車輛發(fā)動(dòng)機(jī)無線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

杜傳祥　魏秀嶺

摘 要：該文通過對(duì)“車輛發(fā)動(dòng)機(jī)無線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及狀態(tài)預(yù)警系統(tǒng)”課題的研究，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)無線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了構(gòu)建。該方案通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)及其控制系統(tǒng)中添加傳感器等設(shè)備，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲(chǔ)和綜合處理。為車輛發(fā)動(dòng)機(jī)無線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：無線傳感器 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)測(cè)

中圖分類號(hào)：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）11（b）-0022-02

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，汽車經(jīng)過多年的使用和發(fā)展，已成為人們?nèi)粘３鲂兄兄匾慕煌ǚ绞健ｋS著汽車保有量的增加，汽車中出現(xiàn)概率較小的問題也逐步呈現(xiàn)一個(gè)較大的量的發(fā)生。對(duì)于一些已經(jīng)有一定的行駛里程和年限的車輛，雖不到報(bào)廢指標(biāo)，但故障率逐步升高。車輛發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車的核心功能部件，其工作狀態(tài)決定了汽車的整體工作水平。對(duì)這些車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)進(jìn)行定時(shí)或長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)就顯得很有必要了。隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和傳感器技術(shù)這些年的發(fā)展，車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐步被應(yīng)用到與車輛相關(guān)的諸多應(yīng)運(yùn)中。

近年來，智能汽車、智慧交通逐步發(fā)展，車聯(lián)網(wǎng)不斷研究，這幾種方法和技術(shù)不斷結(jié)合，并在一些領(lǐng)域開始進(jìn)行一些有益的嘗試。車聯(lián)網(wǎng)是將車與車連接在一起，通過車輛上面的網(wǎng)絡(luò)終端，收集并處理道路交通網(wǎng)絡(luò)中每輛汽車的信息，并實(shí)現(xiàn)信息的共享，實(shí)現(xiàn)人、車、路三位一體互聯(lián)。該文著重研究對(duì)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)各狀態(tài)參數(shù)的監(jiān)測(cè)，并利用車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將獲得的信息傳輸?shù)狡渌芾碥囕v上或者傳輸至監(jiān)管服務(wù)中心，通過專業(yè)的分析管理，當(dāng)出現(xiàn)有可能發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)故障的情形時(shí)，提前給出友情警示，進(jìn)而采取有效措施，并進(jìn)一步提供綜合服務(wù)。

車聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)今高新技術(shù)相結(jié)合的一個(gè)產(chǎn)物，也是物聯(lián)網(wǎng)和智能汽車的結(jié)合，它涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括傳感器、無線網(wǎng)絡(luò)等。

1 傳感器

當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)在汽車領(lǐng)域應(yīng)用逐步深入，汽車電腦需要各部件數(shù)據(jù)的支持來確保行車安全。數(shù)據(jù)的獲取廣泛的使用到了各類傳感器，通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析和處理，根據(jù)數(shù)據(jù)的綜合處理結(jié)果輔助車輛功能的控制、調(diào)節(jié)，以提高安全性、舒適性和效率。傳感器是電子技術(shù)中的核心器件，主要用于信號(hào)變換，把被測(cè)的非電量信號(hào)轉(zhuǎn)變成為電量信號(hào)。傳感器技術(shù)促進(jìn)了汽車高檔化、電子化、自動(dòng)化。廣泛的應(yīng)用于制動(dòng)器、離合器、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、底盤、測(cè)量行程、測(cè)量旋轉(zhuǎn)等關(guān)鍵應(yīng)用中。現(xiàn)在普通轎車上裝有百余傳感器，高檔汽車上數(shù)量更多。

當(dāng)前全球傳感器市場(chǎng)中，增長(zhǎng)最快的是汽車市場(chǎng)，且汽車傳感器正朝著微型化、多功能化、集成化和智能化的方向發(fā)展。磁敏、氣敏、力敏、熱敏、光電、激光等新型傳感器涌現(xiàn)。工藝不斷革新，傳感器越來越精確，科技含量越來越高，尤其以智能化傳感器發(fā)展為重。

2 高性能傳感器

汽車傳感器的智能化是未來的發(fā)展方向，是一種帶有微型計(jì)算機(jī)，兼有檢測(cè)、判斷、信息處理等多種功能的傳感器。其最大優(yōu)點(diǎn)在于能夠充分感知駕駛員及環(huán)境和設(shè)備的信息，能夠判斷駕駛員、車輛及乘客是否處于最佳狀態(tài)并綜合給出響應(yīng)。智能化傳感器的最大特性在于其是利用軟件來解決問題，而且覆蓋范圍大、輸出信號(hào)大，而且精度高、信噪比高、抗干擾性能好，很多還帶有自檢功能。此外，集成化傳感器集多種功能敏感組件和同一功能的多個(gè)敏感組件于一體，能檢測(cè)兩個(gè)或兩個(gè)以上的特征參數(shù)或者物理化學(xué)參數(shù)，在汽車電子控制方面也有了更多應(yīng)用。微型傳感器是利用微機(jī)械加工技術(shù)，將微米級(jí)的敏感元件、信號(hào)處理器、數(shù)據(jù)處理裝置等封裝在一塊芯片上，主要用于檢測(cè)力學(xué)量、磁學(xué)量、熱學(xué)量等。利用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)這些傳感器的數(shù)據(jù)及狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，然后記錄和分析，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離對(duì)車輛的監(jiān)控。

3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)隨機(jī)分布的大量的、種類繁多的微型傳感器自行組網(wǎng)，并對(duì)所轄區(qū)域內(nèi)目標(biāo)對(duì)象的信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)采集，綜合處理。可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸。與蜂窩網(wǎng)、無線局域網(wǎng)等相比，其特征為簡(jiǎn)單靈活、自組織、強(qiáng)健壯性、動(dòng)態(tài)拓?fù)洹⒁?guī)模大等，且成本低、功耗小、性能強(qiáng)、可靠性高。其在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊，比較適合車聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)。

4 物聯(lián)網(wǎng)及車聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)是將物品通過射頻識(shí)別裝置、基于光聲電磁的傳感器、激光掃描器等各種信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、融合、處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有物品的智能化識(shí)別和管理的網(wǎng)絡(luò)。被公認(rèn)為是世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮。可以通過在物體上植入各種微型芯片，用來獲取物理世界的各種信息，再通過局部的無線網(wǎng)絡(luò)等通信技術(shù)交互傳遞，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的感知。傳感、識(shí)別、接入網(wǎng)、無線通訊網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、應(yīng)用軟件、智能控制等技術(shù)是其基礎(chǔ)。車聯(lián)網(wǎng)是從當(dāng)前流行的物聯(lián)網(wǎng)的視角去探究車輛間的通信問題，具有良好的技術(shù)基礎(chǔ)和應(yīng)用前景。

5 發(fā)動(dòng)機(jī)無線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

通過在車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)及其控制系統(tǒng)里面添加傳感器，利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)通信和計(jì)算機(jī)處理技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、傳輸、加工和處理。圖為在實(shí)驗(yàn)中構(gòu)建的無線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的示意圖（如圖1）。

6 結(jié)語

在汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)及其控制系統(tǒng)里面應(yīng)用傳感器技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和車聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)對(duì)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)、數(shù)據(jù)等信息進(jìn)行采集并傳輸至汽車服務(wù)中心或服務(wù)中心的信息采集設(shè)備處，然后通過對(duì)信息的加工、綜合處理，判斷出車輛的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)有隱患或問題的車輛給出友情警示是當(dāng)前以及未來的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域。同時(shí)也是未來汽車研究領(lǐng)域收集數(shù)據(jù)，性能測(cè)試的重要方法。雖然現(xiàn)階段車輛監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用仍屬于未成熟之產(chǎn)業(yè)，但在不久的將來，隨著智慧城市、智慧交通、智能汽車的發(fā)展，其作用會(huì)越來越明顯，應(yīng)用前景十分廣闊。

參考文獻(xiàn)

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