車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用 教案 陳寧 項目3-5 車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)-車聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)

《車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用》課程教學(xué)設(shè)計(教案)學(xué)年第1學(xué)期授課教師：開課專業(yè)：汽車智能技術(shù)完成時間：審核人：教學(xué)單元項目3車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)教學(xué)章節(jié)任務(wù)1DSRC技術(shù)應(yīng)用教學(xué)類型理實一體計劃學(xué)時4知識目標(biāo)K1了解DSRC技術(shù)的背景、發(fā)展歷程及國際標(biāo)準(zhǔn)體系K2掌握DSRC協(xié)議棧及其主要協(xié)議（IEEE802.11p、IEEE1609、SAEJ2735等）的作用K3理解DSRC技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用場景和優(yōu)勢技能目標(biāo)S1能夠使用專用設(shè)備和程序裝調(diào)、配置DSRC系統(tǒng)OBU和RSU設(shè)備。S2能夠根據(jù)典型V2X場景的要求，采集、分析DSRC報文。S3具備在車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中集成應(yīng)用DSRC技術(shù)的初步能力。態(tài)度目標(biāo)A1培養(yǎng)團隊協(xié)作和溝通交流的能力。A2培養(yǎng)科學(xué)探究精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。A3激發(fā)對車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的興趣和探索欲望。重難點分析及解決措施重點DSRC協(xié)議棧及其主要協(xié)議的作用，DSRC技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用場景。解決措施：通過理論講解、案例分析、實驗操作相結(jié)合的方式，加深學(xué)生對DSRC技術(shù)的理解。難點DSRC報文的采集與分析，DSRC系統(tǒng)的裝調(diào)與配置。解決措施：通過分組實驗、教師指導(dǎo)和討論交流，讓學(xué)生在實踐中掌握DSRC報文的采集與分析方法，以及DSRC系統(tǒng)的裝調(diào)與配置技能。課前預(yù)習(xí)任務(wù)1、是否通過線上課程資源完成課前預(yù)習(xí)？￡是￡否2、是否通過線上課程資源完成課前習(xí)題？￡是￡否3、是否對DSRC技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用有了初步了解？￡是￡否教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)（預(yù)計時間）教學(xué)內(nèi)容覆蓋目標(biāo)情景導(dǎo)入（5分鐘）案例分享：介紹一個實際的車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例，如ETC系統(tǒng)，展示DSRC技術(shù)在其中的關(guān)鍵作用。提出問題：引導(dǎo)學(xué)生思考DSRC技術(shù)如何實現(xiàn)車車、車路之間的信息交互，以及它在提高道路交通安全和效率方面的作用。A1、A2理論講解（60分鐘）1.DSRC技術(shù)的背景與發(fā)展簡述DSRC技術(shù)的起源、發(fā)展歷程及國際標(biāo)準(zhǔn)體系。1992年，美國材料與試驗協(xié)會（AmericanSocietyforTestingandMaterials，ASTM）為了解決不停車收費ETC系統(tǒng)的OBU和RSU設(shè)備間通信問題，首先提出了使用915MHz頻段的DSRC技術(shù)。1998年美國國會頒布《21世紀(jì)交通平等法》，以聯(lián)邦法規(guī)的形式推行DSRC標(biāo)準(zhǔn)，將5.850~5.925GHz的75MHz頻段作為智能交通系統(tǒng)的專用短程通信服務(wù)頻段。1994年，歐洲提出5.8GHz的DSRC標(biāo)準(zhǔn)。1995年，日本建設(shè)標(biāo)省組織了電子收費系統(tǒng)的現(xiàn)場試驗。1997年，日本TC204委員會完成了微波專用短途通信標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，5.8GHz被確定為日本專用短途通信頻率。介紹DSRC技術(shù)在不同國家和地區(qū)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。2.DSRC協(xié)議棧及其主要協(xié)議DSRC協(xié)議棧結(jié)構(gòu)：介紹DSRC協(xié)議棧的層次結(jié)構(gòu)，包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。IEEE802.11p標(biāo)準(zhǔn)：詳細講解IEEE802.11p標(biāo)準(zhǔn)的物理層和MAC層規(guī)范，以及它在DSRC技術(shù)中的應(yīng)用。IEEE1609標(biāo)準(zhǔn)族：介紹IEEE1609.1、1609.2、1609.3、1609.4等標(biāo)準(zhǔn)的作用和功能。SAEJ2735標(biāo)準(zhǔn)：講解SAEJ2735標(biāo)準(zhǔn)定義的消息格式及其在DSRC技術(shù)中的應(yīng)用，重點介紹BSM消息。3.DSRC技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用介紹DSRC技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)中的主要應(yīng)用場景，如ETC系統(tǒng)、V2V安全預(yù)警、交通信號控制等。分析DSRC技術(shù)相比其他車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的優(yōu)勢，如低延遲、高可靠性、高安全性等。K1、K2、K3交流討論（15分鐘）分組討論：將學(xué)生分為小組，每組選擇一個DSRC技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用實例進行深入討論。觀點分享：每組派代表分享討論結(jié)果，包括應(yīng)用實例的工作原理、DSRC技術(shù)的優(yōu)勢、可能的挑戰(zhàn)及解決方案等。教師點評：教師對學(xué)生的討論進行點評，補充和糾正信息，引導(dǎo)學(xué)生進一步思考DSRC技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)中的潛在應(yīng)用和發(fā)展方向。A1、A2、A3任務(wù)布置（10分鐘）任務(wù)名稱：DSRC系統(tǒng)裝調(diào)與報文采集分析任務(wù)目標(biāo)：使用專用設(shè)備和程序裝調(diào)、配置DSRC系統(tǒng)OBU和RSU設(shè)備。根據(jù)典型V2X場景的要求，采集、分析DSRC報文。編寫實驗報告，總結(jié)實驗過程和結(jié)果。任務(wù)準(zhǔn)備：列出所需工具和材料（如DSRC系統(tǒng)設(shè)備、計算機、網(wǎng)絡(luò)測試儀等），強調(diào)安全注意事項。任務(wù)計劃：指導(dǎo)學(xué)生制定任務(wù)實施計劃，包括時間節(jié)點和預(yù)期成果。S1、S2、S3分組實施（50分鐘）1.DSRC系統(tǒng)裝調(diào)：連接DSRC系統(tǒng)設(shè)備（OBU和RSU），并進行初步檢查。使用專用程序配置DSRC系統(tǒng)設(shè)備，包括信道設(shè)置、波特率設(shè)置等。測試DSRC系統(tǒng)設(shè)備的通信功能，確保設(shè)備之間能夠正常通信。2.報文采集與分析：根據(jù)典型V2X場景的要求，設(shè)置實驗條件，如車輛速度、距離等。使用網(wǎng)絡(luò)測試儀采集DSRC報文，并記錄報文數(shù)據(jù)。分析DSRC報文的內(nèi)容，包括消息類型、發(fā)送方、接收方、消息內(nèi)容等。3.實驗報告編寫：根據(jù)實驗過程和結(jié)果，編寫實驗報告，包括實驗?zāi)康?、實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)、實驗分析和實驗結(jié)論等。S1、S2、S3匯報指導(dǎo)（20分鐘）各小組匯報實踐成果，教師給予指導(dǎo)和反饋。小組匯報：每組派代表匯報實踐成果，包括任務(wù)完成情況、實驗數(shù)據(jù)、實驗分析和實驗結(jié)論等。教師點評：教師對學(xué)生的匯報進行點評，指出優(yōu)點和不足，提出改進建議。鼓勵學(xué)生提問和討論，促進知識共享和經(jīng)驗交流?；咏涣鳎航M織學(xué)生就實驗過程中的疑問和難點進行討論，加深對DSRC技術(shù)的理解。S3、A1、A2課后鞏固完成線上課程資源的課后習(xí)題。課后思考：DSRC技術(shù)相比其他車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)有哪些優(yōu)勢和劣勢？如何提高DSRC系統(tǒng)的通信可靠性和安全性？未來DSRC技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)中可能的發(fā)展方向和應(yīng)用場景是什么？A1、A2、A3

教學(xué)單元項目3車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)教學(xué)章節(jié)任務(wù)2LTE-V2X技術(shù)應(yīng)用教學(xué)類型理實一體計劃學(xué)時4知識目標(biāo)K1了解LTE-V2X技術(shù)的背景、發(fā)展歷程及標(biāo)準(zhǔn)化進展。K2掌握LTE-V2X通信方式和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。K3理解LTE-V2X無線接口協(xié)議及數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)。技能目標(biāo)S1能夠使用專用設(shè)備和程序裝調(diào)、配置DSRC系統(tǒng)OBU和RSU設(shè)備。S2能夠使用專用設(shè)備和程序裝調(diào)、配置LTE-V2X系統(tǒng)設(shè)備。S3能夠根據(jù)典型V2X場景的要求，采集、分析LTE-V2X報文。態(tài)度目標(biāo)A1培養(yǎng)團隊協(xié)作和溝通交流的能力。A2培養(yǎng)科學(xué)探究精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。A3激發(fā)對車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的興趣和探索欲望。重難點分析及解決措施重點LTE-V2X通信方式和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，LTE-V2X無線接口協(xié)議。解決措施：通過理論講解、案例分析、實驗操作相結(jié)合的方式，加深學(xué)生對LTE-V2X技術(shù)的理解。難點LTE-V2X報文的采集與分析，LTE-V2X系統(tǒng)的裝調(diào)與配置。解決措施：通過分組實驗、教師指導(dǎo)和討論交流，讓學(xué)生在實踐中掌握LTE-V2X報文的采集與分析方法，以及LTE-V2X系統(tǒng)的裝調(diào)與配置技能。課前預(yù)習(xí)任務(wù)課前預(yù)習(xí)任務(wù)1、是否通過線上課程資源完成課前預(yù)習(xí)？￡是￡否2、是否通過線上課程資源完成課前習(xí)題？￡是￡否3、是否對LTE-V2X技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用有了初步了解？￡是￡否教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)（預(yù)計時間）教學(xué)內(nèi)容覆蓋目標(biāo)情景導(dǎo)入（5分鐘）案例分享：介紹一個實際的LTE-V2X應(yīng)用案例，如基于LTE-V2X的車輛編隊行駛，展示LTE-V2X技術(shù)在提高道路交通安全和效率方面的作用。提出問題：引導(dǎo)學(xué)生思考LTE-V2X技術(shù)如何實現(xiàn)車車、車路、車云之間的信息交互，以及它在車聯(lián)網(wǎng)中的關(guān)鍵作用。A1、A2理論講解（60分鐘）1.LTE-V2X技術(shù)的背景與發(fā)展簡述LTE-V2X技術(shù)的起源、發(fā)展歷程及標(biāo)準(zhǔn)化進展。介紹LTE-V2X技術(shù)在不同國家和地區(qū)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。2.LTE-V2X通信方式和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)介紹LTE-V2X的兩種通信方式：蜂窩通信方式和直通通信方式（Uu接口和PC5接口）。講解LTE-V2X的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，包括核心網(wǎng)、接入網(wǎng)及用戶終端（UE）部分，以及新增的網(wǎng)元間接口。3.LTE-V2X無線接口協(xié)議及數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)LTE-V2XPC5用戶平面協(xié)議棧：介紹物理層、數(shù)據(jù)鏈路層（MAC、RLC、PDCP）和網(wǎng)絡(luò)層的功能和作用。LTE-V2XPC5控制平面協(xié)議棧：講解無線資源控制（RRC）協(xié)議及其他協(xié)議層的功能。LTE-V2X數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)：介紹LTE-V2X的系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、子幀結(jié)構(gòu)及時隙結(jié)構(gòu)。應(yīng)用層交互數(shù)據(jù)集：講解T/CSAE157-2020標(biāo)準(zhǔn)定義的消息幀類型和數(shù)據(jù)元素。K1、K2、K3交流討論（15分鐘）分組討論：將學(xué)生分為小組，每組選擇一個LTE-V2X技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用實例進行深入討論。觀點分享：每組派代表分享討論結(jié)果，包括應(yīng)用實例的工作原理、LTE-V2X技術(shù)的優(yōu)勢、可能的挑戰(zhàn)及解決方案等。教師點評：教師對學(xué)生的討論進行點評，補充和糾正信息，引導(dǎo)學(xué)生進一步思考LTE-V2X技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)中的潛在應(yīng)用和發(fā)展方向。A1、A2、A3任務(wù)布置（10分鐘）任務(wù)名稱：LTE-V2X系統(tǒng)裝調(diào)與報文采集分析任務(wù)目標(biāo)：使用專用設(shè)備和程序裝調(diào)、配置LTE-V2X系統(tǒng)設(shè)備。根據(jù)典型V2X場景的要求，采集、分析LTE-V2X報文。編寫實驗報告，總結(jié)實驗過程和結(jié)果。任務(wù)準(zhǔn)備：列出所需工具和材料，強調(diào)安全注意事項。任務(wù)計劃：指導(dǎo)學(xué)生制定任務(wù)實施計劃，包括時間節(jié)點和預(yù)期成果。S1、S2、S3分組實施（50分鐘）1.LTE-V2X系統(tǒng)裝調(diào)：連接LTE-V2X系統(tǒng)設(shè)備（OBU和RSU），并進行初步檢查。使用專用程序配置LTE-V2X系統(tǒng)設(shè)備，包括信道設(shè)置、波特率設(shè)置等。測試LTE-V2X系統(tǒng)設(shè)備的通信功能，確保設(shè)備之間能夠正常通信。2.報文采集與分析：根據(jù)典型V2X場景的要求，設(shè)置實驗條件，如車輛速度、距離等。使用網(wǎng)絡(luò)測試儀采集LTE-V2X報文，并記錄報文數(shù)據(jù)。分析LTE-V2X報文的內(nèi)容，包括消息類型、發(fā)送方、接收方、消息內(nèi)容等。3.實驗報告編寫：根據(jù)實驗過程和結(jié)果，編寫實驗報告，包括實驗?zāi)康摹嶒灢襟E、實驗數(shù)據(jù)、實驗分析和實驗結(jié)論等。S1、S2、S3匯報指導(dǎo)（20分鐘）各小組匯報實踐成果，教師給予指導(dǎo)和反饋。小組匯報：每組派代表匯報實踐成果，包括任務(wù)完成情況、實驗數(shù)據(jù)、實驗分析和實驗結(jié)論等。教師點評：教師對學(xué)生的匯報進行點評，指出優(yōu)點和不足，提出改進建議。鼓勵學(xué)生提問和討論，促進知識共享和經(jīng)驗交流?；咏涣鳎航M織學(xué)生就實驗過程中的疑問和難點進行討論，加深對LTE-V2X技術(shù)的理解。S3、A1、A2課后鞏固完成線上課程資源的課后習(xí)題。課后思考：LTE-V2X技術(shù)相比其他車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)有哪些優(yōu)勢和劣勢？如何提高LTE-V2X系統(tǒng)的通信可靠性和安全性？未來LTE-V2X技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)中可能的發(fā)展方向和應(yīng)用場景是什么？A1、A2、A3

教學(xué)單元項目3車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)教學(xué)章節(jié)任務(wù)3NR-V2X技術(shù)應(yīng)用教學(xué)類型理實一體計劃學(xué)時4知識目標(biāo)K1了解NR-V2X技術(shù)的背景、發(fā)展歷程及標(biāo)準(zhǔn)化進展。K2掌握NR-V2X的通信原理、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)。K3理解NR-V2X在車聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用場景和優(yōu)勢。技能目標(biāo)S1能夠使用專用工具和軟件配置NR-V2X系統(tǒng)設(shè)備。S2能夠根據(jù)車聯(lián)網(wǎng)場景需求，進行NR-V2X報文的采集與分析。S3具備在車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中集成應(yīng)用NR-V2X技術(shù)的初步能力。態(tài)度目標(biāo)A1培養(yǎng)對新技術(shù)的好奇心和探索欲。A2培養(yǎng)團隊協(xié)作精神和解決問題的能力。A3激發(fā)對車聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展的思考和創(chuàng)新意識。重難點分析及解決措施重點NR-V2X的通信原理、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)。解決措施：通過理論講解、圖示說明、案例分析等方式，加深學(xué)生對NR-V2X技術(shù)的理解。難點NR-V2X報文的采集與分析，NR-V2X系統(tǒng)的配置與優(yōu)化。解決措施：通過實驗操作、教師指導(dǎo)、小組討論等方式，讓學(xué)生在實踐中掌握NR-V2X報文的采集與分析方法，以及NR-V2X系統(tǒng)的配置與優(yōu)化技能。課前預(yù)習(xí)任務(wù)1、是否通過線上課程資源完成課前預(yù)習(xí)？￡是￡否2、是否通過線上課程資源完成課前習(xí)題？￡是￡否3、是否對NR-V2X技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用有了初步了解？￡是￡否教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)（預(yù)計時間）教學(xué)內(nèi)容覆蓋目標(biāo)情景導(dǎo)入（5分鐘）案例分享：介紹一個實際的NR-V2X應(yīng)用案例，如基于NR-V2X的車輛編隊行駛，展示NR-V2X技術(shù)在提高道路交通安全和效率方面的作用。提出問題：引導(dǎo)學(xué)生思考NR-V2X技術(shù)如何實現(xiàn)車車、車路、車云之間的信息交互，以及它在車聯(lián)網(wǎng)中的關(guān)鍵作用。A1、A2理論講解（60分鐘）1.NR-V2X技術(shù)的背景與發(fā)展簡述NR-V2X技術(shù)的起源、發(fā)展歷程及標(biāo)準(zhǔn)化進展。介紹NR-V2X技術(shù)與LTE-V2X技術(shù)的關(guān)系與區(qū)別。2.NR-V2X通信方式和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)NR-V2X的通信原理，包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層的關(guān)鍵技術(shù)。NR-V2X的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，包括核心網(wǎng)、接入網(wǎng)及用戶終端（UE）的組成和功能。3.NR-V2X的關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用場景NR-V2X的關(guān)鍵技術(shù)，如高頻段通信、大規(guī)模天線陣列、靈活的時隙結(jié)構(gòu)等。NR-V2X在車聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用場景，如車輛協(xié)同駕駛、交通信號控制、遠程車輛診斷等。NR-V2X無線接口協(xié)議及數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)K1、K2、K3交流討論（15分鐘）分組討論：將學(xué)生分為小組，每組選擇一個NR-V2X技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用實例進行深入討論。觀點分享：每組派代表分享討論結(jié)果，包括應(yīng)用實例的工作原理、NR-V2X技術(shù)的優(yōu)勢、可能的挑戰(zhàn)及解決方案等。教師點評：教師對學(xué)生的討論進行點評，補充和糾正信息，引導(dǎo)學(xué)生進一步思考NR-V2X技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)中的潛在價值和發(fā)展前景。A1、A2、A3任務(wù)布置（10分鐘）任務(wù)名稱：NR-V2X系統(tǒng)配置與報文采集分析任務(wù)目標(biāo)：使用專用設(shè)備和程序裝調(diào)、配置NR-V2X系統(tǒng)設(shè)備。根據(jù)典型V2X場景的要求，采集、分析NR-V2X報文。編寫實驗報告，總結(jié)實驗過程和結(jié)果。任務(wù)準(zhǔn)備：列出所需工具和材料，強調(diào)安全注意事項。任務(wù)計劃：指導(dǎo)學(xué)生制定任務(wù)實施計劃，包括時間節(jié)點和預(yù)期成果。S1、S2、S3分組實施（50分鐘）1.NR-V2X系統(tǒng)配置：連接NR-V2X系統(tǒng)設(shè)備，并進行初步檢查。使用專用工具和軟件配置NR-V2X系統(tǒng)設(shè)備，包括頻率設(shè)置、功率控制、時隙配置等。測試NR-V2X系統(tǒng)設(shè)備的通信功能，確保設(shè)備之間能夠正常通信。2.報文采集與分析：根據(jù)車聯(lián)網(wǎng)場景需求，設(shè)置實驗條件，如車輛速度、距離、通信頻率等。使用數(shù)據(jù)分析軟件采集NR-V2X報文，并記錄報文數(shù)據(jù)。分析NR-V2X報文的內(nèi)容，包括消息類型、發(fā)送方、接收方、時間戳等。。3.實驗報告編寫：根據(jù)實驗過程和結(jié)果，編寫實驗報告，包括實驗?zāi)康摹嶒灢襟E、實驗數(shù)據(jù)、實驗分析和實驗結(jié)論等。S1、S2、S3匯報指導(dǎo)（20分鐘）各小組匯報實踐成果，教師給予指導(dǎo)和反饋。小組匯報：每組派代表匯報實踐成果，包括任務(wù)完成情況、實驗數(shù)據(jù)、實驗分析和實驗結(jié)論等。教師點評：教師對學(xué)生的匯報進行點評，指出優(yōu)點和不足，提出改進建議。鼓勵學(xué)生提問和討論，促進知識共享和經(jīng)驗交流?；咏涣鳎航M織學(xué)生就實驗過程中的疑問和難點進行討論，加深對NR-V2X技術(shù)的理解。S3、A1、A2課后鞏固完成線上課程資源的課后習(xí)題。課后思考：NR-V2X技術(shù)相比其他車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)有哪些優(yōu)勢和劣勢？如何優(yōu)化NR-V2X系統(tǒng)的性能以滿足車聯(lián)網(wǎng)的高要求？未來NR-V2X技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)中可能的發(fā)展方向和應(yīng)用場景是什么？A1、A2、A3

教學(xué)單元項目4車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵場景應(yīng)用教學(xué)章節(jié)任務(wù)1V2V場景應(yīng)用教學(xué)類型理實一體計劃學(xué)時4知識目標(biāo)K1了解3GPP和中國的車聯(lián)網(wǎng)場景的標(biāo)準(zhǔn)化概況。K2理解典型V2V應(yīng)用場景的標(biāo)準(zhǔn)。技能目標(biāo)S1掌握V2V數(shù)據(jù)幀讀取方法，能解析典型V2V報文。S2具備查閱技術(shù)文件，配置、傳遞V2V數(shù)據(jù)幀，實現(xiàn)典型V2V應(yīng)用場景的能力。S3具備《智能汽車大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用》職業(yè)技能等級標(biāo)準(zhǔn)的車端、路端工作領(lǐng)域系統(tǒng)集成應(yīng)用的相關(guān)能力。態(tài)度目標(biāo)A1認(rèn)識到車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在提高交通安全和效率方面的重要性。A2培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的團隊合作精神和嚴(yán)謹(jǐn)細致的工作作風(fēng)。A3培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神和創(chuàng)新意識。重難點分析及解決措施重點V2V應(yīng)用場景的定義及其分類。解決措施：通過案例分析和實際操作，加深學(xué)生對V2V應(yīng)用場景的理解。難點合理配置和傳遞V2V數(shù)據(jù)幀，實現(xiàn)典型V2V應(yīng)用場景。解決措施：提供詳細的操作指南和技術(shù)文檔，幫助學(xué)生掌握數(shù)據(jù)幀的讀取和報文解析方法。課前預(yù)習(xí)任務(wù)1、是否通過線上課程資源完成課前預(yù)習(xí)？￡是￡否2、是否通過線上課程資源完成課前習(xí)題？￡是￡否3、是否是否自行查閱相關(guān)資料，了解V2V通信的基本原理？￡是￡否教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)（預(yù)計時間）教學(xué)內(nèi)容覆蓋目標(biāo)情景導(dǎo)入（5分鐘）案例分享：簡述V2V通信在交通安全中的應(yīng)用實例，如緊急制動預(yù)警、交叉路口碰撞預(yù)警等。提出問題：引導(dǎo)學(xué)生思考V2V通信在車聯(lián)網(wǎng)中的重要性及其應(yīng)用場景。A1、A2理論講解（60分鐘）車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的標(biāo)準(zhǔn)化3GPP標(biāo)準(zhǔn)組織的R14TR22.885定義了道路安全類、交通效率類、信息服務(wù)類等3類、27個基本應(yīng)用場景。隨著汽車自動駕駛從輔助駕駛向自動駕駛演進，3GPP標(biāo)準(zhǔn)組織的R15TR22.886又定義了車輛編隊行駛、高級駕駛、傳感器擴展和遠程駕駛等4類、25個車聯(lián)網(wǎng)增強應(yīng)用場景。這些應(yīng)用場景按照車輛與不同類型的通信對象分類，可以分為V2V（VehicletoVehicle）、V2I（VehicletoInfrastructure）、V2N（VehicletoNetwork）和V2P（VehicletoPerson）四類。V2V通信的定義、分類及其工作原理。典型V2V應(yīng)用場景系統(tǒng)基本原理和數(shù)據(jù)交互需求前向碰撞預(yù)警（ForwardCollisionWarning，F(xiàn)CW）盲區(qū)預(yù)警/變道預(yù)警（BlindSpotWarning/LaneChangeWarning，BSW/LCW）緊急制動預(yù)警（EmergencyBrakeWarning，EBW）緊急車輛提醒（EmergencyVehicleWarning，EVW）K1、K2交流討論（15分鐘）分組討論：將學(xué)生分為小組，每組選擇一個V2V應(yīng)用場景進行深入討論。觀點分享：每組派代表分享討論結(jié)果，包括應(yīng)用場景的工作原理、優(yōu)缺點及未來發(fā)展趨勢。教師點評：教師對學(xué)生的討論進行點評，補充和糾正信息，引導(dǎo)學(xué)生進一步思考。A1、A2、A3任務(wù)布置（10分鐘）任務(wù)名稱：典型V2V應(yīng)用場景報文定義與信息傳遞任務(wù)目標(biāo)：正確使用工具軟件和專用設(shè)備，讀取典型V2V應(yīng)用場景的通信報文；合理使用技術(shù)資料，解讀報文含義；搭建信息傳遞平臺，實現(xiàn)典型V2V應(yīng)用場景的信息傳遞。任務(wù)準(zhǔn)備：列出所需工具和材料，強調(diào)安全注意事項。任務(wù)計劃：指導(dǎo)學(xué)生制定任務(wù)實施計劃，包括時間節(jié)點和預(yù)期成果。S1、S2、S3分組實施（50分鐘）小組分工：每組學(xué)生根據(jù)任務(wù)計劃進行分工，確保每個步驟都有人負責(zé)。準(zhǔn)備工具：聯(lián)網(wǎng)計算機、V2V應(yīng)用場景設(shè)備、紙筆、特殊工具等。測試平臺搭建：購買云服務(wù)器，安裝測試工具，配置LTE-V2X設(shè)備等。車輛交互信號定義：羅列出車與車之間需要通信的信號內(nèi)容，并定義對應(yīng)數(shù)值。交互信號填充：將虛擬的信號數(shù)值填入通信數(shù)據(jù)表內(nèi)，模擬車輛狀態(tài)。通信測試與數(shù)據(jù)內(nèi)容解析：對模擬的車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)進行傳輸測試，并對接收的數(shù)據(jù)進行解析。S1、S2、S3匯報指導(dǎo)（20分鐘）各小組匯報實踐成果，教師給予指導(dǎo)和反饋。各小組匯報實踐成果，包括任務(wù)完成情況、遇到的問題及解決方案、心得體會等。教師對學(xué)生的匯報進行點評，指出優(yōu)點和不足，提出改進建議。鼓勵學(xué)生提問和討論，促進知識共享和經(jīng)驗交流。S3、A1、A2課后鞏固完成線上課程資源的課后習(xí)題。課后思考：總結(jié)V2V通信在車聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用前景和挑戰(zhàn)；分析不同V2V應(yīng)用場景的優(yōu)缺點及適用范圍。A1、A2、A3

教學(xué)單元項目4車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵場景應(yīng)用教學(xué)章節(jié)任務(wù)2V2I場景應(yīng)用教學(xué)類型理實一體計劃學(xué)時4知識目標(biāo)K1了解典型V2I應(yīng)用場景的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。K2理解典型V2I應(yīng)用場景的數(shù)據(jù)交互需求。K3掌握典型V2I應(yīng)用場景的數(shù)據(jù)交互需求技能目標(biāo)S1能夠識別和分析V2I通信在車聯(lián)網(wǎng)中的作用。S2掌握V2I數(shù)據(jù)幀讀取方法，能解析典型V2I報文。S3具備查閱技術(shù)文件，配置、傳遞V2I數(shù)據(jù)幀，實現(xiàn)典型V2I應(yīng)用場景的能力態(tài)度目標(biāo)A1培養(yǎng)團隊協(xié)作等社會能力；A2培養(yǎng)科學(xué)探究精神和嚴(yán)謹(jǐn)工匠精神；A3培養(yǎng)愛國主義情懷和民族自信。重難點分析及解決措施重點V2I通信的基本原理和典型應(yīng)用場景。解決措施：通過案例分析和實際操作，加深學(xué)生對V2I應(yīng)用場景的理解。難點合理配置和傳遞V2I數(shù)據(jù)幀，實現(xiàn)典型V2I應(yīng)用場景。解決措施：提供詳細的操作指南和技術(shù)文檔，幫助學(xué)生掌握數(shù)據(jù)幀的讀取和報文解析方法。課前預(yù)習(xí)任務(wù)1、是否通過線上課程資源完成課前預(yù)習(xí)？￡是￡否2、是否通過線上課程資源完成課前習(xí)題？￡是￡否3、是否是否自行查閱相關(guān)資料，了解V2I通信的基本原理？￡是￡否教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)（預(yù)計時間）教學(xué)內(nèi)容覆蓋目標(biāo)情景導(dǎo)入（5分鐘）案例分享：簡介我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車試點示范區(qū)情況，V2I通信技術(shù)在其中的應(yīng)用等。提出問題：引導(dǎo)學(xué)生思考V2I通信技術(shù)給自動駕駛帶來的影響。A1、A2、A3理論講解（60分鐘）V2I通信的定義和基本原理。典型V2I應(yīng)用場景交叉路口碰撞預(yù)警（IntersectionCollisionWarning，ICW）道路危險狀況提示（HazardousLocationWarning，HLW）闖紅燈預(yù)警（RedLightViolationWarning，RLVW）綠波車速引導(dǎo)（GreenLightOptimalSpeedAdvisory，GLOSA）K1、K2、K3交流討論（15分鐘）分組討論：將學(xué)生分為小組，每組選擇一個V2I應(yīng)用場景進行深入討論。觀點分享：每組派代表分享討論結(jié)果，包括應(yīng)用場景的工作原理、優(yōu)缺點及未來發(fā)展趨勢。教師點評：教師對學(xué)生的討論進行點評，補充和糾正信息，引導(dǎo)學(xué)生進一步思考。A1、A2、A3任務(wù)布置（10分鐘）任務(wù)名稱：典型V2I應(yīng)用場景實踐任務(wù)目標(biāo)：驗證V2I通信在實際交通場景中的應(yīng)用效果。任務(wù)準(zhǔn)備：列出所需工具和材料，強調(diào)安全注意事項。任務(wù)計劃：指導(dǎo)學(xué)生制定任務(wù)實施計劃，包括時間節(jié)點和預(yù)期成果S1、S2、S3分組實施（50分鐘）小組分工：每組學(xué)生根據(jù)任務(wù)計劃進行分工，確保每個步驟都有人負責(zé)。使用仿真軟件或?qū)嶒炇以O(shè)備模擬V2I通信場景。配置和傳遞V2I數(shù)據(jù)幀，驗證通信效果。記錄和分析實驗結(jié)果。。S1、S2、S3匯報指導(dǎo)（20分鐘）各小組匯報實踐成果，教師給予指導(dǎo)和反饋。各小組匯報實踐成果，包括任務(wù)完成情況、遇到的問題及解決方案、心得體會等。教師對學(xué)生的匯報進行點評，指出優(yōu)點和不足，提出改進建議。鼓勵學(xué)生提問和討論，促進知識共享和經(jīng)驗交流。S3、A1、A2課后鞏固完成線上課程資源的課后習(xí)題。課后思考：V2I通信在智能交通系統(tǒng)中的作用是什么？未來V2I通信技術(shù)可能的發(fā)展方向是什么？A1、A2、A3

教學(xué)單元項目4車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵場景應(yīng)用教學(xué)章節(jié)任務(wù)3V2P場景應(yīng)用教學(xué)類型理實一體計劃學(xué)時4知識目標(biāo)K1了解V2P通信的基本原理和應(yīng)用場景。K2理解典型V2P應(yīng)用場景的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。K3掌握典型V2P應(yīng)用場景的數(shù)據(jù)交互需求技能目標(biāo)S1能夠識別和分析V2P通信在車聯(lián)網(wǎng)中的作用。S2掌握V2P數(shù)據(jù)幀讀取方法，能解析典型V2P報文。S3具備查閱技術(shù)文件，配置、傳遞V2P數(shù)據(jù)幀，實現(xiàn)典型V2P應(yīng)用場景的能力。態(tài)度目標(biāo)A1培養(yǎng)團隊協(xié)作等社會能力；A2培養(yǎng)科學(xué)探究精神和嚴(yán)謹(jǐn)工匠精神；A3培養(yǎng)愛國主義情懷和民族自信。重難點分析及解決措施重點V2P通信的基本原理和典型應(yīng)用場景。解決措施：通過案例分析和實際操作，加深學(xué)生對V2P應(yīng)用場景的理解。難點合理配置和傳遞V2P數(shù)據(jù)幀，實現(xiàn)典型V2P應(yīng)用場景。解決措施：提供詳細的操作指南和技術(shù)文檔，幫助學(xué)生掌握數(shù)據(jù)幀的讀取和報文解析方法。課前預(yù)習(xí)任務(wù)1、是否通過線上課程資源完成課前預(yù)習(xí)？￡是￡否2、是否通過線上課程資源完成課前習(xí)題？￡是￡否3、是否是否自行查閱相關(guān)資料，了解V2P通信的基本原理？￡是￡否教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)（預(yù)計時間）教學(xué)內(nèi)容覆蓋目標(biāo)情景導(dǎo)入（5分鐘）案例分享：robotaxi無人駕駛出租車應(yīng)用試點情況。提出問題：如果實現(xiàn)無人駕駛出租車的叫車服務(wù)。A2、A3理論講解（60分鐘）V2P通信的定義和基本原理。V2P與V2V應(yīng)用信息的不同主要在于用戶的屬性典型V2P應(yīng)用場景弱勢交通參與者碰撞預(yù)警（VulnerableRoadUserCollisionWarning，VRUCW）弱勢交通參與者安全通行（VulnerableRoadUserSafeParticipants，VRUSP）K1、K2、K3交流討論（15分鐘）分組討論：將學(xué)生分為小組，每組選擇一個V2P應(yīng)用場景進行深入討論。觀點分享：每組派代表分享討論結(jié)果，包括應(yīng)用場景的工作原理、優(yōu)缺點及未來發(fā)展趨勢。教師點評：教師對學(xué)生的討論進行點評，補充和糾正信息，引導(dǎo)學(xué)生進一步思考。A1、A2、A3任務(wù)布置（10分鐘）任務(wù)名稱：典型V2P應(yīng)用場景實踐任務(wù)目標(biāo)：驗證V2P通信在實際交通場景中的應(yīng)用效果。任務(wù)準(zhǔn)備：列出所需工具和材料，強調(diào)安全注意事項。任務(wù)計劃：指導(dǎo)學(xué)生制定任務(wù)實施計劃，包括時間節(jié)點和預(yù)期成果S1、S2、S3分組實施（50分鐘）小組分工：每組學(xué)生根據(jù)任務(wù)計劃進行分工，確保每個步驟都有人負責(zé)。使用仿真軟件或?qū)嶒炇以O(shè)備模擬V2P通信場景。配置和傳遞V2P數(shù)據(jù)幀，驗證通信效果。記錄和分析實驗結(jié)果。。S1、S2、S3匯報指導(dǎo)（20分鐘）各小組匯報實踐成果，教師給予指導(dǎo)和反饋。各小組匯報實踐成果，包括任務(wù)完成情況、遇到的問題及解決方案、心得體會等。教師對學(xué)生的匯報進行點評，指出優(yōu)點和不足，提出改進建議。鼓勵學(xué)生提問和討論，促進知識共享和經(jīng)驗交流。S3、A1、A2課后鞏固完成線上課程資源的課后習(xí)題。課后思考：V2P通信在智能交通系統(tǒng)中的作用是什么？未來V2P通信技術(shù)可能的發(fā)展方向是什么？A1、A2、A3

教學(xué)單元項目4車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵場景應(yīng)用教學(xué)章節(jié)任務(wù)4V2N場景應(yīng)用教學(xué)類型理實一體計劃學(xué)時4知識目標(biāo)K1了解V2N通信的基本原理和應(yīng)用場景。K2理解V2N應(yīng)用場景在車聯(lián)網(wǎng)中的作用。K3掌握V2N應(yīng)用場景的數(shù)據(jù)交互需求。技能目標(biāo)S1能夠識別和分析V2N通信在車聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用實例。S2掌握V2N數(shù)據(jù)幀讀取方法，能解析典型V2N報文。S3具備查閱技術(shù)文件，配置、傳遞V2N數(shù)據(jù)幀，實現(xiàn)典型V2N應(yīng)用場景的能力。態(tài)度目標(biāo)A1培養(yǎng)團隊協(xié)作等社會能力；A2培養(yǎng)科學(xué)探究精神和嚴(yán)謹(jǐn)工匠精神；A3培養(yǎng)愛國主義情懷和民族自信。重難點分析及解決措施重點V2N通信的基本原理和典型應(yīng)用場景。解決措施：通過案例分析和實際操作，加深學(xué)生對V2N應(yīng)用場景的理解。難點合理配置和傳遞V2N數(shù)據(jù)幀，實現(xiàn)典型V2N應(yīng)用場景。解決措施：提供詳細的操作指南和技術(shù)文檔，幫助學(xué)生掌握數(shù)據(jù)幀的讀取和報文解析方法。課前預(yù)習(xí)任務(wù)1、是否通過線上課程資源完成課前預(yù)習(xí)？￡是￡否2、是否通過線上課程資源完成課前習(xí)題？￡是￡否3、是否是否自行查閱相關(guān)資料，了解V2N通信的基本原理？￡是￡否教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)（預(yù)計時間）教學(xué)內(nèi)容覆蓋目標(biāo)情景導(dǎo)入（5分鐘）案例分享：robotaxi無人駕駛出租車應(yīng)用試點情況。提出問題：如果實現(xiàn)無人駕駛出租車的叫車服務(wù)。A2、A3理論講解（60分鐘）V2N通信的定義和基本原理。V2N一方為終端，一方為服務(wù)實體，與V2I的主要區(qū)別在于V2N的雙方通過LTE網(wǎng)絡(luò)進行相互溝通典型V2N應(yīng)用場景道路收費服務(wù)（RoadTollService，RTS）K1、K2、K3交流討論（15分鐘）分組討論：將學(xué)生分為小組，每組選擇一個V2N應(yīng)用場景進行深入討論。觀點分享：每組派代表分享討論結(jié)果，包括應(yīng)用場景的工作原理、優(yōu)缺點及未來發(fā)展趨勢。教師點評：教師對學(xué)生的討論進行點評，補充和糾正信息，引導(dǎo)學(xué)生進一步思考。A1、A2、A3任務(wù)布置（10分鐘）任務(wù)名稱：典型V2N應(yīng)用場景實踐任務(wù)目標(biāo)：驗證V2N通信在實際交通場景中的應(yīng)用效果。任務(wù)準(zhǔn)備：列出所需工具和材料，強調(diào)安全注意事項。任務(wù)計劃：指導(dǎo)學(xué)生制定任務(wù)實施計劃，包括時間節(jié)點和預(yù)期成果S1、S2、S3分組實施（50分鐘）小組分工：每組學(xué)生根據(jù)任務(wù)計劃進行分工，確保每個步驟都有人負責(zé)。使用仿真軟件或?qū)嶒炇以O(shè)備模擬V2N通信場景。配置和傳遞V2N數(shù)據(jù)幀，驗證通信效果。記錄和分析實驗結(jié)果。S1、S2、S3匯報指導(dǎo)（20分鐘）各小組匯報實踐成果，教師給予指導(dǎo)和反饋。各小組匯報實踐成果，包括任務(wù)完成情況、遇到的問題及解決方案、心得體會等。教師對學(xué)生的匯報進行點評，指出優(yōu)點和不足，提出改進建議。鼓勵學(xué)生提問和討論，促進知識共享和經(jīng)驗交流。S3、A1、A2課后鞏固完成線上課程資源的課后習(xí)題。課后思考：V2N通信在智能交通系統(tǒng)中的作用是什么？未來V2N通信技術(shù)可能的發(fā)展方向是什么？A1、A2、A3教學(xué)單元項目5車聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)教學(xué)類型理實一體計劃學(xué)時4知識目標(biāo)K1了解車聯(lián)網(wǎng)安全的定義、發(fā)展歷程及現(xiàn)狀。K2掌握車聯(lián)網(wǎng)安全體系架構(gòu)，包括網(wǎng)絡(luò)級、平臺級和應(yīng)用級安全威脅。K3理解車聯(lián)網(wǎng)安全防護機制，包括網(wǎng)絡(luò)通信安全、網(wǎng)絡(luò)終端安全、車內(nèi)總線安全、傳感器網(wǎng)絡(luò)安全等。技能目標(biāo)S1具備車聯(lián)網(wǎng)安全機制的分析能力，能夠識