车联网-物联网在城市交通网络中的应用.doc

车联网:物联网在城市交通网络中的应用06122106122035张力摘要:阐述了“物联网”和“车辆网”这两个热门概念的内涵和外延。通过分析两者的发展历程、历史沿革和相互关系，比较它们在实际生活中的应用,认为车联网可以看作物联网在城市交通网络中的典型应用，展望了车联网在服务与应用方面的美好愿景。以此为基础，讨论了车联网实现的关键技术，并介绍了一个过渡型构建方案。最后，详细讨论了在物联网和车联网领域里国内外学术研究现状。1物联网与车联网从“互联网”到“物联网”，世界正以不同的方式相互连接；从“车载信息”到“车联网”，车与车之间也将相互连接，并成为人们相互交流的新途径。1.1定义物联网是将所有物品通过射频识别（radiofrequencyidentification,rfid）等信息传感设备与互联网连接起来，进行信息交换，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等应用。物联网不仅是一个网络，更是一个系统。如图1所示，物联网把人们生活中的各类物品连到互联网中，形成一张更大的网络。通过网络可以得到各类事物的信息，对这些信息的处理、提取以及合理运用将为我们的生产和生活带来前所未有的便利。所谓车联网，是指通过装载在车辆上的电子设备通过无线技术，实现在信息网络平台上对所有车辆的静、动态信息进行提取和有效利用。人们将根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管，同时提供综合服务。如图2所示，车联网将车与车相连，车与路旁的基础设施相连，实现实时信息交换，服务于人们的交通出行。车联网是一类物联网，是物联网在城市交通网络中的具体应用。车联网通过车辆网络动态地收集、分发和处理数据，使用无线通信方式共享信息，实现汽车与汽车、汽车与建筑物，以及汽车与其他基础设施之间的信息交换，使汽车与城市网络相互连接。它甚至可以帮助实现汽车与路上的行人和自行车、汽车与非机动车之间的“对话”。车联网技术是一种结合了全球卫星定位系统和无线通信技术的车载智能通信服务。驾驶员能通过无线信号，随时与呼叫中心进行联系，及时获得以下三大类服务：交通信息与实时导航服务、安全驾驶与车辆故障诊断服务、娱乐及通信服务。汽车在车联网的帮助下，将更加人性化。1.2发展历程1.2.1物联网方面1)2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际电信联盟（itu）发布了《itu互联网报告2005：物联网》，正式提出了“物联网”概念。2)第一届物联网世界学术会议iot2008于2008年3月26日在瑞士苏黎世召开。3)2009年1月28日，美国工商业领袖举行圆桌会议，ibmceo彭明盛向美国总统提出“智慧的地球”计划：将感应器嵌入和装备到电网、铁路、建筑、大坝、油气管道等各种现实物体中，形成物物相连，进一步通过超级计算机和云计算将其整合，实现社会与物理世界的融合。4)2009年8月7日下午，国务院总理温家宝来到中国科学院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心考察，提出“感知中国”。随后，物联网发展列为我国信息产业三大发展目标之一。1.2.2车联网方面1)第四届无线射频识别（rfid）技术发展国际研讨会2009年11月在上海召开，其中分论坛包括rfid技术及智能交通信息技术与应用论坛。2)中国智能交通新技术及标准化发展高峰研讨会于2010年9月在杭州举行。会议围绕着“创造低碳、安全、便利的感知交通新生活”，加深对智能交通新技术、新理念的认识，促进智能交通系统的标准化建设。3)通用汽车已经和中国电信达成合作协议，利用电信3g网络为用户提供车载信息服务，并逐步建设车联网。4)ibm将部署交通预测系统，声称可以预知一小时后的交通状况，从而留下充足的时间避免交通堵塞。物联网概念在欧洲和亚洲得到了广泛的关注，受到国际电信联盟支持。与物联网相似的cyberphysicalsystem(cps)概念在北美也得到了广泛认同，美国nsf给予了大量研究经费的支持，已先后资助超过100个cps项目。随着物联网概念的提出和相关研究的开展，很多的研究机构和全球汽车厂商聚焦物联网技术在城市智能交通中的应用，提出了车联网概念，并进行了初步探索。例如：汽车巨头通用汽车公司为最新款凯迪拉克标配安吉星车载信息服务系统，ibm公司推出了交通预测模型，上海市进行了智能交通项目研发。2车联网服务与应用车联网通过在车辆和道路之间建立有效的信息通道，实现智能交通的管理和信息服务。随着wifi、rfid等无线技术近年来被运用于交通运输领域智能化管理，车联网将能够用于各个方面，例如智能公交定位、智能停车场管理、车辆类型及流量信息采集、不停车路桥电子收费、车辆速度计算分析等。现有的实际案例系统如下。1)在智能交通应用中，上海交通大学的tig项目在2006年就开始运作，采集了上海市4000多辆出租车的实时信息。2)mitcartel项目部署了