车载信息第七章-车联网技术课件.ppt

1、第七章 车联网技术汽车作为当今社会的一类重要工具，在物联网（The Internet of things）中一定占有重要位置。以车的生产制造、营销、运用、管理、维护、监控以及信息服务等为核心构成的物联网部分，就是所谓车联网，是大物联网概念下的一个子集，或者一个行业物联网。车联网技术可以大大提高车辆以及交通的工作效率、安全性、环保性、舒适性、经济型以及智能化水平。2物联网的发展现状 第一节 物联网简介定义一、定义物联网的概念是在1999年提出的。物联网就是“物-物相连的互联网”，是嵌入式系统、计算机网络、信息技术发展的结果，其有两个方面的含义：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在传统互联网

2、基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，实现物与物进行信息交换和通讯。物联网技术更强调基于这样的互联平台之上的应用。3第一节 物联网简介定义这里的“物”要满足一定条件才能接入“物联网”：1）要有相应信息的接收器；2）要有数据传输通路；3）要有一定的存储功能；4）要有CPU；5）要有操作系统；6）要有专门的应用程序；7）要有数据发送器；8）遵循物联网的通信协议；9）在互联网中有可被识别的编号。即一个嵌有支持网络通信功能计算机系统的“物”。4第一节 物联网简介定义物联网示意图如图7-1所示。5第一节 物联网简介定义物联网有许多不同的定义形式：（1）从物流角度出发：

3、通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络（2）2009年9月，Lorent Ferderix博士给出了欧盟对物联网的定义：物联网是一个动态的全球网络基础设施，它具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力，其中物理的和虚拟的“物”具有身份标识、物理属性、虚拟的特性和智能的接口，并与信息网络无缝整合。6第一节 物联网简介定义EPOSS在Internet of Things in 2020报告中分析预测，未来物联网的发展将经历四个阶段，2010年之前RF

4、ID被广泛应用于物流、零售和制药领域，20102015年物体互联，20152020年物体进入半智能化，2020年之后物体进入全智能化，而汽车的网络化，智能化也将同步发展。7第一节 物联网简介物联网的体系结构二、二、物联网的体系结构物联网的体系结构美国弗吉尼亚大学的Vicaire等人针对多用户多环境下管理与规划异构传感和执行资源的问题，提出的一个分层物联网体系结构，如表 7-1所示。8第一节 物联网简介物联网的体系结构该体系结构自底向上分别为服务提供层、网关层、协调层和应用层，具体描述如下：1）物联网由底层感知设备直接提供服务，并由网关层进行服务的收集和分发，从而将应用需求与资源分配分离开来，支

5、持动态移动管理和实时应用配置。2）通过协调层实现多个应用程序在同一资源上或跨网络和管理域并发运行。3）通过一个细粒度访问控制和冲突解析机制来保护资源的共享，并支持在线权限分配。4）采用一个通用的编程抽象模型来屏蔽底层细节，以便于编程实现。9第一节 物联网简介物联网相关技术三、三、物联网物联网相关技术相关技术“物联网技术”是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术，其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间，进行信息交换和通讯。物联网主要涉及的关键技术关键技术包括：射频识别（RFID）技术，传感器技术、传感器网络技术、网络通信技术、嵌入式系统技术、数据的挖掘与融合等。10第一节 物联网简介物联

6、网相关技术射频射频识别（识别（RFID）技术技术 定义：RFID技术是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别对象并获取相关数据。特点：读取距离远（几米至几十米）、穿透能力强（可透过包装箱直接读取信息）、无磨损、非接触、抗污染、效率高（可同时处理多个标签）、信息量大等特点。组成：一个RFID系统一般由RFID电子标签、读写器和信息处理系统组成。11第一节 物联网简介物联网相关技术传感器技术传感器技术 定义：物联网中，传感器是信息采集的装置，是实现对现实环境感知的基础，是物联网服务和应用的基础。传感器的基本功能：按照一定的关系把各种物理量转换为电量。标志物理量值的电量再通过模数转换接口转

7、换为数字量，传送给计算机。重要性：如果没有传感器对被测的原始信息进行准确可靠的捕获和转换，一切准确的测试与控制都将无法实现，即使最现代化的电子计算机，没有准确的信息或有不失真的输入，也将无法充分发挥其应有的作用。12第一节 物联网简介物联网相关技术传感器网络技术传感器网络技术 概念：传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、无线通信网络技术、分布式信息处理技术等，能够通过各类集成化的传感器协同实时监测、感知和采集监测对象的信息，通过嵌入式系统对信息进行处理；这些系统通过网络进行连接，所有传感器信息通过网络最终传送到用户终端。13第一节 物联网简介物联网相关技术传感器网络技术传感器网络技术 组

8、成：一个典型的传感器网络结构通常由若干传感器节点、接收发送器(sink)构成。传感器节点散布在指定的感知区域内，实时感知、采集和处理网络覆盖区域中的信息，并通过互相连接的网络在节点家传送把数据传送到Sink，Sink也可以用同样的方式将信息发送给各节点。Sink可以与各种通信平台的基站、Internet或通信卫星相连，通过这些通信平台实现任务管理节点与传感器之间的连接。在节点损坏失效等问题出现的情况下，系统能够自动调整，从而确保整个系统的通信正常。14第一节 物联网简介物联网相关技术网络网络通信技术通信技术 定义：传感器的网络通信技术为物联网数据提供传送通道，而如何在现有网络上进行增强，适应物

9、联网业务需求，是现在物联网研究的重点。物连网中，传感器层的网络通信技术分为两类：（1）近距离通信；（2）广域网络通信技术等。15第一节 物联网简介物联网相关技术嵌入式嵌入式系统技术系统技术 嵌入式系统技术是物连网的核心技术之一，是把“物”联入网络的基础。物连网络中的物体，通过其中的嵌入式系统获取存储处理信息，并实现与网络的通信。一个物体通过其嵌入式系统，具备了计算能力、智能的信息处理能力以及数字通信能力，也就是才具备了基于数字通信网络实现互联，构成物连网络的能力。16第一节 物联网简介物联网相关技术云云计算技术计算技术 云计算是基于互联网络由软件、硬件、处理器加存储器构成的复杂系统。它按需进行

10、动态部署、配置、重配置以及取消服务。在云计算平台中的服务器可以是物理的服务器或者虚拟的服务器,其本质是由远程运行的应用程序(在云中)驻留在个人电脑和局部服务器。云计算强调信息资源的聚集、优化和动态分配，充分利用信息技术资源，大大提高了数据中心的效率。17第一节 物联网简介物联网相关技术云计算技术云计算技术 物联网通过每个物体唯一的标识符识别物体以及连接使用其信息，因此需要一个海量的数据库和数据平台存储数据信息以及调配使用这些信息。数据中心不能互联共享计算和存储能力，数据中心的大量有价值的信息就会形成信息孤岛，无法被有需求的用户有效使用。云计算模式在这些孤立的信息孤岛之间通过提供灵活、安全、协同

11、的资源共享来构造一个大规模的、地理上分布的、异构的信息服务平台。18第一节 物联网简介物联网相关技术大大数据技术数据技术 从物联网的服务提供层到应用层，各种信息数据的类型和数量都是非常巨大的，如何存储、传输、使用这些信息量，从中及时获取有效的信息和数据等问题，是物连网面临的一个巨大挑战。面对这些问题和需求，产生了研究并开发相关技术的大数据技术。从数据生成到应用，大数据技术要解决数据生成、数据获取、数据存储和数据分析各个阶段的技术问题。19第一节 物联网简介物联网相关技术大大数据技术数据技术一个大数据系统结构上可包括:（1）基础设施层：基于网络通信平台，提供大数据技术完成各种功能的虚拟和物理的基

12、础软硬件设施，如云计算平台以及大数据系统支撑软件。（2）计算层：运行于网络平台上的各种数据工具中间件，包括数据集成、数据管理和编程模型等。（3）应用层：利用编程模型提供的接口实现不同的数据分析应用功能，包括查询、统计分析、数据的聚类和分类等。20第一节 物联网简介物联网相关技术大大数据技术数据技术 大数据技术也是车联网建设和应用的基础之一，包括大量车辆交通信息的车联网，必须能够处理从车辆等交通工具生产，一直到交通管理各个环节和领域的信息，这些信息数量巨大、结构各异，包括采集、存储、传输、分析应用各个环节，是典型的大数据系统。21第一节 物联网简介物联网的应用四、四、物联网物联网的应用的应用智能

13、交通系统智能交通系统（1）实时监控系统（2）自动收费系统（3）智能停车系统（4）公交系统 1）指挥监控系统 2）车载公交智能终端系统 3）电子站牌系统22第一节 物联网简介物联网的应用智能智能家居家居 （1）智能小区 （2）智能照明控制 （3）智能安防系统 （4）智能遥控23第一节 物联网简介物联网的应用工业生产工业生产 （1）生产设备互连 （2）物品识别定位系统 （3）能耗自动检测系统 （4）生产设备状态检测和故障报警 （5）生产配件和产品防盗系统24第一节 物联网简介物联网的应用医疗医疗保健保健 （1）身份确认系统 （2）一卡通，就诊卡 （3）无线医疗监护 （4）血液管理 （5）医疗垃圾处

14、理25第一节 物联网简介物联网的应用防伪防伪/食品食品安全安全 防伪与食品安全问题是生产生活中极需重视的一面。环境保护环境保护 环保是要前期预测、中间控制、后期处理综合为一体的系统工程。水文水文监控监控 水文监测系统适用于水文部门对江、河、湖泊、水库、渠道和地下水等水文参数进行实时监测。26第一节 物联网简介物联网的应用其他其他领域领域 1)资产管理领域：主要用于贵重、危险性大、数量大且相似性高的各类资产管理。2)身份识别领域：主要用于电子护照、身份证和学生证等各种电子证件。3)食品领域：主要用于水果、蔬菜生长和生鲜食品保鲜等。4)电力领域：主要用于自动抄表、应急处理、资产管理、虚拟电网、通信

15、成本、输电线的监控、实时信息沟通等。27第一节 物联网简介物联网的应用其他其他领域领域 5)矿产领域：主要用于井下环境安全监测、井下人员管理、自动化控制管理等。6)石油化工领域：主要用于生产管理、运输线路监控、设备管理、安全管理等。7)展览展示领域：主要用于文物环境检测、博物馆智能分析安防、智能展览展示系统等。8)地产及建筑领域：主要用于智能供暖、瓦斯报警、智能安防、远程抄表、建筑开发过程的控制管理等。28 第二节 车联网车联网概述一、一、车联网概述车联网概述传统的车联网定义：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

16、，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的系统。车联网产业技术创新战略联盟定义车联网：以车内网、车际网和车载移动互联网为基础，按照约定的通信协议和数据交互标准，在车-X（X：车、路、行人及互联网等）之间，进行无线通讯和信息交换的大系统网络，是能够实现智能化交通管理、智能动态信息服务和车辆智能化控制的一体化网络，是物联网技术在交通系统领域的典型应用。29 第二节 车联网车联网概述车联网示意图如图7-2所示。30 第二节 车联网车联网概述根据中国物联网校企联盟的定义，车联网是由车辆位置、速度和路线等信息构成的巨大交互网络。通过GPS、RFID、传感器、摄像头图像处理等

17、装置，车辆可以完成自身环境和状态信息的采集；通过互联网技术，所有的车辆可以将自身的各种信息传输汇聚到中央处理器；通过计算机技术，这些大量车辆的信息可以被分析和处理，从而计算出不同车辆的最佳路线、及时汇报路况和安排信号灯周期。31 第二节 车联网车联网基本结构二、二、车联网基本结构车联网基本结构 车联网体系从网络结构上，是一个“端管云”三层体系。1）第一层（端系统）：端系统是汽车的智能传感器，负责采集与获取车辆的智能信息，感知行车状态与环境；是具有车内通信、车间通信、车网通信的泛在通信终端；同时还是让汽车具备IOV寻址和网络可信标识等能力的设备。2）第二层（管系统）：解决车与车（V2V）、车与路

18、（V2R）、车与网（V2I）、车与人（V2H）等的互联互通，实现车辆自组网及多种异构网络之间的通信与漫游，在功能和性能上保障实时性、可服务性与网络泛在性，同时它是公网与专网的统一体。32 第二节 车联网车联网基本结构车联网体系从网络结构上，是一个“端管云”三层体系。3）第三层（云系统）：车联网是一个云架构的车辆运行信息平台，它的生态链包含了ITS、物流、客货运、危特车辆、汽修汽配、汽车租赁、企事业车辆管理、汽车制造商、4S店、车管、保险、紧急救援、移动互联网等，是多源海量信息的汇聚，因此需要虚拟化、安全认证、实时交互、海量存储等云计算功能，其应用系统也是围绕车辆的数据汇聚、计算、调度、监控、管

19、理与应用的复合体系。33 第二节 车联网车联网基本结构车联网体系结构图如7-3所示。34 第二节 车联网车联网基本结构 按照功能划分，车联网可分为感知层、网络层和应用层，如表7-2所示。车联网的最核心部分是由电子地图、卫星定位导航、汽车电子、语言识别和3G移动通信网络组成的移动通信导航信息系统，即车载通信系统。该系统可以通过GPS定位系统和无线通信网，向驾驶员和乘客提供详细的交通信息、汽车状况、生活或工作便捷服务和互联网服务。35层级层级描述描述应用层应用层人机接口：用户界面、车载通信终端、智能手机等网络层网络层数据传输：卫星定位导航、2G网络、3G网络、互联网等感知层感知层数据采集：RFID

20、技术、传感器技术、视频摄像头等 第三节 车联网相关技术车辆及道路信息获取感知技术一、一、车辆及道路信息获取感知技术车辆及道路信息获取感知技术 车联网想要为地面交通提供极限通行能力，必须依赖于全面的感知，包括对整个道路的感知和对车辆的感知，并结合道路和车辆获取相应的状态信息。各种不同类型的感知节点已经大量应用于地面交通系统及车辆上，如何将这些多元的感知节点进行有效的利用是一个非常关键的问题。它涉及到感知节点的选择、功能定位（如汇聚节点）、布局、特征提取与分析、以及多元信息的融合。36 第三节 车联网相关技术车载嵌入式系统技术二、车载嵌入式系统技术二、车载嵌入式系统技术 （1）面向控制的车载嵌入式

21、系统 1）用于车门窗、各种车上使用的车灯、座椅、空调等部分的控制单元，可靠性实时性要求不高。2）用于车操纵系统、悬架系统、安全气囊等部分的控制单元，要求有高的可靠性以及实时性。3）用于动力总成部分的控制单元，就是用于发动机、变速器等传动系控制的控制单元，可靠性和实时性要求高。37 第三节 车联网相关技术车载嵌入式系统技术（2）面向娱乐及信息服务的车载系统 车载信息娱乐系统的功能以及在现在汽车技术中的作用越来越重要。实现这些功能的车载嵌入式系统主要包括：1）完成数字仪表以及各种汽车状态与参数的音视觉指示功能的系统，一般不需要很大的计算能力，要求较大存储容量和良好的人机交互界面。2）定位导航系统，

22、要求计算能力强存储容量达，有角好的显示和操作人际交互界面。3）完成多媒体播放以及车载信息服务功能的车载系统，要求计算能力强存储容量达，有角好的显示和操作人际交互界面。38 第三节 车联网相关技术车载嵌入式系统技术 定位导航有时与多媒体以及车载网关合成在一起，构成车载一体机。这些系统一般都使用操作系统，如Windows CE、Linux、QNX等操作系统。这一类车载嵌入式系统一般通过车载多媒体网络MOST 或车载以太网连接，这个网络又作为车载数据骨干网，与车上的各类CAN、LIN总线网络互联，再通过车载无线移动互联网络网关与外网连接，使车成为互连网络上可以访问到的一个移动系统。39 第三节 车联

23、网相关技术Telematics三、三、Telematics Telematics在车辆交通领域的意义：通过内置在汽车等运输工具上的计算机系统、无线通信装置、定位导航装置和软件，以及互联网平台和服务中心而提供信息服务的技术和系统。其核心功能是实现了车辆等移动系统与整个互联网络的连接，并建立了信息获取到应用的一系列信息服务的基础。Telematics系统在不同的阶段和不同的地域，运作模式也不相同。以往的发展模式基本上可将其分为基于GPS的位置及导航类服务和与信息资讯服务两部分。随着基于计算机网络，尤其是无线网络应用技术的发展，车联网的概念系统以及应用在不断发展，传统Telematics系统正在朝着

24、车联网的方向发展并成为构建车联网的基础组成部分。40 第三节 车联网相关技术智能化信息处理四、四、智能化信息处理智能化信息处理 车联网的实现需要大量数据的支持，而这些数据往往都是异构数据，如何利用数据处理技术完成这些数据的表达、传输、交换是又一关键性问题。目前，建立数据控制中心是一种普遍认可的做法，其中有以下几个关键问题（1）如何将多源异构数据即时接入并进行安全有效的管理，从而为行驶车辆、道路基础设施、数据控制中心之间频繁进行的数据交换提供保障（2）如何将采集到的数据进行深入分析，从而得到指定路段或指定区域的交通状况，同时根据已有数据进行近期交通态势预测（3）如何宏观调控多节点交通信息，即如何

25、高速、有效地完成综合指挥调度（4）如何利用“云”计算手段完成大容量节点交通调控信息的分布计算（5）如何实现大容量交通数据存储。41 第三节 车联网相关技术智能化信息处理车联网需要考虑云计算或并行处理提高运算能力。车联网需要采用数据挖掘、人工智能等方式提取有效信息，同时过滤掉无用信息。考虑到车辆行驶过程中需要依赖的信息具有很大的时间和空间关联性，有些信息的处理需要非常及时。很多车联网的应用与车辆行驶的速度和当前的位置有密切的关系，因此如何基于速度和位置做移动预测，并建立业务自适应的触发机制显得非常必要。42 第三节 车联网相关技术移动计算技术五、五、移动移动计算技术计算技术移动计算（Mobile

26、 Computing），顾名思义是一种即使被移动也能使用的计算设备，涉及移动通信、移动硬件和手机软件。移动计算使终端设备通过无线网络的连接实现了数据的传输及其资源共享，是计算技术研究中的热点领域，是当前计算机技术研究的热点领域。车联网的移动节点车载计算平台安装在高速行驶的汽车上，因此需要研究移动计算环境下数据挖掘与信息融合，使车载感知设备、各种路口信号设备可以无缝接入车车、车路、车到数据中心的网络系统中，通过车内数据库建立实现车内车外数据的传输和共享，通过对路口、路段汽车数量、车度等数据的分析，实施路口信号智能控制和路段拥堵的优化调整。另外，还需要进行移动计算环境下数据存储技术、数据广播技术、

27、数据同步机和位置预测等技术的研究。43 第三节 车联网相关技术信息安全技术六、六、信息信息安全技术安全技术车联网具有节点众多、信息繁杂等特点，所以在其应用过程中必然存在一定的安全隐患。如何借助信息安全技术来抵御网络攻击、保证数据的真实性和完整性、保护个人隐私也是车联网面临的难题之一。可以说，车联网的普及和应用在很大程度上依赖于此。分层密钥管理和身份认证技术是现阶段车联网解决信息安全问题的突破口。安全路由协议、接入认证技术、入侵检测技术、加解密技术、节点间协作通信等安全技术将在车联网范畴内广泛使用以保障信息安全。44 第四节 车与外部的连接技术V2V技术一、一、V2V(vehicle-to-ve

28、hicle)技术技术所谓V2V，即是车辆之间的信息交换技术（也称作Car-to-Car）通过车载传感器等一系列设备，与周围的车辆分享车辆位置、车辆速度等基本信息，让驾驶员对于周围车辆的分布了然于心，在可能发生碰撞时，及时提醒驾驶员，避免交通事故的发生。目前，V2V技术已在美国、德国和日本进行了路试。根据目前路试的结果来看，V2V技术是有效的。V2V通信需要一个无线网络，在这个网络上车辆之间互相传送信息，告诉周边车辆自己在做什么，这些信息包括速度、位置、驾驶方向、刹车等。45 第四节 车与外部的连接技术V2V技术V2V技术使用的是专用短程通信（DSRC），由类似FCC和ISO的机构设立的标准。有

29、时候它会被描述成WiFi网络，因为可能使用到的一个频率是5.9GHz，这也是WiFi使用的频率。不过更准确地说，DSRC是类WiFi网络，它的覆盖范围最高达300米。V2V网络中的节点（汽车、智能交通灯等）可以发射、捕获并转发信号。网络上5-10个节点的跳跃就能收集一英里外的交通状况。这对多数驾驶过程来说都有足够的应对时间。46 第四节 车与外部的连接技术V2V技术V2V无线通信技术的原理如下：首先车辆要搭载拥有无线通信技术的终端（智能手机），车辆Wi-Fi（无线局域网）在有限的距离之内通过带有无线通信功能的移动终端进行相关设置。移动终端会将车辆前后左右正在行驶的其它车辆信息，比如具体位置，行

30、驶速度，移动方向等等各种行驶信息反馈给驾驶者。同时把该车辆的行驶信息与四周其它车辆共享。这样车主就能提前预知四周车辆的行驶状况，有效避免交通事故。当前的V2V系统可在每秒钟交换10次位置信息。收到的信息可以激活什么样的功能由汽车制造商在车辆上设定的功能决定。47 第四节 车与外部的连接技术V2V技术图7-4是V2V技术的一个示意图。48 第四节 车与外部的连接技术V2I技术二、二、V2I(vehicle-to-infrastructure)技术技术所谓V2I，即车辆与基础设施的信息交换技术。通过这种技术，汽车可以从路标、路灯等处获得信息，避免驾驶意外的发生。同时也可从交通管理系统中获取路况信息

31、和最佳路线。已有多家汽车企业也已开始进行V2I技术的研究开发和测试，并推动应用。V2I技术允许车辆与道路标志、交通信号进行信息交流，从中获取信息，同时也可以从交通管理系统获得宏观路况，并以此制定最合适的行车路线。美国公路交通安全局研究显示，这种技术结合V2V，可以大大减少交通事故。49 第四节 车与外部的连接技术基于专用短波通讯的V2P/V2M技术三三、基于专用短波通讯的基于专用短波通讯的V2P/V2M技术技术V2P（车对行人）及V2M（车对骑车者）技术的目的是基于专用短波通讯（DSRC）方式进行信息交换，防止车辆与行人和骑车者之间发生碰撞。V2P技术利用智能手机与周围车辆间的通信检测周边车辆

32、和行人状态，并同时向车辆驾驶员和行人发出音视频警报。行人智能手机的GPS确定位置，周围车辆在5.9GHz的短程通讯频带进行信息交互，通过实时信息交互获取的信息判断是否行人与车辆会发生碰撞。50 第四节 车与外部的连接技术基于专用短波通讯的V2P/V2M技术V2P系统主要用于检测司机视线无法波及到的情景，例如一辆车后或路边突然窜出的行人。智能手机应用检测行人位置、方向、速度，并通过短波通讯技术，获取周围车辆的位置、方向及速度，若系统计算后认为两者或多者保持原有状态继续运动会发生碰撞，则会在手机屏幕上弹出警告消息。V2M则是基于相似原理工作。这两项技术是继V2V/V2I后的拓展应用，此前V2X概念

33、主要是V2V和V2I。自动驾驶技术的最终目的之一是实现“零事故率”。当车辆与所有的道路使用者之间都能形成有效快速地“沟通”，并能及时报警和采取有效措施，是信息技术提供的一个实现这个目标有效的手段。51 第四节 车与外部的连接技术车辆与车联网的连接四、车辆与车联网的连接四、车辆与车联网的连接无线通信网络技术的迅速发展使车辆间通信(IVC)和公路车辆通信(RVC)在移动Ad hoc网络(MANET)中成为现实，这促使了车载自组织网络(VANET)的出现，VANET最初目标就是为了提升车辆行驶安全性和道路交通有效性，通过与移动互联网的连接，VANET又成为INTERNET在道路交通环境下的一个组成部

34、分。VANET是移动组织网络在道路交通环境下的应用，它具有移动组织网络自治性和无固定结构、多跳路由、网络拓扑的动态变化、网络容量有限、良好的可扩展性等各种特点。在VANET中，地理信息、信道质量、路径状态等都可以通过一定的方法和途径获得，它们对设计高效、可靠的传输控制协议具有重大意义。52 第四节 车与外部的连接技术车辆与车联网的连接VANET网络体系架构主要包含安全应用和非安全应用，安全应用主要用于传输与安全有关和通信指令等信息，非安全应用则传输娱乐相关的数据。这一体系有多种实现形式，其中被广泛认可的一种形式是上层标准为IEEE1609相关协议规定，下层标准则是IEEE 802.11p，如图

35、7-5所示。53其中IEEE1609.2主要负责安全服务，IEEE1609.3主要负责网络服务，IEEE1609.4主要负责IEEE 802.11p的多信道操作，即上层MAC标准的制定，而IEEE802.11p则负责下层MAC标准和物理层（PHY）标准的制定。第五节 车联网的应用车联网的主要技术优势一、一、车联网的主要技术优势车联网的主要技术优势 1.方便对车辆的统一管理。2.出行更安全、更便捷。3.出行生活更丰富多彩。4.加快相关产业的发展54 第五节 车联网的应用车联网应用领域二二、车联网应用车联网应用领域领域交通管理方面。智能停车场管理系统、智能收费系统、自动路径导航系统、智能车辆调度系

36、统、车辆监控系统、智能交通信号灯管理系统等。公共交通服务方面。智能公交车查询系统、智能收费系统等。物流运输方面。物流监测系统、智能车辆管理系统、货物实时监测系统等。公共安全方面。智能预警系统、疲劳驾驶检测系统、车辆状况监测系统、智能超速超载报警系统等。商业增值服务方面。视频会议、网络游戏、在线影音、数据下载、网络学习、网络办公等。生产制造营销方面。产品质量跟踪，客户分布，用户意见反馈等维护维修方面。远程故障诊断等。55 第五节 车联网的应用车联网应用案例三、三、车联网应用车联网应用案例案例 1.智能车联网货车智能车联网货车 星锐物联网3D物流车作为物联网物流车利用车联网思想提高城市物流配送交通

37、运输效率。在这个平台上，货主可以掌握就近物流车辆信息，直接向目标物流车发布配货请求。货物交付后，能对货物进行实时监控，特别是对农副产品、海鲜及特种货物的质量、温度等相关信息进行监控，保障货物的在路途上的安全性。物流企业能时刻掌握企业物流车辆的分布情况，对车辆进行有效调配，降低车辆空载、半载现象，提高物流效率。通过掌握实时道路信息和货源信息，这个平台则可以使物流车快速寻找到最合理的行驶路径，实现快捷的运输，降低运输成本。56 第五节 车联网的应用车联网应用案例1.智能车联网货车智能车联网货车 安得物流利用全球定位、地理信息系统、计算机视觉、模式识别、人工智能等技术，实现对运输过程中车辆和货物联网

38、，进行的有效管理与监控。该系统由车辆监控与管理、货物运输过程状态监控和无线数据传输部分组成，通过 3G 无线网络与主控中心管理系统实时通信。基于GPS的车载定位系统能够及时将货车的位置信息发送至公司总部的总控中心，由地理信息系统软件进行实时更新和显示；在货车驾驶室内架设摄像头，可监控行车过程中司机的精神状态，防止出现疲劳驾驶等；通过数据传输部分的无线网络，可将压缩后的监控视频和分析结果传输至总控中心备份保存。在车厢内部安装监控摄像头，在车辆出发时由特定权限的管理人员设置开启后，采用预先设定的相关模式与监控视频进行匹配，对可能的异常现象进行分析判别，将结果通过无线数据传输部分上传至控制中心。57

39、 第五节 车联网的应用车联网应用案例 2.不停车收费系统不停车收费系统 不停车收费系统(Electronic Toll Collection，简称ETC)是国际上正在努力开发并推广普及的一种用于道路、大桥和隧道的电子收费系统。5.8G产品应用于高速公路的电子不停车收费系统中，使广大的车主实现不停车付费。3.智能车载终端智能车载终端 车友在线CPND云导航这个概念是远峰科技提出的一个导航互联网络应用模式。车友在线是一个基于移动通讯网络3G技术和云计算技术的在线服务平台，为用户提供行车信息和服务。车友在线的功能包括：一键导航，实时路况，地图升级，在线搜索，好友指路，路书分享，道路救援等功能。58

40、第五节 车联网的应用车联网应用案例4.几款搭载车联网系统的车辆几款搭载车联网系统的车辆本田新思铂睿、XR-V、缤智搭载“智能屏互联导航系统”。东风雪铁龙C3-XR搭载CitronConnect车载互联系统。长安福特福睿斯和锐界搭载SYNC车载系统。广汽丰田全新凯美瑞搭载丰田G-BOOK智能副驾系统。上汽MGGT搭载最新inkaNet4.0系统。北京现代第九代索纳塔搭载第二代BlueLink车载信息娱乐系统观致汽车观致3都市SUV搭载观致逸云TM2.0版。吉利新远景搭载G-Link吉利手机交互系统。广汽传祺GA6搭载智慧传祺T-BOX手机远程安防系统。广汽菲亚特2015年款菲翔搭载U-Connect人机交互系统。奇瑞艾瑞泽3冠军版搭载Cloudrive1.0Lite智云娱乐行车系统。59