭車做出剎車指令后，通過V2V實現(xiàn)前后車之間瞬時反應(yīng)，后車甚至可以在前車開始減速前就自動啟動制動，這種瞬時反應(yīng)意味著卡車可以以非常小的距離安全跟隨。

趨勢六：車載設(shè)備后裝先行，前裝上量

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2019年4月15日，廣汽、上汽、東風(fēng)、長安、一汽、北汽、江淮、長城、東南、眾泰、江鈴集團(tuán)新能源、比亞迪、宇通13家車企共同宣布支持C-V2X商用路標(biāo)，并規(guī)劃于2020年下半年到2021年上半年實現(xiàn)C-V2X技術(shù)支持汽車的規(guī)?；慨a(chǎn)。這次13家企業(yè)共同發(fā)聲，體現(xiàn)出C-V2X價值得到車企的廣泛認(rèn)同，也標(biāo)志著智慧交通從單點(diǎn)突破走向系統(tǒng)和生態(tài)合作協(xié)同創(chuàng)新的新階段。

在迎來量產(chǎn)C-V2X前裝車型前，預(yù)測C-V2X將先以后裝形式發(fā)展，比如集成C-V2X功能的智能后視鏡產(chǎn)品、行車記錄儀、OBD等。

趨勢七：RSU、路側(cè)智能設(shè)施和MEC是車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)建設(shè)重點(diǎn)

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車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)建設(shè)重點(diǎn)包括RSU(Road Side Unit)、路側(cè)智能設(shè)施(包括攝像頭、毫米波雷達(dá)、少量激光雷達(dá)、環(huán)境感知設(shè)備、以及智能紅綠燈、智能化標(biāo)志標(biāo)識等)、MEC(多接入邊緣計算/移動邊緣計算)設(shè)備。以RSU為例，全國部署下來保守預(yù)測需要3000多億的投資，包括400多萬公里的道路+14萬公里的高速+50多萬個城市路口。

從部署的節(jié)奏看，預(yù)測未來2-3年將以LTE-V2X(PC5)+5G NR(Uu)這樣的網(wǎng)絡(luò)部署為主。即點(diǎn)對點(diǎn)(V2I)通過LTE-V2X支撐，蜂窩(V2N)通過5GNR或者已有的LTE 4G蜂窩網(wǎng)絡(luò)支撐。

MEC將與C-V2X深度融合，車聯(lián)網(wǎng)移動邊緣計算設(shè)備是MEC在眾多行業(yè)領(lǐng)域優(yōu)先落地商用的場景。

依據(jù)是否需要路側(cè)協(xié)同以及車輛協(xié)同，將MEC與C-V2X融合場景分為“單車與MEC交互”、“單車與MEC及路側(cè)智能設(shè)施交互”、“多車與MEC協(xié)同交互”、“多車與MEC及路側(cè)智能設(shè)施協(xié)同交互”四大類。無需路側(cè)協(xié)同的 C-V2X應(yīng)用可以直接通過MEC平臺為車輛或行人提供低時延、高性能服務(wù);當(dāng)路側(cè)部署了能接入MEC平臺的路側(cè)雷達(dá)、攝像頭、智能紅綠燈、智能化標(biāo)志標(biāo)識等智能設(shè)施時，相應(yīng)的C-V2X應(yīng)用可以借助路側(cè)感知或采集的數(shù)據(jù)為車輛或行人提供更全面的信息服務(wù)。在沒有車輛協(xié)同時，單個車輛可以直接從MEC平臺上部署的相應(yīng)C-V2X應(yīng)用獲取服務(wù);在多個車輛同時接入MEC平臺時，相應(yīng)的C-V2X應(yīng)用可以基于多個車輛的狀態(tài)信息，提供智能協(xié)同的信息服務(wù)。

趨勢八：車聯(lián)網(wǎng)共性技術(shù)亟待突破

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自動駕駛從僅僅依靠聰明的車本身，向車路協(xié)同自動駕駛發(fā)展。這是因為單車智能本身存在不可解決的場景，比如前方大車遮擋紅綠燈、大車遮擋鬼探頭、前方幾公里外交通事故預(yù)知等。

可以依靠車路協(xié)同提供的上帝視角來解決這些問題。同時，車路協(xié)同將有效降低實現(xiàn)L4/L5自動駕駛的汽車端成本壓力?？梢允〉艏す饫走_(dá)或者大幅度降低激光雷達(dá)規(guī)格，以及高精地圖采集成本。

而未來車聯(lián)網(wǎng)不僅只是實現(xiàn)車路協(xié)同，而將實現(xiàn)“人-車-路-網(wǎng)-云”多維高度協(xié)同。人方面，以MaaS為核心，為消費(fèi)者提供一站式的出行服務(wù)，讓消費(fèi)者成為自由的人;車方面，未來的車不僅是數(shù)據(jù)發(fā)送和接收方，還是計算節(jié)點(diǎn)，更是數(shù)據(jù)分享節(jié)點(diǎn)，車將越來越聰明;路方面，將兼具各類通訊方式(LTE、5G、LTE-V2X、5G NR-V2X等)、具備集成路側(cè)交通信息采集發(fā)布、具備本地邊緣計算能力等，通過路側(cè)設(shè)施多維融合打造智慧的路;網(wǎng)方面，5G網(wǎng)絡(luò)兩大核心能力，網(wǎng)絡(luò)切片和移動邊緣計算將構(gòu)建強(qiáng)大的網(wǎng);云方面，將構(gòu)建一體化開放數(shù)據(jù)公共服務(wù)平臺和云控平臺，同時通過云邊協(xié)同(云計算和移動邊緣計算協(xié)同)形成靈活的云，將提供全工況無盲區(qū)的感知和地圖信息、高可靠高精度的定位服務(wù)、以及實時的交管信息，未來中國道路上的無人駕駛車輛，無論是否使用路網(wǎng)設(shè)施服務(wù)，都將接入云控平臺接受交通部門的調(diào)度和公安部門的監(jiān)管。

打造自由的人、聰明的車、智慧的路、強(qiáng)大的網(wǎng)、靈活的云，需要依托于車聯(lián)網(wǎng)共性技術(shù)的突破，這其中包括智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息物理系統(tǒng)、行駛環(huán)境融合感知、智能網(wǎng)聯(lián)決策和控制、自動駕駛系統(tǒng)安全、多模式數(shù)據(jù)(高精度地圖數(shù)據(jù)、道路交通數(shù)據(jù)、駕駛數(shù)據(jù)等)等各類共性技術(shù)。

趨勢九：車聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)快速迭代發(fā)展

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車聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)開始主要提供信息娛樂服務(wù)，后來發(fā)展共享出行業(yè)務(wù)、基于用戶行為的車輛保險(UBI)業(yè)務(wù)、以及面向B端的車隊管理業(yè)務(wù)等。

當(dāng)前又將回歸到出行需求上，為消費(fèi)者解決安全問題和效率問題。

安全出行類業(yè)務(wù)涵蓋信息告警：前向碰撞預(yù)警(V2V)、人行道行人預(yù)警(I2V)、緊急剎車預(yù)警(V2V)、逆向超車預(yù)警(V2V)、車輛失控預(yù)警(V2V)、天氣預(yù)警(I2V)、異常車輛提醒(I2V)、道路危險狀況提醒/道路事件情況提醒(行人，擁堵，道路狀態(tài)、收費(fèi)站)(I2V)等;防碰撞：交叉路口防碰撞(V2V/I2V)、匝道車輛匯入預(yù)警(I2V)、轉(zhuǎn)向輔助(V2V)等;浮動車：車輛動態(tài)信息上報(V2I)、交通違法信息抓拍上報(V2I)等。

交通效率類業(yè)務(wù)涵蓋靜態(tài)信息通知：車內(nèi)標(biāo)牌(I2V)、限速預(yù)警(I2V)、可變車道(I2V)等;動態(tài)信息通知：信號燈信息推送(I2V)、高優(yōu)先級車輛讓行(V2V)、綠波車速推送(I2V)、特別信息推送(I2V)等。

未來，車聯(lián)網(wǎng)將賦能自動駕駛，實現(xiàn)協(xié)同自動駕駛：車聯(lián)編隊(V2V)、協(xié)同換道(I2V)、協(xié)同合流(I2V)、協(xié)同借道(I2V)、協(xié)同超車(I2V)等;單車自動駕駛：緊急制動(V2V)、道路危險狀況提醒/道路事件情況提醒(行人，擁堵，道路狀態(tài)、收費(fèi)站)(I2V)、動態(tài)限速(I2V)、自動紅綠燈(I2V)等。

趨勢十：5G將極大豐富車聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)

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5G將豐富車聯(lián)網(wǎng)的信息服務(wù)、安全出行和交通效率等各類業(yè)務(wù)。信息服務(wù)類業(yè)務(wù)方面，基于eMBB場景，可以提供車載AR/VR視頻通話等;mMTC場景，可以提供汽車分時租賃等;uRLLC場景，可以提供AR導(dǎo)航等。

安全服務(wù)類業(yè)務(wù)方面，基于eMBB場景，可以提供真正的駕駛實時檢測等;mMTC場景，可以提供車輛防盜等;uRLLC場景，可以提供行人防碰撞等。

交通效率類業(yè)務(wù)方面，基于eMBB場景，可以提供全景合成等;mMTC場景，可以提供車位共享等;uRLLC場景，可以提供編隊行駛等。

我們依然以卡車編隊行駛為例，如果按照卡車1米車距的編隊要求，在時速80公里/小時的情況下，車輛處理時間需要10ms，制動感應(yīng)需要30ms，那么網(wǎng)絡(luò)延時必須小于5ms，即(5ms+10ms+30ms)*80km/h=1米。這就意味著，只有5G時代的網(wǎng)絡(luò)才能提供相應(yīng)的支撐。

伴隨著車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，未來將會產(chǎn)生海量微觀數(shù)據(jù)和宏觀數(shù)據(jù)，比如微觀的個人駕駛行為數(shù)據(jù)，宏觀的交通數(shù)據(jù)等?；谶@些數(shù)據(jù)，將產(chǎn)生大量面向主機(jī)廠、Tier 1、運(yùn)營商、行業(yè)客戶、政府管理者、普通消費(fèi)者的增值服務(wù)。車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將取得爆發(fā)式增長。當(dāng)然，我們也應(yīng)理性看到，車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展在政策、技術(shù)、安全、產(chǎn)業(yè)合作和商業(yè)模式等方面還存在一系列挑戰(zhàn)。