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車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)成
伴隨物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展庆率,激發(fā)了車聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)仪丛。所謂車聯(lián)網(wǎng),是指利用先進(jìn)的傳感技術(shù)螺坟、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無線通信技術(shù),通過汽車收集邓樟、處理和共享大量信息缸秀,實現(xiàn)車與路、車與車役默、車與人唯碗、車與城市網(wǎng)絡(luò)的互相連接,達(dá)到智能化識別冤牢、定位铐向、跟蹤、監(jiān)控和管理目的的一個網(wǎng)絡(luò)丙者。按照功能劃分复斥,車聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)可分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層械媒。
車聯(lián)網(wǎng)的感知層主要功能是利用RFID電子標(biāo)簽和閱讀器目锭、各種傳感器(檢測溫度、速度纷捞、路況等)痢虹、視頻攝像頭等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,從而獲得大量關(guān)于交通信息主儡、天氣狀況奖唯、車輛信息的數(shù)據(jù)。
網(wǎng)絡(luò)層需要通過無線集群通信系統(tǒng)糜值、衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)來實現(xiàn)和互聯(lián)網(wǎng)的連接丰捷,完成大量數(shù)據(jù)的傳輸、分析和處理(云計算)寂汇,實現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信和遠(yuǎn)程控制的目的瓢阴。
車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層主要作用是進(jìn)行人機(jī)通信畅蹂,例如各種車載終端、車載計算機(jī)等狐兴。
車聯(lián)網(wǎng)的最核心部分是由電子地圖血沦、衛(wèi)星定位導(dǎo)航、汽車電子伦捐、語言識別和移動通信網(wǎng)絡(luò)組成的移動通信導(dǎo)航信息系統(tǒng)野言,即車載通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以通過GPS定位系統(tǒng)和無線通信網(wǎng)孟庵,向駕駛員和乘客提供詳細(xì)的交通信息近窟、汽車狀況、生活或工作便捷服務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)补蠢。
車聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)
近幾年來伦颊,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展成為信息產(chǎn)業(yè)新的制高點,車聯(lián)網(wǎng)也獲得了越來越多的關(guān)注姜架,歐美青弃、日本等發(fā)達(dá)國家都投入了巨資用于研發(fā)車載通信系統(tǒng)。我國也十分注重車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展隙譬,在無錫舉行的中國國際物聯(lián)網(wǎng)大會將車聯(lián)網(wǎng)列為我國重大專項第三專項的重要項目卖氨,相關(guān)內(nèi)容已經(jīng)上報國務(wù)院,有望獲得數(shù)百億的經(jīng)費(fèi)支持负懦。在車聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中筒捺,最核心的部分便是車載通信,在車載通信中可能采用的關(guān)鍵技術(shù)主要包括RFID技術(shù)纸厉、衛(wèi)星定位導(dǎo)航技術(shù)系吭、無線通信技術(shù)、智能技術(shù)颗品、云計算技術(shù)村斟、指紋識別技術(shù)等。
RFID(Radio Frequency Identification)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)抛猫,它可以通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)蟆盹。RFID是一種簡單的無線系統(tǒng),由閱讀器和電子標(biāo)簽兩個基本器件組成闺金,可用于控制逾滥、檢測和跟蹤物體。目前败匹,RFID技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到生活的很多領(lǐng)域中寨昙,如景區(qū)管理、停車廠和管道監(jiān)測等遂冰。RFID具有同時識別多個高速運(yùn)動物體殉扒、讀寫距離遠(yuǎn)西寸、數(shù)據(jù)存儲量大、系統(tǒng)體積小缕粗、安全性好枢慰、安裝簡便、環(huán)境要求低等特點侧蜗,因此可以把RFID應(yīng)用到車聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中艾维,可以輕松實現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)中各節(jié)點對監(jiān)測點的感知功能。
世界上現(xiàn)有的衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)主要有美國的GPS杉朝、俄羅斯的GLONASS赠戏、歐洲的GALILEO和中國的北斗定位導(dǎo)航系統(tǒng)(COMPASS)。衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)具有全天候羹圣、高精度安粤、自動化、實時性等特點拼岳,用戶只需要一個終端枝誊,便可以實現(xiàn)定位和導(dǎo)航的目的。因此在車聯(lián)網(wǎng)中裂问,衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)可以為用戶提供電子地圖侧啼,實現(xiàn)定位和導(dǎo)航牛柒,是不可或缺的部分堪簿。
無線通信技術(shù)具有速度快、安全高皮壁、布線少椭更、成本低、使用方便等特點蛾魄,因此可以被廣泛應(yīng)用在車聯(lián)網(wǎng)中虑瀑,例如目前普及的4G技術(shù)、以及即將投入應(yīng)用的5G技術(shù)滴须、Wi-Fi技術(shù)舌狗、UWB技術(shù)、ZigBee技術(shù)等扔水,能夠?qū)崿F(xiàn)和互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)痛侍。在未來的車聯(lián)網(wǎng)時代,無線通信技術(shù)和傳感器技術(shù)是一種互補(bǔ)的關(guān)系兔升,當(dāng)汽車處于轉(zhuǎn)角等傳感器的盲區(qū)時葱山,無線通信技術(shù)就會發(fā)揮作用。此外胃余,由于通過汽車采集到的數(shù)據(jù)十分龐大近陈,需要借助無線通信把大量的數(shù)據(jù)傳到互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行綜合處理(云計算)柑汇,因此無線通信技術(shù)成為車載通信中非常重要的一環(huán)。目前紊埂,我國的4G技術(shù)給車聯(lián)網(wǎng)帶來了廣闊的發(fā)展空間豫狸,而將4G、5G技術(shù)應(yīng)用到汽車電子產(chǎn)品當(dāng)中发钞,成為目前研究車聯(lián)網(wǎng)的重點肖自。
指紋識別技術(shù)主要用于車輛安全與防盜,能對開車人員進(jìn)行身份識別鞋倔,并能通過車聯(lián)網(wǎng)將行車人員的身份資料傳送到相關(guān)人員或管理部門老玲,防止非法行駛、非法營運(yùn)除呵。在車聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中再菊,最終實現(xiàn)的目的是自動駕駛,因此必須在車聯(lián)網(wǎng)中采用一些先進(jìn)的智能技術(shù)(如人工智能颜曾、智能識別技術(shù)纠拔、智能控制技術(shù)、智能電池等)泛豪,使車輛具備一定的智能性稠诲,使其能夠主動感知外部環(huán)境的變化、實時交通狀況等诡曙。
目前國內(nèi)長沙市已經(jīng)開放“智慧公交”示范線路臀叙,南起湘江新區(qū)智能系統(tǒng)測試區(qū),全長約7.8公里价卤,共布置了11組劝萤、22個中途站,全部利用既有公交站慎璧,有兩種站臺形式:路側(cè)港灣式站臺和直線型站臺床嫌,采用車上售票形式。公交車全線平均運(yùn)營車速約為20公里/小時要捐。
“智慧公交線路所有測試數(shù)據(jù)风加,將通過智慧公交一體化管控平臺進(jìn)行歸集。”湖南某創(chuàng)新中心有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹抽述,智慧公交一體化管控平臺由智能網(wǎng)聯(lián)監(jiān)控及安全預(yù)警系統(tǒng)宠佩、智能駕駛網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)、智能網(wǎng)聯(lián)數(shù)據(jù)管理軟件平臺袄碱、一體化基礎(chǔ)運(yùn)營管理軟件平臺組成颓涉,可實現(xiàn)對智慧公交正常營運(yùn)的全方位支持。
車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以通過網(wǎng)絡(luò)將龐大的計算處理程序自動分拆成無數(shù)個小的程序,再交由多部服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)厅驼,經(jīng)搜尋骄熟、計算分析之后將處理結(jié)果回傳給用戶,大規(guī)模的分布式計算技術(shù)即稱為云計算技術(shù)华孙。通過這項技術(shù)宦狭,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者可以在數(shù)秒之內(nèi),完成數(shù)以萬計甚至億計的信息處理工作海槐,達(dá)到和“超級計算機(jī)”同樣強(qiáng)大效能的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)乘碑。在車聯(lián)網(wǎng)中,通過汽車采集到的數(shù)據(jù)十分龐大金拒,便可以通過云計算技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理兽肤,然后在數(shù)秒之內(nèi)回傳給用戶,滿足使用者對響應(yīng)時間和信息種類的要求绪抛。車輛狀況资铡、交通信息、天氣預(yù)報幢码、各種互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)等一系列的信息都可以通過車載通信系統(tǒng)輕松獲得笤休,讓出行變得方便快捷。
車聯(lián)網(wǎng)的主要技術(shù)優(yōu)勢
車聯(lián)網(wǎng)不僅能給人們出行帶來極大的便利症副,而且還有利于改善城市空氣質(zhì)量店雅,打造和諧、環(huán)保的城市交通贞铣。從目前正在研究的車聯(lián)網(wǎng)所透露出來的信息闹啦,可以看出車聯(lián)網(wǎng)的某些特征。
在車聯(lián)網(wǎng)中咕娄,通過安裝在車輛里面的通信終端亥揖,可以對在線車輛進(jìn)行實時監(jiān)控和車輛調(diào)度贺跟,保證了車輛的通暢運(yùn)行柏咳,能夠有效避免交通擁堵。每輛機(jī)動車輛都有一個獨(dú)特的電子標(biāo)簽简骗,電子標(biāo)簽記錄了車輛的基本信息柄倒,行駛、停車愕泣、收費(fèi)等將變得簡單快捷靡抓,可以提高車輛行駛速度和運(yùn)輸效率,降低車輛空駕率和油耗缓膀,減少車輛對道路的無效占用和汽車廢氣的排放簿混,進(jìn)而可以改善整個城市的交通狀況和空氣質(zhì)量,有助于打造和諧交通详依,建設(shè)和諧社會烁枣。
在公交行業(yè)應(yīng)用車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)毡飒,可以對車輛進(jìn)行監(jiān)控、定位隶鹰,人們可以通過智能手機(jī)痪寻、互聯(lián)網(wǎng)或站牌了解公交車的相關(guān)信息,如公交運(yùn)行情況虽惭、交通狀況橡类、車內(nèi)擁擠度等信息都可以通過互聯(lián)網(wǎng)輕松獲得,免去等車或者擁擠的煩惱芽唇。此外顾画,車聯(lián)網(wǎng)還可以實時監(jiān)控車輛狀況,自動檢測車輛速度匆笤,避免駕駛員疲勞駕駛或者車輛因故障而發(fā)生事故亲雪,一旦車輛超速或者車輛發(fā)生故障,系統(tǒng)會自動進(jìn)行語言報警疚膊。如果遇上緊急情況义辕,車載系統(tǒng)能夠自動把信息上傳控制中心,請求援助寓盗,控制中心便能夠通過定位系統(tǒng)進(jìn)行快速救援灌砖。因此,未來的車聯(lián)網(wǎng)不僅能方便用戶隨時隨地了解交通信息傀蚌,而且還能為人們的出行提供安全保障晌叽。