各种无线通信技术在车联网中有什么用?

各种无线通信技术在车联网中有什么用?,第1张

互联网+商场=天猫

互联网+旅行社=携程

互联网+出租车=滴滴

互联网+餐厅=美团

那么,

互联网+ 汽车 =

未来的世界必定是万物互联的世界。 汽车 行业的未来,在于将车辆与存储在云中的几乎所有物体连接起来。也就是这题的答案:车联网!

车联网即 汽车 移动物联网,是指利用车载电子传感装臵,通过移动通讯技术、 汽车 导航系统、智能终端设备与信息网络平台,使车与路、车与车、车与人、车与城市之间实时联网,实现信息互联互通,从而对车、人、物、路、位臵等进行有效的智能监控、调度、管理的网络系统。

车辆具有高移动性,网络信号具有动态性,自动驾驶 汽车 在行驶过程中需频繁的信息交互。为车与路、与车、与人、与城市建立一个低延迟、抗干扰能力强的无线通信环境就显得十分必要。通信技术是车联网的关键核心技术,决定了车联网信息传输的实时性和有效性。在这边文章里,我主要就 汽车 发展过程中无线短距离技术进行探讨。

一、无线技术在 汽车 制造业中的发展

伊始,应用在 汽车 行业的无线技术是红外通讯技术(IR)。红外通讯技术是无线通讯技术的一种,该技术不需要实体连线,简单易用且实现成本较低。红外通讯技术有着传输距离短、传输速率不高等不足,在 汽车 行业的使能有限,仅仅应用在无线锁定方面。

后来,业界采用了安全加密的射频技术(RFID),RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。该技术使 汽车 行业实现了自动车库门与 汽车 的门锁打开或关闭。

然后又采用了蓝牙技术——一种短距离无线通信技术。蓝牙技术使得现代一些便携的移动通信设备,能够实现无线上因特网,增加了用户的便利性和舒适性。用户可以通过无线方式打开或关闭电器,如加热器和空调。后来,它成了信息 娱乐 系统的一个关键功能。蓝牙连接可以传输高质量的音频,乘客可以将手机等便携式设备连接到 汽车 上,从而收听他们喜欢的音乐。但蓝牙功能并不能通过连接的应用程序向用户提供关于车辆运行的外在及内在环境信息。

而后就是Wi-Fi,Wi-Fi是一种能够将个人电脑、手持设备(如Pad、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。Wi-Fi为屏幕投影技术提供了一个强大的数据管道,使驾驶员可实现从智能手机到他们自己的 汽车 的无缝连接。

智能交通概念

二、无线技术在车联网中的应用

National Instrument公司的 汽车 营销负责人Jeff Phillips表示,“车载通信(V2X)需要一个框架来满足连接协议和传感器控制算法相关的快速扩展的合规性和认证要求。”V2X通信涵盖车辆对车辆(V2V)、车辆对基础设施(V2I)两种通信方式。

1 V2V通信

行驶的车辆可通过V2V通信向他驾驶员发出自己的意图并警示他们前面有危险。从而有关道路状况的更多信息可以用于管理和控制交通。

例如,如果一辆 汽车 突然因躲避障碍物而抛锚,它可以向附近的车辆发送无线信息,告知它们情况。然后,这些车辆可以减速或相应地改变车道。V2V为车辆驾驶提供了更高的安全等级。它是IEEE80211 Wi-Fi协议的重新设计一种形式,具有更低的延迟性和更高的安全性。

车载环境中的无线接入(WAVE)IEEE80211p工作频率接近59GHz,并支持高达27 Mbps的数据速率。为了扩大通信范围,过往车辆接收到的讯息可以V2V通讯在WAVE上传送。使用蓝牙的路边信标可以传递关于本地特色的信息。对于使用该车内置的Wi-Fi在互联网上寻找此类信息的人来说,十分便捷。

2 V2I通信

V2I通讯向路边管制员提供有关车辆状况的最新资料。交通信号灯向车辆发送信息,告诉它们何时可能改变状态,通过交叉口的车辆又将信息传递给接近路口的车辆。整体来说,减少了刹车的磨损, 节省了燃料。

在未来,无线信号可以显著改善自动驾驶车辆的流量。交通信号灯可以监控路口的安全状况,并调节交通。

V2I可以和许多安全应用程序、数字标志板、传输位置信息和蜂窝远程通信进行通信,以共享有关交通状况的信息以减少拥堵。

车联网项目可以将蓝牙、Wi-Fi和全球导航卫星系统(GNSS)等其他无线技术与先进的3G/4G LTE技术结合起来。可提供提供媒体流、停车辅助、3D导航,以及语音识别、面部识别等功能。

比如说高通(Qualcomm)的SnAPGROAND 602A处理器和调制解调器提供优秀的无线解决方案。处理器在支持鲜今技术的同时,也可应用未来的无线网络。高通Halo WEVC是一个能源充电的解决方案。高通9150 C-V2X芯片组是一种基于3 GPP规范发布的蜂窝V2X解决方案。简单来说,就是将车辆停在一个指定的地面充电垫进行充电。

再比如SnAPGROAND和Atlas 7处理器提供基于卫星的地理位置映射信息,并支持BREW开发系统、GPS、GLONASS和Galileo。

联网 汽车 概念

三、基于数字数据的高效道路导航

用于 汽车 的无线技术包括蓝牙、GPS、Wi-Fi、RFID等。无线通信使得驾驶员可以精确定位并以低延迟传输信息以进行有效导航。

现代导航技术使用户能够使用GPS/GLONASS系统轻松导航。这些系统通过智能手机应用程序来告知司机路线,且可提醒司机前方道路的危险状况,发生事故时可启动紧急情况警报。如此便加快了救援行动,保持了道路通畅。

盗窃警报是车联网的附加安全选项。车载通信提供了停车场的安全认证和信息。

物联网结合智能传感器技术,可提供有效的库存管理,以及连接车辆的服务和维修计划。为特定应用程序设计的传感器检测备用设备的状态,并向服务提供商发送警报,然后服务提供商可以安排维修工作。

汽车 导航系统

今天的无线技术是安全、可靠、高效和方便的。我们可以使用Wi-Fi、蓝牙等通信将智能手机和其他智能设备与 汽车 进行连接。将移动设备与信息 娱乐 系统配对,信息 娱乐 系统响应语音命令,用户在开车时就可以解放双手来接听电话。

汽车 进入网络,车联网诞生。物联网和新的通信网络为智能驾驶提供了有效的管理,在不久的未来,车辆将与其周围的几乎每一件实物于云中连接起来。

车联中国是物联中国在汽车行业的应用,车联中国是属于物联中国的。 根据中国物联中国校企联盟的定义,车联中国(Internet of Vehicles)是由车辆位置、速度和路线等信息构成的巨大交互中国络。通过GPS、RFID、传感器、摄像头图像处理等装置,车辆可以完成自身环境和状态信息的采集;通过互联中国技术,所有的车辆可以将自身的各种信息传输汇聚到中央处理器;通过计算机技术,这些大量车辆的信息可以被分析和处理,从而计算出不同车辆的最佳路线、及时汇报路况和安排信号灯周期

物联网主要技术。在物联网应用中有三项关键技术为物联网开辟出极为广阔的应用前景:

1、传感器技术:这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道,到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。

2、RFID标签:也是一种传感器技术,RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术,RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景,这也是为什么“物流”这个词总是与“物联网”同时出现。

3、嵌入式系统技术:是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变,以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见;小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活,推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻,传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官,网络就是神经系统用来传递信息,嵌入式系统则是人的大脑,在接收到信息后要进行分类处理。这个例子很形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。

物联网应用领域。物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。

党的十九大报告提出建设“ 交通强国 ”的目标,为我国未来交通运输发展描绘了宏伟蓝图。

要建设交通强国,就要在新时代中国特色社会主义思想的指导下,贯彻新发展理念,以供给侧结构性改革为主线,以创新为引领,全面推动交通运输发展质量变革、效率变革、动力变革。而物联网,就是这个时代带给交通运输发展的强心剂。

一,物联网该如何让交通改头换面呢?

1基于物联网的智能交通系统架构

基于物联网的智能交通系统一定要全面考虑到各个类型的基础设施、交通对象等。

通过构建基础交通的感知网络,才能开发出各种类型的智能管理的服务系统。这种全新的理念一定能从根本上,改变交通系统,只注重业务开发的模式,转而向信息资源共享需求的方向发展。把物联网真正的运用到智能化的交通领域中,首先就是构建在物联网环境下的,智能交通系统架构。

这项在物联网基础上的,智能交通的架构,主要由感知层、网络层和应用层这三个方面组成。

11感知层

物联网的智能交通系统的感知层,主要负责准确的采集各种交通信息。尤其是各类交通信息的感知要通过网络和传感器来得以实现。传感器的采集过程,一定要完全经过无线传感器网络的完全传输,才能实现好数据的汇聚。

12 应用层

应用层的主要功能,是对交通感知网络进行数据采集,并且要进一步对数据信息进行分析和应用,支持各种智能化的交通服务。应用层系统主要分为,政府应用系统、社会应用系统、各个企业之间的示范系统等等。

其中,最为典型的应用系统,主要包括交通控制系统与动态控制系统。要想实现好智能无线传感器与电信网络传感器之间的融合,一定要把无线传感器网络连接到电信网络上。利用电信网络来进一步实现对无线传感器的网络中各项业务的监控与管理。

13 业务平台

业务平台是促进电信网络的运行与管理,并且还要与无线网络传感器进行结合的业务实体,同时还要协调好电信网络中的其他实体,来完成好整个业务系统。

管理平台作为实现电信网络对无线传感器网络的管理实体平台,主要目的是为了实现对业务平台的设备与网络进行管理。同时,为了保证电信网络更加可靠的运行,一定要在电信网络和无线交通传感器之间引入有效的控制机制。

这项接入控制机制,指的是电信网络利用网关系统,对控制点进行有效的控制,为无线传感器网络提供全程的服务。

2 物联网技术对智能交通系统的影响

由于物联网在电子通信与计算机技术方面具有成熟的技术优势,因此,物联网技术与智能交通系统的有效结合,才能为我国的交通运输行业提供出全新的发展思路。

物联网是在计算机与互联网技术之后的,信息产业的第三次浪潮,从而孕育出了改变产品生产与销售的网络系统。与此同时,物联网提出的全新的理念,对人类的生活方式产生了比较深远的影响。到目前为止,在交通运输与物流行业,逐步推广了物联网技术。

21 感知信息

物联网的核心内容是传输过程中的信息数据,首先就是要对物体的属性进行标识,属性主要包括静态与动态两种,还要通过一定的设备读取物体的属性,并且要把信息转化成一种网络传输的重要的数据。

22 采集信息

在物联网环境下构建智能化交通系统,一方面要采集大量的交通信息,并且对实时性信息进行采集和处理。另一方面,更要侧重于对信息资源的有效整合与传输功能。

由于智能化交通系统,是以高速公路作为一个技术性的交流平台,一定要以交通信息为基础,促进人们的交通出行与交通工具之间的联系,提高了交通系统的安全性与效率。

因此,只要交通系统把先进的交通信息当成基础,从而为其他的交通出行者,提供各个方面的交通信息服务体系,用来促进交通运输的合理分布。

23 信息的应用

物体要想实现有效信息的传递,主要有两个应用的方向:一是经过物体的集中有效处理传递给“人”,经过“人”的高级处理,才能进一步控制住物体。

另外一个方面,是直接对“物”进行合理的智能控制,并不需要经过“人”,就能授予权力。通过深入分析互联网的整体的运行情况,一定要在物质和人之间实现好信息的合理交互。

因此,这种“物”很有可能涉及到在物质世界中的具体的实体的存在,还包括人的具体的实体属性。

尤其是物联网中的各项活动都是以人的意愿为基础,进行的活动。同时,网络的规范标准,是实现物联网的运行环境的一个最终的因素,为智能交通信息提供了有效合理的环境支持。

二,应用实例

1,物联网技术实现对司机不良驾驶行为的智能分析与判断

G7公司已经采用了成熟的技术手段,实现物联网技术对位置、声音、图像等的数据采集和人工智能识别。 

“目前我公司已经可以做到对驾驶员危险行为的实时监控和管理。当驾驶员出现打瞌睡、玩手机等危险行为时,车机端就会给司机报警,云端监控的管理员也可以得到通知,车队管理员还可以下发语音信息提醒驾驶员。”公司总裁介绍,“同时,实时采集的图像还可以作为事后证据,对司机进行安全教育管理,有效降低事故率。有一个客户使用了3个月,每百万公里的事故率就降到了之前的三分之一。”

2,中兴通讯智慧交通系统

采用感知层、网络层、综合管控平台和各种交通行业应用的四层架构,以统一的智能交通管控平台为依托,以现有交通信息网络、城市道路交通信息系统和各地市交通监控中心的信息资源为基础,加强对全市主干路网交通信息和营运车辆的动态信息采集、汇总、融合。并通过对应用的互联、数据中心建设和应用整合三步走平台建设方式,实现交通业务的延续、优化和创新。满足智慧交通系统建设需求,实现与现有交通系统便捷融合,并全面降低交通运营者的运维成本。

“云计算”+“视频监控”+“车联网”,实现精确感知、畅通信息、智慧调度;

TD-LTE无线承载和GoTa专用调度系统,安全承载、高效服务;

智能、开放、高效、安全的智能交通管控平台,实现全方位交通信息应用共享挖掘;

通过云平台海量信息收集存储能力,建立数据仓库,根据数据挖掘模型对海量信息进行分析处理和业务仿真,提供决策参考

随着互联网、移动通信网络和传感器网络等技术的应用,物联网应用于智能交通已经初见雏形,在未来几年将具有极强的发展潜力。


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