無線通信技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

時(shí)間:2022-04-11 10:48:57

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無線通信技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

摘要:隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的提出,一系列新科技應(yīng)運(yùn)而生。車聯(lián)網(wǎng)就是物聯(lián)網(wǎng)在交通方面的應(yīng)用。車輛數(shù)據(jù)有著較高的移動(dòng)性和實(shí)時(shí)性,數(shù)據(jù)的傳輸至關(guān)重要。在車聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用了大量不同的無線通信技術(shù),并對(duì)車輛的實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行了有效分析和處理。通信技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用與發(fā)展是車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心問題。本文通過對(duì)車聯(lián)網(wǎng)與無線通信技術(shù)應(yīng)用的歸納來分析未來車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞:無線通信技術(shù);車聯(lián)網(wǎng);應(yīng)用

科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,物聯(lián)網(wǎng)也在我們未來生活中起了非常重要的作用。如今,汽車越來越多,交通問題日益嚴(yán)重,交通也需要智能化的控制來提升人們的出行質(zhì)量,減少交通問題,帶來交通上的方便。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在智能交通方面被稱為車聯(lián)網(wǎng)。車聯(lián)網(wǎng)中關(guān)鍵的技術(shù)就是無線通信技術(shù),選擇合理的無線通信技術(shù)并加以應(yīng)用成為車聯(lián)網(wǎng)研究中的重要問題。

一、車聯(lián)網(wǎng)的概念和特點(diǎn)

(一)車聯(lián)網(wǎng)概念。車聯(lián)網(wǎng)是指車輛上安裝的電子標(biāo)簽通過射頻識(shí)別等無線通信技術(shù),把車輛的動(dòng)態(tài)信息靜態(tài)信息都提取到信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中,再對(duì)這些信息進(jìn)行分析和利用,對(duì)車輛進(jìn)行有效的監(jiān)督管理,并為司機(jī)交警以及行人提供系統(tǒng)的交通服務(wù)。目前車聯(lián)網(wǎng)的定義包括了車內(nèi)網(wǎng),車際網(wǎng)和車載移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng),是一個(gè)大型無線通信和信息交換的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。車聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)代交通建設(shè)中的基礎(chǔ)設(shè)施,借助車聯(lián)網(wǎng)可以確保交通的通過能力,并保障車輛的通過效率,緩解交通堵塞的問題,且效果較為理想。而且,車聯(lián)網(wǎng)的合理運(yùn)用,可以控制車輛的行駛安全系數(shù),降低安全隱患。車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是一個(gè)云管端的三層體系。云系統(tǒng)是應(yīng)用層,這一層是一個(gè)云架構(gòu)的信息交流平臺(tái),所有的車輛數(shù)據(jù)在平臺(tái)上進(jìn)行分析并反饋,實(shí)施對(duì)車輛的實(shí)時(shí)管理;端系統(tǒng)即感知層,端即安裝在汽車上的終端傳感器,傳感器可以采集車輛的數(shù)據(jù),及時(shí)傳輸?shù)皆葡到y(tǒng)中處理;管系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)層,提供傳輸網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)車與車,車與路,車與人的互聯(lián)互通。(二)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點(diǎn)。車聯(lián)網(wǎng)需要解決當(dāng)前交通存在的各種實(shí)際問題,它的特點(diǎn)主要有以下四點(diǎn):安全性:車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過車輛數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交互,首要解決的就是車輛在行駛中的安全問題,保障道路與車輛的安全,盡最大可能避免交通事故的發(fā)生。因此,車聯(lián)網(wǎng)的安全性尤為重要。數(shù)據(jù)必須做到準(zhǔn)確可靠,才能夠精準(zhǔn)的分析出車輛的情況??煽啃裕褐悄芙煌ňW(wǎng)絡(luò)涉及的數(shù)據(jù)量十分龐大,而且大多以集群的形式出現(xiàn)。一旦有節(jié)假日等高峰時(shí)間車輛出行增加,擁堵情況增加,或者有臨時(shí)突發(fā)情況的時(shí)候,數(shù)據(jù)量也會(huì)快速增長(zhǎng)。這個(gè)時(shí)候就需要數(shù)據(jù)系統(tǒng)具有處理大量數(shù)據(jù)的,避免出現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓的情況。動(dòng)態(tài)性:在車聯(lián)網(wǎng)中主要數(shù)據(jù)來源于車輛,道路中車輛一直處于移動(dòng)狀態(tài),獲取的數(shù)據(jù)都是動(dòng)態(tài)的。車聯(lián)網(wǎng)體系一定要十分完善才能夠保障交通安全。實(shí)時(shí)性:車輛數(shù)據(jù)每個(gè)時(shí)間都在不同變化,實(shí)時(shí)傳輸?shù)乃俣纫WC,延時(shí)高會(huì)導(dǎo)致車輛狀態(tài)更新不及時(shí)而誤判。實(shí)時(shí)性是車輛安全的基本保障。車聯(lián)網(wǎng)由于以上的特點(diǎn),在智能交通中有著良好的處理能力。合理運(yùn)用車聯(lián)網(wǎng),可以降低安全事故發(fā)生率,緩解交通擁堵,創(chuàng)建一個(gè)穩(wěn)定通暢的交通緩解,方便用戶出行。

二、無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用

車聯(lián)網(wǎng)是5G創(chuàng)新物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)重要部分,是未來的交通系統(tǒng)的發(fā)展方向。應(yīng)用車聯(lián)網(wǎng)的道路會(huì)對(duì)車輛和道路全程監(jiān)測(cè),道路更加通暢,出行更加安全快捷。目前,車聯(lián)網(wǎng)在我國(guó)還沒有完全投入使用,有很多技術(shù)需要提高和進(jìn)一步發(fā)展完善。車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以混合多種無線通信技術(shù),如蜂窩網(wǎng)絡(luò)可以提供及時(shí)的互聯(lián)網(wǎng)接入;短距離通信如DSRC,WiFi能夠提供車輛實(shí)時(shí)變化的數(shù)據(jù);GPS技術(shù)可以對(duì)車輛精準(zhǔn)定位。以下是三種主要應(yīng)用在車聯(lián)網(wǎng)中的無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的具體應(yīng)用情況。(一)RFID技術(shù)。RFID技術(shù)的全稱是射頻識(shí)別技術(shù)(RadioFrequencyIdentification)是一種無線通信技術(shù)。RFID事先建立識(shí)別體系,對(duì)特定目標(biāo)上的標(biāo)簽識(shí)別讀寫。一個(gè)射頻識(shí)別系統(tǒng)包括三部分:應(yīng)答器,閱讀器和軟件系統(tǒng)。應(yīng)答器就是物體上上可供識(shí)別的標(biāo)簽,閱讀器可以讀取標(biāo)簽信息,把數(shù)據(jù)上傳到軟件系統(tǒng)中,軟件系統(tǒng)用來處理數(shù)據(jù)、展示數(shù)據(jù)。RFID在很多實(shí)際情況中都有良好的應(yīng)用,例如停車自助收費(fèi)系統(tǒng),圖書管理系統(tǒng)。RFID有效的提高了工作效率,也保證了數(shù)據(jù)的安全性和準(zhǔn)確性。在車聯(lián)網(wǎng)中RFID處于感知層。車聯(lián)網(wǎng)中獲取數(shù)據(jù)最重要的途徑就是車輛,通過車輛上安裝的應(yīng)答器可以準(zhǔn)確識(shí)別車輛,并進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的讀寫。RFID解決了車聯(lián)網(wǎng)中車輛識(shí)別的問題。(二)GPS技術(shù)。GPS即全球定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystem)。GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)由GPS星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)和GPS信號(hào)接收機(jī)三部分構(gòu)成。在車聯(lián)網(wǎng)中需要應(yīng)用GPS對(duì)車輛定位,所以車輛中會(huì)安裝GPS信號(hào)接收機(jī)。目前的車載GPS定位系統(tǒng)是靠車輛的車載終端中內(nèi)置手機(jī)卡,通過手機(jī)信號(hào)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)定位,車載GPS定位終端就是這個(gè)后臺(tái),可以將車輛信息及時(shí)反饋,并提供駕駛服務(wù),如判斷交通擁堵,導(dǎo)航等功能。(三)DSRC技術(shù)。專用短程通信技術(shù)(DedicatedShortRangeCommunications)可簡(jiǎn)稱為DSRC技術(shù)。DSRC具有距離短效率高的特點(diǎn),通常用于在數(shù)十米范圍內(nèi)對(duì)高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別和雙向通信,可以實(shí)時(shí)傳輸語音圖像數(shù)字信息,實(shí)現(xiàn)車與道路,車與車的通信。DSRC設(shè)備可以利用在車輛識(shí)別,司機(jī)識(shí)別,不停車收費(fèi),出入管理等方面,不斷改善和提高人們的出行效率。其中,最重要的應(yīng)用是ETC應(yīng)用,由于DSRC技術(shù)的出現(xiàn),收費(fèi)系統(tǒng)變得更加靈活,支付更加安全。

三、結(jié)束語

目前,智能交通系統(tǒng)(IntelligentTransportationSystem)將各種通信技術(shù)有機(jī)利用研究,已經(jīng)開發(fā)使用。它是一種大范圍全方面實(shí)時(shí)高效的綜合交通管理系統(tǒng)。智能交通系統(tǒng)成為公路智能化一體化的重要工具,能夠有效的減少事故發(fā)生率和交通負(fù)荷,也為交通局和政府提供了有效管理交通的手段。5G時(shí)代即將來臨,基于5G網(wǎng)絡(luò)的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)平臺(tái)開始被研究,以后將會(huì)為交通系統(tǒng)的管理帶來更加實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)車與車、車與人,車與平臺(tái)的通信,將各種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到最大。物聯(lián)網(wǎng)在近年來不斷進(jìn)步,大大推動(dòng)了科技變革和經(jīng)濟(jì)發(fā)展,無線通信技術(shù)在其中扮演著重要的角色。隨著無線通信技術(shù)的不斷優(yōu)化,網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的提升,車聯(lián)網(wǎng)一定會(huì)越來越完善,為用戶提供更好的服務(wù),實(shí)現(xiàn)智能交通的改革。

作者:黃艷鵬 單位:長(zhǎng)春理工大學(xué)