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标题 车联网运用分析研究
范文 魏如秋
摘要： 随着车联网技术的发展，我们的交通系统智能化程度将越来越高。但要达到快捷高效安全的目的，我们要解决身份识别、信息采集、数据融合、短距离无线通信、GPS导航、中间件开发、云计算、信息安全等关键技术，从而组成可靠有效的车联网，提高行车效率、减少交通堵塞、降低时间和汽油的浪费、防止交通事故、增加开车安全性，保护环境，减少损失。在不久的将来，车联网技术必将引起汽车产业的重大变革，提高智能交通的能力，进一步改善人们的生活水平。
Abstract： With the development of Internet of Vehicle technology， the intelligence of transportation system will be higher and higher. However， in order to achieve the goal of quickness， efficiency and security， we must solve the key technologies such as identification， information collection， data fusion， short-range wireless communications， GPS navigation， middleware development， cloud computing and information security to form a reliable and effective Internet of Vehicle， improve driving efficiency， reduce traffic congestion， reduce time and waste of gasoline， prevent traffic accidents， increase driving safety， protect the environment and reduce losses. In the near future， Internet of Vehicle technology will inevitably lead to major changes in the automobile industry， improve the capacity of intelligent transportation and further improve people's living standard.
關键词： 车联网；分析；研究
Key words： Internet of Vehicle；analysis；research
中图分类号：U491.2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）08-0182-031 车联网产生背景
物联网作为新兴产业和科技创新的代表，已经成为经济危机后期国际竞争的制高点，世界各国都在进行竞争。归纳起来，应用广泛的物联网主要在4个领域中的应用值得特别关注，分别是环境监控、物流监控、智能电网、智能交通。
作为物联网的一个发展重点，智能交通首先可以减少交通堵塞、提高道路利用率，有效减少停车次数、开车时间，从而降低耗油量，节约车主的行车成本，减少污染，保护环境；其次，通过智能交通，实施智能监管，大大提高行车安全，减少交通事故的发生，保护车主及行人的出行安全。
随着时代的发展，智能交通系统逐渐受到重视和青睐，车联网作为其重要基础之一，正是在这种需求背景下应运而生的。2 车联网定义及目标
车联网，是指由装载在车辆上的电子标签组成的无线网络。其利用无线射频等识别技术，在信息网络平台上实现对所有车辆相关信息的提取和有效利用，然后依据不同的功能需求，为所有车辆的运行状态提供有效监管和综合服务。
与早期智能交通在高速公路系统中建设的收费系统成果不同，未来车联网的发展目标更加全面，主要有以下几条：
①所有车辆实施网络统一管理，无论是本地车辆还是外地车辆，管理部门都可以在网络上获得所需信息；
②车辆年检、违规处罚、失窃追踪、排放控制、维护保养、事故鉴定得到快速高效公平公正处理，并且能节约成本；
③通过智能组网，及时了解道路交通状况，及时反馈信息，智能调度，实施快速有效调度，预防和及时排除交通拥堵状况；
④实时监控行车情况，智能导航，预防交通事故，在事故发生后，智能报警和及时处理，保障人员安全，搜集事故证据，以利于事故责任鉴定。3 车联网总体结构
整个车联网可以分为两大部分：车与车（vehicle to vehicle）之间的网络和车辆与设备（vehicle to facility）之间的网络。如图 1所示，是车联网的结构示意图。
利用多跳的形式将车与车之间进行通信，让两者之间实现自动互联，如此车与车之间就会像人一样能够互相沟通，不仅能够提高车辆运行安全，还能够有效减缓交通压力。除了上述车与车单独组网实现局部通信外，车联网还能够利用加油站、路灯等，将其作为接入点的网关，把车和连接到加油站或路灯等固定或移动通信网络上，提供更多的综合性服务，包括车内办公、娱乐等。卫星通信系统能够为车载自组网提供两种服务，分别为全球定位服务（GPS）和数字多媒体服务（DMB）。
分析图1可知，车联网存在以下几个特点：
①网络结构快速变化。因为节点高速移动性，使得网络拓扑结构变化快，路径寿命十分短暂。有资料显示，在平均速度为l00km/h的道路上，若节点的覆盖半径为250m，那么链路存在15s的概率仅为57%。
②通信干扰大。无线通信容易受到多种因素的影响，包括车辆类型、道路情况、路边建筑、车辆相对速度等，使得其质量十分不稳定。
③节点运动有规律。车辆的移动需要遵循一定的交通规则，只能沿着道路单/双向移动，并且道路的形状在一定时间内是固定不变的，所以车联网中的移动节点的运动有规律可循。4 车联网关键技术
车联网作为智能交通的基础之一，是物联网的一种特例，有物联网的很多共性，其采用的技术也和物联网十分相似，概括来说有以下几点：
4.1 傳感器技术及信息融合
车联网中的节点通过使用传感器关键技术RFID，自动识别车辆、道路、建筑物等对象并获取相关数据，然后经过短距离无线数据传输和信息融合，把信息整合，提取出与交通堵塞和行车安全有关的内容。传感器关键技术RFID应用于车联网的主要优势能够将高速运行中的多个物体用技术识别出来，便捷的实现车联网中各个车辆之间信息的相互传输。在车联网中建议采取有源RFID 技术实现通信，因为该技术能够提供更远的读写距离，且能够实现主动感知。与其他传输技术相比，有源RFID具有许多明显优势，比如安全性好、防水防磁、使用寿命长、小巧轻便、数据存储量大等。
4.2 开放智能终端系统平台及语音识别技术
针对目前车载导航娱乐终端非开放、不智能的情况，车联网要求开发开放的智能终端系统，能搭载android、iPhone、iPad等系统的产品。只有开放的系统平台才能更好的为用户服务，操作系统若为封闭式的，即使当前发展不错，也难以实现长远发展。
为了确保车主的安全，决定了车载终端不能采用传统的鼠标、键盘等设备进行人机交流，因此，语音交互顺理成章地成为最佳方式。成熟的语音技术可使车主通过语音对车联网诉说需求及发号施令，同时利用耳朵接收车联网发过来的服务，语音技术十分适用于车这个快速移动的物体。但成熟的语音识别技术对语料库和运算能力的要求很高，换句话说车载语音技术的发展离不开网络，可以说语音技术就是在网络基础上形成的，基于服务端的“云识别”技术是其形成关键。收集和计算大量的语音识别数据，然后利用网络计算技术，构建基于移动互联网环境下独特的车音网语音平台引擎，实现多种语言甚至方言的识别。
4.3 中间件技术
中间件是云计算的基础，也是车联网发展的核心技术。在物联网中，需要重视物联网RFID中间件的研发，它是实现RFID硬件设备与应用系统之间数据传输、过滤、数据格式转换的重要程序，将RFID传感器收集的数据信息，经过中间件提取、解密、过滤、转换、输入到车联网的应用程序中，并通过应用系统反应到终端系统的应用界面上，实现人机互动。
车联网中存在多种应用，多种应用的开发使得车联网开发速度和难度成倍增加，而RFID中间件的出现为这种现状提供了转机，通过开发各中间件，比如交通信号控制中间件、车辆辅助驾驶中间件、紧急事件处理中间件、车辆路径导航中间件等，每个中间件都依照车联网应用服务的标准和要求开发，那么整个车联网应用服务的开发将事半功倍。
4.4 云计算
在车联网中云计算具有重要作用，其被广泛应用在智能交通调度计算、大规模车辆路径规划建议、分析计算路况等方面。将云计算应用在车联网产品中，不仅能够大大提高业务处理效率，更高效的为行业用户提供更加准确的服务，还能够利用平台广泛的服务支持、最新的实时数据、强大的运算能力，为服务提供更加强大的支撑。比如传统的导航几乎都是基于本地的数据，就是说是基于一条静态的道路，但事实上道路只有绝少情况下是处于静态状态下的，多数时间和情况都是处于动态的，基于云计算的“云导航”能够实现对动态道路的导航，即“实时智能导航”。依据用户需求，云平台能够参考实时的路况信息和突发事件对路线进行调整规划，为用户提供更加合理化的路线。与互联网、移动互联网一样，车联网也是通过服务整合实现服务创新、提供增值服务。车辆终端利用服务整理可以获得更多的服务，比如位置服务与商家服务整合、远程诊断与现场服务预约整合、呼叫中心服务与车险业务整合等。
4.5 协议研发
车联网没有采用传统的TCP/IP参考模型，这就决定需要研发新的适用于车联网的网络协议栈。新协议的研发也应参考OSI网络分层的思想，依据车联网的体系结构逐层进行探讨。新协议的研发应该引入当前的最新研究成果， 同时结合车联网的实际特点，注重协议的运行效率。车联网还需要接入Internet，这就需要研究协议转换的问题，使得车联网当中的数据与Internet当中的数据实现互通。当然，车联网中的网络协议也包括网络控制、数据安全传输等方面的内容。
4.6 安全技术
物联网的优势已经得到了充分印证，但不可否认，其劣势也同样存在，物联网的开放性、包容性和匿名性在为用户带来便利的同时，也隐藏着一定的安全隐患。未来物联网应用系统研究的一个重要方面就是如何构建安全、可靠的物联网应用系统，只有构建安全、可靠的物联网应用系统才能让其获得长远可持续发展。车联网应该具有防御网络攻击、保护个人隐私、确保数据传输准确等方面的能力。5 结束语
随着车联网技术的发展，我们的交通系统智能化程度将越来越高。但要达到快捷高效安全的目的，我们要解决身份识别、信息采集、数据融合、短距离无线通信、GPS导航、中间件开发、云计算、信息安全等关键技术，从而组成可靠有效的车联网，提高行车效率、减少交通堵塞、降低时间和汽油的浪费、防止交通事故、增加开车安全性，保护环境，减少损失。在不久的将来，车联网技术必将引起汽车产业的重大变革，提高智能交通的能力，进一步改善人们的生活水平。
参考文献：
[1]叶瑞克，陈秀妙，朱方思宇，王丽.“电动汽车-车联网”商业模式研究[J].北京理工大学学报（社会科学版），2012（06）.
[2]李晶，谢剑和，钟炜华.车联网在赣州市智能交通中的应用研究[J].科技广场，2016（10）.
[3]李洁，沈利锷.面向乘用车车载信息服务支撑平台的业务模式及总体架构研究[J].电信科学，2012（06）.
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更新时间：2025/3/10 10:40:35