淺析車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

1、淺析蘭州市車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展摘要：本文從車聯(lián)網(wǎng)概念出發(fā)，簡單介紹了車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、特性及功能。詳細(xì)闡述了車聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)應(yīng)用技術(shù)，并根據(jù)當(dāng)前技術(shù)情況點(diǎn)明其中那些是成熟技術(shù)，那些還欠完善等。最后進(jìn)行了簡單的總結(jié)。 一、 需求分析據(jù)調(diào)查顯示，截至2011年2月蘭州市機(jī)動(dòng)車保有量已經(jīng)達(dá)到43萬輛，增長速度大幅提高，交通擁堵現(xiàn)象愈加突出。同時(shí)，車位供需矛盾突出，停車供應(yīng)結(jié)構(gòu)不合理，路邊停車比例過高(蘭州機(jī)動(dòng)車的違章停車率達(dá)到了19.6%)。車輛違法停放現(xiàn)象隨處可見。停車泊位緊缺，停車場建設(shè)滯后，車輛亂停行為嚴(yán)重。在交通主干線路上，由于其智能化信號(hào)控制程度不夠，交通需求無法在主干線路上進(jìn)行均衡，無法根據(jù)需求進(jìn)行相關(guān)的供

2、需控制，容易產(chǎn)生擁堵瓶頸。再者，蘭州市由于受到地理?xiàng)l件限制，交通狀況堪憂，研究與發(fā)展“車聯(lián)網(wǎng)”已經(jīng)勢(shì)在必行。實(shí)施“車聯(lián)網(wǎng)”系統(tǒng)，能夠全面實(shí)現(xiàn)車輛精準(zhǔn)識(shí)別、路網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測、道路管制、假套牌車、黑車、盜搶車輛稽查、肇事車輛逃逸追查、車牌防偽等方面的系統(tǒng)化、數(shù)字化和信息化。另外，從服務(wù)層面來講，既可以為廣大市民提供方便快捷的區(qū)域性路網(wǎng)交通流信息查詢，也可以通過手機(jī)等通訊終端，多平臺(tái)及時(shí)發(fā)布路況信息，引導(dǎo)和分流機(jī)動(dòng)車輛，有效緩解交通擁堵。特別是系統(tǒng)還具備一系列強(qiáng)大的輔助功能，比如通過對(duì)車輛基本信息的采集，可以有效開展車輛的區(qū)域性防盜，好比為每輛汽車安裝了定位系統(tǒng)，隨時(shí)掌握車輛動(dòng)態(tài)。另外，也可以實(shí)現(xiàn)車輛各

3、項(xiàng)繳費(fèi)的及時(shí)告知和電子支付，提供不停車收費(fèi)(ETC)、停車場信息等功能。二、研究背景自2005年國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)表了The Internet of Things(物聯(lián)網(wǎng))的年度報(bào)告,向世界宣告物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代即將到來。隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,另一個(gè)新型概念車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。在上海世博會(huì)通用汽車的“車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)聯(lián)城市智能交通”專題論壇上,各界專家深入分析并論證了車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展及其對(duì)未來城市交通模式的全新改變,廣泛看好車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景,認(rèn)為車聯(lián)網(wǎng)是汽車未來的發(fā)展方向。國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）將物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展上升到國家戰(zhàn)略的地位，車聯(lián)網(wǎng)作為物聯(lián)網(wǎng)在交通行業(yè)的重要應(yīng)用

4、，隨著物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略地位的上升，也將得到相關(guān)政策的推動(dòng)；交通行業(yè)是中國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基礎(chǔ)性行業(yè)之一，交通信息化建設(shè)的巨大投入仍在繼續(xù)；城市交通擁擠程度日益增長，在有限的土地和交通效率制約等使得道路建設(shè)不可能達(dá)到相對(duì)滿意的里程數(shù)的情況下，運(yùn)用現(xiàn)化信息技術(shù)與通訊技術(shù)等手段來提高交通運(yùn)輸?shù)男曙@得更為迫切；技術(shù)方面，車輛的智能化已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，國內(nèi)關(guān)于車輛智能化的研究也已經(jīng)非常深入。黨的十七大提出工業(yè)化與信息化融合的戰(zhàn)略，并組建了現(xiàn)在的工業(yè)和信息化部，這為“兩化融合”提供了重要的體制保障，而車聯(lián)網(wǎng)是兩化融合的現(xiàn)實(shí)結(jié)合點(diǎn)。車聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)主要涉及到汽車制造業(yè)和通信業(yè)。而這兩個(gè)行業(yè)的主管部門通信發(fā)展司、裝備工業(yè)司同屬

5、工信部。此外，RFID等電子技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)廠商、IT系統(tǒng)集成提供商、無線頻率規(guī)劃管理的部門，以及負(fù)責(zé)物聯(lián)網(wǎng)編碼制定的標(biāo)準(zhǔn)化組織，也都是由工信部主管或者主導(dǎo)。因此，幾乎車聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的一切問題都能夠在一個(gè)部委領(lǐng)導(dǎo)下協(xié)調(diào)解決。在上述一系列國際國內(nèi)政策及大形勢(shì)下，蘭州市作為有望成為全國“車聯(lián)網(wǎng)”試點(diǎn)城市之一的城市，因此，研究車聯(lián)網(wǎng)及其相關(guān)技術(shù)是抓住機(jī)遇發(fā)展智能交通的大好時(shí)機(jī)。三、車聯(lián)網(wǎng)概述車聯(lián)網(wǎng)，是指裝載在車輛上的電子標(biāo)簽通過無線射頻等識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上對(duì)所有車輛的屬性信息和靜、動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行提取和有效利用，并根據(jù)不同的功能需求對(duì)所有車輛的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)管和提供綜合服務(wù)。目前，車聯(lián)網(wǎng)

6、的主要應(yīng)用是Telematics（車載信息服務(wù)）。美國、日本和歐洲的Telematics應(yīng)用較為成熟。全球應(yīng)用成功的Telematics有日本的VICS 中心、豐田的G-BOOK 以及通用的ONSTAR。韓國正處于初期發(fā)展階段。在我國，Telematics是一個(gè)新興的用于汽車通訊市場及個(gè)人應(yīng)用的系統(tǒng)。Telematics是以無線語音、數(shù)字通信和衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)為平臺(tái)，通過定位系統(tǒng)和無線通信網(wǎng)，向駕駛員和乘客提供交通信息、緊急情況應(yīng)付對(duì)策、遠(yuǎn)距離車輛診斷和互聯(lián)網(wǎng)(金融交易、新聞、電子郵件等)服務(wù)的業(yè)務(wù)。以車聯(lián)網(wǎng)為核心的智能交通是一個(gè)基于現(xiàn)代電子信息技術(shù)面向交通運(yùn)輸?shù)姆?wù)系統(tǒng)。

7、智能交通能夠提高道路使用效率，它可使交通堵塞減少約60%，使短途運(yùn)輸效率提高近70%，使現(xiàn)有道路網(wǎng)的通行能力提高23倍。車輛在智能交通體系內(nèi)行駛，停車次數(shù)可以減少30%，行車時(shí)間減少13%至45%，車輛的使用效率能夠提高50%以上。車聯(lián)網(wǎng)可以借助衛(wèi)星定位，與緊急救援實(shí)現(xiàn)高效對(duì)接；并能通過實(shí)時(shí)的故障信息可保障及時(shí)的各種服務(wù)請(qǐng)求，如爆胎、加油等；且服務(wù)中心的個(gè)性化服務(wù)將給車主帶來全方位的汽車生活體驗(yàn)，它的道路事故處理系統(tǒng)，能實(shí)時(shí)及全面的將行車數(shù)據(jù)使事故現(xiàn)場輕松的在電腦上得以重現(xiàn)；車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將對(duì)交通管理、保險(xiǎn)等傳統(tǒng)行業(yè)帶來革命性的創(chuàng)新模式。四、車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展應(yīng)用技術(shù)1、RFID(射頻識(shí)別)技術(shù)車聯(lián)網(wǎng)主

8、要依賴兩方面的通信技術(shù)：短距離無線通信和遠(yuǎn)距離的移動(dòng)通信技術(shù)，前者主要是RFID傳感設(shè)別及類似WIFI等2.4G通信技術(shù)，后者主要是GPRS、3G、LTE、4G等移動(dòng)通信技術(shù)。這兩類通信技術(shù)不是車聯(lián)網(wǎng)的獨(dú)有技術(shù)，因此技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)主要是這些通信技術(shù)的應(yīng)用，包括高速公路及停車廠自動(dòng)繳費(fèi)、無線設(shè)備互聯(lián)等短距離無線通信應(yīng)用及VOIP應(yīng)用（車友在線、車隊(duì)領(lǐng)航等）、監(jiān)控調(diào)度數(shù)據(jù)包傳輸、視頻監(jiān)控等移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用。RFID(Radio Frequency Identification)是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別過程無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RF

9、ID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便?；镜腞FID系統(tǒng)由標(biāo)簽(Tag)、閱讀器(Reader)、天線(Antenna)組成。RFID技術(shù)有著廣闊的應(yīng)用前景，物流倉儲(chǔ)、零售、制造業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域都是RFID的潛在應(yīng)用領(lǐng)域。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，近年來RFID技術(shù)發(fā)展迅猛，被認(rèn)為是21世紀(jì)最有發(fā)展前途的信息技術(shù)。目前，基于RFID的智能交通管理系統(tǒng)有多種方案，在頻率的選用上，有HF頻段的（13.56Mhz），有UHF頻段的（840845MHz，920925MHz），除此之外還有2.4G和5.8G的微波方案；在標(biāo)簽芯片工作方式上，有主動(dòng)式、被動(dòng)式、半主動(dòng)式；在天線設(shè)置上，有收發(fā)

10、一體的和收發(fā)分離的；在標(biāo)簽管理上，有固定式標(biāo)簽、可拆卸（移動(dòng)式）標(biāo)簽等。在基站設(shè)置上，有手持式、車載式、收費(fèi)站式、龍門架式等；在數(shù)據(jù)庫和客戶端交互方式上，有C/S式和B/S式；在應(yīng)用場景上，有公交車近距離非接觸式刷卡系統(tǒng)、高速公路不停車收費(fèi)系統(tǒng)、區(qū)域車輛準(zhǔn)入管制系統(tǒng)、特種車輛運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)等。目前，國外RFID測試已有了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。HP，IBM，SUN及Microsoft等公司已開始在世界各地建立測試實(shí)驗(yàn)室，開展相關(guān)研究和試驗(yàn)。2、傳感器技術(shù)及傳感信息整合“車聯(lián)網(wǎng)是車、路、人之間的網(wǎng)絡(luò)”，車聯(lián)網(wǎng)中的傳感技術(shù)應(yīng)用主要是車的傳感器網(wǎng)絡(luò)和路的傳感器網(wǎng)絡(luò)。車的傳感器網(wǎng)絡(luò)又可分為車內(nèi)傳感器網(wǎng)絡(luò)和車外傳

11、感器網(wǎng)絡(luò)。車內(nèi)傳感器網(wǎng)絡(luò)是向人提供關(guān)于車的狀況信息的網(wǎng)絡(luò)，比如遠(yuǎn)程診斷就需要這些狀況信息，以供分析判斷車的狀況；車外傳感器網(wǎng)絡(luò)就是用來感應(yīng)車外環(huán)境狀況的傳感器網(wǎng)絡(luò)，比如防碰撞的傳感器信息、感應(yīng)外部環(huán)境的攝像頭，這些信息可以用來增強(qiáng)安全和作為輔助駕駛的信息。路的傳感器網(wǎng)絡(luò)指那些鋪設(shè)在路上和路邊的傳感器構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，這些傳感器用于感知和傳遞路的狀況信息，如車流量、車速、路口擁堵情況等，這些信息都能讓車載系統(tǒng)獲得關(guān)于道路及交通環(huán)境的信息。無論是車內(nèi)、車外，還是道路的傳感器網(wǎng)絡(luò)，都起到了車內(nèi)狀況和環(huán)境感知的作用。3、開放的、智能的車載終端系統(tǒng)平臺(tái)就像互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的電腦、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中的手機(jī)，車載終端是車主獲

12、取車聯(lián)網(wǎng)最終價(jià)值的媒介，可以說是網(wǎng)絡(luò)中最為重要的節(jié)點(diǎn)。當(dāng)前，很多車載導(dǎo)航娛樂終端并不適合“車聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展，其核心原因是采用了非開放的、非智能的終端系統(tǒng)平臺(tái)?；诓婚_放、不夠智能的終端系統(tǒng)平臺(tái)是很難被打造成網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng)的。這方面可以參看智能手機(jī)領(lǐng)域來感受到這一點(diǎn)的重要：大量的開發(fā)者基于蘋果公司的IOS和Google Android終端操作系統(tǒng)都構(gòu)建了幾十萬款應(yīng)用，這些應(yīng)用為這兩個(gè)手機(jī)網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)造了核心價(jià)值。而這一切都是因?yàn)殚_發(fā)者可以基于這樣的系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用，特別是Google的Android系統(tǒng)，源代碼完全開放，可以被裁減和優(yōu)化。因此，從目前來看GoogleAndroid也將會(huì)成為車聯(lián)網(wǎng)終端系

13、統(tǒng)的主流操作系統(tǒng)，它天然為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用而生，并專為觸摸操作設(shè)計(jì)，體驗(yàn)良好、可個(gè)性化定制，應(yīng)用豐富且應(yīng)用數(shù)量快速增長，已經(jīng)形成了成熟的網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng)。反觀當(dāng)前車載終端用得最多的WinCE，可以說是一個(gè)封閉的系統(tǒng)，很難有進(jìn)一步發(fā)展的空間，因?yàn)閼?yīng)用少得可憐，任何修改都由于微軟的封閉策略而無能為力，辛辛苦苦開發(fā)了上網(wǎng)功能，卻無特色的應(yīng)用及服務(wù)可用。在前裝市場上榮威350及其INKANET，在后裝市場上路暢科技的Android平臺(tái)產(chǎn)品已經(jīng)證明了Android的價(jià)值，Android將是車載娛樂導(dǎo)航終端平臺(tái)操作系統(tǒng)的必然選擇。4、語音識(shí)別技術(shù)無論多好的觸摸體驗(yàn)，對(duì)駕車者來說，行車過程中觸摸操作終端系統(tǒng)都是不安全的

14、，因此語音識(shí)別技術(shù)顯得尤為重要，它將是車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的助推器。成熟的語音技術(shù)能夠讓司機(jī)通過嘴巴來對(duì)車聯(lián)網(wǎng)發(fā)號(hào)施令索取服務(wù)，能夠用耳朵來接收車聯(lián)網(wǎng)提供的服務(wù)，這是最適合車這個(gè)快速移動(dòng)空間的應(yīng)用體驗(yàn)的。成熟的語音識(shí)別技術(shù)依賴于強(qiáng)大的語料庫及運(yùn)算能力，因此車載語音技術(shù)的發(fā)展本身就得依賴于網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)檐囕d終端的存儲(chǔ)能力和運(yùn)算能力都無法解決好非固定命令的語音識(shí)別技術(shù)，而必須要采用基于服務(wù)端技術(shù)的“云識(shí)別”技術(shù)；5、服務(wù)端計(jì)算與服務(wù)整合技術(shù)除上述語音識(shí)別要用到云計(jì)算技術(shù)外，很多應(yīng)用和服務(wù)的提供都要采用服務(wù)端計(jì)算、云計(jì)算的技術(shù)。類似互聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，終端能力有限，通過服務(wù)端計(jì)算才能整合更多信息和資源向終端提供及

15、時(shí)的服務(wù)，服務(wù)端計(jì)算開始進(jìn)入了云計(jì)算時(shí)代。云計(jì)算將在車聯(lián)網(wǎng)中用于分析計(jì)算路況、大規(guī)模車輛路徑規(guī)劃、智能交通調(diào)度計(jì)、基于龐大案例的車輛診斷計(jì)算等。車聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)一樣都得采用服務(wù)整合來實(shí)現(xiàn)服務(wù)創(chuàng)新、提供增值服務(wù)。通過服務(wù)整合，可以使車載終端獲得更合適更有價(jià)值的服務(wù)，如呼叫中心服務(wù)與車險(xiǎn)業(yè)務(wù)整合、遠(yuǎn)程診斷與現(xiàn)場服務(wù)預(yù)約整合、位置服務(wù)與商家服務(wù)整合等等；6、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)車聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)就是物聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的融合。車聯(lián)網(wǎng)是通過整合車、路、人各種信息與服務(wù)，最終都是為人（車內(nèi)的人及關(guān)注車內(nèi)的人）提供服務(wù)的，因此，能夠獲取車聯(lián)網(wǎng)提供的信息和服務(wù)的不僅僅是車載終端，而是所有能夠訪問互聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的

16、終端，因此電腦、手機(jī)也是車聯(lián)網(wǎng)的終端。現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)及應(yīng)用基本上都能夠在車聯(lián)網(wǎng)中使用，包括媒體娛樂、電子商務(wù)、Web2.0應(yīng)用、信息服務(wù)等。當(dāng)然，車聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)有通用互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)相比，其有兩個(gè)關(guān)鍵特性：一是與車和路相關(guān)，二是把位置信息作為關(guān)鍵元素。因此需要圍繞這兩個(gè)關(guān)鍵特性發(fā)展車聯(lián)網(wǎng)的特色互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，將給車聯(lián)網(wǎng)帶來更加廣泛的用戶及服務(wù)提供者。上述技術(shù)和應(yīng)用應(yīng)是車聯(lián)網(wǎng)近期需要重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)和應(yīng)用，在這些技術(shù)中，由于國內(nèi)已經(jīng)開展的RFID測試技術(shù)研究工作大都還僅僅側(cè)重于單一應(yīng)用領(lǐng)域，測試技術(shù)方法還有待進(jìn)一步完善，國內(nèi)還亟待建立一個(gè)能夠針對(duì)不同RFID應(yīng)用提供全套檢驗(yàn)技術(shù)架構(gòu)、技術(shù)方

17、案及技術(shù)服務(wù)的開放式RFID軟硬件產(chǎn)品的聯(lián)合測試平臺(tái)。其中，服務(wù)端計(jì)算和云計(jì)算的技術(shù)在目前還欠完善，需有待進(jìn)一步發(fā)展。而互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、語音識(shí)別等技術(shù)已較成熟，且已大量應(yīng)用與信息化建設(shè)當(dāng)中。而這些技術(shù)和應(yīng)用細(xì)分下去是非常龐大的技術(shù)體系，因此需要許多廠商一起合作來共同打造這個(gè)網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng)。但是，并非要先建成了完整的技術(shù)體系才能夠開發(fā)車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用與服務(wù)。和現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)一樣，對(duì)用戶有價(jià)值、能夠讓用戶有良好體驗(yàn)的細(xì)分應(yīng)用都將會(huì)獲得成功。五、蘭州市車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展政策及戰(zhàn)略車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用作為物聯(lián)網(wǎng)在智能交通領(lǐng)域的集中體現(xiàn)，已經(jīng)成為推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的先導(dǎo)工程。2011年10月20日，以“從蘭州開始，向世界延伸”為主題的

18、首屆中國車聯(lián)網(wǎng)大會(huì)在蘭州舉行，這意味著蘭州市有望成為全國“車聯(lián)網(wǎng)”試點(diǎn)城市之一。蘭州市市長袁占亭認(rèn)為，此次大會(huì)在"車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中具有里程碑意義"。蘭州以"數(shù)字蘭州"建設(shè)為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的統(tǒng)領(lǐng)，以車聯(lián)網(wǎng)為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的切入點(diǎn)，以智能交通為車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的突破口，進(jìn)行了積極探索和實(shí)踐。 近年來，蘭州市高度重視車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，已經(jīng)籌措資金7億多元加快實(shí)施RFID交通管理服務(wù)平臺(tái)等智能交通項(xiàng)目。據(jù)介紹，該項(xiàng)目由3個(gè)重大項(xiàng)目組成：亞行貸款智能交通控制系統(tǒng)項(xiàng)目（投資2.3億元）、物聯(lián)網(wǎng)感知交通公共信息服務(wù)平臺(tái)（投資3.6億）、電子警察非現(xiàn)場執(zhí)法項(xiàng)目（投資1.1億元）。而將這3個(gè)項(xiàng)目整合在一起，實(shí)際上