文档介绍：车联网技术及其应用研究
谭红平1 陈金鹰1 杨俊2
1、成都理工大学信息科学与技术学院,成都 610059
2、中国电信股份有限公司成都分公司综合业务保障中心,成都 610069
摘要:在对目前城市交通存在问题进行分析的基础上,结合物联网技术、云计算技术的研究成果和应用技术,提出了车联网的基本概念。通过车联网所涉及的应用层、网络层、感知层及相关技术进行讨论后,对车联网关键技术进行了研究。结果认为,车联网所蕴含的优点将对未来交通产生深刻影响,并能给人们的出行带来巨大方便,同时也将伴随新的商机。
关键字:城市交通云技术车联网
引言
随着我国经济持续地快速发展,人们生活水平的不断提高,车辆数量增加十分迅速,交通拥堵成为一个严重的社会问题。拥堵的交通不仅增加了人们出行的时间成本,而且还不利于节能环保。目前中国的石油消耗量仅次于美国,居全球第二,据统计有30%的汽油是消耗在堵车的时候。在污染排放方面,我国机动车氮氧化物排放量占总排放量的30%。要解决“城市拥堵”,落实“节能环保”,智能交通是解决思路之一。智能交通亟待建立以车为节点的信息系统车联网,综合现有的电子信息技术,实现对全国范围内的车辆进行统一管理,减少交通拥堵。例如日本的道路交通信息通信系统(VICS),该系统可以把采集的信息传到VICS中心,综合处理后通过无线的方式传送到使用VICS功能的导航系统上面,从而驾驶员可以实时了解车辆运行报告和交通状况。据统计,对于同一目的地,使用VICS系统的车辆可以减少车辆行驶时间约22%,提高平均时速约5%[1~3]。
一、车联网的基本概念
伴随物联网的发展,激发了车联网的出现。所谓车联网,是指利用先进的传感技术、网络技术和无线通信技术,通过汽车收集、处理和共享大量信息,实现车与路、车与车、车与人、车与城市网络的互相连接,达到智能化识别、定位、跟踪、监控和管理目的的一个网络。
按照功能划分,车联网的体系结构可分为感知层、网络层和应用层,如图1所示[4]。
1、感知层
数据采集:RFID技术、传感器技术、视频摄像头等
感知层
网络层
应用层
人机接口:用户界面、车载通信终端、智能手机等
数据传输:***导航、2G网络、3G网络、互联网等
图1 车联网的体系结构
车联网的感知层主要功能是利用RFID电子标签和阅读器、各种传感器(检测温度、速度、路况等)、视频摄像头等进行数据采集,从而获得大量关于交通信息、天气状况、车辆信息的数据。
2、网络层
网络层需要通过无线集群通信系统、***导航系统来实现和互联网的连接,完成大量数据的传输、分析和处理(云计算),实现远距离通信和远程控制的目的。
3、应用层
车联网的应用层主要作用是进行人机通信,例如各种车载终端、车载计算机等。
车联网的最核心部分是由电子地图、***导航、汽车电子、语言识别和3G移动通信网络组成的移动通信导航信息系统,即车载通信系统。该系统可以通过GPS定位系统和无线通信网,向驾驶员和乘客提供详细的交通信息、汽车状况、生活或工作便捷服务和互联网服务。目前,各国研究车联网的重点便是车载通信系统,都投入了大量的人力和物力。
二、车联网的关键技术
近几年来,物联网的发展成为信息产业新的制高点,车联网也获得了越来越多的关注,欧美、日本等发达国家都投入了巨资用于研发