车联网技术是一种利用移动通信网络,与车载终端、路侧单元以及智能交通设施等构成的广域互联网络,实现车与车、车与路、车与人及车与互联网之间的信息传输。车联网技术的快速发展推动了对高性能数据处理和实时快速服务的需求,其中移动边缘计算(MEC)就是为满足这一需求而被提出的技术方案。
移动边缘计算(MEC)将传统核心网的云业务部分下沉到无线网络侧,即网络边缘,这包括基站(或汇聚点)中。通过将数据处理尽可能地靠近数据源和用户端,从而显著减少网络传输和路由延迟,创造了一个高性能、低延迟和高带宽的电信级服务环境。在车联网场景中,MEC允许汽车云分散部署到网络边缘的基站中,为应用程序提供服务器,使数据处理更加接近车辆端和道路传感器。这样,车辆就能获取本地消息,并通过算法分析识别出需要实时传输的高风险数据和敏感信息,以便快速向周边车辆下发预警消息。
MEC技术在车联网中的应用可以显著提升车辆超视距感知能力,及时有效地提醒驾驶员或自动驾驶系统处理突发事件,比如规避危险、减速行驶或改变线路。MEC服务器端的应用程序还能快速通知附近的车辆,使得危险告警能传播到更广泛的区域,为驾驶员提前做出决策,有效降低道路拥堵的可能性。
欧洲电信标准协会(ETSI)于2014年成立移动边缘计算规范工作组(MEC ISG),并宣布推动MEC标准化。MEC概念融合了传统电信蜂窝网络与互联网业务,定义了基本技术需求和参考架构。MEC的基本框架从宏观层面出发,对MEC下的不同功能进行架构划分,包括边缘云平台、MEC应用平台和网络能力开放接口等。
在车联网中,MEC的网络架构可以分为几个层次。最上层是MEC系统水平的管理实体,它负责对整个MEC系统进行全局掌控,统一协调和优化整个地区的车联网业务,提高交通效率。中间层是MEC应用平台,它提供了一个开放的平台,支持第三方应用运行。底层是边缘云平台,该层包括了MEC服务器,直接从车辆和路面传感器的应用程序中获取本地消息,并进行算法分析。
MEC在车联网中的网络架构还能为一些增值服务提供支持,例如停车定位、驾驶辅助、安全预警和导航服务。这些服务通常需要低延迟和高带宽,MEC服务器可以灵活部署,确保这些服务能够为用户实时快速地提供。
MEC在车联网中的网络架构不仅提升了行车安全,避免交通堵塞,还提升了用户的整体体验。例如,德国就研发了数字高速公路试验台,提供交通预警服务。试验台能在LTE环境下,进行车辆间预警消息的发布。通过MEC,车联网技术为解决交通问题提供了新的科学技术手段,通过减少数据往返时间和优化网络架构,极大提高了车联网业务处理的效率和效果。