车联网：未来城市下的新一代交通信息网络

车联网：未来城市下的新一代交通信息网络

摘要：用传感器达成交通工具与道路中继的相互通信，能够最大限度的提升通行效率。该技术关键在于传感器质量和通信方式选择，目前受制于在于高速下通信质量和稳定性、通信波段的容量、传感器处理能力等瓶颈。本文通过无线射频识别（RFID）平台的选取、综合应用各种不同传感器（声电、光电、压力、热敏感等）提供不同情境感知服务，探索“车联网”的实现方式。

关键词：物联网互联网传感网泛在网络下一代信息技术

一、车联网的缘起：物联网与互联网基于位置服务的融合

物体上植入各种微型感应芯片使其智能化,然后借助无线网络,实现人和物体“对话”,物体和物体之间“交流”。物联网为我们展示了生活中任何物品都可以变得“有感觉、有思想”这样一幅智能图景，被认为是世界下一次信息技术浪潮和新经济引擎。

未来城市下的新一代信息网络要解决人与物、物与物的交流/通信问题。自2009年8月温家宝总理提出“感知中国”以来，“车联网”概念急剧升温。但其间一些具体应用还有待深入。互联网与物联网融合后将带来“车联网”的大量机会，“车联网”是通过交通工具之间、交通工具与道路传感器的相互通信，最大限度的降低交通拥堵、交通事故等带来的损失，提升通行效率，其关键技术是传感器的选择与设计。

传感网是感知世界、物物互联的综合信息系统，从用户或产业应用的角度又称为物联网, 可广泛应用于社会、生活的各个领域。移动通信网络连接的是人与

人，传感网连接的是物与物。据权威机构预测，到2020年，物物互联业务与现有人人互联业务之比将达到30: 1，下一个万亿级的通信业务将是物物互联。随着各国基于传感网的“U社会”计划的推出，特别是美国“智慧地球”等，传感网在形成新的经济增长点的同时，将成为各国综合国力竞争的重要因素，并引发国际信息产业重新洗牌。

车联网作为物联网在特定领域的应用，它指装载在车辆上的电子标签通过无线射频等识别技术，实现在信息网络平台上对所有车辆的属性信息和静、动态信息进行提取和有效利用，并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和提供综合服务。可以为个人提供代驾、导向、车辆跟踪、远程驾驶等便利；为整个交通行业带来基于车辆自身的交通网络优化能力：红绿灯、限行、电子眼、堵车等都将成为历史。从大处讲，车辆网通过物联网技术的应用，将车辆这一位置服务载体与互联网相融合。下一代交通运输系统和智能社会交通的基本构成已经呼之欲出，而车联网技术将彻底改变未来出行模式。

二、车联网行业态势：基于发展阶段的划分

智能车辆是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。车联网的发展是通信手段与载体不断融合、不断深化的过程。由辅助驾驶到无人驾驶，从简单代步工具到智能行车电脑，未来车将摆脱人的控制，成为路上奔跑着的机器人（智能车辆）。我们从汽车载体与通信网络的融合度、交互性出发，可以前瞻性的将车联网行业发展划分为以下阶段：

图1：车联网行业不同发展阶段及特征

站在车联网行业的历史起点，政界、商界、学界从不同角度提出行业设想与发展规划，纵观国内外提出的解决方案，并未深刻触及车联网行业的本质：

1.简单将“车联网”等同于汽车电子化/电气化，忽视了物联网带来的泛网络通信能力。（李骏一汽集团）

2.把车联网局限于车与车之间的通信（M2M），忽视驾驶主体及交通网通信的可能性，仍是以物为中心的思路。(邬贺铨中国工程院)

3.用智能交通网络角度切入，但对其如何“落地”考虑不足，未提出一条可行性强的演进路径。（姜奇平/中国社科院）

从产业生命周期角度，循着车联网应用进程、分阶段渐进推广车联网应用，是国内车联网产业发展的必由之路。保持比成熟技术快半拍的进度，在起步期-发展期-成长期-普及期-深化期各阶段内保持技术对接顺畅、应用平台统一、融合不断深化。只有提前规划、统一布局、全面覆盖，才能避免重复建设、推倒重来，也能在车联网行业中形成多方面合力。

三、车联网的实现原理：感知与情境齐飞，物联共互联一色

对应其不同发展阶段，信息化逐步深入车辆与交通网的融合，最终形成智能交通网络。我国目前尚处于第二阶段向第三阶段过渡中，部分新的应用已出现但尚未大规模铺开。

图2：车联网产业不同阶段的技术实现

车联网包含RFID和ITS两个层次，具体实现方法有待细化。

RFID从工具型应用向资源型应用的转变。基于射频识别（RFID）技术的电子标签作介质，为被标识汽车建立起以身份特征信息为核心的、终身的、可靠的、唯一对应的“电子镜像”。

ITS（智能交通）是将先进的传感器技术、通信技术、数据处理技术、网络技术、自动控制技术、信息发布技术等有机地运用于整个交通运输管

理体系。

而智能车辆是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人

工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。目前对智能车辆的

研究主要致力于提高汽车的安全性、舒适性，以及提供优良的人车交互界面。近年来，智能车辆己经成为世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力，很多发达国家都将其纳入到各自重点发展的智能交通系统当中，未来大有可为。

四、车联网的技术细节：以EPC为例

EPC的全称是Electronic Product Code，中文称为产品电子代码。EPC的载体是RFID电子标签，并借助互联网来实现信息的传递。旨在解决利用信息技术进行物流数据交换时传递不及时、信息失真、交换错误等问题。

除了将EPC码存储在标签中外，还需要一些将EPC码与相应商品信息进行匹配的方法。这个功能就由对象名解析服务(ONS)来实现，它是一个自动的网络服务系统，类似于域名解析服务(DNS)，DNS是将一台计算机定位到万维网上的某一具体地点的服务。当一个读写器读取一个EPC标签信息时，EPC码就传递给了EPC中间件系统。

EPC中间件系统然后再在局域网或因特网上利用ONS对象名解析服务找到这个产品信息所存储的位置。ONS给EPC中间件系统指明了存储这个产品的有关信息的服务器，因此就能够在EPC中间件系统中找到这个文件，并且将这个文件中的关于这个产品的信息传递过来，从而应用于供应链的管理。

以EPC软硬件技术构成的车联网，能够大大提高全球物流及运输的效率。E PC有着独特的技术优势和广阔的前景，但推广和使用EPC的道路不会一帆风顺。