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车载物联网技术探讨


一级物联网概念物联网是一种新技术,可以大大提高未来交通系统的安全和效率,并将车辆连接到计算机网络。车辆物联网要在通行的车辆之间建立无线通信,在路过的车辆和路边基站之间建立无线通信。

通过多跳传输,车辆网络必须允许信号范围外的两个车辆建立通信。车载网络将成为未来智能交通系统的最重要部分。目前的智能交通系统相当依赖于预先部署的基础设施。

例如,映射到道路的电磁传感器、放置在主要道路交叉口的交通摄像机和安装在高速公路收费区的射频标签(RFID)读取器。一般来说,收集和发布交通信息的一般过程如下。首先,道路传感器测试交通流的速度和密度,然后传播到城市交通中心。

数据处理后,流量报告可以通过蜂窝网络传输到用户的手机。这样传播与防卫相关的信息是廉价而陈旧的方法。

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因为一般来说,信息来源和信息消费者的实际距离只有几百米。车载网络的短距离通信能力在不改变这种传统智能交通系统的通信模式的情况下,以更必要的方式帮助信息的生成、传播和消费。本质上,汽车物联网是一个非常大的无线传感器网络。

所有汽车都可以被认为是一个超级传感器节点。一般来说,一辆汽车配有内外温度计、亮度传感器、一个或多个照相机、麦克风、超声波雷达和许多其他设备。

此外,未来汽车将配备汽车电脑、GPS定位器和无线传输装置。因此,汽车和路边基站之间需要无线通信。

这种前所未有的无线传感器网络扩大了计算机系统对全球的感知和控制能力,允许在本地生成和共享信息,而无需经过相当多的基础设施。未来的汽车和车载网络给人们带来了一系列应用。车辆网络的应用可分为四类。(1)安全应用还包括碰撞警报、电子路标、信号灯警报、在线车辆临床、道路滑倒检测等。

通常用于利用短距离通信的实时功能,向司机即时发出警告。(2)效率适用还包括城市交通管理、交通重复检测、路径规划、道路收费、公共交通管理等。

这种应用努力提高大众和个人的上下班效率。(3)商用应用程序还包括基于防卫的服务,这将是一个巨大的机会。最近,餐厅、最便宜的加油站、购物中心广告信息等多种商业都适用。

这种可能的商业应用将为服务业带来新的竞争手段。(4)信息娱乐适用于信息娱乐应用,包括视频和音乐共享、以防卫为基础的餐厅评论、拼车、社交网络等。本质上,信息娱乐的一些应用,如福特Sync [1]和KIA(品牌)UVO,已经成为当前汽车市场的显著亮点。

信息娱乐系统的联网将成为必然趋势。在车辆用网络的发展过程中,四类参与者将起到很大的作用。四类参与者是政府、汽车制造商、当地零售商及消费者。

传统的智能交通系统由各国政府主导进行投资和实施,Google、Gamin、TomTom等几家其他地理信息系统(GIS)公司也参与了交通信息的收集和发布。但是未来的车辆网络将拥有更好的参与者,从而在车辆网络中获得巨大的商业利益。

首先,汽车制造商将开发具有汽车网络的汽车,该网络将加强汽车安全,确保更加丰富的室内娱乐系统,从而进一步提高汽车的竞争力。(威廉莎士比亚,Northern Exposure(美国电视),汽车电子化是必然趋势,安全系统和信息娱乐系统的电子化是过程的两个主要方面。 福特SYNC汽车信息娱乐系统就是一个非常顺利的例子。其次,当地零售商和服务企业也会感兴趣,车辆网络可以轻松传达广告信息,扩大服务。

汽车网络不会带来白热化的商业竞争。最后,毫无疑问,这种强化的安全性、提高的效率、低廉的商品、丰富的娱乐应用程序等将成为更好的消费者的最终受益者。第二次物联网无线通信技术无线个人局域网(WPAN)在消费者电子产品(包括汽车电子产品)领域取得了巨大成功。

福特的SYNC就是一个很好的例子。通过蓝牙技术将驾驶员的手机连接到汽车的音频系统,允许驾驶员在月经期间通过语音命令播放音乐或电话。

由于大规模生产成本节约,802.11a/b/g无线局域网技术已被广泛使用。802.11a/b/g最初不是为车辆环境设计的,但由于普遍使用的优点,很多研究人员在车辆环境中进行了实验。

例如,文献[2-4]对在车辆环境中应用802.11a/b/g进行了一系列实验。802.11p和专用短距离通信(DSRC)标准扩大了802.11标准,以适应环境车辆环境中的无线通信[5-6]。

802.11p技术用于5.9GHz频段,需要在移动车辆之间、移动车辆和路边基站之间建立短距离无线通信。WiMAX也称为IEEE802.16,是另一项新技术。无线大都会地区网络必须以不同的方式接收远距离传输。

例如,需要同一方向的两个节点之间的通信和类似于蜂窝系统的移动节点通信。但是到目前为止最罕见的车辆通信技术是以蜂窝网络为基础的,通常被称为汽车远程信息处理。

通用汽车的OnStar系统[7]和福特的RESCU系统都是基于这些技术。一些地理信息系统公司,如TomTom和Garmin,也用于蜂窝网络以传输动态交通信息。一般来说,基于蜂窝的远程信息处理是基于用户订户的付费服务。

本文说明,如图1的右图所示,将在混合车内通信的体系结构中生成。在这种混合体系结构中,必须能够通过蜂窝网络和WiMAX等远距离通信技术获得即时的互联网终端。

短距离通信技术,如DSRC、Wi-Fi(例如802.11a/b/g),需要确保对安全系统的动态调用,并有效反对基于防卫的信息服务。本文指出,车辆自身组织网络(VANET)将在今后的智能交通系统中发挥最重要的作用。

车辆自身组织网络依靠短距离通信技术,建立车与车、车与路边基站之间的通信。与传统基础设施网络相比,车辆自组织网络有两个主要优势。首先,车辆本身的组织网络成本低,易于部署,具有运营商的优势。消费者需要订阅者才能使用服务。

第二,从技术角度来看,智能交通系统中传播的很多信息具有很强的防卫相关性,车辆本身的组织网络需要对附近的车辆轻松地进行动态或非动态的短距离通信。(大卫亚设,北方执行部队。

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