車聯網通信技術發展現狀及趨勢研究

周利民

摘要：隨著互聯網技術的發展以及道路行車數量的大幅度增加，車聯網技術逐漸發展成人們關注的焦點，應用車聯網技術能夠提升汽車交通的效率，是實現未來智能交通的有效途徑之一。車聯網發展的基礎是無線通信技術，決定著車聯網的整體性能。本文對車聯網技術進行詳細的概述，并歸納總結了無線通信技術在車聯網中的應用，最后對無線通信技術在車聯網中的應用發展進行了分析。

關鍵字：

1引言

隨著科技的不斷發展，移動互聯網、物聯網和無線傳感器網絡技術的廣泛應用，以及社會生活水平的提高，我國的行車數量處于迅猛增長的趨勢，在經濟全球化和一體化模式的背景下，人們開始關注和研究智能交通領域下的車聯網技術，目前車聯網技術是物聯網多種應用當中的發展重點，是我國經濟和科技發展的戰略目標之一，其信息節點的特性是多元性和高速移動性，主要的支撐技術是無線通信技術，可以決定車聯網的整體性能。

2車聯網概述

由于我國當前汽車數量正在迅速的增長，造成的交通擁堵現象也越來越嚴重，在此情況下交通事故率也有所增加，因此近年來提出的智能交通系統就是解決交通擁堵問題的有效手段之一，其中車聯網技術是現代智能交通系統的主要研究方向，可以利用智能交通技術及電子傳感設備，將車輛、行人、道路以及其他相關設施設備組建為一個高效綜合的交通運輸信息處理系統，通過動態的信息服務功能實現智能化的交通管理，提供交通擁堵控制、行車安全、交通綜合信息、互聯網傳輸等服務，提升行車安全與效率。智能交通技術主要分為信息感知技術、傳輸技術、信息控制技術、信息處理技術，組網與通信技術。信息感知技術是利用在車輛的電子標簽上，具體是利用無線射頻識別技術提取與利用車輛的靜態與動態信息，還可以監管車輛的運行狀態；組網與無線技術是在車輛安裝可移動的無線通信終端，實現人、車輛、路邊設施自身與互相之間的通信。車聯網的體系結構可以分為三層：感知層是用來采集車輛自身信息與交通信息；網絡層是提供信息傳輸服務，以實現遠程通信與控制；應用層是提供交通相關的應用服務，實現人機交互通信功能。

3無線通信技術在車聯網中的應用

3.1無線射頻識別技術

無線射頻識別技術（RFID）是一種通過建立完成的網絡體系，利用無線電信號來識別特定目標并讀寫相關數據的無線通信技術，是物聯網中的關鍵技術，也是一種成熟和經濟的有效手段。RFID應用在物聯網當中主要是用來實現車、道路、路邊設施之間的信息交互，為每輛車安裝電子標簽作為其身份標識，在道路上安裝RFID天線，可以對諸如車輛流量、流速等道路動態信息進行感知與采集。當前RFID技術主要應用在部分地區的高速聯網收費系統、智能停車綜合管理系統以及ETC收費系統等。但是RFID也有一定的局限性，理由如由于通信距離問題使天線成本較高，很難普及到每輛車當中。

3.2智能交通技術

智能交通技術（ITS）主要是利用傳感器技術、通信技術、自動控制技術、網絡技術、信息技術等搭建實時高效的交通運輸綜合管理系統，最終的目標是減少交通擁堵負荷，提高交通的安全性。國外應用較為廣泛的智能車輛公路系統（IVHS）技術，以減少汽車收費站，提升汽車暢通性為目標，在公路上安裝智能傳感器，一方面在汽車通過隱形邊界時能夠自動扣除費用，另一方面也能夠自動檢查卡車貨物并稱重，在我國已經創建了近十個智能交通試點城市，逐漸成為未來我國交通發展的方向。

3.3云計算技術

云計算技術指的是一種基于互聯網的相關服務的增加、使用和交付模式，通過互聯網，利用分布式計算、虛擬技術等將分散的ICT資源集中起來，以動態按需的方式提供給用戶。在車聯網中的主要應用時搭建交通云平臺，對智能交通系統的應用服務、計算設備等進行分層，使整個系統能夠架構在一個計算設備層上，其提供的應用也成為云計算的一種應用服務。目前的發展研究是基于云平臺的車輛在線管理，將車輛的狀態信息與運行信息發送到云端，對車輛進行動態的在線管理；還有基于云平臺的交通流預測，將前端采集到的交通流結果上傳到云端以供其他用戶實時查看，提高道路的利用率。

4無線通信技術在車聯網中的應用發展分析

4.1技術層面無線通信技術在車聯網應用中的發展趨勢

現行的車聯網采用混合式的架構，其中的長距離通信，例如蜂窩技術和WiMAX技術可以滿足用戶對實時接入互聯網的需求；而短距離通信，例如DSRC等則實現了為安全系統提供實時響應保障和信息服務的功能。

在將來，無線通信在車聯網的應用中主要體現在車載自組織網絡上，該網絡是一種擁有自身特性的自組織網絡，以車輛和公路基礎設施為信心采集點，可以在一定的范圍內自行構成開放性的通信網絡。通過該網絡，車輛終端系統可以獲得周邊其他車輛的方位、速度、距離等數據，還能共享給其他車輛自身的位置信息，并且該系統還可以隨著車輛位置信息的變化實時計算接近率，預防事故發生。現有的車載自組織網絡系統無法保證無線通信網絡信息實時更新不受車輛快速移動的影響，未來將著重對無線通信協議的物理層和MAC層標準進行完善和提升。

4.2信息層面無線通信技術在車聯網應用中的發展趨勢

隨著無線通信技術的提升，動態和靜態的交通信息，以及和車輛有關的加油站、維修站等商業信息都可以通過現有的專業短程通信技術實現。其他例如紅綠燈告警、道路濕滑告警、防碰撞信息告警等涉及到車輛行駛安全的信息，將通過車載自組織網絡和車路通信系統實現，這樣保證可信息處理和傳遞的準確性和及時性，從而替代傳統的信息采集、處理、轉發這種較為低速的方式。

5結語

車聯網作為物聯網的核心應用，在未來發展中擁有很大的潛力。隨著無線通信技術的不斷發展和進步，車聯網功能也逐漸實現。而隨著無線通信技術在車聯網中的應用，推動了無線通信技術的改進和創新。未來將著重于研究如何將無線通信技術更好的應用于車聯網中。

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