物聯(lián)網(wǎng)無線網(wǎng)絡技術(shù)在智能交通中的應用

宋智鵬

摘 要：本文首先對智能交通系統(tǒng)的優(yōu)勢進行介紹，然后對智能交通中的無線物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及無線網(wǎng)絡技術(shù)進行分析，并對物聯(lián)網(wǎng)無線網(wǎng)絡技術(shù)在智能交通中的應用方式進行詳細探究。

關鍵詞：智能交通;物聯(lián)網(wǎng)無線網(wǎng)絡技術(shù);LTE移動通信技術(shù)

中圖分類號：TP391.44 文獻標識碼：A

1 智能交通系統(tǒng)的優(yōu)勢

智能交通系統(tǒng)即ITS，交通系統(tǒng)發(fā)展迅速，在未來發(fā)展中，需將智能交通作為主要的發(fā)展方向。在智能交通系統(tǒng)的規(guī)劃創(chuàng)建過程中，應結(jié)合實際需要選擇多項技術(shù)，將各項先進技術(shù)進行有效結(jié)合，進而形成綜合性較強的交通管理系統(tǒng)，常見技術(shù)類型包括信息技術(shù)、無線網(wǎng)絡技術(shù)、計算機技術(shù)、傳感技術(shù)等等。在道路交通運營管理中，通過推廣應用智能交通系統(tǒng)，能夠提高對于各類交通設施的利用率，促進運輸效率的提升[1]。

2 公路無線物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術(shù)

2.1 物聯(lián)網(wǎng)應用技術(shù)

（1）數(shù)據(jù)融合技術(shù)。在智能交通中創(chuàng)建公路工程無線物聯(lián)網(wǎng)，通過應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠?qū)煌顩r進行科學合理的評估，同時針對各類交通事件作出決策。在公路工程無線網(wǎng)絡體系架構(gòu)的創(chuàng)建過程中，可應用多種傳感器技術(shù)，進而及時感知各類交通事件，并做出合理的應對策略，對此，可充分應用數(shù)據(jù)融合技術(shù)，數(shù)據(jù)融合技術(shù)屬于核心技術(shù)類型，其基本特性包括以下幾點：1）信息表現(xiàn)方式具有多樣化特征;2）數(shù)據(jù)處理量龐大;3）數(shù)據(jù)之間的關系復雜程度較高;4）在數(shù)據(jù)處理方面具有實時性特征，并且準確性比較高。

在公路工程物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的融合處理中，對于數(shù)據(jù)管理效果的要求比較高，在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)以及無線網(wǎng)絡之間，還需應用中間件，保證能夠?qū)嵤?shù)據(jù)輸入管理和輸出管理[2]。

（2）中間件技術(shù)。在數(shù)據(jù)傳輸方面，如果終端、網(wǎng)絡設備以及計算資源之間有一定區(qū)別，則需聯(lián)合應用中間件。當傳感器獲取各類數(shù)據(jù)后，即可通過網(wǎng)絡技術(shù)傳遞至上層數(shù)據(jù)應用層。對此，需應用中間件，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性，如圖1所示。

（3）終端嵌入式軟件。在智能交通中應用無線物聯(lián)網(wǎng)，還應聯(lián)合應用終端嵌入式軟件，主要有兩種單元類型，其一為路邊設備單元，其二為車載設備單元。在傳感器網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中，傳感器終端、智能車載終端以及路邊設備單元的類型比較多，通過聯(lián)合應用多種設備，即可創(chuàng)建完善的交通網(wǎng)絡系統(tǒng)，對各類交通系統(tǒng)進行收集和管理。

3 公路物聯(lián)網(wǎng)的無線移動通信關鍵技術(shù)

3.1 LTE技術(shù)

LTE技術(shù)是針對移動高寬帶應用所設計的無線通信標準，在網(wǎng)絡時代，我國高度重視網(wǎng)絡技術(shù)開發(fā)，同時對于LTE技術(shù)的關注度不斷提升，并積極推進LTE技術(shù)朝向產(chǎn)業(yè)化以及國際化方向發(fā)展。LTE系統(tǒng)屬于4G技術(shù)，在該項技術(shù)的實際應用中，能夠顯著提升數(shù)據(jù)傳輸速率。對此，在智能交通的創(chuàng)建過程中，可將OFDM作為核心，同時創(chuàng)建扁平網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)形勢。移動通信技術(shù)類型比較多，而LTE技術(shù)能夠有效促進產(chǎn)業(yè)融合，應用范圍廣泛。

3.2 近距離無線通信技術(shù)

在該項技術(shù)的實際應用中，能夠保證在100 m傳輸距離內(nèi)能夠達到穩(wěn)定的無線通信效果，近距離無線通信技術(shù)類型比較多，包括WiFi技術(shù)、ZigBee技術(shù)、藍牙技術(shù)、超寬帶（UWB）等等，各類技術(shù)的應用成本比較低，同時功能損耗較小，在無線個域網(wǎng)（WPAN）創(chuàng)建過程中的應用比較常見。網(wǎng)絡技術(shù)已逐漸朝向個人終端延伸，在智能交通領域網(wǎng)絡技術(shù)發(fā)揮著十分重要的作用。IEEE802.11（WAVE）是在IEEE802.11標準上擴充所創(chuàng)建的通信協(xié)議，在車載通信中的應用比較常見，能夠有效滿足智能交通系統(tǒng)（ITS）創(chuàng)建要求。

4 公路無線物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)創(chuàng)建策略

4.1 公路無線物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)、總體技術(shù)框架

在物聯(lián)網(wǎng)無線網(wǎng)絡技術(shù)的實際應用中，在技術(shù)框架設計中，在公路工程以及車內(nèi)，均需應用多種傳感器技術(shù)創(chuàng)建傳感器網(wǎng)絡，確保能夠提供海量交通信息，通過應用無線通信技術(shù)，將公路工程基礎設施、車輛以及各類終端用戶進行有效連接，如圖2所示。

通過對上圖進行分析，最底層無線傳感網(wǎng)網(wǎng)絡是由多種設備的傳感器所組成的，在數(shù)據(jù)傳輸方面可應用中間層，進而形成完善的通信網(wǎng)絡。在底層傳感器的實際應用中，能夠廣泛采集大量數(shù)據(jù)，然后再逐漸傳遞至上層應用服務器中，在對數(shù)據(jù)進行融合處理后，即可形成交通信息。

4.2 系統(tǒng)實施框架

通過對我國智能交通運營中對于信息技術(shù)的實際需求以及場景需要，本文提出的公路工程無線物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

通過對這一方案進行分析，感知層主要是由兩種設備所組成的，具體包括路邊設備以及車載設備兩種，在兩種設備之間還需應用多種傳感器，即可創(chuàng)建無線傳感器網(wǎng)絡。在傳感器網(wǎng)絡的實際應用中，為保證各類設備之間能夠正常通信，還需應用無線短程通信技術(shù)，包括IEEE802.11協(xié)議、IEEE802.15.4協(xié)議等等。在路邊設備和車載設備之間，通過應用LTE技術(shù)，即可與通信網(wǎng)進行聯(lián)通，同時在數(shù)據(jù)傳輸方面，還需應用中間件技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等。

通過對無線傳感器網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)形式進行分析，其是由多種無線傳感器節(jié)點以及網(wǎng)關所組成的，而各個傳感器節(jié)點則是由通信模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊等多種功能模塊所組成的。在整個網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中，節(jié)點的作用是采集數(shù)據(jù)，同時還可作為數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站，而網(wǎng)管則是異構(gòu)網(wǎng)絡連接方面的橋梁。節(jié)點不僅可采集數(shù)據(jù)，同時還可作為數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站，采集鄰居節(jié)點的數(shù)據(jù)，然后再將所有數(shù)據(jù)傳遞至距離最短的鄰居節(jié)點，或者發(fā)送至基站中，除此以外，節(jié)點還可作為簇頭節(jié)點，能夠收集節(jié)點所采集的所有數(shù)據(jù)，然后再對各項數(shù)據(jù)進行融合處理，最后發(fā)送至基站。在無線傳感器網(wǎng)絡以及LTE移動通信網(wǎng)絡之間，可應用無線傳感器網(wǎng)管進行連接。

5 總結(jié)

綜上所述，本文對物聯(lián)網(wǎng)無線網(wǎng)絡技術(shù)體系框架結(jié)構(gòu)設計要點進行詳細探究，在無線物聯(lián)網(wǎng)框架的創(chuàng)建過程中聯(lián)合應用LTE技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)等等，同時根據(jù)不同技術(shù)特點對其所對應的組網(wǎng)技術(shù)進行分析，在數(shù)據(jù)傳輸和處理方面聯(lián)合應用中間件技術(shù)以及數(shù)據(jù)融合技術(shù)，進而創(chuàng)建完善的智能交通系統(tǒng)，充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)無線網(wǎng)絡技術(shù)的應用優(yōu)勢。

參考文獻：

[1]楊梓藝.提升城市流動性的智能交通系統(tǒng)研究[J].智能城市，2020（3）：135-136.

[2]李琦，特古斯.基于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的信息融合基礎理論與技術(shù)分析[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)（理論版），2019（22）：1.