各种无线通信技术在车联网中有什么用

物联网095

各种无线通信技术在车联网中有什么用,第1张

互联网+商场=天猫

互联网+旅行社=携程

互联网+出租车=滴滴

互联网+餐厅=美团

那么,

互联网+ 汽车 =

未来的世界必定是万物互联的世界。 汽车 行业的未来,在于将车辆与存储在云中的几乎所有物体连接起来。也就是这题的答案:车联网!

车联网即 汽车 移动物联网,是指利用车载电子传感装臵,通过移动通讯技术、 汽车 导航系统、智能终端设备与信息网络平台,使车与路、车与车、车与人、车与城市之间实时联网,实现信息互联互通,从而对车、人、物、路、位臵等进行有效的智能监控、调度、管理的网络系统。

车辆具有高移动性,网络信号具有动态性,自动驾驶 汽车 在行驶过程中需频繁的信息交互。为车与路、与车、与人、与城市建立一个低延迟、抗干扰能力强的无线通信环境就显得十分必要。通信技术是车联网的关键核心技术,决定了车联网信息传输的实时性和有效性。在这边文章里,我主要就 汽车 发展过程中无线短距离技术进行探讨。

一、无线技术在 汽车 制造业中的发展

伊始,应用在 汽车 行业的无线技术是红外通讯技术(IR)。红外通讯技术是无线通讯技术的一种,该技术不需要实体连线,简单易用且实现成本较低。红外通讯技术有着传输距离短、传输速率不高等不足,在 汽车 行业的使能有限,仅仅应用在无线锁定方面。

后来,业界采用了安全加密的射频技术(RFID),RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。该技术使 汽车 行业实现了自动车库门与 汽车 的门锁打开或关闭。

然后又采用了蓝牙技术——一种短距离无线通信技术。蓝牙技术使得现代一些便携的移动通信设备,能够实现无线上因特网,增加了用户的便利性和舒适性。用户可以通过无线方式打开或关闭电器,如加热器和空调。后来,它成了信息 娱乐 系统的一个关键功能。蓝牙连接可以传输高质量的音频,乘客可以将手机等便携式设备连接到 汽车 上,从而收听他们喜欢的音乐。但蓝牙功能并不能通过连接的应用程序向用户提供关于车辆运行的外在及内在环境信息。

而后就是Wi-Fi,Wi-Fi是一种能够将个人电脑、手持设备(如Pad、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。Wi-Fi为屏幕投影技术提供了一个强大的数据管道,使驾驶员可实现从智能手机到他们自己的 汽车 的无缝连接。

智能交通概念

二、无线技术在车联网中的应用

National Instrument公司的 汽车 营销负责人Jeff Phillips表示,“车载通信(V2X)需要一个框架来满足连接协议和传感器控制算法相关的快速扩展的合规性和认证要求。”V2X通信涵盖车辆对车辆(V2V)、车辆对基础设施(V2I)两种通信方式。

1 V2V通信

行驶的车辆可通过V2V通信向他驾驶员发出自己的意图并警示他们前面有危险。从而有关道路状况的更多信息可以用于管理和控制交通。

例如,如果一辆 汽车 突然因躲避障碍物而抛锚,它可以向附近的车辆发送无线信息,告知它们情况。然后,这些车辆可以减速或相应地改变车道。V2V为车辆驾驶提供了更高的安全等级。它是IEEE80211 Wi-Fi协议的重新设计一种形式,具有更低的延迟性和更高的安全性。

车载环境中的无线接入(WAVE)IEEE80211p工作频率接近59GHz,并支持高达27 Mbps的数据速率。为了扩大通信范围,过往车辆接收到的讯息可以V2V通讯在WAVE上传送。使用蓝牙的路边信标可以传递关于本地特色的信息。对于使用该车内置的Wi-Fi在互联网上寻找此类信息的人来说,十分便捷。

2 V2I通信

V2I通讯向路边管制员提供有关车辆状况的最新资料。交通信号灯向车辆发送信息,告诉它们何时可能改变状态,通过交叉口的车辆又将信息传递给接近路口的车辆。整体来说,减少了刹车的磨损, 节省了燃料。

在未来,无线信号可以显著改善自动驾驶车辆的流量。交通信号灯可以监控路口的安全状况,并调节交通。

V2I可以和许多安全应用程序、数字标志板、传输位置信息和蜂窝远程通信进行通信,以共享有关交通状况的信息以减少拥堵。

车联网项目可以将蓝牙、Wi-Fi和全球导航卫星系统(GNSS)等其他无线技术与先进的3G/4G LTE技术结合起来。可提供提供媒体流、停车辅助、3D导航,以及语音识别、面部识别等功能。

比如说高通(Qualcomm)的SnAPGROAND 602A处理器和调制解调器提供优秀的无线解决方案。处理器在支持鲜今技术的同时,也可应用未来的无线网络。高通Halo WEVC是一个能源充电的解决方案。高通9150 C-V2X芯片组是一种基于3 GPP规范发布的蜂窝V2X解决方案。简单来说,就是将车辆停在一个指定的地面充电垫进行充电。

再比如SnAPGROAND和Atlas 7处理器提供基于卫星的地理位置映射信息,并支持BREW开发系统、GPS、GLONASS和Galileo。

联网 汽车 概念

三、基于数字数据的高效道路导航

用于 汽车 的无线技术包括蓝牙、GPS、Wi-Fi、RFID等。无线通信使得驾驶员可以精确定位并以低延迟传输信息以进行有效导航。

现代导航技术使用户能够使用GPS/GLONASS系统轻松导航。这些系统通过智能手机应用程序来告知司机路线,且可提醒司机前方道路的危险状况,发生事故时可启动紧急情况警报。如此便加快了救援行动,保持了道路通畅。

盗窃警报是车联网的附加安全选项。车载通信提供了停车场的安全认证和信息。

物联网结合智能传感器技术,可提供有效的库存管理,以及连接车辆的服务和维修计划。为特定应用程序设计的传感器检测备用设备的状态,并向服务提供商发送警报,然后服务提供商可以安排维修工作。

汽车 导航系统

今天的无线技术是安全、可靠、高效和方便的。我们可以使用Wi-Fi、蓝牙等通信将智能手机和其他智能设备与 汽车 进行连接。将移动设备与信息 娱乐 系统配对,信息 娱乐 系统响应语音命令,用户在开车时就可以解放双手来接听电话。

汽车 进入网络,车联网诞生。物联网和新的通信网络为智能驾驶提供了有效的管理,在不久的未来,车辆将与其周围的几乎每一件实物于云中连接起来。

智能行为分析,助力违法监测

在传统的道路监控中,闯红灯、超速、逆行、不按导向行驶抓拍等车等功能已经被人们所熟知,如今结合图像智能分析算法能够更加精确地识别车牌颜色、车身颜色、车型、车标、车辆子品牌等属性,并且能实现不系安全带、接打电话行为检测、遮阳板检测等众多智能行为分析检测,以更好的规范驾驶员行为习惯,遏制事故与违法源头,同时也为交警实现非现场执法提供了强有力的技术保障。

智能路况分析,提高道路效率

随着互联网技术的普及和完善,将先进的信息技术、通讯技术、传感技术、控制技术以及计算机技术等有效地集成运用于公路监控体系,极大提高了监控、管理、服务效率。各功能系统产生快速、大量、多样的数据,经过高效的数据查询、分析处理功能,也就是面向"大数据"的分析处理技术,可实时准确获取公路交通信息,为交通管理和交通信息服务提供数据支持。

智慧城市是指利用各种信息技术或创新概念,将城市的系统和服务打通、集成,以提升资源运用的效率,优化城市管理和服务,以及改善市民生活质量。智慧城市经常与数字城市、感知城市、无线城市、智能城市、生态城市、低碳城市等区域发展概念相交叉,甚至与电子政务、智能交通、智能电网等行业信息化概念发生混杂。

一、物联网的基本组成

物联网技术不仅仅局限于传统的传感网络,也不仅仅局限在为人们提供服务的单一层面,就目前来说,大部分对物联网技术的研究,都认为物联网技术是一种集传感技术、应用服务等多方面体系为一体的综合性网络技术。物联网的组成,大致可以概括为如下四个部分:物联网终端、传感器、网络与物联网服务。

1物联网终端

物联网终端就是指前面提到的“物”。它上面会装有一种名为传感器的电子元件,并与网络相连接。比如大家拿着的智能手机和平板电脑就是物联网终端的一种。这些终端通常起着两个作用:感测和反馈。

感测指的是搜集终端本身的状态及周边环境的状态并通知系统。这里说的状态包括如灯是开是关、房间的温度和湿度、门口有没有人、机器运行的状态,等等。而终端是利用传感器这种电子元件来实现感测的。

反馈是指接收从系统发来的通知后,显示信息或执行指定的操作。系统会基于从传感器搜集到的数据,经过处理后,进行一些反馈,并通常需要通过物联网终端针对现实世界采取相应的行动。反馈有多种形式,包括可视化、通知,以及控制等。通过“可视化”,用户能够使用电脑和智能手机上的Web浏览器或APP随时查看经物联网服务处理后的信息;通过“推送通知”,系统就能在检测到“物”的异常状态或触发某些指令后,将其通知给终端或信息接收者,以达到提醒和告警的目的;通过“控制”,系统就可以直接控制终端的运转,实现自动化操作,而无需借助人工。

2传感器

在物联网终端中,要想搜集终端和环境的状态,就需要利用一个叫做传感器的电子元件。传感器负责把物理现象用电子信号的形式输出。例如有的传感器可以把温度和湿度作为电子信号输出,还有的传感器能把超声波和红外线等人类难以感知的现象转换成电子信号输出,等等。

通过传感器输出的电子信号,系统就能够获取现实世界中的“物”的状态或周边环境的状态了。人们很少单独利用这些传感器,通常都是将它们置入各种各样的物联网终端里来加以利用的。

3网络

在把终端连接到物联网服务时,网络是不可或缺的。物联网使用的网络大体上分为两种:一种是把终端连接到其他终端的网络,另一种是把终端连接到物联网服务的网络。

无法或不需要直接连接到互联网的终端是存在的,而通过把终端连接到其他终端,如连接到负责收集传感器数据的物联网网关设备,就能通过物联网网关把这些不能连接到互联网的终端再集中连接到互联网了。这种网络连接方式在工业领域应用极广,能够节省成本以及提高连接效率。而针对终端之间的连接,蓝牙、ZigBee、LoRa、WIFI是几种比较有代表性的网络标准。

对于技术人员来说,在网络层之上,物联网体系还会划分出如基础设施层、平台层、应用层等不同层次,但对于普通用户来说,可以统称为物联网服务。物联网服务有两个作用:一是从终端接收数据以及发送数据给物联网终端;二是处理和保存数据。

物联网接收从终端直接发来的数据。终端发来的数据内容包括终端搭载的传感器所采集到的信息,以及用户对终端进行的操作等。

而仅仅采集传感器和终端发来的数据,那只不过是将一堆庞大的数据聚在一起而已,很难直接应用这些数据。为了实现具体的应用服务,就需要从采集到的数据中分析出有价值的信息。因此,只有通过对数据进行分析,才有可能掌握终端的运转情况,找出其中蕴含的趋势,提前检测出今后可能会发生的异常情况。这样才能把整个物联网服务从一个单纯的采集数据的系统升华到一项帮助使用者创造价值的服务。

二、物联网在智慧城市中的应用

物联网在智慧城市发展中的应用关系各方各面,从智慧政务、智慧物流、智慧交通、智能家居及其他应用智能化等方面,均可应用物联网技术,以下对其应用做详细的阐述。

1智慧政务应用

“互联网+政务服务”构建智慧型政府,运用互联网、大数据等现代信息技术,加快推进部门间信息共享和业务协同,简化群众办事环节、提升政府行政效能、畅通政务服务渠道,解决群众“办证多、办事难“等问题。

通过政务云、政务数据交换平台及完善的政务信息资源目录体系,实现跨部门的信息共享与资源整合,建立一体化的政务资源体系。

通过整合政府门户网站、呼叫中心等相关政务服务资源,实现政府、企业和公众随时随地通过互联网、电话、移动终端等多种渠道获取一致与整合的政务服务。

通过资源共享及流程整合,完善政务服务监管渠道,为企业、 社会 其它机构和公众等提供一站式服务,实现足不出户就可以随时随地办理相关业务。

2智慧物流应用

智慧物流是一种以信息技术为支撑,在物流的运输、仓储、包装、装卸搬运、流通加工、配送、信息服务等各个环节实现系统感知。全面分析,及时处理及自我调整功能,实现物流规整智慧、发现智慧、创新智慧和系统智慧的现代综合性物流系统。

多元化的数据采集、感知技术,基于物联网的智慧物流,面对的是形式多样、信息关系异常复杂的各类数据,多元化的数据采集、感知技术,为智慧物流提供了基本的技术支撑。

随着物联网的发展,泛在网络将成为信息通讯网络的基础设施,在于其它网络融合的基础上,提供给智慧物流可靠的数据传输技术,为人们准确的提供各类信息。

3智慧交通应用

紧急救援系统:当紧急情况发生时,车主按动车上安装的紧急按钮,通过无线通信接通客服中心。客服人员能够通过GPS技术精确定位,将救援送达车主。在救援过程中,客服人员不仅能一直与车主进行在线的交流,而且能够实时调度救援资源,最小化车主的生命财产损失。

智能导航系统:现行试用的路线推荐系统能够根据司机需求和实时交通信息,推荐最短路径、时间最优路径,甚至为出租车司机推荐最有可能搭载乘客的路线。

4智能家居系统应用

物联网技术在家居中主要应用于安防方面,借助物联网技术进行实时检测,并通过数据传送,启动安防报警器通知安保人员,这是物联网技术在家庭安全保障上的应用,也是当前由家居智能到智慧城市的一大体现。

另外,物联网技术还能够解决家庭琐事,例如其能够通过数据的读取,直接将家庭电表、燃气表、水表等的数据传送于远程的服务器端,并进行自动结算费用。总之,物联网技术在家居生活中的应用多种多样,是当前实现良好生活品质的关键内容。

智慧交通是指一个基于现代电子信息技术面向交通运输的服务系统。它的突出特点是以信息的收集、处理、发布、交换、分析、利用为主线,为交通参与者提供多样性的服务。下面由广州莱安智能化系统开发有限公司来介绍一下:

智慧交通是在智能交通(简称ITS)的基础上,利用在交通领域中充分运用物联网、云计算、互联网、人工智能、自动控制、移动互联网等技术,通过高新技术汇集交通信息,对交通管理、交通运输、公众出行等等交通领域全方面以及交通建设管理全过程进行管控支撑,使交通系统在区域、城市甚至更大的时空范围具备感知、互联、分析、预测、控制等能力,以充分保障交通安全、发挥交通基础设施效能、提升交通系统运行效率和管理水平,为通畅的公众出行和可持续的经济发展服务。

智慧交通以智慧路网、智慧出行、智慧装备、智慧物流、智慧管理为重要内容,以信息技术高度集成、信息资源综合运用为主要特征的大交通发展新模式。并大量使用了数据模型、数据挖掘、通信传输技术和数据处理技术等有效地集成等数据处理技术,实现了智慧交通的系统性、实时性、信息交流的交互性以及服务的广泛性。

智能交通系统(Intelligent Transport System 或者 Intelligent Transportation System,简称ITS)是将先进的信息技术、通讯技术、传感技术、控制技术以及计算机技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系,而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合的运输和管理系统。智能交通系统的应用范围:包括机场、车站客流疏导系统,城市交通智能调度系统,高速公路智能调度系统,运营车辆调度管理系统,机动车自动控制系统等。智能交通系统的作用:它通过人、车、路的和谐、密切配合提高交通运输效率,缓解交通阻塞,提高路网通过能力,减少交通事故,降低能源消耗,减轻环境污染。智能交通系统的组成:1、交通信息采集系统:人工输入、GPS车载导航仪器、GPS导航手机、车辆通行电子信息卡、CCTV摄像机、红外雷达检测器、线圈检测器、光学检测仪等等。2、信息处理分析系统:信息服务器、专家系统、GIS应用系统、人工决策等等。3、信息发布系统:互联网、手机、车载终端、广播、路侧广播、电子情报板、电话服务台等等。

智能交通发展依赖的是一系列新技术的发展,其发展水平随着相关技术水平的升级而不断提升。物联网的兴起,引领智能交通开始一轮跨越式发展。物联网与传统的智能交通系统的发展目标在某种程度上吻合,而且智能交通的发展已经在全行业奠定了良好的技术应用意识及技术普及基础,物联网应用于交通运输领域特别是物流运输领域,具有良好的适应性。

物联网的应用如下:

1、智能仓库。物联网一个很好的应用。它能准确的提供仓库管理各个环节数据的真实性,对于生产企业,可以根据这个数据合理的把控库存量,调整生产量。物联网中利用SNHGES系统的库位管理功能,可以准确提供货物库存位置,这就大大提高了仓库管理的效率。

2、智能物流。运用条形码、传感器、射频识别技术、全球定位等先进的物联网通信技术,实现物流业运输、仓储、配送、装卸等各个环节的智能化。不仅货物运输更加的自动化,而且作出的全面分析还能及时的处理问题对物流过程作出调整,优化了管理。大大提高了物流行业的服务水平,还节约了成本。

3、智能医疗。利用物联网技术,实现患者和医务人员、医疗机构、医疗设备的互动,实现医疗智能化。物联网医疗设备中的传感器与移动设备可以对患者的生理状态进行捕捉,把生命指数记录到电子健康文件中,不仅自己可以查看,也方便了医生的查阅,实现远程的医疗看病。很好的解决当前的医疗资源分布不均,看病难的问题。

4、智能家庭。物联网的出现让我们的日常生活更加的便捷。不远的将来一台手机,就可以操作家里大多数的电器,查看它们的运行状态。寒冷的冬天,我们可以提前打开家里的空调,回到家就暖暖的。物联网还能准确的定位家庭成员的位置,你再也不用担心孩子跑的找不见人,省心省力。

5、智能农业。物联网在农业中的应用就更加的广泛。监测温湿度,监视土壤酸碱度,查看家禽的状态。在这些数据的支持下,农户就可以合理进行科学评估,安排施肥,灌溉。监测到的天气情况比如降水,风力等又为我们抗灾、减灾提供了依据。提高了产量,降低了减产风险。

6、智能交通。物联网将整个交通设备连在一起。主要是用图像识别为核心技术。可以准确的收集到交通车流量信息,通过信号灯等设备进行流量的控制,这个技术的运用,会让堵车成为历史。管理人员利用这个技术能将道路、车辆的情况掌握的一清二楚,驾驶违章无处可逃,交通事故也能及时的得到处理。人们的出行得到了很大的方便。

7、智能电力。电力工程是一项重大的民生工程,对电网的安全检测是一项必修科目。以南方电网与中国移动通过M2M技术进行的合作为例,因为物联网的运用,使得自动化计量系统开始启动,使得故障评价处理时间得到一倍的缩减。

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