無線通信技術在車聯網的應用
時間:2022-04-11 10:48:57
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摘要:隨著物聯網概念的提出,一系列新科技應運而生。車聯網就是物聯網在交通方面的應用。車輛數據有著較高的移動性和實時性,數據的傳輸至關重要。在車聯網中應用了大量不同的無線通信技術,并對車輛的實時信息數據進行了有效分析和處理。通信技術在車聯網中的應用與發展是車聯網發展的核心問題。本文通過對車聯網與無線通信技術應用的歸納來分析未來車聯網的發展。
關鍵詞:無線通信技術;車聯網;應用
科學技術飛速發展的今天,物聯網也在我們未來生活中起了非常重要的作用。如今,汽車越來越多,交通問題日益嚴重,交通也需要智能化的控制來提升人們的出行質量,減少交通問題,帶來交通上的方便。物聯網應用在智能交通方面被稱為車聯網。車聯網中關鍵的技術就是無線通信技術,選擇合理的無線通信技術并加以應用成為車聯網研究中的重要問題。
一、車聯網的概念和特點
(一)車聯網概念。車聯網是指車輛上安裝的電子標簽通過射頻識別等無線通信技術,把車輛的動態信息靜態信息都提取到信息網絡平臺中,再對這些信息進行分析和利用,對車輛進行有效的監督管理,并為司機交警以及行人提供系統的交通服務。目前車聯網的定義包括了車內網,車際網和車載移動互聯網,是一個大型無線通信和信息交換的網絡系統。車聯網是現代交通建設中的基礎設施,借助車聯網可以確保交通的通過能力,并保障車輛的通過效率,緩解交通堵塞的問題,且效果較為理想。而且,車聯網的合理運用,可以控制車輛的行駛安全系數,降低安全隱患。車聯網系統是一個云管端的三層體系。云系統是應用層,這一層是一個云架構的信息交流平臺,所有的車輛數據在平臺上進行分析并反饋,實施對車輛的實時管理;端系統即感知層,端即安裝在汽車上的終端傳感器,傳感器可以采集車輛的數據,及時傳輸到云系統中處理;管系統是網絡層,提供傳輸網絡,實現車與車,車與路,車與人的互聯互通。(二)車聯網技術的特點。車聯網需要解決當前交通存在的各種實際問題,它的特點主要有以下四點:安全性:車聯網技術通過車輛數據實時交互,首要解決的就是車輛在行駛中的安全問題,保障道路與車輛的安全,盡最大可能避免交通事故的發生。因此,車聯網的安全性尤為重要。數據必須做到準確可靠,才能夠精準的分析出車輛的情況。可靠性:智能交通網絡涉及的數據量十分龐大,而且大多以集群的形式出現。一旦有節假日等高峰時間車輛出行增加,擁堵情況增加,或者有臨時突發情況的時候,數據量也會快速增長。這個時候就需要數據系統具有處理大量數據的,避免出現整個網絡癱瘓的情況。動態性:在車聯網中主要數據來源于車輛,道路中車輛一直處于移動狀態,獲取的數據都是動態的。車聯網體系一定要十分完善才能夠保障交通安全。實時性:車輛數據每個時間都在不同變化,實時傳輸的速度要保證,延時高會導致車輛狀態更新不及時而誤判。實時性是車輛安全的基本保障。車聯網由于以上的特點,在智能交通中有著良好的處理能力。合理運用車聯網,可以降低安全事故發生率,緩解交通擁堵,創建一個穩定通暢的交通緩解,方便用戶出行。
二、無線網絡通信技術在車聯網中應用
車聯網是5G創新物聯網的一個重要部分,是未來的交通系統的發展方向。應用車聯網的道路會對車輛和道路全程監測,道路更加通暢,出行更加安全快捷。目前,車聯網在我國還沒有完全投入使用,有很多技術需要提高和進一步發展完善。車聯網系統可以混合多種無線通信技術,如蜂窩網絡可以提供及時的互聯網接入;短距離通信如DSRC,WiFi能夠提供車輛實時變化的數據;GPS技術可以對車輛精準定位。以下是三種主要應用在車聯網中的無線網絡通信技術的具體應用情況。(一)RFID技術。RFID技術的全稱是射頻識別技術(RadioFrequencyIdentification)是一種無線通信技術。RFID事先建立識別體系,對特定目標上的標簽識別讀寫。一個射頻識別系統包括三部分:應答器,閱讀器和軟件系統。應答器就是物體上上可供識別的標簽,閱讀器可以讀取標簽信息,把數據上傳到軟件系統中,軟件系統用來處理數據、展示數據。RFID在很多實際情況中都有良好的應用,例如停車自助收費系統,圖書管理系統。RFID有效的提高了工作效率,也保證了數據的安全性和準確性。在車聯網中RFID處于感知層。車聯網中獲取數據最重要的途徑就是車輛,通過車輛上安裝的應答器可以準確識別車輛,并進行相關數據的讀寫。RFID解決了車聯網中車輛識別的問題。(二)GPS技術。GPS即全球定位系統(GlobalPositioningSystem)。GPS全球衛星定位系統由GPS星座、地面監控系統和GPS信號接收機三部分構成。在車聯網中需要應用GPS對車輛定位,所以車輛中會安裝GPS信號接收機。目前的車載GPS定位系統是靠車輛的車載終端中內置手機卡,通過手機信號傳輸到網絡系統來實現定位,車載GPS定位終端就是這個后臺,可以將車輛信息及時反饋,并提供駕駛服務,如判斷交通擁堵,導航等功能。(三)DSRC技術。專用短程通信技術(DedicatedShortRangeCommunications)可簡稱為DSRC技術。DSRC具有距離短效率高的特點,通常用于在數十米范圍內對高速運動目標進行識別和雙向通信,可以實時傳輸語音圖像數字信息,實現車與道路,車與車的通信。DSRC設備可以利用在車輛識別,司機識別,不停車收費,出入管理等方面,不斷改善和提高人們的出行效率。其中,最重要的應用是ETC應用,由于DSRC技術的出現,收費系統變得更加靈活,支付更加安全。
三、結束語
目前,智能交通系統(IntelligentTransportationSystem)將各種通信技術有機利用研究,已經開發使用。它是一種大范圍全方面實時高效的綜合交通管理系統。智能交通系統成為公路智能化一體化的重要工具,能夠有效的減少事故發生率和交通負荷,也為交通局和政府提供了有效管理交通的手段。5G時代即將來臨,基于5G網絡的車聯網系統平臺開始被研究,以后將會為交通系統的管理帶來更加實時準確的數據,實現車與車、車與人,車與平臺的通信,將各種技術的優勢發揮到最大。物聯網在近年來不斷進步,大大推動了科技變革和經濟發展,無線通信技術在其中扮演著重要的角色。隨著無線通信技術的不斷優化,網絡傳輸速度的提升,車聯網一定會越來越完善,為用戶提供更好的服務,實現智能交通的改革。
作者:黃艷鵬 單位:長春理工大學
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