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车联网在智能交通中的应用现状及发展趋势研究

2020-01-22 来源:易榕旅网
总436期

2017年舍22期(8月上)

车联网在智能交通中的应用现状

及发展趋势研究

梁卓宇

(广东省公路建设有限公苛,广东广州510623 )

摘要:车联网已经在电子路牌.、车辆诊断、:撞预警、交通管理等方面得到广泛普及和使用,取得了显著的应用成效9详细

地描述了车联网的应用现狀,同时针对车联网应用关键技术进行设计,以便能够更快更好地從进车联网普及和使用.。

关键词:车联网;传感器;碰撞预警RHD 中图分类号:U491

文献标识码:B

〇引言

车联两是物联网发展普及的阶段产物,其可以根据

车辆上安装的RFID标签、传感器等识规车辆,同时能够利 用车辆的静态属性和动态属性组建阚络,根据不同的功能 责求为车辆提供综合的倩息服务w。随着车联网技术与产业 的发展,车联网成立技术创新战略联盟,整合当前车联网 资源,进行了概念定义,车联两暴以车内网、车际两、车 载移动互联网为基础,采用先进的ZigBee路由通信协议, 实现车与人、道路与车之间的互联和通信传输,利用无线 通信、信息交换等大型网络为基础,构建^个智能化交通 系统,实现交通管理、唐息服务、智能控制为一体[2]。

性,管系统也是车联阿与互联阿之间的通信接口。第三层 是云系统,车联两是^个采用云计算服务模式的信息平 台,其可以为汽车租赁、汽车制造、汽车紧急救援、汽车 服务信息发布等功能提供操作平合,能够利用云计算的虚 拟化技术将车辆按照矩阵模式连接在一起,形成一个自组 织两络,并苴可以实时地根据需求加人车辆、退出车辆, 汇聚道路周边、车辆行驶环境的各类型信息,井且真有实 时交互.、海量存储等多个云计算功能。

2车联网在智能交通中的应用趋势

车联两主要是通过网络将各个车辆连接在一起,卖现 车辆信息的检测、传输和共享。车联网在智能交通发展, 随着机器视觉、深度学习、机器人等技术的快速发展,基 于车联网实现的系统将会迅速增多,车联网能够为人们

提供极大的信息支撑,结合ZigBee技术、TD-LTE技术、

Android技术、Jaw程序藤开发功能蠻的车联网应用软

1车联网在智能交通中的应用现状分析

车联阿是物联网发展的一种童要产物,其可以由各个 车辆进行构成,形成一个车辆、速度、路线等槍息整合在

一趄的_大交互网络,并置通过RF1D、摄像头、GPS、 传感器等软硬件设备实现信息处理,车辆可以完成自身环 境状态信息的采集,并且通过物联网技术将车辆的各神信 息汇聚到中央处理器,分析和处理驾驶员、车辆的工作状 态,及时安排车辆的最佳路线、t报路况和信号灯周期, 保证车辆安全驾驶[3] ^车联网在智能交通应用采用了5篇 架构,第一层是端系统,端系统采用了先进的智能传感器 结构,其可以负责采集采集车辆的运行状态信息,感知汽 车的驾驶环境曹息,同时端系统也是车辆之间通信传输、 车辆内部设备通傖、车联网通信的关键组成内容,可以让 汽车具备车联网的寻址和网络传输可标识等功能。第二层 蕞管系统,能够解决车辆与车辆、车辆与道路、车辆与网 络、车辆与人之间的网络通信和数据共享,实现利用车辆 作为节点组件异构网络,实现车辆通信与漫游,并且能够 在功能和性能上保障车辆操作的实时性、可靠性、可服务

收稿日期:2017-06-26作者简介:梁卓.宇(1977—>,

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件,实现车辆报警、行车路线规划、车辆定位等,是未来 车联网的应用趋势[4]。目前,车联阿最常见的应用就是碰 撞检测、电子路牌、红绿灯警费、车辆诊断,利用这些信 息规划车辆行驶路径,管理城市交通,改眷人们出行的效 率,缓解交通压力,同时可以将车辆周边附件的娱乐、餐 厅、社交等生活信息发送给驾驶员,方便人们生活的便捷 性和娱乐性气碰撞检测可以悚用车联网计算每一辆行车与 附近车辆距离,将这些距离僮息淮确地提供给驾驶员或自 动驾驶系统,驾驶员或自动驾驶系统就可以获知车辆四周 的物体状况,避免发生碰撞。电子路牌是一种车联网信息

应用,其结合GPS与城市地图,同时展现每一个交通路口 的详细信息,为车辆行驶提供决策和指挥。车辆诊断功能 可以利用车联网的传感器采集车辆自身的状态信息,比如 采集车轮、档位、发动机、离合器等,查看这些设备组件

男,广东茂名人,研鸾方向为高速公路交通工.程.。

是否需要维护或更换,以便保证汽车的IE常运行。红路灯 警告可以利用车联网采集红绿灯信息,并旦将红绿灯的运 行情况进行预判,为牟辆驾驶员或自动驾驶系统提供决策 信息,以便能够根据红绿灯运行设置车辆速度,实现车辆 憤息的准确预判,车联网应用及关键技术如图1所示a

图1车联网应用及层次架构

车联两应用开发关键技术包括RFID、蓝牙、二维码和 传感器t51。

RFID暴一种射频识别技术,其不需要与特定目标建立 物理连接。通过无线电信号识别特定的目标,读取相关的 数据信息。RFID关键组成分别是应答器、阅读器、应用软 件系统等[2]。座答器的组成部件包括芯片、耦合元件、天 线,将标签作为应答器,每一个标签都具有唯一的电子编 5马,可以附着在物体五,供RFID识别目标对象。阅读器的 组成部件包括芯片、耦合元件和天线,读取每一个标签信 息的设备。应用软件系统则暴一个提供界面操作的信息管 理系统,为用户提供指令交互操作,能够更加方便地为人 们提供应用功能。

蓝牙传输是未来车联网无线通信的一个重要辅助支 撑,蓝牙采用了自适应通信,多载波聚合等先进技术, 可以保证通信质鼙达到最优化,根据信道的传输环境的 变化适时地改变车联网的发送、接收参数,貝前常用的蓝 牙自道应技术包括自适应资源分配技术、自:适应编码调制 技术、自适应功率控制技术和良适应靠传技术。车联网通 信采用自适应技术,为车联阿通信提供一个全方位的自适 雇系统,.实时地感知车辆通信时_存在的人为、街_然、噪声 和頻率千扰,分析信道的通信实財特性,识剔干扰信真等 级,动态的优化车联网。车联网利用多载波聚合传输技术 保证多信道高速通信,采用正交频分复用技术,可以将信 道划分为多个正交的信道,能够将一个高速数据流分解成 多个低速子数据流,然后将这些数据调制到信道上实现信 息传输。意交僮讀可以在接收端实现分离,避免各个信道 之间的相互干扰,由守1信道相关带宽大于子價道的信号传 输带宽,每一个乎信道都可以作乎坦性衰落,消除各个符 号之M的干扰。

交通世界

TRANSPOWORLD

TD-LTE技术.。车联两通信采用技术,该技

术可以使用MIMO、自造应和OFDM等更加先进的无线通偉 技术,能够确保车联阿通信的高带宽、高安全,具有重要 的作用。MIMO可以利用多天线技术抑制车联网信道传输 衰弱,获得分集增益、空间复用增益和阵列增益,MIMO 技术在发送端和接收端均采用多天线实现信号同时发送和 接收,改进多径衰落信道中传输的可掌性。MIMO技术还 采甩了预编码或波束成型技术,可以确保一个或多个指定 方向上的能量形成一个阵列增益,允许在不同方向上的 多个甩户__同.时获得服务,MIMO技术可以突破传统的TD-

SCDMA的SISO:信道容量春在的瓶颈问题,充分利用空:间

信道的弱相关性形成空间复用增益,在多个相互独立的空. 间信道上传递不同类型的数据流,不需要增加物理带宽, 就可以成倍地增大TD-LTE的容量,提高歡据传输的峰值速

_率> TD;-LTE来用.自适庳技术,W以利用_最新的理论和技 术,为TD-ETE提供一个全方位的自适应系统,实时地感知 人为、自然噪声和频率干扰,分析信道的通信实时特性, 识别干扰等级,动态地优化TD-LTE。. TD-LTE采用了多载波 聚合传输技术OFDM,其是一种正交频分复用技术,可以 将信道划分为多个正交的信道,能够将一个高速数据流分 解成并行的多个低速子数据流,然后将这些数据调制到信 道上■,实现鑛传输。

3结语

车联网作为智能交通的信息化基础,其可以在车辆与 人、道路、建筑之间形成一个自组织网络,实现车辆服务 信交通控制信息、车辆驾驶控制信息的共享s为驾驶 人员或_动驾驶系统提供强大的智能化操作需求,具有重 要的作用和翥义。

参考文献:

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(编辑s姬靡樂)

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