車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)-張馨文

1、車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述組長：張馨文 10255027組員：胡雅雯 10255004王婧怡 10255018尤齊釧 10255021王 晗 10255017馬文杰 102550132013-12-302013-12-30目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc376111994 一基本框架和基本原理 PAGEREF _Toc376111994 h 2 HYPERLINK l _Toc376111995 1.1車聯(lián)網(wǎng)的基本原理 PAGEREF _Toc376111995 h 2 HYPERLINK l _Toc376111996 1.2車聯(lián)網(wǎng)的基本框架 PAGEREF _To

2、c376111996 h 2 HYPERLINK l _Toc376111997 二主要感知設(shè)備通訊方式 PAGEREF _Toc376111997 h 3 HYPERLINK l _Toc376111998 2.1 車域網(wǎng) PAGEREF _Toc376111998 h 4 HYPERLINK l _Toc376111999 2.2 車載自組網(wǎng) PAGEREF _Toc376111999 h 5 HYPERLINK l _Toc376112000 三車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵核心技術(shù) PAGEREF _Toc376112000 h 5 HYPERLINK l _Toc376112001 3.1 傳感器技術(shù)及

3、傳感信息整合 PAGEREF _Toc376112001 h 5 HYPERLINK l _Toc376112002 3.2 開放的、智能的車載終端系統(tǒng)平臺 PAGEREF _Toc376112002 h 6 HYPERLINK l _Toc376112003 3.3 語音識別技術(shù) PAGEREF _Toc376112003 h 6 HYPERLINK l _Toc376112004 3.4 服務(wù)端計算與服務(wù)整合技術(shù) PAGEREF _Toc376112004 h 6 HYPERLINK l _Toc376112005 3.5 通信及其應(yīng)用技術(shù) PAGEREF _Toc376112005 h

4、6 HYPERLINK l _Toc376112006 3.6 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù) PAGEREF _Toc376112006 h 7 HYPERLINK l _Toc376112007 四應(yīng)用前景及存在的問題 PAGEREF _Toc376112007 h 7 HYPERLINK l _Toc376112008 4.1 應(yīng)用前景 PAGEREF _Toc376112008 h 7 HYPERLINK l _Toc376112009 4.2 存在問題 PAGEREF _Toc376112009 h 8 HYPERLINK l _Toc376112010 五實例基于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)停車場管理系統(tǒng)的應(yīng)用 PAG

5、EREF _Toc376112010 h 9 HYPERLINK l _Toc376112011 5.1總體架構(gòu) PAGEREF _Toc376112011 h 9 HYPERLINK l _Toc376112012 5.2系統(tǒng)工作流程 PAGEREF _Toc376112012 h 9 HYPERLINK l _Toc376112013 5.3管理平臺介紹 PAGEREF _Toc376112013 h 11一基本框架和基本原理1.1車聯(lián)網(wǎng)的基本原理車聯(lián)網(wǎng)作為物聯(lián)網(wǎng)的衍生品，不同的人從不同的角度給它賦予了不同的涵義。從信息感知技術(shù)考慮，在中國射頻識別技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展藍(lán)皮書中有如下定義：車聯(lián)網(wǎng)指

6、裝載在車輛上的電子標(biāo)簽通過無線射頻等識別技術(shù)，實現(xiàn)在信息網(wǎng)絡(luò)平臺上對所有車輛的屬性信息和靜態(tài)、動態(tài)信息進(jìn)行提取和有效利用，并根據(jù)不同的功能需求對所有車輛的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)管和提供綜合服務(wù)；從智能交通技術(shù)考慮，車聯(lián)網(wǎng)是將先進(jìn)的數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、感知技術(shù)、電子控制技術(shù)及數(shù)據(jù)處理技術(shù)等有效的集成運(yùn)用于整個地面交通管理系統(tǒng)而建立的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實時、準(zhǔn)確、高效的綜合交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)；從車輛組網(wǎng)和通信角度考慮，車聯(lián)網(wǎng)是無線通信技術(shù)和自動控制產(chǎn)業(yè)高度發(fā)展融合后的新興概念，主要由安裝有無線接口的移動車輛組成，車輛可以接入同構(gòu)或異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，車聯(lián)網(wǎng)不僅能滿足車與車的通信，也能實現(xiàn)車輛與固

7、定路邊設(shè)施間的通信。雖然上述定義各不相同，但從中看出共同點：首先，車聯(lián)網(wǎng)利用先進(jìn)的信息技術(shù)，包括傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算技術(shù)、控制技術(shù)、智能技術(shù)，將車輛、道路、行人和路邊設(shè)施集成一個有機(jī)的整體，以提供車輛安全、交通控制、信息服務(wù)和Internet接入等應(yīng)用，最終提高交通效率、降低交通事故、提升道路的通行能力。車聯(lián)網(wǎng)中的要素可描述成3個集合的并集，即被服務(wù)終端、基礎(chǔ)設(shè)施以及交通管理和控制實體。其中被服務(wù)終端包括汽車、飛機(jī)、列車以及路上行人等需要通過車聯(lián)網(wǎng)得到各項服務(wù)的實體；基礎(chǔ)設(shè)施包括熱點接入點、基站、衛(wèi)星、交通設(shè)施等可為被服務(wù)終端提供通信、接入或服務(wù)的實體；交通管理和控制實體包括交通控制中心

8、、貨運(yùn)客運(yùn)控制系統(tǒng)等全局或區(qū)域交通控制實體。這3種實體通過各種通信方式的融合最終連接到Internet上，以實現(xiàn)多元信息的融合，各種交通信息、服務(wù)信息及多媒體信息可以在各個實體間無阻礙地交互。在此基礎(chǔ)上，車聯(lián)網(wǎng)的各種實體通過互相協(xié)同，為被服務(wù)終端提供各種服務(wù)，如智能導(dǎo)航，輔助駕駛、安全告警和碰撞避免，用戶高速接入、語音/視頻服務(wù)、道路及車輛監(jiān)控、交通擁塞控制等。1.2車聯(lián)網(wǎng)的基本框架作為物聯(lián)網(wǎng)的一個重要分支，車聯(lián)網(wǎng)遵循物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)，同樣也分為感知層、傳送層、應(yīng)用層3層，如圖1所示。圖1車聯(lián)網(wǎng)的基本框架（1）車聯(lián)網(wǎng)感知層承擔(dān)車輛自身與道路交通信息的全面感知和采集，是車聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)末梢也是車聯(lián)網(wǎng)

9、“一枝獨秀”于物聯(lián)網(wǎng)的最顯著部分。通過傳感器、RFID、車輛定位等技術(shù)，實時感知車況及控制系統(tǒng)、道路環(huán)境、車輛與車輛、車輛與人、車輛與道路基礎(chǔ)設(shè)施、車輛當(dāng)前位置等信息，為車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供全面原始的終端信息服務(wù)。（2）車聯(lián)網(wǎng)傳送層通過制定專用的能夠協(xié)同異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)通信需要的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和協(xié)議模型，整合感知層的數(shù)據(jù)；通過向應(yīng)用層屏蔽通信網(wǎng)絡(luò)的類型，為應(yīng)用程序提供透明的信息傳輸服務(wù)；通過對云計算、虛擬化等技術(shù)的綜合應(yīng)用，充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，為上層應(yīng)用提供強(qiáng)大的應(yīng)用支撐。（3）車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層車聯(lián)網(wǎng)的各項應(yīng)用必須在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)體系和協(xié)議的基礎(chǔ)上，兼容未來可能的網(wǎng)絡(luò)拓展功能。應(yīng)用需求是推動車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的源動力，車聯(lián)網(wǎng)

10、在實現(xiàn)智能交通管理、車輛安全控制、交通事件預(yù)警等高端功能的同時，還應(yīng)為車聯(lián)網(wǎng)用戶提供車輛信息查詢、信息訂閱、事件告知等各類服務(wù)功能。二主要感知設(shè)備通訊方式圖2所示的是車聯(lián)網(wǎng)通信架構(gòu)其中感知層網(wǎng)絡(luò)是一類特殊的移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（mobile wireless sensor network，MWSN），通過在車輛上安裝無線通信設(shè)備，將行駛中的車輛變成一個個移動無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，實現(xiàn)車輛內(nèi)部各設(shè)備設(shè)施之間、車輛之間以及車輛與道路基礎(chǔ)設(shè)施之間的高速移動互聯(lián)。根據(jù)組網(wǎng)方式和通信功能的不同，車聯(lián)網(wǎng)感知層網(wǎng)絡(luò)分為車域網(wǎng)（vehicle area network，VAN）和車載自組網(wǎng)（vehicular Ad H

11、oc network，VANET）兩種類型圖2 車聯(lián)網(wǎng)通信架構(gòu)2.1 車域網(wǎng)車域網(wǎng)即車載局域網(wǎng)，是使用有線或無線方式在車輛內(nèi)部各設(shè)備（設(shè)施）之間構(gòu)建的高度自治的局域網(wǎng)，并通過車載通信網(wǎng)關(guān)以無線方式接入周邊的公共接入網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)車輛內(nèi)部以及車輛與周邊設(shè)備之間的直接或間接通信。在VAN中，車內(nèi)設(shè)備（設(shè)施）之間可以利用CAN（controller area network，控制器局域網(wǎng)）總線、LIN（ local interconnect network，本地互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)）總線、藍(lán)牙等方式實現(xiàn)短距離互聯(lián)與通信。車輛定位模塊、車輛信息采集模塊、V2V、（vehicle to vehicle，車輛與車輛）通信

12、模塊、V2I （vehicle to infrastructure，車輛與基礎(chǔ)設(shè)施）通信模塊等需要與外界通信的功能模塊，通過車載通信網(wǎng)關(guān)并以WLAN、WiMAX、蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)、通信衛(wèi)星等方式接入被稱為“路側(cè)單元”（road side unit，RSU）的道路基礎(chǔ)設(shè)施或公共接入網(wǎng)絡(luò)。車域網(wǎng)的應(yīng)用，一方面通過信息技術(shù)實現(xiàn)了車內(nèi)設(shè)備（設(shè)施）的智能集成，將車輛融入網(wǎng)絡(luò)中；另一方面使網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用延伸到車輛內(nèi)部，實現(xiàn)了無線網(wǎng)絡(luò)邊緣的有效擴(kuò)展。車域網(wǎng)是一個有線與無線集成、信息采集與處理結(jié)合、車內(nèi)通信與車外信息交換融合的復(fù)雜異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它是車載單元（on board unit，OBU）的重要組成部分，其主要功能

13、如下。車輛定位模塊采用衛(wèi)星接收機(jī)獲取車輛的實時位置信息，為車輛導(dǎo)航和定位管理提供服務(wù)。目前普遍使用的有美國的GPS，同時還有俄羅斯的GLONASS（格洛納斯系統(tǒng)）、歐洲的Galileo（伽利略）衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和我國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。通過安裝在車輛的發(fā)動機(jī)、底盤、車身、電氣系統(tǒng)等部位的車用傳感器，實時采集車輛行駛過程中的車況信息，例如發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量、冷卻液溫度、輪胎氣壓、車速、車輛行駛方向等。V2V通信模塊和V2I通信模塊分別負(fù)責(zé)車輛與車輛之間以及車輛與RSU之間的通信，實現(xiàn)“人-車-路”之間的信息交換，確保行車安全。車輛所處環(huán)境的電磁干擾比較復(fù)雜。通過抗干擾模塊，可以解決車輛內(nèi)部電子元器件之間

14、以及車輛與外界之間存在的電磁干擾，在確保行車安全的同時提供行車中的舒適性。車載單元中的另一個重要組成部分是電子車牌。電子車牌是對車輛身份的數(shù)字化標(biāo)識，目前主要通過在車輛上嵌入主動式有源RFID標(biāo)簽來實現(xiàn)。與傳統(tǒng)的車號牌相比，嵌入了RFID標(biāo)簽的電子車牌不僅能夠提供與傳統(tǒng)車號牌相同的識別功能，還能夠提供車輛擁有者、車輛機(jī)械參數(shù)、車輛年檢情況車輛環(huán)保標(biāo)志等交通管理的輔助信息。2.2 車載自組網(wǎng)VANET是基于MANET（mobile Ad Hoc network，移動自組織網(wǎng)絡(luò)）的一類專用于道路交通環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)形式。在VANET中，行駛中的車輛分別被虛擬成一個個移動網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，位于道路邊的RSU被虛

15、擬成網(wǎng)絡(luò)靜止節(jié)點，通過置于移動和靜止網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的傳感器感知和采集交通及周圍環(huán)境狀況。VANET的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以分為V2V和V2I兩部分，其中V2V也稱為IVC（inter vehicle communication，車輛互聯(lián)通信）方式，可以使車輛實時監(jiān)測道路上其他車輛的相關(guān)信息，并通過車載信息處理設(shè)備對信息進(jìn)行綜合分析處理后，為行車安全及智能輔助駕駛提供信息服務(wù)。V2I也稱為RVC（roadside to vehicle communication，路側(cè)到車輛通信）方式，即建立OBU與RSU之間的通信，車輛通過分布在道路周邊的RSU，將收集到的信息匯集到交通控制中心，交通控制中心實現(xiàn)對交通狀況的實

16、時監(jiān)控，實現(xiàn)對全網(wǎng)范圍的交通管理，并通過RSU實現(xiàn)收費(fèi)、定位、發(fā)布交通信息等功能。VANET的主要特點如下。車輛的高速移動性，決定了VANET中網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞牟环€(wěn)定性。頻繁變化的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使得車輛節(jié)點之間路由的生存期大大縮短。為此，車聯(lián)網(wǎng)中的路由設(shè)計和算法實現(xiàn)要比其他類型的MANET復(fù)雜得多，傳統(tǒng)的基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞穆酚蓞f(xié)議在車聯(lián)網(wǎng)中將不適用。車輛的高速移動性以及受道路周邊建筑物和樹木的影響，導(dǎo)致車聯(lián)網(wǎng)的無線信道質(zhì)量很不穩(wěn)定。V2V之間以及V2I之間距離的頻繁快速變化，產(chǎn)生了嚴(yán)重的多普勒頻移效應(yīng)。例如，當(dāng)車輛快速經(jīng)過RSU時，多普勒頻移的極性在很短時間內(nèi)發(fā)生反轉(zhuǎn)，從而使前后信號的處理結(jié)果間出現(xiàn)較大的誤

17、差。雖然車輛的高速移動性使車聯(lián)網(wǎng)變得非常復(fù)雜，但與其他MANET相比，受城市道路的約束，車輛節(jié)點的移動具有一定的規(guī)律性，車輛的行駛軌跡具有可預(yù)測性。同時，由于車輛本身提供了較為充足的電力和空間資源，從而對通信設(shè)備、傳感器、定位設(shè)備及其他信息采集處理設(shè)備的能耗及集成度要求相對較低。三車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵核心技術(shù)3.1 傳感器技術(shù)及傳感信息整合車聯(lián)網(wǎng)是車、路、人之間的網(wǎng)絡(luò)。車聯(lián)網(wǎng)中的傳感技術(shù)應(yīng)用主要是車的傳感器網(wǎng)絡(luò)和路的傳感器網(wǎng)絡(luò)。車的傳感器網(wǎng)絡(luò)又可分為車內(nèi)傳感器網(wǎng)絡(luò)和車外傳感器網(wǎng)絡(luò)。車內(nèi)傳感器網(wǎng)絡(luò)是向人提供關(guān)于車的狀況信息的網(wǎng)絡(luò)，比如遠(yuǎn)程診斷就需要這些狀況信息，以供分析判斷車的狀況；車外傳感器網(wǎng)絡(luò)就是用來

18、感應(yīng)車外環(huán)境狀況的傳感器網(wǎng)絡(luò)，比如防碰撞的傳感器信息、感應(yīng)外部環(huán)境的攝像頭，這些信息可以用來增強(qiáng)安全和作為輔助駕駛的信息。路的傳感器網(wǎng)絡(luò)指那些鋪設(shè)在路上和路邊的傳感器構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，這些傳感器用于感知和傳遞路的狀況信息，如車流量、車速、路口擁堵情況等，這些信息都能讓車載系統(tǒng)獲得關(guān)于道路及交通環(huán)境的信息。無論是車內(nèi)、車外，還是道路的傳感器網(wǎng)絡(luò)，都起到了車內(nèi)狀況和環(huán)境感知的作用，其為“車聯(lián)網(wǎng)”獲得了獨特（有別于現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)）的“內(nèi)容”。整合這些“內(nèi)容”，即整合傳感網(wǎng)絡(luò)信息，將是“車聯(lián)網(wǎng)”重要的技術(shù)發(fā)展內(nèi)容，也是極具特色的技術(shù)發(fā)展內(nèi)容。3.2 開放的、智能的車載終端系統(tǒng)平臺就像互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的電腦、移動互聯(lián)網(wǎng)

19、中的手機(jī)，車載終端是車主獲取車聯(lián)網(wǎng)最終價值的媒介，可以說是網(wǎng)絡(luò)中最為重要的節(jié)點。當(dāng)前，很多車載導(dǎo)航娛樂終端并不適合“車聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展，其核心原因是采用了非開放的、非智能的終端系統(tǒng)平臺。基于不開放、不夠智能的終端系統(tǒng)平臺是很難被打造成網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng)的。這方面可以參看智能手機(jī)領(lǐng)域來感受到這一點的重要：大量的開發(fā)者基于蘋果公司的IOS*lGoogleAndroid終端操作系統(tǒng)都構(gòu)建了幾十萬款應(yīng)用，這些應(yīng)用為這兩個手機(jī)網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)造了核心價值。而這一切都是因為開發(fā)者可以基于這樣的系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用，特別是Google的Android系統(tǒng)，源代碼完全開放，可以被裁減和優(yōu)化。反觀當(dāng)前車載終端用得最多的WinCE，

20、可以說是一個封閉的系統(tǒng)，很難有進(jìn)一步發(fā)展的空間，因為應(yīng)用少得可憐，任何修改都由于微軟的封閉策略而無能為力，辛辛苦苦開發(fā)了上網(wǎng)功能，卻無特色的應(yīng)用及服務(wù)可用。3.3 語音識別技術(shù)無論多好的觸摸體驗，對駕車者來說，行車過程中觸摸操作終端系統(tǒng)都是不安全的，因此，語音識別技術(shù)顯得尤為重要，它將是車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的助推器。成熟的語音技術(shù)能夠讓司機(jī)通過嘴巴來對車聯(lián)網(wǎng)發(fā)號施令索取服務(wù)，能夠用耳朵來接收車聯(lián)網(wǎng)提供的服務(wù)，這是最適合車這個快速移動空間的應(yīng)用體驗的。成熟的語音識別技術(shù)依賴于強(qiáng)大的語料庫及運(yùn)算能力，因此車載語音技術(shù)的發(fā)展本身就得依賴于網(wǎng)絡(luò)，因為車載終端的存儲能力和運(yùn)算能力都無法解決好非固定命令的語音識別技

21、術(shù)，而必須要采用基于服務(wù)端技術(shù)的“云識別”技術(shù)。3.4 服務(wù)端計算與服務(wù)整合技術(shù)除上述語音識別要用到云計算技術(shù)外，很多應(yīng)用和服務(wù)的提供都要采用服務(wù)端計算、云計算的技術(shù)。類似互聯(lián)網(wǎng)及移動互聯(lián)網(wǎng)，終端能力有限，通過服務(wù)端計算才能整合更多信息和資源向終端提供及時的服務(wù)，服務(wù)端計算開始進(jìn)入了云計算時代。云計算將在車聯(lián)網(wǎng)中用于分析計算路況、大規(guī)模車輛路徑規(guī)劃、智能交通調(diào)度計、基于龐大案例的車輛診斷計算等。車聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)一樣都得采用服務(wù)整合來實現(xiàn)服務(wù)創(chuàng)新、提供增值服務(wù)。通過服務(wù)整合，可以使車載終端獲得更合適更有價值的服務(wù)，如呼叫中心服務(wù)與車險業(yè)務(wù)整合、遠(yuǎn)程診斷與現(xiàn)場服務(wù)預(yù)約整合、位置服務(wù)與商家

22、服務(wù)整合等等。3.5 通信及其應(yīng)用技術(shù)車聯(lián)網(wǎng)主要依賴兩方面的通信技術(shù)：短距離無線通信和遠(yuǎn)距離的移動通信技術(shù)，前者主要是RFID傳感設(shè)別及類似WIFI等24G通信技術(shù)，后者主要是GPRS、3G、LTE、4G等移動通信技術(shù)。這兩類通信技術(shù)不是車聯(lián)網(wǎng)的獨有技術(shù)，因此技術(shù)發(fā)展重點主要是這些通信技術(shù)的應(yīng)用，包括高速公路及停車廠自動繳費(fèi)、無線設(shè)備互聯(lián)等短距離無線通信應(yīng)用及VOIP應(yīng)用(車友在線、車隊領(lǐng)航等)、監(jiān)控調(diào)度數(shù)據(jù)包傳輸、視頻監(jiān)控等移動通信技術(shù)應(yīng)用。3.6 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)車聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)就是物聯(lián)網(wǎng)與移動互聯(lián)網(wǎng)的融合。車聯(lián)網(wǎng)是通過整合車、路、人各種信息與服務(wù)，最終都是為人(車內(nèi)的人及關(guān)注車內(nèi)的人)提供服務(wù)的，

23、因此，能夠獲取車聯(lián)網(wǎng)提供的信息和服務(wù)的不僅僅是車載終端，而是所有能夠訪問互聯(lián)網(wǎng)及移動互聯(lián)網(wǎng)的終端，因此，電腦、手機(jī)也是車聯(lián)網(wǎng)的終端?，F(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)及移動互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)及應(yīng)用基本上都能夠在車聯(lián)網(wǎng)中使用，包括媒體娛樂、電子商務(wù)、Web20應(yīng)用、信息服務(wù)等。當(dāng)然，車聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)有通用互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)相比，其有兩個關(guān)鍵特性：一是與車和路相關(guān)，二是把位置信息作為關(guān)鍵元素。因此需要圍繞這兩個關(guān)鍵特性發(fā)展車聯(lián)網(wǎng)的特色互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，將給車聯(lián)網(wǎng)帶來更加廣泛的用戶及服務(wù)提供者。四應(yīng)用前景及存在的問題4.1 應(yīng)用前景目前，美國的IVHS、日本的VICS等系統(tǒng)通過車輛和道路之間建立有效的信息通信已經(jīng)實現(xiàn)了智能交通的管理和信息服

24、務(wù)。而WiFi、RFID等無線技術(shù)近年來也在交通運(yùn)輸領(lǐng)域智能化管理中得到了應(yīng)用，如在智能公交定位管理和信號優(yōu)先、智能停車場管理、車輛類型及流量信息采集、路橋電子不停車收費(fèi)及車輛速度計算分析等方面取得了一定的應(yīng)用成效。未來車聯(lián)網(wǎng)將主要通過無線通信技術(shù)、GPs技術(shù)及傳感技術(shù)的相互配合實現(xiàn)。在未來的車聯(lián)網(wǎng)時代，無線通信技術(shù)和傳感技術(shù)之間會是一種互補(bǔ)的關(guān)系。當(dāng)汽車處在轉(zhuǎn)角等傳感器的盲區(qū)時，無線通信技術(shù)就會發(fā)揮作用；而當(dāng)無線通信的信號丟失時，傳感器又可以派上用場。目前，通用汽車已經(jīng)通過與中國電信合作，通過其3G網(wǎng)絡(luò)為用戶提供車載信息服務(wù)，并逐步建設(shè)車聯(lián)網(wǎng)。當(dāng)用戶量還不具備規(guī)模的時候，現(xiàn)有的運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)可以

25、承載各項服務(wù)；但當(dāng)用戶數(shù)大幅增加時，網(wǎng)絡(luò)也將受到考驗。車聯(lián)網(wǎng)可以達(dá)到以下效果：1）管理部門無需再在各城市、各高速建設(shè)小范圍的單一監(jiān)控網(wǎng)，而是以極低的成本真正實現(xiàn)車輛、道路的全國統(tǒng)一管理。所有車輛實時在線，無論是本地汽車駛到外地，還是外地汽車駛來本地，管理部門都可以在網(wǎng)絡(luò)上獲得所需的車輛信息。2）對于車輛定期檢驗、排放控制、走私車及套牌車查處、盜搶車追蹤等，都有了簡單快速高效的手段。3）通過對路口路段汽車數(shù)量、車速等數(shù)據(jù)的分析?？梢詫崟r掌握全國各城市及各條公路的交通狀況，實現(xiàn)真正的智能交通指揮。必要時，管理部門還可以通過汽車電子信息網(wǎng)絡(luò)，將指令或通告發(fā)送給汽車終端或現(xiàn)場指揮人員。4）可以設(shè)定熱點

26、區(qū)域，對駛?cè)霟狳c區(qū)域的汽車進(jìn)行差別計價收費(fèi)。5）汽車電子信息網(wǎng)絡(luò)還可以實現(xiàn)全國高速公路的自動收費(fèi)，無論是在城市內(nèi)的高速公路，還是貫穿多個城市的長途高速公路，根據(jù)汽車在高速公路出入口經(jīng)過的信息，直接實現(xiàn)不停車計費(fèi)，準(zhǔn)確快捷。6）以實時收集反饋的車輛車況信息，對有問題的車輛提前干預(yù)。除了通用汽車外，蘇州金龍也與中國聯(lián)通合作創(chuàng)新探索車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)。目前，車聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)得到政府和交通部門的高度重視。?？谑幸呀?jīng)在力爭成為車聯(lián)網(wǎng)試點城市。2010年7月8日9日，交通運(yùn)輸部信息化工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室在武漢組織召開了2010年交通運(yùn)輸通信信息中心主任交流研討會全國交通系統(tǒng)的通信信息相關(guān)部門負(fù)責(zé)人幾乎都參加了此次會議

27、。會議強(qiáng)調(diào)了信息技術(shù)對于交通業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的作用，推動“車聯(lián)網(wǎng)”、“船聯(lián)網(wǎng)”建設(shè)成為會議共識。4.2 存在問題信息安全難以保證車聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)有相似的應(yīng)用技術(shù)，在應(yīng)用過程中，每個人詳細(xì)信息都將隨時隨地連接在這個網(wǎng)絡(luò)上，隨時隨地被感知。這種暴露在公開場所之中的信號很容易被竊取，也更容易被干擾，這將直接影響到車聯(lián)網(wǎng)體系的安全。在車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中如何確保信息的安全性和隱私性，避免受到病毒攻擊和惡意破壞，防止個人信息、業(yè)務(wù)信息和財產(chǎn)丟失或被他人盜用，都將是車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中需要突破的重大難題。這一方面要求技術(shù)層面的不斷改進(jìn)，另一方面則要求加快車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)法律法規(guī)體系的制定與完善，為車聯(lián)網(wǎng)的推廣和應(yīng)用提供堅實的法

28、律保障。標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)沒有統(tǒng)一要促進(jìn)車聯(lián)網(wǎng)的健康發(fā)展，就必須充分利用現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)和它的生態(tài)系統(tǒng)?；ヂ?lián)網(wǎng)的巨大成功很大程度上得益于開放的標(biāo)準(zhǔn)和開放的體系結(jié)勾，因此，未來的車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該和互聯(lián)網(wǎng)一起打造一個共同的用戶體驗，將來的解決方案應(yīng)該既可以利用在互聯(lián)網(wǎng)上，也可以利用在車聯(lián)網(wǎng)上，這樣也有利于使車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠跟上手機(jī)以及計算機(jī)快速更新的發(fā)展速度。所以，通信行業(yè)和汽車行業(yè)需要加強(qiáng)交流與合作，兩個行業(yè)之間應(yīng)該有更多的交流和互動。汽車行業(yè)應(yīng)當(dāng)更主動地讓電信行業(yè)了解汽車行業(yè)對通信網(wǎng)絡(luò)的需求，而通信行業(yè)在制定網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)劃的時候，如果不了解汽車行業(yè)或者說車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需求，也就很難為其未來發(fā)展提供有

29、力的支撐。成本比較昂貴據(jù)調(diào)查，上海世博會上汽集團(tuán)通用汽車館的ENV車型，目前每輛造價300萬美元左右，這對于普通的消費(fèi)者而言是過于昂貴。同樣，與車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的設(shè)施建設(shè)也是花費(fèi)巨大，比如要建立一個巨大的無線網(wǎng)絡(luò)，將需要耗費(fèi)巨資，這無疑也是車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中的一個瓶頸。車聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用過程中還會出現(xiàn)不少新的問題。例如，車聯(lián)網(wǎng)在推廣中還面臨技術(shù)不完善、存在利用技術(shù)壁壘進(jìn)行惡性競爭的情況、知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)、法律法規(guī)跟進(jìn)等方面的問題。車聯(lián)網(wǎng)信息的統(tǒng)一標(biāo)識問題為實現(xiàn)物體的互聯(lián)互通，首先要解決的問題是統(tǒng)一編碼問題。車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要有一個統(tǒng)一的物品編碼體系，尤其是國家物品編碼標(biāo)準(zhǔn)體系。這個統(tǒng)一的物品編碼體系是車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實

30、現(xiàn)信息互聯(lián)互通的關(guān)鍵。但目前由于車聯(lián)網(wǎng)概念剛剛興起，相關(guān)的統(tǒng)一編碼規(guī)范還未出臺，各個示范原型系統(tǒng)根據(jù)各自需求，建立起獨立的編碼識別體系。這為后續(xù)行業(yè)內(nèi)不同系統(tǒng)乃至不同行業(yè)之間的互聯(lián)互通帶來了障礙。網(wǎng)絡(luò)接入時的 I P 地址問題車聯(lián)網(wǎng)中的每個物品都需要在網(wǎng)絡(luò)中被尋址，就需要一個地址.由于 I P v 4 資源即將耗盡，而過渡到 I P v 6 又是一個漫長的過程。包括設(shè)備，軟件，網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)營商等都存在兼容問題。采集設(shè)備的信息化程度低目前道路，橋梁等交通基礎(chǔ)設(shè)施并沒有實現(xiàn)電子化管理，其智能程度較低。傳統(tǒng)的設(shè)備通過傳感器，采集設(shè)備等信息化處理才能具備聯(lián)網(wǎng)能力。這些交通基礎(chǔ)設(shè)施的信息化改造覆蓋面廣，投資

31、額大，建設(shè)周期長，都是目前車聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)終端信息化改造所面臨的問題。車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)軟件和服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈的成熟度目前車聯(lián)網(wǎng)概念剛剛興起，還未出現(xiàn)較為成熟的軟件平臺和服務(wù)應(yīng)用。而交通行業(yè)往往需要較高的安全要求，如保證行車安全等。如果相關(guān)軟硬件平臺未經(jīng)過大規(guī)模應(yīng)用測試，勢必對車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前途大打折扣。相關(guān)技術(shù)兼容度車聯(lián)網(wǎng)是一個相關(guān)技術(shù)的集成體，包括傳感器技術(shù)，識別技術(shù)，計算技術(shù)，軟件技術(shù)，納米技術(shù)，嵌入式智能技術(shù)等。任何一個技術(shù)的不兼容或者基礎(chǔ)薄弱，都會造成整個車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的推廣難度。五實例基于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)停車場管理系統(tǒng)的應(yīng)用5.1總體架構(gòu)停車場管理系統(tǒng)主要由前端設(shè)備、傳輸網(wǎng)絡(luò)、管理中心組成。見圖3。圖3 系統(tǒng)架構(gòu)前端設(shè)備主要用來采集數(shù)據(jù)、信息發(fā)布、語音提示、報警顯示等。前端設(shè)備包括信息讀寫器、地磁感應(yīng)器、車牌識別及視頻監(jiān)控攝像機(jī)、欄桿機(jī)、揚(yáng)聲器和信息顯示牌等。傳輸網(wǎng)絡(luò)主要用來將前端收集到的信息發(fā)送到管理中心。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境支持WIFI、3G4G、GPRS技術(shù)。管理中心提供的功能包括設(shè)備管理、車輛管