孟雪婷
(沈陽師范大學,遼寧 沈陽 110034)
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汽車智能聯網終端分析
孟雪婷
(沈陽師范大學,遼寧 沈陽 110034)
本文首先對現有國內外車聯網產品進行了分析總結,以找出當前車聯網相關應用中存在的問題。然后,為解決以上問題,本文對目前車聯網領域的一些相關前沿技術做了分析、研究。特別是在通信技術飛速發展的背景下,本文著重分析了如何綜合利用已有的各類通信網絡,將車輛連接成一個網絡的可能性,并將目前國內車聯網電子系統中的問題進行分析。
車聯網;電子系統;問頭;分析
因為國內外對于車聯網系統的研究開始時間差異,所以在相關應用上存在著明顯的差異,本文將分別對國外和國內車聯網應用展開分析。即使一些國家相繼建成了較為完善的公路系統,但隨著車輛的飛速增加,各國路網通行能力依舊無法滿足交通需求。所以相關國家都在借助通信、控制、信息等先進技術打造智能交通系統,希望能夠大幅提高本國交通系統運輸效率和交通安全。
國外主要車輛制造、服務企業對車聯網系統的開發應用起步較早,隨著技術的進步,很多已經達到了實際應用的階段。目前主流的有福特的SYNC、通用的OnStar、豐田的G-Book以及日產的CarWings+智行。本文以豐田的G-Book系統為例,對車聯網現有應用產品進行具體分析。豐田公司建立的G-Book服務系統,使用車載終端機來提供服務。但是,是不是G-Book就是成熟的車聯網系統架構呢?經過分析,可以發現G-Book存在以下幾個問題。第一,G-Book系統的拓撲結構具有局限性,所有的車載終端都只能與G-Book服務中心連接,一旦服務中心中斷連接,則無法稱之為一個“網絡”,更加談不上是一個智能交通平臺了;第二,G-Book在通信技術手段的選擇上覆蓋面比較窄,且層次比較低,這就限制了其所能提供的應用種類。而且,由于提供的通信手段比較少,其中的任意一個通信失效都會嚴重影響其網絡的牢固度;第三,G-Book的系統架構決定了所能為這個網絡提供服務的第三方平臺將受到豐田公司的限制,只有得到豐田公司授權才能為該系統開發應用或提供服務平臺。以上所提到的問題,同樣也出現在通用公司的OnStar產品中。
目前國內比較成熟的車聯網應用,大部分是基于射頻識別(Radio FrequencyIdentification,RFID)技術的。RFID系統構成如下:閱讀器、電子標簽及管理系統。其工作原理是閱讀器發送特定信號給電子標簽,電子標簽感應到相關信號后發送內部數據給閱讀器,閱讀器接收相關數據后再解讀數據,最后傳送給管理系統進行處理。以RFID卡片閱讀器及電子標簽之間的通信及能量感應方式來看大致上可以分成:感應耦合(Inductive Coupling)及后向散射耦合(Backscatter Coupling)兩種。
基于以上分析結果和研究成果,并結合對基于車聯網的應用服務分析和現有的可以提供給車聯網體系使用的各種通信手段的分析,提出的一個改進的車聯網系統架構及其配套的車輛終端模型,以期提供一個更加完善的方案。為實現以上目標,從技術層面需要解決以下6個方面的問題。
3.1傳感網及相關數據通信
車聯網中的多媒體傳感網技術應用主要分為兩部分,第一部分指的是車載傳感器網及相關數據通信。第二部分指的是道路傳感器網,負責道路傳感器組網及相關交通信息、車輛相關數據等的數據通信。在第一部分中,車載傳感器網絡又可進一步分為車內傳感器網絡和車外傳感器網絡。車輛駕乘人員可以通過相關設備連接車內傳感器網絡獲取車輛相關數據信息,主要是車輛的車輛的屬性信息和靜、動態信息。為車輛救援、智能監控等車聯網應用服務提供底層數據信息。而車外傳感器網絡指的是用于感應車外環境狀況的傳感器網絡,通過與車外的傳感網絡進行數據交換可以獲取提高行駛安全方面和提供輔助駕駛的相關信息。
3.2開源的車載終端系統開發平臺
當前的車載服務系統架構決定了,各品牌的車載服務系統只能為該品牌終端的用戶提供服務,而不能實現跨平臺服務。如上文所述,G-book系統只可以為豐田品牌的用戶提供服務,而且即使G-book系統外的其他車載服務商希望為豐田用戶提供服務也是不可能的,或者很大程度上將受到豐田公司的限制,而這樣的封閉式的系統平臺是很難為用戶提供全方位的更好的車載服務的。究其原因就是當前車載服務系統的核心是采用了非開放的、非智能的終端系統平臺。因為其封閉性,其服務層次很難有進一步發展的空間,而且因為其他開發者無法參與所以應用質量也大打折扣,可以說服務方提供什么服務,用戶就必須接受什么服務。
3.3車聯網終端的語音控制
目前車載終端采用的觸摸控制無論多好,駕車者行車過程中觸摸操作終端系統也是非常危險的,因此語音控制技術在車聯網系統中顯得尤為重要。而事實上,蘋果公司開發的語音助手(Siri)已經在新一代的蘋果產品開展具有服務了,說明語音控制已經不再遙不可及,完全可以應用在車聯網系統中。理想的語音控制可以實現讓車輛駕乘人員通過語音來對車載終端發送控制命令,這是最適合車輛這樣天然具備移動特性的使用環境的應用體驗。
3.4智能交通平臺建設和服務中心的整合
車聯網的主要目的之一就是實現真正意義上的智能交通,交通參與者通過車載車聯網終端設備,向智能交通平臺提供各地的實時交通信息。當智能交通平臺獲得相關數據并進行相關處理后,可以實時向駕乘人員提供路況信息、氣象信息等相關服務信息。目前已經投入使用的各汽車廠商的服務中心如目前主流的有福特的SYNC、通用的OnStar、豐田的G-Book以及日產的CarWings+智行,但是這些服務中心只能是給特定交通管理者使用的,互相之間沒有互聯互通。實際上,這些服務中心的大部分功能是非常類似的,彼此可以整合在一起。同時,在涉及道路、車輛的這些功能大部分也是與智能交通平臺之間也是重復的。通過服務整合,一方面可以避免重復建設,另外還可以使車載終端獲得更合適更有價值的服務。
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孟雪婷(1995.12-),女,遼寧蓋州人,沈陽師范大學物理科學與技術學院應用物理學專業。
N04
A
1671-1602(2016)18-0088-01