周連明
(上海知豆電動車技術有限公司 201821)
車聯(lián)網(wǎng)是在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展基礎上衍生出的分支,車聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)也是受到人們的普遍關注,其對汽車的發(fā)展起到了積極的推動作用?;诨ヂ?lián)網(wǎng)環(huán)境下,汽車的智能化發(fā)展實現(xiàn)了信息化和工業(yè)化的深度融合,同時也是汽車行業(yè)未來的發(fā)展趨勢。
所謂車聯(lián)網(wǎng),其為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個分支,而物聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)概念為基礎進行發(fā)展的一種物物相連性的互聯(lián)性網(wǎng)絡。由于物聯(lián)網(wǎng)具有顯著的特征,其已經(jīng)逐漸深入到人們的生活中,比如電器、汽車、辦公、安防和通信的設備等,都涉及到物聯(lián)網(wǎng)的應用。而車聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的重要分支,也是近年來五大新興產(chǎn)業(yè)其中之一,有效的實現(xiàn)了信息化和工業(yè)化的深度融合,對道路交通行業(yè)的發(fā)展也具有重要意義。
車聯(lián)網(wǎng)傳統(tǒng)定義為在車輛中裝載電子標簽,借助無線射頻的識別技術,在信息網(wǎng)絡平臺中對車輛屬性信息、靜態(tài)和動態(tài)信息實現(xiàn)提取與利用,同時按照不同功能的需求來對車輛運行狀態(tài)實現(xiàn)有效監(jiān)管,并進行綜合服務的系統(tǒng)類型。但車聯(lián)網(wǎng)經(jīng)過不斷的發(fā)展,其概念也在不斷完善,現(xiàn)階段車聯(lián)網(wǎng)主要是將車載移動互聯(lián)網(wǎng)、車內(nèi)網(wǎng)以及車際網(wǎng)等當作基礎,按照相應通信的協(xié)議以及數(shù)據(jù)交互的標準,來對車和其他物體間實現(xiàn)無線通訊與信息交換[1]。
據(jù)了解,2017年我國車聯(lián)網(wǎng)用戶規(guī)模達到1 780 萬人,已成為全球最重要車聯(lián)網(wǎng)市場。相關數(shù)據(jù)表明,當前全球聯(lián)網(wǎng)車輛數(shù)量約為9 000 萬輛,預計到2020年將增至3 億輛左右,到2025年則將突破10 億輛。
在現(xiàn)階段汽車行業(yè)發(fā)展中,人們對汽車行業(yè)的要求也在發(fā)生變化,最為顯著的就是對汽車的智能化發(fā)展需求更加廣泛,因此這也進一步加速了汽車的智能化發(fā)展。很多汽車逐漸實現(xiàn)了和互聯(lián)網(wǎng)連接、智能化辦公、導航定位、輔助駕駛和移動通信等功能,這也使得汽車不僅僅為簡單的交通工具,也使其成為了信息化和娛樂化的平臺[2]。
車聯(lián)網(wǎng)不僅推動了汽車向智能化方向快速發(fā)展,也使得汽車除了借助云服務平臺和互聯(lián)網(wǎng)進行連接外,還能夠實現(xiàn)車與車之間進行信息的交互與共享。車與車的互通,能夠促進提前預知前方的路況信息,同時還能夠實現(xiàn)主動性的安全預警。
比如,車速報警或車距報警等提示。如果大型車輛對后視鏡視線產(chǎn)生了遮擋,通過車與車之間信息的共享,能夠幫助車主對前方的道路以及車輛信息進行實時了解。
另外通過路面信息、網(wǎng)絡信息以及衛(wèi)星定位信息的配合,能夠實現(xiàn)對路況情況、加油站位置、排隊時間以及停車場車位等信息進行掌握。同時車載電腦還能夠搭配智能化觸控式操作系統(tǒng)以及自動化識別系統(tǒng)等,為人們提供豐富的駕駛交互途徑,以及提供車輛駕駛控制、舒適控制、智能化辦公和多媒體娛樂控制等系統(tǒng)。
據(jù)相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計,車聯(lián)網(wǎng)用戶的滲透率已經(jīng)超過了30%,新車的駕駛輔助系統(tǒng)(L2)的搭載率也超過了30%,聯(lián)網(wǎng)車載信息服務終端的新車裝配率超過了60%。
在車輛位置的跟蹤系統(tǒng)中,主要借助實時無線性自組織的網(wǎng)絡,通過有著RF 收發(fā)傳感器的節(jié)點裝置來對車輛位置進行跟蹤,并對車輛位置的信息進行系統(tǒng)化存儲與管理,通過位置跟蹤系統(tǒng)服務器各種接口與無線網(wǎng)絡連接,實現(xiàn)對車輛定位結果的查找。這種車輛定位跟蹤系統(tǒng)通過服務器對車輛發(fā)送實時位置信息,并沿著相應路線進行固有傳感器的節(jié)點安裝,從而構成相應的無線網(wǎng)絡,因此其能夠將相應的信息顯示于車輛屏幕中,還可以進行日志與報告的創(chuàng)建與管理。
收集到的網(wǎng)絡信息會被發(fā)送至宿節(jié)點中,而宿節(jié)點和服務器借助串行的接口實現(xiàn)通訊,與總線相連接的傳感器相關節(jié)點,通過車輛的移動就構成了車聯(lián)網(wǎng)內(nèi)車輛定位跟蹤信息系統(tǒng)。對車輛位置的跟蹤信息會存儲于數(shù)據(jù)庫內(nèi),能夠對相應車輛過去與目前位置進行查詢。傳感器的節(jié)點能夠在服務器中對車輛定位信息進行顯示,并通過連接單元對信息進行接收。
在車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,與無線網(wǎng)絡進行結合實現(xiàn)了車輛定位的跟蹤信息系統(tǒng),在對車輛位置進行跟蹤后,其接收消息在無線性自組織的網(wǎng)絡內(nèi)進行應用,從而實時地圖內(nèi)的標注,實現(xiàn)車輛位置信息的跟蹤和實時交互[3]。
對于車輛感知技術來說,主要借助各種類型的傳感器來對信息進行收集,幫助駕駛員感知和了解車輛的外部情況,同時還能對車輛的內(nèi)部運行情況進行感知與預警。對外部環(huán)境感知主要包括視覺感知和距離感知。
其中視覺感知主要由一個或者多個攝像頭構成,能夠為駕駛員提供直觀視覺效果,特別是駕駛員所不能觀察到的死角位置;距離探測主要借助激光測距或微波測距雷達來實現(xiàn),借助雷達對車輛和周圍的障礙物距離進行掌握,且距離探測的雷達按照探測的距離不同可分成短、中、遠等類型。
短距離的探測是對側面車輛或障礙物距離進行測量;中距離的探測是對車尾方向的障礙物距離進行探測;遠距離的探測是對車輛前方以及障礙信息進行探測。
通過車輛對信號準確感知,能夠對車輛地理位置信息進行準確定位,同時還能夠直接獲取物體的三維立體信息,其對環(huán)境中光照變化不敏感,可以為行車提供路線導航和安防等作用[4]。但是其也存在一定的缺點,并不能對沒有距離差異性的平面目標信息進行感知,同時也不能對色彩信息以及大體積信息進行獲取,不便于車載集成。
借助縮微智能車的試驗平臺來對環(huán)境感知方案進行驗證,通過TK1 處理模塊以及傳感器的接口,將CUDA 對相機視覺圖像進行處理,并對激光測距的掃描數(shù)據(jù)進行分析,來對車道、障礙物、交通信號以及可行駛區(qū)域進行檢測。再通過串口對GPS 模塊、慣性測量單元、轉向角以及輪速檢測等傳感器進行整合。
安全預警系統(tǒng)主要是借助現(xiàn)代通信與信息采集技術,對緊急救援系統(tǒng)進行事件處理前的識別、檢測和通告等。安全預警系統(tǒng)主要包括信息的采集、傳輸、處理和發(fā)布等。信息的采集主要是進行信息的搜集網(wǎng)建設,包含點、線、面的道路系統(tǒng)信息收集,能夠對緊急事件進行及時發(fā)現(xiàn)和傳遞。其類型主要有車流量、車輛檢測、速度檢測、停車檢測、超速檢測和道路擁擠狀況等,然后對這些信息進行傳輸。
在信息的傳輸中,需要按照緊急信息性質(zhì)和特征對傳輸?shù)姆绞竭M行確定,如果是大數(shù)據(jù)的信息傳輸,一般使用專用的光纜進行。在信息傳輸后就需要對信息進行處理,信息處理中需要對參數(shù)、路況、天氣和道路維護情況進行綜合性分析,并確定其預警信息內(nèi)容和發(fā)布方式。
對于預警信息發(fā)布主要有直接發(fā)布和間接發(fā)布2 種情況,一般天氣信息和交通信息是直接發(fā)布,交通事件和道路的維護信息等是間接發(fā)布[5]。
綜上所述,基于車聯(lián)網(wǎng)的汽車智能化發(fā)展已經(jīng)取得了不錯的成績,鑒于車聯(lián)網(wǎng)對汽車智能化發(fā)展的促進作用,還需要對其進行不斷的探索和研究,從而更好的實現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)下的汽車發(fā)展,這也是其行業(yè)發(fā)展中需要重點研究的內(nèi)容。