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摘要:随着车辆智能化的发展以及通信技术的快速演进,车联网从以支持车载信息服务为主向以支持智能化和网联化为基础的辅助驾驶、自动驾驶和智慧交通的应用发展。在车载信息服务阶段,车辆通过蜂窝网络与云端服务器通信,实现娱乐、车载导航等应用;在辅助驾驶阶段,车辆通过与周围的车辆、路侧交通基础设施、人、云端服务通信,获得周围车辆的状态、路侧的交通信号灯、交通标志等信息,辅助提升车辆的安全行驶能力;自动驾驶和智慧交通阶段,将实现车、路、人、云的全方位连接,在进行智能感知信息的共享与交换同时共享部分决策信息,具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能,从而实现最终的全天候无人驾驶和高度协同的智慧交通。通过对于车联网的定义、发展前景和主要技术分析,来进行了解物联网模式的车联网技术的主要特点和对我国交通事业的促进作用。
关键词:物联网;车联网;技术探究
一、车联网的意义
所谓物联网是互联网、传统电信网等信息承载体,它能让所有能行驶独立功能的一切事物实现和互联网相互联系的网络。也就说在车辆和车辆之间、车辆和互联网之间能够进行信息的传递的技术。车辆不断增多,车联网的作用越加明显,它能促进交通秩序的维持以及对车辆进行智能化的控制。车辆安装有车载电子传感器等方面的应用能有效促进城市交通在互联网中的传递信息,使得信息技术趋向现代化和智能化。合理的应用车联网将能为用户提供智能且先进和安全的驾驶环境。在许多发达国家中,车联网已然发展相对成熟,而国内尚处于起步阶段,这主要是因为各个环节还不够完善。目前,车联网已经受到有关部门的重视,进行了大力推广和支持,并且明确指出,要高度重视发展交通数据处理等技术。在国家的支持下,为车联网的发展提供了良好的环境,有利于车联网的进步[1]。
二、国内车联网现状
在2010年中国国际物联网(传感网)博览会暨中国物联网大会上“车联网”一词首次提起,其描述的舒适、安全的行车体验,以及为城市交通带来的便捷给当时的人们带来了无穷的遐想,但当时车联网仅仅停留在概念领域,并没有实际的技术和产品推出。在同年10月,国务院在“863”计划中提出智能车、路协同关键技术研究以及大城市区域交通协同联动控制关键技术研究。“十二五”期间,工信部从产业规划、技术标准等多方面着手,加大对车载信息服务的支持力度,推进汽车物联网产业全面展开,预期2020年实现可控车辆规模达2亿。2014年7月,阿里巴巴与上汽集团签订合作协议,开展互联网汽车应用的相关研发,打造布局互联网汽车生态圈。该车将搭载阿里巴巴YuuOS操作系统,并整合阿里巴巴旗下阿里云、高德导航、阿里通信等资源。整体来说,我国车联网潜在规模巨大,但是目前缺乏全局性的政策,整个行业的发展处于无序状态。
三、车联网技术的应用
3.1智能化的体验
目前,车载社交网络是车联网发展的方向,通过对现代的车辆的了解中,大部分的汽车都带有娱乐设置,这种方式可以使车辆和车主更好的进行互动。在显示屏上还可以安装卫星导航系统,进行视频播放,也可以显示车辆的安全监测数据等。通过对于车载社交网络的应用能够更好地使车主放心的驾驶。并且通过车载电脑的连接还能够进行车辆智能控制,解决挡车柱忘记上锁、熄火等问题,可以智能化的提示车主及时的处理。面向自动驾驶的增强应用场景对数据交互技术、高精度定位技术、多传感器融合技术、高性能处理平台、高精度地图等提出了新的需求。在通信方面,单车上下行数据速率需求大于10Mbit/s,部分场景需求50Mbit/s,时延需求为3~50ms,可靠性需大于99.999%;在信息交互方面,需实时交互车辆、道路、行人的全量数据,利用多传感器融合技术获取实时动态交通高精度地图;在数据处理方面,单车每天将产生高达上千TB级的数据,对数据的存储、分析等计算能力提出了更高的要求;在定位方面,需达到亚米级甚至厘米级的定位精度。
3.2道路安全的保证
除了车载社交网络能够给驾驶员带来比较充实有意义的驾驶体验外,车联网还可以在行驶中保障驾驶员的人身安全。碰撞回避是车联网的一个重要技术的应用,它通过对于路况的检测、车辆的检测等方面来实现碰撞警告和驾驶援助。当驾驶员分心时能够及时的指出危险的来临,确保把伤害降到最低,减少碰撞的可能。
通过有效的数据统计,针对于应用车联网系统的车辆在道路驾驶中出现的安全事故比普通车辆减少百分之二十,交通事故死亡率减少百分之五十左右,大大的降低车祸发生率。就算是在车辆发生事故后也可以及时的通过卫星系统进行呼叫援救,给救援工作减少大部分时间,同时还可以将道路情况发送给道路上的其他车辆,使其注意前行。
3.3防止交通堵塞
在车辆的行驶中避免不了出现交通堵塞,但是通过车联网的应用可以有效地减少交通堵塞的发生,最大限度的提高道路的通行率。据调查统计,我国的一线城市在高峰时期的交通堵塞指数为2.11,平均车速为22.12千米每小时。也就是说在道路行驶时要花费两倍多的时间才能到达目的地[2]。通过使用车联网技术能够有效的缓解这一问题的发生,在进行行驶前它会经过精准的计算出道路的车流量情况和天气情况,选择一条交通比较畅通、路程比较近的行驶路线,有效的缓解了道路拥挤的发生。
四、车联网的技术分析
4.1RFID
RFID是一种非接触式的自动识别技术,它可以通过射频信号进行自动识别对象并获取有关数据,在识别的过程中不需要人工干预。RFID在车联网上的主要应用优势是可以识别高速运动的多个物体,因此可以更简便的实现车联网当中接点之间的数据传输。根据RFID特点分析,其具有内存大、重量小、寿命长、防水等优势。
4.2中间件技术
中间件技术是在车联网中研发的核心技术,针对于车联网当中的应用,可以研发不同种类的中间件,例如导航中间件、紧急处理中间件、交通信号控制中间件等。这些中间件的使用和研发都必须要对车辆网有针对性,根据车联网的要求和标准进行研究使用。中间件的合理利用能够在一定程度上减少开发的难度并且提高了开发的效率。
4.3传感技术
传感技术也是车联网中的关键技术之一,它是进行数据采集的主要手段。在车联网中更够有效的分析处理将要发生的问题。传感技术、通讯技术和计算机技术被称为信息科技的三大支柱,从车联网的角度分析,传感技术是衡量一个国家在车联网技术方面发展的标志。
4.4云计算
技术云计算技术又叫做云计算,它是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付的模式。也就是说通过互联网实现虚拟交换。在车联网中它对采集信息和数据进行分析,并提供相应的服务[3]。
五、结束语
通过对车联网的了解,它是一种新的网络应用,是物联网的重要组成成分,是一种智能技术的体现,在对于交通道路行驶起着至关重要的作用。随着社会的发展在以后的交通管理中车联网将会对道路的控制和分析等方面上提供更多的技术支持,在未来智能交通道路上车联网发挥着智能化的管理作用,从而更好的保障驾驶员的人身安全,并促进我国汽车行业的发展。这就需要我国相关专家在对于车联网的技术工作上进一步的深入研究。
参考文献
[1]颜志国,刘泽坤.车联网RFID系统测试平台初探[J].机电一体化,2011(9):13-17,98.
[2]中国智能网联汽车产业创新联盟.C-V2X产业化路径和时间表研究白皮书[R].2019.
[3]中国汽车工程学会.合作式智能运输系统车用通信系统应用层及应用数据交互标准:T/CSAE53-2017[S].中国汽车工程学会,2019.
[4]IMT-2020(5G)推进组.C-V2X业务演进白皮书[R].2019.
[5]中国移动通信有限公司.车联网通信安全与基于GBA的证书配置白皮书[R].2019.
作者简介
杨翠红(1983.9-),女,汉族,山东招远人,信息处理技术助理工程师,汽车维修工三级高级技工,研究方向:物联网工程.计算机应用技术,汽车服务工程,电子信息工程,智能科学与技术。