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以人工智能为代表的新一轮科技革命正加速推进信息化与工业化的深度融合，并对汽车产业发展趋势产生了深刻影响。车联网（Internet of Vehicles，IoV）作为实现‘聪明的车、智慧的路、强大的云’一体化未来愿景的基础平台与核心技术，受到了学术界与工业界的广泛关注。本书呈现了作者团队在车联网方向的最新研究成果，重点从网联化、协同化与智能化三个维度介绍车联网前沿技术与典型应用。

新书推荐

Toward Connected, Cooperative

and Intelligent IoV

Frontier Technologies and Applications

作者寄语

随着通信、感知、计算等新一代信息技术的迅猛发展，智能汽车正快速地改变着人们的驾驶与出行体验，高阶智能驾驶技术已发展到关键阶段。但智能汽车能否继智能手机之后演化为人们生活中又一类不可或缺的移动智能终端，仍面临着重要挑战。车联网是突破单车智能局限、支持协同感知、协同决策与协同控制、实现车路云一体化的核心研究领域，是计算机、通信、大数据、人工智能、交通运输等学科知识的跨界融合。本书旨在从车联网‘网联’、‘ 协同’与‘智能’三个维度全面系统地介绍相关架构、理论、模型与算法，同时呈现车联网典型应用场景与系统原型，引领大家走进“轮”上智慧，开启无限“轮”探索。

图书简介

如上图所示，本书共包括6个部分。

第一部分为背景介绍。首先，从网络演进、技术发展，以及产业趋势等不同视角介绍了车联网的内涵与外延。进一步，介绍了一种包括数据层、虚拟层、控制层，以及应用层的车联网分层架构，并讨论了亟待突破的技术瓶颈。最后，从车载通信、车载端边云协同，以及车载边缘智能三个方面介绍了当前学术界研究进展。

第二部分聚焦‘车联网网联化’前沿理论与技术。首先，介绍了一种基于软件定义车联网的协同数据分发机制。在此基础上，介绍了一种网络编码与边缘缓存相结合的数据广播机制，以及一种演化计算算法，突破了传统广播算法的带宽利用瓶颈。进一步，针对车辆节点高移动性、网络拓扑高动态性以及网络资源高异构性带来的挑战，介绍了一种软件定义车联网与雾计算融合的新架构。最后，针对车联网通信带宽资源受限环境，考虑时态信息上传更新与实时数据下载服务的需求矛盾，介绍了一种基于多目标优化的资源分配策略。

第三部分聚焦‘车联网协同化’前沿理论与技术。首先，基于排队论讨论了移动边缘计算架构下的车载端边云协同任务处理模型，并介绍了一种基于凸优化的任务卸载与迁移策略。进一步，考虑端边云协同任务的数据关联性，介绍了一种联合数据上传与任务卸载优化的近似算法。最后，综合考虑车联网移动边缘计算环境下的任务卸载与负载均衡问题，介绍了一种基于多臂赌博机的分布式资源分配策略。

第四部分聚焦‘车联网智能化’前沿理论与技术。首先，考虑车辆节点高动态性与V2V/V2I通信连接间断性，介绍了一种面向深度神经网络模型的可重叠数据分割策略，在支持多节点并行推理加速同时保障系统的可靠性。其次，介绍了车联网边缘智能场景下的多媒体流服务架构，以及一种基于Deep Q-learning的自适应缓存替换与资源分配策略。最后，讨论了基于车联网边缘智能的数字孪生问题，介绍了一种基于多智能体深度强化学习的协同感知与异构信息融合策略。

第五部分为案例介绍，呈现了包括基于V2V/V2I的‘透视系统’、基于V2I通信的‘超视距碰撞预警系统’、基于车联网边缘智能的‘主动交通异常预警系统’、基于无人机辅助的‘盲区行人检测与预警系统’，以及基于信号特征定位与惯导定位融合的‘室内车辆定位与跟踪系统’等5类车联网典型应用场景及系统原型。

第六部为总结与展望。首先，总结了本书涉及的核心内容与关键技术。进一步，从车路云一体化、智能网联汽车信息物理融合，以及大模型垂直应用三个方面讨论了车联网未来研究方向。

本书预期的读者对象包括移动计算、人工智能、智能交通系统等领域的研究人员和专家学者。此外，我们也诚挚地希望通过本书中的案例研究与系统原型介绍，能够促进相关领域产业的技术发展、解决工程应用中的实际问题。同时，本书也适用于作为本科生或研究生车联网相关课程的参考书籍。

作者介绍

刘凯

重庆大学教授，博士生导师；于香港城市大学获得博士学位，曾为美国弗吉尼亚大学访问学者，新加坡南洋理工大学、香港城市大学和香港浸会大学博士后；研究兴趣包括车联网、移动计算、边缘智能、普适计算和自动驾驶等；曾获重庆市自然科学一等奖、重庆英才青年拔尖人才、重庆市高校中青年骨干教师等荣誉。

戴朋林

西南交通大学副教授，博士生导师；于2012年和2017年分别获得重庆大学学士学位和博士学位；研究兴趣包括车联网、边缘计算和车路协同感知等，主持国家自然科学基金青年和面上项目等，曾获ACM重庆分会优博奖。

Victor C. S. Lee

香港大学讲师；于香港城市大学获得学士、硕士和博士学位；曾为香港城市大学助理教授、弗吉尼亚大学访问学者，以及国立台湾大学访问学者；研究兴趣包括智能交通系统、车载网络、机器学习和实时数据库；曾荣获香港城市大学杰出导师奖、杰出教学奖等荣誉。

Joseph K.Y. Ng

香港浸会大学教授、香港工程师学会会士（Fellow of HKIE）；于伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校（UIUC）获得学士、硕士和博士学位，曾为加州大学-伯克利分校（UC Berkely）访问学者；研究兴趣包括实时和嵌入式系统、信息物理融合系统、无线通信、普适计算等；曾担任IEEE香港分会Computer Society Chapter主席。

Sang H. Son

韩国大邱庆北科学技术学院讲座教授、韩国工程院院士、韩国科学院院士、IEEE Fellow；分别于首尔国立大学（SNU）、韩国科学技术学院（KAIST）及马里兰大学帕克分校（UMCP）获得学士、硕士及博士学位；曾为美国弗吉尼亚大学计算机系教授，以及法国里尔中央理工大学（Ecole Centrale de Lille）、瑞典林雪平（Linkoping）大学、瑞典舍夫德（Skovde）大学等高校访问学者；主要研究领域包括信息物理融合系统、实时嵌入式系统、数据库与数据服务，以及无线传感网络等。

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