車聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)知識(shí)-匯總

智能交通技術(shù)——車聯(lián)網(wǎng)智能交通根底第二講智能交通根底系列講堂主要內(nèi)容背景物聯(lián)網(wǎng)簡介物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用車聯(lián)網(wǎng)簡介應(yīng)用案例結(jié)語2背景今年3月29日，“2021中國車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)開展論壇〞在廣州大劇院隆重舉行。3背景當(dāng)前中國交通存在問題：日益增長的汽車數(shù)量與有限道路運(yùn)輸之間的矛盾消費(fèi)者與日俱增信息效勞的需求與傳統(tǒng)汽車封閉信息之間的矛盾中國大城市“交通擁堵〞的矛盾4背景溫家寶總理在兩會(huì)中發(fā)言在?國務(wù)院關(guān)于加快培育和開展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定?中，物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)和示范應(yīng)用正式列入了國家重點(diǎn)開展戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)中。國家“十二五〞規(guī)劃明確提出，物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)在智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流、金融與效勞業(yè)、國防軍事十大領(lǐng)域重點(diǎn)部署。溫家寶在十一屆全國人大三次會(huì)議上作政府工作報(bào)告時(shí)指出，大力培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。積極推進(jìn)“三網(wǎng)〞融合取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用。5物聯(lián)網(wǎng)定義物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱為“The

Internet

ofThings〞

。由該名稱可見，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)〞。物流網(wǎng)有三層含義：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和根底仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)根底之上的延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)。第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。第三，該網(wǎng)絡(luò)具有智能屬性，可進(jìn)行智能控制、自動(dòng)監(jiān)測與自動(dòng)操作。6物聯(lián)網(wǎng)定義物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識(shí)別(RFID〕裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)〔GPS〕、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，使用LAN,GPRS、Wi-Fi、Bluetooth、UWB等進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。7物聯(lián)網(wǎng)的誕生與開展1999年誕生中科院早在1999年，就啟動(dòng)了“傳感網(wǎng)〞的研究，并已建立了一些實(shí)用的傳感網(wǎng)。2005年普及2005年，11月27日，在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)〔WSIS〕上，國際電信聯(lián)盟〔ITU〕發(fā)布了?ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)?的報(bào)告，正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念。2005年在中國誕生了智慧的鑰匙〔Witkey〕和2007年誕生了“互聯(lián)網(wǎng)虛擬大腦〞的概念。2021年大開展“智慧地球〞的概念是美國IBM2021年提出的。2021年11月初，在紐約召開的外國關(guān)系理事會(huì)上，IBM董事長兼CEO彭明盛發(fā)表了?智慧的地球：下一代領(lǐng)導(dǎo)人議程?。IBM大中華區(qū)首席執(zhí)行官錢大群在2021IBM論壇上公布了名為“智能的地球〞的最新策略。IBM希望“智能的地球〞策略能掀起互聯(lián)網(wǎng)浪潮之后的又一次科技革命。8“物品〞進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)的條件物聯(lián)網(wǎng)的“物〞要滿足以下條件才能夠被納入“物聯(lián)網(wǎng)〞的管理范圍：1、要有相應(yīng)信息的接收器；2、要有數(shù)據(jù)傳輸通路；3、要有一定的存儲(chǔ)功能；4、要有CPU；5、要有操作系統(tǒng)；6、要有專門的應(yīng)用程序；7、要有數(shù)據(jù)發(fā)送器；8、要遵循物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議；9、要在世界網(wǎng)絡(luò)中有可被識(shí)別的唯一編號(hào)。9物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈細(xì)分為四個(gè)環(huán)節(jié)：標(biāo)識(shí)--感知--處理--信息傳送每個(gè)環(huán)節(jié)的對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)分別為：RFID--傳感器--智能芯片--無線傳輸網(wǎng)絡(luò)10物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)一覽表技術(shù)類別子課題名稱概述傳感節(jié)點(diǎn)技術(shù)傳感器技術(shù)傳感節(jié)點(diǎn)技術(shù)是傳感網(wǎng)信息采集和數(shù)據(jù)預(yù)處理的基礎(chǔ)和核心射頻與基帶芯片技術(shù)嵌入式軟件與操作系統(tǒng)soc片上集成系統(tǒng)組網(wǎng)與互聯(lián)技術(shù)傳感器組網(wǎng)組網(wǎng)與互聯(lián)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)傳感器信息傳輸和交互的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)間信息交互網(wǎng)絡(luò)安全與可靠性物聯(lián)網(wǎng)與基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)應(yīng)用技術(shù)感知信息處理應(yīng)用技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)市場發(fā)展的基礎(chǔ)系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件及平臺(tái)技術(shù)傳感網(wǎng)應(yīng)用抽象及應(yīng)用關(guān)鍵支撐技術(shù)可編程技術(shù)關(guān)鍵支撐技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)和規(guī)?；\(yùn)營的關(guān)鍵支撐測試技術(shù)和測試平臺(tái)11物聯(lián)網(wǎng)根本理論模型12物聯(lián)網(wǎng)重要特征1、全面感知；利用RFID，傳感器，二維碼等隨時(shí)隨地獲取物體的信息2、可靠傳遞；通過各種電信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞出去3、智能處理；利用云計(jì)算，模糊識(shí)別等各種智能計(jì)算技術(shù)，對(duì)海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理，對(duì)物體實(shí)施智能化的控制13物聯(lián)網(wǎng)與其他網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系14物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)層感知層物流監(jiān)控污染監(jiān)控智能檢索遠(yuǎn)程醫(yī)療智能交通智能家居云計(jì)算平臺(tái)信息中心網(wǎng)管中心互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)RFID標(biāo)簽RFID感應(yīng)器傳感器網(wǎng)關(guān)接入網(wǎng)關(guān)智能終端傳感器節(jié)點(diǎn)15物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)——感知層感知層包括傳感器等數(shù)據(jù)采集設(shè)備，包括數(shù)據(jù)接入到網(wǎng)關(guān)之前傳感器網(wǎng)絡(luò)。該層是物聯(lián)網(wǎng)開展和應(yīng)用的根底，RFID技術(shù)、傳感和控制技術(shù)、短距離無線通訊技術(shù)是感知層涉及的主要技術(shù)?；ヂ?lián)網(wǎng)云計(jì)算平臺(tái)嵌入網(wǎng)關(guān)應(yīng)用終端RFID感應(yīng)器RFID標(biāo)簽物體16物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)——網(wǎng)絡(luò)層物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層將建立在現(xiàn)有的移動(dòng)通訊網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)根底上。物聯(lián)網(wǎng)通過各種接入設(shè)備與移動(dòng)通訊網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)相連，網(wǎng)絡(luò)層完成后臺(tái)鑒權(quán)認(rèn)證并從銀行網(wǎng)絡(luò)劃帳。網(wǎng)絡(luò)層也包括信息存儲(chǔ)查詢，網(wǎng)絡(luò)管理等功能。網(wǎng)絡(luò)層中的感知數(shù)據(jù)管理與處理技術(shù)是實(shí)現(xiàn)以數(shù)據(jù)為中心的物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。云計(jì)算平臺(tái)作為海量感知數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分析平臺(tái)，將是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的重要組成局部，也是應(yīng)用層眾多應(yīng)用的根底。17物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)——應(yīng)用層物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層利用經(jīng)過分析處理的感知數(shù)據(jù)，為用戶提供豐富的特定效勞。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)開展的目的，軟件開發(fā)、智能控制技術(shù)將會(huì)為用戶提供豐富多彩的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。各種行業(yè)和家庭應(yīng)用的開發(fā)將會(huì)推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的普及，也給整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈帶來利潤。18物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用環(huán)境監(jiān)控環(huán)境監(jiān)控是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用最早也最為成熟的領(lǐng)域。目前，物聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)控類應(yīng)用已經(jīng)深入到污染監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)平安、社會(huì)安保等多個(gè)層面，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。物品溯源物品溯源信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，就是要給每一件工業(yè)產(chǎn)品附加一個(gè)加密的信息條碼，該條碼中包括產(chǎn)品規(guī)劃、設(shè)計(jì)、制造、檢測、計(jì)量、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、銷售、售后效勞、生態(tài)回收等全程的必要信息。物品溯源是物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)典型應(yīng)用，能夠控制產(chǎn)能、防止浪費(fèi)，打擊假冒偽劣商品、保護(hù)品牌等，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。但目前，物品溯源缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品信息標(biāo)準(zhǔn)，也尚未制定物品編碼的體系，這需要政府、企業(yè)以及全社會(huì)的合力推動(dòng)，全面應(yīng)用時(shí)機(jī)未到。19智能交通潛力巨大中國的石油消耗量僅次于美國，居全球第二。近幾年，我國的原油進(jìn)口逐年攀升，2021年，我國共進(jìn)口原油1.78億噸，同比增長了9.6%。2021年，中國原油進(jìn)口量首次突破2億噸，到達(dá)20379萬噸，增長了13.9%。石油進(jìn)口依存度超過一半，到達(dá)56%。車聯(lián)網(wǎng)——推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)開展的重點(diǎn)20智能交通潛力巨大智能交通能夠提高道路使用效率。智能交通技術(shù)可使交通堵塞減少約60%，使短途運(yùn)輸效率提高近70%，使現(xiàn)有道路網(wǎng)的通行能力提高2~3倍。車輛在智能交通體系內(nèi)行駛，停車次數(shù)可以減少30%，行車時(shí)間減少13%至45%，車輛的使用效率能夠提高50%以上。車聯(lián)網(wǎng)——推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)開展的重點(diǎn)21智能交通潛力巨大智能交通能夠有效減少交通事故國內(nèi)每年僅交通事故一項(xiàng)造成的傷、亡人數(shù)就達(dá)50多萬，死亡人數(shù)十多萬。智能交通技術(shù)能夠有效減少交通事故的發(fā)生，可使每年由交通事故造成的死亡人數(shù)下降30%～70%。車聯(lián)網(wǎng)——推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)開展的重點(diǎn)22早期的交通信息化應(yīng)用，主要是圍繞高速公路我國二十多年來交通信息化建設(shè)以及智能化管理，主要是在圍繞高速公路進(jìn)行，其中最主要的一項(xiàng)，就是建立了全面的高速公路收費(fèi)系統(tǒng)，對(duì)全國的高速公路收費(fèi)進(jìn)行信息化的管理。電子不停車收費(fèi)〔ETC〕在90年代應(yīng)時(shí)誕生并迅速開展成一種嶄新的收費(fèi)方式，對(duì)提高收費(fèi)道路通行能力，滿足道路通行者簡便支付通行費(fèi)等有明顯的效應(yīng)。車聯(lián)網(wǎng)——智能交通拓展的方向23目前交通問題的重點(diǎn)和壓力來自城市道路擁堵目前交通問題的重點(diǎn)和主要的交通壓力來自于城市道路擁堵。?2021福田指數(shù)——中國居民機(jī)動(dòng)性指數(shù)報(bào)告?顯示，北京的擁堵經(jīng)濟(jì)本錢為335.6元/月，居各城市之首，其次是廣州和上海，擁堵經(jīng)濟(jì)本錢分別為265.9元/月和253.6元/月。40%的車主每天至少被停車問題困擾一次。道路擁堵讓北京居民上下班平均時(shí)間到達(dá)62.3分鐘。車聯(lián)網(wǎng)——智能交通拓展的方向24當(dāng)前的交通信息化要以車為節(jié)點(diǎn)，建立車聯(lián)網(wǎng)當(dāng)前智能交通的重點(diǎn)在于解決擁堵問題，亟待建立以車為節(jié)點(diǎn)的信息系統(tǒng)——車聯(lián)網(wǎng)。車聯(lián)網(wǎng)就是要綜合現(xiàn)有的電子信息技術(shù)，將每一輛汽車作為一個(gè)信息源，通過無線通信手段連接到網(wǎng)絡(luò)中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)全國范圍內(nèi)車輛的統(tǒng)一管理。車聯(lián)網(wǎng)——智能交通拓展的方向25車聯(lián)網(wǎng)必須以公眾網(wǎng)為根底車聯(lián)網(wǎng)需要汽車與網(wǎng)絡(luò)連接，還要求全國一張網(wǎng)，覆蓋所有汽車能到的地方，7×24小時(shí)在線，通暢快捷的信息上傳下行通道，實(shí)現(xiàn)語音、圖像、數(shù)據(jù)等多種信息傳輸。只有公眾通信網(wǎng)能夠滿足這些條件。支撐車聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)根底263G網(wǎng)絡(luò)為車聯(lián)網(wǎng)提供了完備的網(wǎng)絡(luò)根底目前，我國三大運(yùn)營商都已經(jīng)建成覆蓋全國的根底通信網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣、性能優(yōu)、可靠性高。特別是三大3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，今年都將完成全國地市級(jí)城市的3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，未來兩年將對(duì)縣城實(shí)現(xiàn)根本覆蓋。3G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)高速開展，能夠提供寬帶化的無線信息傳輸通道，在全國范圍內(nèi)更好地實(shí)現(xiàn)無線漫游，并可以處理圖像、視頻流等多種媒體形式，這為建設(shè)車聯(lián)網(wǎng)提供了堅(jiān)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)根底。支撐車聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)根底271.世博通信館宣傳視頻：未來的交流將是隨時(shí)隨地、可聽可看可聞可感的全方位信息溝通。2