车载自组织网络(Vehicular Ad Hoc Network,简称VANET),又称车载随意移动网络,是一种将移动自组织网络(MANET)技术应用于车辆交通领域的无线通信架构。在该网络中,行驶中的车辆及路侧交通设施作为网络节点,通过无线通信技术自发组成动态网络,实现车与车(V2V)、车与基础设施(V2I)之间的数据交换。VANET是智能交通系统(ITS)的关键组成部分,最早于2001年首次被提出,此后逐步发展成为车联网技术的重要基础概念。
VANET继承了MANET“无中心、自组织、多跳路由”的核心特征,但又具有鲜明的独特性:车辆节点沿固定道路行驶且移动速度较快,导致网络拓扑变化更为频繁,但车辆本身具备持续供电能力,对节能要求相对较低。
VANET的网络架构主要由两大通信模块构成:
车辆间通信(IVC/V2V):车辆通过车载单元(OBU)直接进行点对点通信,无需经过基站中转。OBU通常集成了中央处理单元、无线收发器、GPS定位模块及多种传感器,负责执行通信协议与应用逻辑。车辆间可彼此链接形成网络,通信范围通常在100至300米之间,通过多跳中继可进一步扩展覆盖距离。
车辆与基础设施通信(RVC/V2I):部署在道路边缘的路侧单元(RSU)与车辆OBU进行通信,为车辆提供路况信息、导航服务及互联网接入。
VANET支持从简单的一跳信息广播到远距离多跳中继的广泛应用。典型场景包括:前方紧急制动预警(即使被前车遮挡也能及时获知)、车队编队行驶(车辆通过无线方式接收加速与转向指令,形成紧密“公路列车”)、道路紧急救援服务以及沿途服务信息发现等。
VANET的标准化工作主要由美国、欧洲和日本三大阵营主导,采用的技术基础均为5.9GHz频段的专用短程通信(DSRC)。美国的IEEE 1609 WAVE协议栈与IEEE 802.11p物理层标准、欧洲的ETSI ITS-G5以及日本的ARIB STD-T109构成其主要技术框架。
在概念演进上,VANET作为早期车联网的核心技术术语,随着蜂窝通信技术(C-V2X)的兴起和物联网概念的普及,已逐渐向更广义的车联网(IoV)或V2X概念融合与演进。根据维基百科记载,截至2021年,VANET仍处于技术开发阶段,尚未在量产乘用车中大规模普及。
需要说明的是:VANET侧重于基于自组织网络原理的“车际网”通信架构,而当下更常用的C-V2X(蜂窝车联网)则代表了基于蜂窝移动通信技术的商用演进路线。两者在概念上存在交叉与承继关系,但在技术实现路径上有显著差异。