車載物聯網子系統淺析

邢世雄

（黃岡師范學院交通學院，湖北 黃岡 438000）

車載物聯網子系統淺析

邢世雄

（黃岡師范學院交通學院，湖北 黃岡 438000）

隨著信息技術與汽車電子技術的飛速發展，車載物聯網應運而生，該系統通過將車輛進行計算機網絡互聯，從而大幅提高未來交通系統的安全和使用效率。車載物聯網可以利用在行駛中的車輛間建立無線通信，也可以利用過路車輛和路邊基站之間建立無線通信。因此，車載物聯網將成為未來智能交通系統的重要組成部分，其系統組成復雜應用廣泛。

車載；物聯網；子系統

1 前言

完整的車載物聯網是一個復雜的大系統，包括物聯網、車載實時通訊、以及車輛本身作為終端的移動傳感器；是車內網、車際網、車載移動互聯網的“三網融合”，這個大系統由停車引導系統、交通實時指揮系統、公交線路管理系統、車輛追蹤與告警系統、手持式抄牌系統、汽車尾氣監控系統、電子駕照系統、公交優先系統、不停車收費系統等子系統組成。

2 車載物聯網子系統簡介車載物聯網子系統簡介

2.1 停車引導系統

停車引導系統通過安裝在每個車位上方和車輛上超聲波車位探測器，實時采集進入停車場的車輛和停車場的各個車位的車輛信息。然后通過探測器的節點控制器按照輪詢的方式進行信息查找收集，收集各個探測器信息，并按照一定規則將數據壓縮編碼后反饋給中央控制器，交由中央控制器完成數據處理，最終將處理后的車位及時數據（車位平面圖等）發送公布，需要進入停車場的車輛駕駛人員可以通過車載網絡搜索停車引導地圖快捷到達就近停車位，從而實現引導車輛及時進入空余車位的功能。這樣避免大型停車場停車位置難以尋找或者取車不易找到自己的車輛，防止多輛汽車搶占一個停車位以及車輛進來已經無車位停車等情況，能帶來不小的經濟效益和社會效益。

2.2 交通實時指揮系統

給汽車安裝RFID芯片，給交通燈安裝對應的讀卡器。根據綠燈通過車輛數得到擁擠程度，和車內GPS系統聯網，實時修改出行線路，避免交通擁堵；交警部門可根據實際情況（擁堵或車禍），手動設置擁堵路段，和GPS系統聯網，實時指揮路上車輛，讓用戶車輛在未到擁堵處時提前分流。

2.3 公交線路管理系統

給公交車輛安裝RFID芯片，在站牌安裝讀卡器。讀卡器之間相互聯網，站牌可根據車輛到站的情況顯示公交車到達本站的時間，方便乘客提前選擇公交線路。站牌可自動記錄公交車出入情況，有效防止公車不停站的情況出現，公交公司可追蹤公交車全程行駛狀況，合理化線路安排

2.4 車輛追蹤與告警系統

對于交警部門重點監控的車輛，以及違章、黑車等違法車輛，在經過交通燈時，在交警部門進行報警，交警部門可根據車輛的位置，監控車輛的行蹤，以及對車輛進行攔截。

2.5 手持式抄牌系統

在車牌中裝入RFID芯片，遇到違章車輛時，使用手持式讀寫器即可對違章車輛進行處罰，處罰信息實時進入交警管理系統，有效降低交警部門處理違章車輛的成本，同時減少車主幕后操作，撤銷罰單的行為。

2.6 電子駕照系統

在車主駕照中安裝RFID芯片，記錄車主的違章記錄。交警使用手持式讀卡器處理車主違章時，能夠馬上知道車主的違章歷史，在處罰的現場靈活使用各種處罰手段，有效防止車主多次違章的情況出現，在違章時及時進行教育和提醒，充分體現了違章處罰以教育為目的的精神。

2.7 公交優先系統

對其公交線路上的燈控路口安裝RFID設備，當公交車駛近路口地方，RFID設備就能讀到公交車的信息。根據需要，并在信號控制設備的配合下，適當調節紅綠燈的時間，以實現公交優先通行。

2.8 汽車尾氣遠程監控系統

近年來，中國內地的汽車產業蓬勃發展，而與此同時，大量汽車尾氣的排放加劇了大氣污染，為此，應當有一套完善的系統來限制汽車尾氣的排放。我們設想，在現有的尾氣監測設備上嵌入pda，并作為必備配件植入汽車，汽車賣出后，pda中加入車牌信息，適時檢測尾氣排放量并與車牌信息一起發送到監測中心服務器。pda隨汽車發動而啟動，定時（假定為五分鐘一次）從監測設備獲取數據并保存。pda存儲空間用完或者汽車發動機熄火時，pda自動將所存數據及車牌信息發送到監測中心服務器。服務器分析數據并對排放量超標的車主作出相應處罰。另一方面，為防止車主或維修者私自修改數據，pda應有安全設置，定時自動生成隨機密碼返回到服務器，如果使用錯誤密碼打開，則向服務器發出警報。

2.9 電子不停車收費系統

電子不停車收費系統（ETC）是作為一種快捷的智能收費系統，目的是為了緩解道路收費口處的交通擁擠狀況，加快疏導車輛通過收費口的速度而設計的。系統利用收費口通信天線與車載設備之間的通信，當車輛駛進收費口時，在計算機收費系統和插入車載裝置紀錄代付款協議等信息IC卡后，雙方均完成對通行費的紀錄，從而實現電子結算收費。

電子不停車收費系統的特點是不停車、無人操作和無現金交易，主要包括兩部分內容，一是車輛的電子車牌系統，它是車輛的唯一識別，存儲了車輛的相關信息，實時與收費站的控制設備進行通信；另一部分是后臺計費系統，由管理中心與銀行組成，包括收費專營公司、結算中心和客戶服務中心等，后臺根據收到的數據文件在公路收費專營公司和用戶之間進行交易和結算。高速公路不停車收費系統具有全路段封閉型、智能卡車載、電子托收、聯網分賬等特點。通行效率比人工繳費顯著提高。

3 小結

車載物聯網是一個巨大的無線移動網絡。所有工作的核心是遍布每一輛汽車上超級傳感器終端。未來物聯網系統下的車輛裝有內部和外部溫度計、亮度傳感器、攝像頭、麥克風、超聲波雷達，等等裝備。通過車載計算機、衛星定位儀和無線接收發裝置處理和傳遞信息。這使得車內，車際間能夠無線通信。系統有機地將汽車、駕駛人員、道路設施以及相關的服務部門相互連接起來，這種前所未有的無線傳感器網絡擴展了計算機系統對整個世界的感知與控制能力，并可以讓信息實時實地得進行共享，不必重復進行龐大的基礎設施建設。各個子系統和各種功能都是以智能交通信息應用為中心，提供實時、全面、準確的交通信息。并使駕駛人員、道路與汽車三位一體共享信息平臺，大大提高公路、交通設施和能源使用。這樣，路網上的交通將展一個最佳狀態，交通擁擠將大大改善，通行能力及機動性、安全性和生產效率也將最大限度地提高。

[1]俞波等.車載物聯網技術探討[J].中興通訊技術，2011年2月第17卷第1期.

[2]趙振佳.車載物聯網技術及其應用探討[J].網絡安全技術與應用，2014（05）.