车联网@@技术@@简述@@

国际电信联盟@@(ITU)定义的@@“物流@@”是@@,物联网@@针对物品到物品@@(thing to thing, T2T),人到物品@@(human to thing , H2T),人到人@@(human to human ,H2H)间的互联@@。小编在本文中所介绍的@@H2T与@@H2H之中的@@H(human)是@@通过通用装置@@,而并非个人计算机实现@@互联的人@@。物联网@@可构建无处不在的网@@络@@,可在任何时间任何地点将任何物品互联起来@@。物联网@@已在物流@@仓储@@、智能楼宇@@、公共场所照明管理@@及摄象头监控等@@领域得以应用@@。

图@@1 车联网@@系统的基础@@

图@@1 车联网@@系统的基础@@

车联网@@实现@@车与@@车之间@@、车与@@基础设施之间@@、车与@@周围建筑物@@或@@动态障碍物之间信息的交换@@,并可实现@@车辆与@@行人@@,与@@非机动车之间信息的应答@@。如@@同互联网@@连接了各地的孤立的计算机@@。车联网@@把独立的车辆@@、车辆沿途的基础设施障碍物联结起来@@,随时随地获取道路交通状况@@,选择最佳行车路线@@,确保交通安全@@、环境保护和道路容量有效发挥@@。由车载智能终端组成的移动无线自组织网@@络构筑车辆间的通信网@@络@@,使其能通过移动@@IP技术@@接入@@互联网@@@@,使车辆中的驾乘人员共享互联网@@信息@@。

车联网@@的网@@络结点@@以车辆为主@@,汽车节点移动速度快@@,具有高动态特性@@。网@@络拓扑结构变化频繁@@,路径寿命相对较短@@;车联网@@中的车辆节点间的通信受到天气状况@@、周围建筑物@@、意外障碍物及道路交通状况等@@因素的干扰@@;网@@络连通性的稳定与@@否会关联车联网@@有效实施@@;网@@络安全性可靠性更是@@深刻影响车联网@@应用过程@@,事关生命财产损失与@@灾难@@;车辆能装备@@较高性能的车载计算机以及辅助外设@@(如@@GPS, GIS等@@)。

车联网@@系统结构与@@通信模式@@

车联网@@运用信息技术@@@@、通信技术@@@@、传感器技术@@@@、控制技术@@@@、计算机技术@@@@、系统集成技术@@和云计算虚拟化等@@多个先进学科和网@@络资源@@,使交通运输系统有序化@@,综合管控能力最大限度提高@@@@。车联网@@的运行需要依托有源@@的@@CPS结点@@作为车辆的主要设备@@@@,采用互联网@@@@CPS结点@@作为固定设施中的主要设备@@@@。CPS是@@指利用计算机技术@@@@监测及控制物理设备@@行为的嵌入式系统@@,称为网@@络化物理系统@@,是@@英文@@Cyber-Physical Systems的缩写@@。有源@@CPS结点@@具备@@主动感知能力@@,支持移动性较好@@;其联网@@能力@@、计算能力和存储能力等@@功能较强@@。而互联网@@@@CPS则具有更高的可靠性和安全性@@。

图@@2 车联网@@通信系统结构@@

图@@2 车联网@@通信系统结构@@

图@@3 车联网@@客户需解决的@@5大问题@@

图@@3 车联网@@客户需解决的@@5大问题@@

图@@4 系统拓扑结构@@

图@@4 系统拓扑结构@@

(1)车联网@@的信息感知采集层@@

车辆自身及道路交通信息的全面感知和采集@@,基于传感器@@(温度@@、速度及车辆工况@@)、读写器@@、摄像头@@、RFID标签@@、车辆定位等@@技术@@@@,实时感知获取车况及控制系统@@、车辆实时位置@@、道路环境@@、车辆与@@车辆@@、车辆与@@基础设施@@、车辆与@@人等@@信息@@,提供全面而基础的终端信息@@,将有源@@@@CPS节点网@@数据进行数据网@@处理@@。

感知采集层数据传输通过@@RFID技术@@实现@@@@,在自组织网@@络范围内@@(有源@@CPS结点@@之间@@)传输是@@保证车联网@@能把各自独立的车连在一起的前提@@。

(2)车联网@@的网@@络传输通信层@@

实现@@Internet接入@@,完成数据分析处理和远程宽阔范围的传输@@;制定专用的网@@络架构和协议模型@@,协同异构网@@络间相互通信@@,整合感知层的数据@@;向应用控层屏蔽通信网@@络的类型@@,为应用程序提供透明的信息传输服务@@;利用对虚拟化@@、云计算等@@技术@@的综合应用@@,让网@@络资源为上层应用提供强大而充分的应用支持@@。

传输通信层使用的主要设备@@是@@互联网@@的@@CPS结点@@,其功能相当于传统网@@络里的路山器@@,但山于协议的转换@@,使之对车联网@@内的结点@@传输信息兼有强大的远程监控和管理@@功能@@。

(3)车联网@@的应用管控层@@

应用管控层基于符合现行相关网@@络体系标准和协议的基础@@,兼容未来可预见的网@@络拓展功能@@。车联网@@除了实现@@智能交通管理@@@@、车辆安全控制和交通事件风险预警外@@,还为车联网@@用户提供信息订阅@@、查询及事件告知等@@各类服务@@。

应用管控层的设备@@是@@提供网@@络服务的服务器和用户的车载计算机@@。应用程序进行数据处理对各项具体服务进行定义和实施@@。山人机交互界面定义与@@用户交互的方式和内容@@,采用中间件技术@@是@@实现@@车联网@@各类服务较好的选择@@。

车联网@@的管控能力既强大又安全可靠@@。其管控中心提供对入网@@车辆信息和路况信息严密管控@@,实现@@车辆间@@、车辆与@@道路基础设施间及不同网@@络之间自山@@、无缝链接和切换@@;实现@@车联网@@通信@@Qas管理@@,依据不同车辆入网@@信息与@@业务类型@@,提供相应的优先级网@@络服务@@。车联网@@通信能力与@@安全性紧密相连@@,提供密钥管理@@和身份鉴别@@,确保入网@@车辆信息的真实性@@;提供准确的位置信息@@,能实现@@对车辆位置和路径的可追溯性@@;充分的信息安全保护功能@@,保证信息数据在传输过程中不受篡改@@、丢失或@@破坏@@;提供精确的时钟信息@@。确保车联网@@实时业务@@。安全环节在时间上同步@@。

文章来源@@:DesignSpark