車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展與趨勢(shì)

董鋒格，孫曉佳，張立

(常州星宇車燈股份有限公司 ，江蘇常州 213000)

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車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展與趨勢(shì)

董鋒格，孫曉佳，張立

(常州星宇車燈股份有限公司 ，江蘇常州 213000)

摘要：車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在汽車交通領(lǐng)域的一項(xiàng)延伸，主要是為人們提供高效、節(jié)能、安全的出行。介紹了車聯(lián)網(wǎng)的由來(lái)、目的、發(fā)展歷史，并結(jié)合車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)模，提出未來(lái)車聯(lián)網(wǎng)的車輛配置與車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：車聯(lián)網(wǎng)；智能汽車；車路協(xié)同

0引言

車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要是指車與信息系統(tǒng)之間互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)，而物聯(lián)網(wǎng)指的是連接一切物體的泛在網(wǎng)絡(luò)。因此，車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域的具體應(yīng)用之一。進(jìn)一步地說(shuō)，它是由車輛位置、速度、車輛狀況和路線等信息構(gòu)成的交互網(wǎng)絡(luò)，融合了GPS技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)、傳感器技術(shù)、圖像處理技術(shù)等各種先進(jìn)技術(shù)。車輛將自身狀態(tài)信息與互聯(lián)網(wǎng)相連，將各種信息上傳至中央處理器，而中央處理器亦可通過(guò)強(qiáng)大的信息處理和分析能力，為車輛規(guī)劃最佳行車路線、匯報(bào)實(shí)時(shí)路況，更進(jìn)一步，可以找到道路信號(hào)燈的最優(yōu)解，最終實(shí)現(xiàn)智能交通的目的。

1國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

車路協(xié)同技術(shù)是國(guó)內(nèi)外關(guān)于車聯(lián)網(wǎng)的研究重點(diǎn)，車路協(xié)同技術(shù)是基于車車通信、車路通信技術(shù)的智能交通技術(shù)，車輛實(shí)時(shí)與路側(cè)系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)于事故信息、車輛傳感器的信息交換，可提高駕駛?cè)藛T對(duì)前方路況和道路安全的全面掌控能力，從而減少交通事故和交通擁堵的發(fā)生；另一方面，車輛通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，與車管中心進(jìn)行信息交換，從而提高交通效率。

1.1國(guó)外研究現(xiàn)狀

美國(guó)在車聯(lián)網(wǎng)方面做了大量工作，主要集中在車車/車路通信技術(shù)、車輛感知技術(shù)等領(lǐng)域，比如智能車輛計(jì)劃(IVI)、車輛-基礎(chǔ)設(shè)施集成項(xiàng)目(VⅡ)、商用車輛安全計(jì)劃、CICAS、IVBSS等項(xiàng)目[1-3]。

歐洲的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展較為成熟，已經(jīng)經(jīng)歷了近10年的時(shí)間，并制定了一系列的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其代表項(xiàng)目是2003年9月提出的eSafety項(xiàng)目和DRIVE C2X項(xiàng)目。DRIVE C2X項(xiàng)目包括交通擁堵提醒、道路狀態(tài)警告、剎車警告、會(huì)車警告、會(huì)車安全提醒、天氣預(yù)報(bào)、緊急電子剎車燈應(yīng)用、路障提醒、智能限速、交通信息服務(wù)等，此項(xiàng)目已通過(guò)廣泛的測(cè)試和現(xiàn)場(chǎng)操作，大大推動(dòng)了車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用。

1.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國(guó)在車聯(lián)網(wǎng)方面的研究起步較晚，1996年，我國(guó)交通部發(fā)布了《智能運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略研究》，為我國(guó)智能交通的發(fā)展制定了長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃。隨著研究的深入，融合新型傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)等的車聯(lián)網(wǎng)探索也得到了長(zhǎng)足發(fā)展，并扶持了一批重大科研項(xiàng)目，如國(guó)家支撐計(jì)劃重點(diǎn)專項(xiàng)“基于RFID開(kāi)發(fā)的汽車數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)信源技術(shù)”?！秶?guó)家“十二五”科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》中，將車聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目列為國(guó)家重大專項(xiàng)，第一期資金投入達(dá)百億級(jí)別?？蒲许?xiàng)目的實(shí)施和我國(guó)政府的大力扶持，推動(dòng)了車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在我國(guó)的發(fā)展，為我國(guó)的交通運(yùn)輸業(yè)帶來(lái)了翻天覆地的變化[4-5]。

2車聯(lián)網(wǎng)未來(lái)展望

2.1車聯(lián)網(wǎng)車輛配置

根據(jù)車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，將來(lái)的車輛將會(huì)有以下一些配置：

(1)外部環(huán)境感知。能通過(guò)多元化的通信方式和自身強(qiáng)大的傳感網(wǎng)絡(luò)，感知復(fù)雜的道路信息、交通信息以及周圍的行車安全；

(2)車輛狀態(tài)感知與異常預(yù)警。胎壓、車速、車身系統(tǒng)、電控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，駕駛?cè)藛T疲勞狀態(tài)、注意力集中程度監(jiān)測(cè)等，綜合以上信息，對(duì)異常情況做出提醒，甚至給出緊急處理辦法；

(3)規(guī)劃決策系統(tǒng)。集中車輛內(nèi)部和外部多種信息，對(duì)車輛行駛路線、車速控制進(jìn)行規(guī)劃，在緊急情況下甚至危及行車安全時(shí)做出預(yù)判和決策；

(4)多等級(jí)輔助駕駛。包括車道保持輔助駕駛、自動(dòng)泊車系統(tǒng)、剎車輔助系統(tǒng)、倒車輔助系統(tǒng)和行車輔助系統(tǒng)；

(5)多元化的通信手段。配備無(wú)線WiFi，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商3G、4G網(wǎng)絡(luò)，衛(wèi)星通信等多種通信方式，形成立體通信網(wǎng)絡(luò)；

(6)智能計(jì)算系統(tǒng)。運(yùn)用遺傳算法、啟發(fā)式算法、免疫算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器學(xué)習(xí)、模糊邏輯算法等先進(jìn)算法，將收集到的大量、復(fù)雜的信息進(jìn)行處理，快速得到有用信息，輔助規(guī)劃決策系統(tǒng)作出判斷；

(7)車輛防盜。限制非正常啟動(dòng)車輛，對(duì)入侵行為進(jìn)行恐嚇并及時(shí)報(bào)警，通過(guò)GPS對(duì)車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)定位；

(8)遠(yuǎn)程協(xié)助。當(dāng)車輛出現(xiàn)故障或車內(nèi)駕乘人員出現(xiàn)受傷或突發(fā)疾病時(shí)，將主動(dòng)向最近的4S店發(fā)出道路救援信息，或轉(zhuǎn)接110報(bào)警中心。

2.2車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)

未來(lái)的車聯(lián)網(wǎng)想要成為現(xiàn)實(shí)中的一部分，關(guān)鍵技術(shù)主要集中在以下幾個(gè)方面，并將成為一種趨勢(shì)[6-7]：

(1)傳感器技術(shù)及其信息整合

未來(lái)想要真正實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)，各類傳感器的應(yīng)用必不可少，如感應(yīng)外部環(huán)境的攝像頭、胎壓檢測(cè)傳感器、防碰撞傳感器等車內(nèi)傳感器，還有鋪設(shè)在道路和路邊，用于收集車流量、車速和擁堵?tīng)顩r的各種傳感器。這些傳感器組成了車輛的“觸角”。如何將這些“觸角”伸得更長(zhǎng)更遠(yuǎn)，如何更好地整合傳感信息，這必將成為車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一項(xiàng)重大命題。

(2)智慧型車載終端平臺(tái)

車載終端平臺(tái)是駕乘人員獲得車聯(lián)網(wǎng)最終信息的媒介，但目前車載終端應(yīng)用最多的是WinCE系統(tǒng)，但由于其封閉的特性，使得其很難有進(jìn)一步的發(fā)展。而像智能手機(jī)使用的Android和Google操作系統(tǒng)平臺(tái)，由于其源代碼開(kāi)放，更能適合車聯(lián)網(wǎng)的智能化要求。因此，從目前來(lái)看，此類開(kāi)放性的操作系統(tǒng)平臺(tái)將成為未來(lái)車載終端的趨勢(shì)。

(3)服務(wù)端計(jì)算和服務(wù)整合技術(shù)

在車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，有大量的傳感信息、車載終端的APP及服務(wù)等，都要服務(wù)端計(jì)算、云計(jì)算的技術(shù)。云計(jì)算在分析計(jì)算路況、大規(guī)模車輛路徑規(guī)劃、智能交通調(diào)度、車輛診斷計(jì)算等方面都有廣泛應(yīng)用。只有通過(guò)這些服務(wù)端計(jì)算和服務(wù)整合，才能為車載終端提供更多更有價(jià)值的服務(wù)。

(4)通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

在通信技術(shù)方面，車聯(lián)網(wǎng)主要集中在兩方面：一方面是短

距離無(wú)線通信，如WiFi、RFID射頻技術(shù)；另一方面是遠(yuǎn)距離移動(dòng)通信技術(shù)，比如GPRS、3G、4G等移動(dòng)通信技術(shù)。但這兩方面的技術(shù)并不是車聯(lián)網(wǎng)所特有的，因此，車聯(lián)網(wǎng)在通信技術(shù)方面應(yīng)集中在應(yīng)用方面，比如高速公路和停車場(chǎng)等的自動(dòng)繳費(fèi)、車輛-道路信息互換、車載終端與互聯(lián)網(wǎng)信息交換等。

(5)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)

基于行車安全性考慮，行車過(guò)程中的觸摸車載終端必然不是最佳選擇，但就目前車載終端來(lái)說(shuō)，都不能很好地解決非固定命令的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，因此，語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)就將變得尤為重要。

3小結(jié)

車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在汽車交通領(lǐng)域的一項(xiàng)延伸，一直以來(lái)受到政府、各界學(xué)者的關(guān)注。車聯(lián)網(wǎng)在協(xié)同交通、綠色交通、節(jié)能減排、行車安全等方面都取得了一些成績(jī)。隨著各國(guó)政府在車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的投入加大和專家學(xué)者在此技術(shù)領(lǐng)域的不斷努力，車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)必將成為朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，并將為人們的高效、安全出行帶來(lái)保障。

參考文獻(xiàn):

【1】ALI K,HASSANEIN H.Passive RFID for Intelligent Transportation Systems[C]//2009 6th IEEE Consumer Communications and Networking Conference,2009.

【2】HUANG Y K.Using Radio Frequency Identification (RFID) Tags and Readers Implemented on Urban-buses to Assist Collecting Traffic Data for ITS Applications[C]//Proceeding of Emerged Information Technology Conference,2006.

【3】寧煥生,張瑜,劉芳麗,等.中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)研究[J].電子學(xué)報(bào),2006,34(B12):2514-2517.

【4】王云鵬.車聯(lián)網(wǎng)與車路協(xié)同[EB/OL].2012-11-12.

【5】熊煒,李清泉,李宇光.智能道路系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]．中國(guó)公共安全,2007,9(2):83-88.

【6】聶曉飛.車聯(lián)網(wǎng)規(guī)模今年將逾200億 產(chǎn)業(yè)鏈各方爭(zhēng)相切入[EB/OL].2013-02-28.

【7】張翔.智能汽車及車聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)研究[EB/OL].2012-04-12.

Technology Development and Trend of Internet of Vehicles

DONG Fengge，SUN Xiaojia，ZHANG Li

(Changzhou Xingyu Automotive Lighting Systems Co.,Ltd., Changzhou Jiangsu 213000,China)

Keywords:Internet of vehicles; Intelligent vehicle; Vehicle road coordination

Abstract:Internet of vehicles technology is an extension of the internet of things technology in the field of vehicles traffic, mainly to provide high efficiency, energy saving, safe driving. The origin,purpose,development history of the internet of vehicles were introduced. With the development scale of the internet of vehicles,the future vehicle configuration, the key technology and the trend were put forward.

收稿日期：2016-02-25

作者簡(jiǎn)介：董鋒格(1972—),男，本科，主要從事電子方面的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)工作。E-mail：dongfengge@xyl.cn。

中圖分類號(hào):U461.91

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1674-1986(2016)05-090-02