車聯網的關鍵技術及研究情況分析

摘 要 我國科學技術和汽車行業正在快速發展，社會逐漸進入到了一個時代——車聯網時代。車聯網是物聯網技術在交通系統領域的主要應用，是汽車產業現代化、綠色化、通信化、與安全發展的技術支撐。本文主要從車聯網的內涵、結構、關鍵技術及應用方面對車聯網加以分析。

關鍵詞 車聯網;無線通信技術;智能車載

前言

車聯網的產生受益于我國汽車行業的快速發展，車輛網可以有效解決汽車在行駛過程中出現的各種問題，能夠智能化分析并給出最佳解決方法。當然，產業升級，技術先行，車聯網的發展離不開核心技術的不斷創新，核心技術構成且豐富了車聯網的架構與功能。大力發展車聯網，有利于緩解目前存在的堵車和行車安全等各種問題，同時，車聯網在車輛上的多元化應用，也為人們的行車提供了便利。

1 車聯網基本情況

1.1 定義

車聯網主要指：車輛上的車載設備通過無線通信技術，對信息網絡平臺中的所有車輛動態信息進行有效的利用，在車輛運行中提供不同的功能服務。可以看出，車聯網屬于一個巨大的交互網絡，通過技術共享信息，以達到有效監管車輛的目的，實現車輛與行人的協同配合。

1.2 發展

2010年，“車聯網”（Internet of Vehicles）首次被提出，因此2010年也被稱為車聯網元年。當然在我國，車聯網也在不斷發展。首先在2011年，車聯網被列入重大專項。在2010-2014年間，頒布了一系列相關政策，對推動車聯網的快速發展起到了重要作用。2017年頒布了《國家車聯網產業標準體系建設指南（智能網聯汽車）》，這使得我國車聯網整個產業在不斷的發展與完善[1]。

2 車聯網結構分析

在車聯網的結構中，主要包括了三個層次，從高到低分別為應用層、網絡層和采集層[2]。

2.1 應用層

應用層在整個車聯網當中處于最高層次，地位相當于人體的“軀體”，它能夠獲得互聯網當中的實時數據，并且進行反饋。它不斷推動車聯網技術的創新與發展，并且為用戶提供各種信息，如交通狀況、定位導航和預約服務，與此同時還實現了各種管理功能，如交通、安全行駛、計費和消息發布等的各種管理。

2.2 網絡層

網絡層主要是對信息進行匯總整合，相當于人體的“大腦”，它通過互聯網等網絡形式，將車與車之間彼此聯系，實現信息的共享。如今汽車的數量不斷增加，使得相關數據也在不斷的增加，而這些數據也是目前人類研究的一大熱點問題。網絡層則可以對這些數據進行存儲和分析處理，最后得出各種不同的結論。簡單來說，網絡層的主要功能是信息傳輸、智能互聯和網絡管理。

2.3 采集層

顧名思義，對于信息和數據進行采集，相當于人體的“神經末梢”，它通過傳感器，采集當前車輛運行狀態、車輛所處道路環境以及司機的駕駛行為等，為數據分析提供數據的支持。

3 車聯網關鍵技術

車聯網是一個龐大的交互網絡，應用過程中涉及了多門不同學科的內容，這些內容共同支撐著車聯網的運行。

3.1 識別技術

包括語音、視頻圖像和射頻的識別。主要是運用無線射頻信號來對物體進行識別的技術，不會對人體和物體產生不良效果。目前，多數汽車已經推出車載多媒體交互系統，通過識別技術對車輛進行控制。通過語音，可以使駕駛員更好的行駛汽車，避免出現突發情況而眼睛和雙手反應不及時，保證車輛的安全行駛。同時，還可以通過視頻圖像獲得行駛車輛和附近交通的相關信息，提高行駛效率。而射頻是一種非接觸式的自動識別技術，在識別過程中進行了雙向的通信，同時進行數據的交換，最后進行各自識別。

3.2 傳感網絡技術

車聯網提供的服務，是基于大量數據的前提下，而數據的來源則是通過傳感網絡技術。通過各類傳感器將信息進行采集，并且組成一個由數據構成的龐大系統。這個系統在車輛上采集大量的數據，比如車輛的狀態信息和交通狀況等。當大量的傳感器收集到各種數據以后，對數據進行分析，滿足不同個體所需的個性化信息，為車輛提供服務。

3.3 衛星定位技術

對于車輛來說，定位與導航是重要的內容之一。而目前衛星定位技術全世界正在不斷發展，確定車輛當前所處的位置，以及為目的地提供路線引導的導航作用，都是通過開啟GPS來獲得信息。車聯網的發展離不開衛星定位技術的發展。而我國目前北斗系統正在日漸完善，相信我國車聯網技術也將會發展愈發完善。

3.4 無線通信技術

無線通信技術主要有專用短程通信、WiFi、蜂窩網絡和ZigBcc[3]。當通過傳感器獲得相關數據后，數據需要輸出才能得到分析，而分析后的數據同樣需要返回到車輛終端，這里需要的就是無線通信技術。由于車輛大多時刻處于移動狀態，數據的傳輸只能通過無線通信技術來傳輸，無線通信技術的重要性可見一斑。

3.5 大數據分析技術

通過傳感器獲得的數據龐大且復雜，處理過程繁雜且不便。而大數據分析技術則是通過計算機與互聯網對信息進行處理的一種技術，目前已經廣泛應用在車輛網等各個方面。大數據分析技術一直在發展，更推動車聯網技術的不斷進步與完善。

4 車聯網應用分析

4.1 智能交通系統

從車聯網關鍵技術中可以看出，車聯網將智通交通技術融合到傳統的聯網技術，運用各種先進的技術在交通實踐之中，最終達到協調人、車和交通的目的。而這些技術使得交通更加智能、方便和快捷。智能交通系統的應用有智能停車場、違章記錄和車輛調度管理等[4]。

4.2 智能車載系統

如廣播音樂、倒車輔助等系統，都屬于智能車載系統。車聯網的技術支持提供了數據，有利于智能車載系統的使用。而車聯網業務的主要使用者也是智能車載系統，支撐車聯網的不斷發展。

4.3 緊急救援系統

車輛在行駛過程中，難免發生一些突發的狀況，此時就可以通過緊急救援系統來發出緊急信號，而服務中心接收到這種緊急報警信號以后，可以通過衛星定位技術來對車輛位置進行精準定位，并且通知相關救援機構進行救援。這節省了時間，提高了救援效率，也能夠減少人員的傷亡。

5 結論

車聯網的發展為現代社會生活提供了很大的便利，車聯網在解決堵車、提供位置信息等方面產生了明顯的積極作用。我國應大力發展車聯網相關技術，這不僅有利于智慧生活，同時也能使我國在世界技術競爭中獲得優勢。發展車聯網，也應在根據如今的情況進行合理的改進與創新，使之更好的為人類提供便利的生活。

參考文獻

[1] 翟冠杰.車聯網體系結構分析及關鍵技術應用探討[J].電子測試，2018（23）：76-77.

[2] 王雷，王傳磊.車聯網及關鍵技術的應用分析[J].物聯網技術，2018，8（7）：63-65，68.

[3] 易斌.車聯網關鍵技術及其發展趨勢分析[J].汽車維修與保養，2018（6）：86-87.

[4] 張亞茹.基于車聯網大數據分析的實時路況信息系統關鍵技術研究[D].南京郵電大學，2017.

作者簡介

胡越鵬，中級工程師，汽車研究方向。