车联网系统的应用与实现

车联网系统的应用与实现

安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心,

汽车智能网联技术安徽省重点实验室安徽省合肥市230000

摘要:随着科技的发展,人类的生活方式变得越来越智能化,与此同时,科技也在改变着人们日常出行的交通环境。通信设备的多样化,使得汽车和公路也日益智能化,在这种大环境下,车联网以及针对车联网的相关应用发展也必然成为趋势。车联网概念来自于物联网,是由车辆位置、速度和行驶轨迹等各种信息组成的巨大数据交换网络,也是智能城市的标志之一。近年来,以车载OBD模式的车联网悄然兴起,通过智能手机可以实现娱乐、路况、位置、导航、救援等,同时也可以实现汽车各类服务、防盗、实时车况等功能,极大解决了车主的用车安全问题。

关键词:车联网系统;应用;实现

1我国车联网系统的发展现状

相比于美国、欧洲和日本,我国在车联网方面的研究起步较晚,且技术基础也比较薄弱,但是政府一直稳步布局,特别是在后期相关信息技术和通信技术成熟时颁发了各项计划大力发展车联网。上个世纪80年代后期中国才开始智能交通系统的基础设施研发,90年代开始建设各级交通监控指挥中心,进入本世纪,由于移动互联网的爆炸性发展,我国的车联网发展分支主要包括智能车辆、智能道路和智能终端。2012年国家发改委颁布的发展规划《“十二五”综合交通运输体系规划》中明确指出需加快ITS的研究发展,通过高新技术全方位提高交通运输体系的安全性。近几年各种重要的会议均把车联网列为大力发展对象,其中包括最近的“十三五”规划纲要。

2车联网的关键技术

2.1传感器技术

车联网是基于传感器网络构建的,包括道路传感器网络和车辆传感器网络。其中,车辆传感器网络是指安装在车辆内的各种传感器,它和车辆其它单元共同构成车身网络,为车联网提供车辆相关信息。而道路传感器,是指铺设在道路上和交通标志上的各种传感器,可和车辆处理器进行信息互通,共同为车联网提供道路和交通信息。

2.2RFID技术

又称无线射频识别技术,也叫电子标签,它利用无线电讯号,实现特定目标的识别,获取相关数据,将其放置在车辆设备中,进而获取车辆的各类信息,为车联网系统提供相关数据。如:车辆出现故障后,车联网系统会联动RFID、GPS技术,获取车辆位置信息,进而提供救援服务。

2.3车载终端操作系统技术

目前使用较多的车载终端系统是基于ARMCortex-A系列多核处理器,以LINUX和安卓开放为操作系统的SOC系统,具有3D图形、HD视频、多媒体等处理能力;支持在线语音、在线导航、在线管理、在线控制、远程升级等应用服务。终端显示趋势大屏高清分辨率为主,支持3G/4G移动数据传输和语音通讯,同时与车身CAN网络互连,采集车身相关信息,系统应用及服务功能相对较多。

2.4北斗卫星定位监控系统

我国成功发射的第三十、三十一颗北斗导航卫星,离完全建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的北斗卫星导航系统的目标更进一步。现有北斗卫星定位产品,通过北斗+GPS双星定位,实现精准定位、运行轨迹记录、SOS紧急求救等系列服务。不远的将来,北斗卫星导航系统,将独自遂行全球范围内全天候、全天时、高精度、高可靠的定位、导航、授时服务,并具短报文通信能力,其稳定性将更强。

2.5云计算技术

利用通信传输技术与GNSS定位技术等,实现车辆信息数据搜集,采集后通过云计算技术对数据进行计算。车联网系统的数据服务,主要基于通信网络、云计算技术获取。通过对数据的计算分析与处理,准确判断车辆的运行状态,完成故障的自动检测与诊断,并提出有效的处理方案。

3车联网关键技术各项技术发展

根据著名研究机构StrategyAnalytics的相关研究数据显示,在未来的几年里,中国到2021年预计销量乘用车将达到3140万辆,其中约有2420万辆乘用车搭载有嵌入式车联网系统方案,约占总销量的77%,到2025年这一比例将提高到80%。以上数据显示,车联网的的各项技术的发展,使得车联网系统正在逐步走向大众市场。车联网相关的各项关键技术如下。

V2X是车联网中车辆的核心,用于车车、车路等各种基础设施与车辆的连接。当前中国汽车工程学会和C-ITS已经在制定V2X应用层和应用数据交互标准,预计到2025年国内嵌入有V2X模块的乘用车配售率将达30%,2030年智能交通系统基础设施将基本建设好。

目前,车联网的一大发展方向是车机系统与手机的互联,在互联网的高速发展,并且5G网络的兴起,各大企业都在开发自己特有的车机系统,并且市场上产生了一些主流的解决方案,比如AppleCarPlay、AndriodAuto、BaiduCarLife等。在国内,BaiduCarLife显得尤为重要。在此趋势下,车机系统与手机的互联将占据大量市场。与此同时,由于车联网步入了快速发展阶段,车载屏幕娱乐系统作为车联网中车辆的必需品。未来,车载智能屏将可能占据汽车市场的主导地位,据IHS发布的数据显示,从2015年到2022年,全球车载信息娱乐系统使用情况将呈现逐年增长趋势,增长点为智能屏互联系统和车载导航。未来,车联网技术将会更加“云端化”、“智能化”。通过云端服务器,将信息娱乐、电子系统、安全系统等都由云端来管控,通过以太网连接到服务器中,经过大数据的计算、处理,不断的拓展车联网的可控范围,最终实现对车辆的升级。

4车联网应用及发展

长久以来交通监控、车辆管理系统是智能交通的重点领域。在国际上,美国的IVHS、日本的VICS等系统通过使用车辆和道路之间的联系建立有效的通信,并且已经实现了交通智能化的管理。而且Wi-Fi接口、RFID技术、ZigBee等无线技术也在智能交通运输领域的管理中得到广泛发展,比如在智能GPS车辆定位、智能公交管理和信号优先、车辆类型及流量信息采集、路桥电子不停车收费及智能停车场等方面取得了一定的应用成效。车联网是物联网技术在智能交通领域的体现,是智能交通的核心,随着车联网的提出,其概念不断发展并融合在当今的世界,而汽车产业在智能交通系统领域的发展分为两个方向——传统汽车智能化和车联网。传统汽车智能化,是以汽车厂商为主导的。车联网不同的是其比较复杂,其OBD方式(CAN总线上开放的标准梯形口)是新兴的IT主导的,是IT技术及其理念,在电子化的方向上,OBD模式是最符合趋势的。

对于未来,车联网不仅高效、环保、智能,并且它还可以提供给用户前所未有的交通安全保障,甚至可以将交通事故的概率极大降低。最近,中汽召开了一场“中国智能网联汽车驾驶场景与信息安全数据发布会”,动员中国车企抱团路测。其目的是要在2020年底完成全国40个重点城市5000万公里驾驶场景数据的采集,超越谷歌的Waymo。汽车在自动驾驶的模式下,它能获得实时交通信息,自动选择路况最佳的行驶路线,便可缓解交通堵塞的压力。

5结语

汽车给人们带来便利的同时,也引入了安全、环境污染、能源消耗等问题,借助车联网这一现代化技术,助力改变交通状况,以达到“确保安全、改善环境、节约能源”的目的。

参考文献:

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[4]高小勇.车联网系统架构及其关键设备研究[J].吕梁学院学报,2016,6(02):11-14.

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