网络环境下车联网通信协议的研究
刘丰华
摘要：随着我国汽车保有量的剧增以及我国计算机网络技术的不断成熟，车联网成为人们生活和工作的一项重要辅助工具，也成为政府进行交通管理的重要辅助工具。因此，对车联网通信协议和车联网的研究就显得意义重大。文章首先论述了车联网的概念以及研究背景，接着阐述了车联网通信协议的研究内容，最后列举了车联网未来的一些应用，以期能为车联网通信协议的研究者和车联网的使用者提供一些有意义的参考。
关键词：汽车保有量；网络技术；研究
1.车联网概念及研究背景
1.1车联网概念
传统的车联网定义是指通过装载在车辆上的无线射频等识别技术，实现在信息网络平台上对所有车辆的属性信息和静态、动态信息进行提取和有效利用，并根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态有效监管并提供综合服务。随着车联网技术和产业的发展，车联网的概念也在逐步发生变化。根据车联网产业技术创新战略联盟的定义，车联网是以车内网、车际网和车载移动互联网为基础，按照约定的通信协议和数据交互标准，进行无线通信和信息交换的大系统网络，是能够实现智能化交通管理、智能动态信息服务和车辆智能化控制的一体化网络。车联网的概念也是随着互联网技术的不断发展而变化着，曾经不够完善的移动互联网技术趋于成熟。也许不久的未来，移动互联网技术可以完全取代传统互联网技术甚至超越传统互联网技术。
1.2研究背景
随着我国汽车保有量的不断增加，越来越多的问题也凸显了出来，越来越严重的拥堵问题，车辆的保养问题，车辆的违章问题，车辆的污染问题等等。要想对这些问题进行统筹管理，及高效率的协调，就需要有一个系统对这些数据进行综合的采集、分析、管理，提出措施。曾经很多人认为汽车拥堵只是超级大型城市的问题，殊不知如今的中国任何一个三线城市都面临着拥堵的问题。汽车本身是一个集成了.众多机器、设备、配件的复杂组合体，它本身就是一个智能的机械化设备，尤其随着网络技术的不断成熟，它的网络化更是使得汽车更加的智能化。这样的技术使得可以在终端了解的汽车的相关情况，进而进行一系列的分析，从而做出对应的策略。虽然现在有一些系统可以搜集汽车的相关数据，但是这些系统没有一个统一的数据标准，不同品牌的系统无法进行有效的整合，无法兼容的问题也十分常见，这就造成了大量的资源浪费。
2.车联网通信协议的研究内容
研究车联网通信协议和车联网，就是研究车辆内部和车际网络信息处理与交换问题，包括通信模型、协议体系、数据格式等，还包括车载网络通信实现的系统组成和功能设计。目标是为车联网技术的开发和廣泛应用建立一个普适的协议架构和数据格式标准。尤其是随着现在网络的不断发展，网络已经几乎覆盖了所有的城市范围内，城市里的公交汽车已经实现了一些基础的车联数据，很多城市的公交公司都开设了可以查询几分钟到站的App以及站点数据统计系统，这样大大地减少了资源浪费，人们也可以更有效的利用自己的时间去安排工作，最大化地利用时间。对个人而言，车联网只是让生活更便捷，更有乐趣，更有效率。例如，当汽车驾驶者出没一个陌生的地方的时候，往往依靠的是汽车导航系统，但这种导航系统往往会出很多错误，因为它是靠数据采集而集成的路况信息，很多变化没有及时更新，自然就会出现错误。但是道路提醒装置是安装在当地的一个系统，它通过广播或者其他方式让汽车驾驶者获知道路状态信息。尤其是在特殊路段，诸如急弯道处、陡坡处、落石处等等，这样就可以大大降低车祸的概率，有效地为车辆驾驶者服务，为社会服务。但是对国家而言，车联网可以使得国家可以在更高的层面上对车辆进行管理，优化管理措施。尤其是随着大数据的建立，国家更可以通过大数据的筛选和分析，从而建立有效的交通预警或者维护提醒，也可以当车辆发生突发状况的时候给予相应的救援措施。在大数据的支持下，利用车联网的数据进行分析，交通部门也可以科学合理地进行交通管制，尽量减少拥堵。真正发挥车联网的作用，为人民服务和为社会服务。在这样的背景下，去探讨车联网通信协议就显得很有意义。
研究开发的主要内容有：（1）研究车辆联网体系结构，包括车辆内部通信和车辆外部通信协议的特点和环境，参考工业总线体系，设计开放、简单的应用于车辆联网通信的协议系统模型。（2）设计应用于车辆内部及车辆远程通信的数据单元和数据结构及格式，采用统一的数据包作为车辆信息交换数据层的基本信息单元；设计制定相应的标准和软件。3、设计用于车辆联网的关键装置，包括车载功能模块和信息处理及交换模块，包括软硬件的设计开发及调试。（3）采用数据融合的方法处理各种状态信号和参数变化，识别车辆故障。使用分布式架构支持多移动站。根据应用实现模块问的协同，分布数据的同步和系统资源的优化配置，以及操作和调度、控制的协同。
3.车联网通信协议背景下未来的一些应用
随着我国移动互联网技术的不断成熟和完善，车联网必然会随着互联网的普及而成为新的技术发展高点和热点。下面作者将对一些已经成型的项目进行举例。
3.1特殊紧急情况停车时的广播
现在很多车祸都是由于前方车辆的急刹车造成的，后车往往刹车不及或者后车反应不够及时。而特殊情况停车时的广播可以有效地降低紧急停车发生事故的概率。打算紧急停车的车辆可以通过系统让附近装有同样系统的车辆发出警报，后方车辆及旁边车辆都会有一定的时间去准备以免出现危险。在快速路上这种广播的作用十分明显，这种广播可以大大降低因为紧急刹车造成的车祸比例。
3.2特殊车辆的车联网警报
目前我国的特殊车辆，诸如警车，消防车和救护车等都是通过警笛来让周围车辆避让，这种范围是十分有限的，一旦前方车辆已经发生交通堵塞，这种警报的效力就大打折扣。而通过车联网可以让这种特殊车辆有一定权限发出特殊警报给周围的车辆，并且这种范围可以适度扩大，当然这种范围不能影响整个交通大秩序。这样就可以有效发挥车联网的作用，满足特殊车辆的需求，为社会服务。
3.3预约停车
随着我国机动车保有量的大增，停车己然成为当代城市面临的交通难题之一，尤其是在城市商业区，此问题尤为突出。利用车联网可以提前把自己要去的商场或者其他地方发给对方停车场，对方会反馈给一个具体的停车位信息。当然，车联网使用者也可以在已有的停车场进行选择，就像网上购买电影票一样可以选择座位。这就大大节约了预约车位者的时间和精力，以免没有车位而影响办事效率。同样，也可以使预约者合理安排出行时间，避免出行高峰，从而避免堵塞。
3.4道路状态提醒
当汽车驾驶者出没一个陌生的地方的时候，往往依靠的是汽车导航系统，但这种导航系统往往会出现很多错误，因为它是靠数据采集而集成的路况信息，很多变化没有及时更新，自然就会出现错误。但是道路提醒装置是安装在当地的一个系统，它通过广播或者其他方式让汽车驾驶者得知路状态信息。尤其是在特殊路段，诸如急弯道处、陡坡处、落石处等等，这样就可以大大降低车祸的概率，有效地为车辆驾驶者服务，为社会服务。这种道路状态体系设施对不熟悉路况的驾驶者意义十分重大。
