车联网的关键技术及研究情况分析

摘 要 我国科学技术和汽车行业正在快速发展，社会逐渐进入到了一个时代——车联网时代。车联网是物联网技术在交通系统领域的主要应用，是汽车产业现代化、绿色化、通信化、与安全发展的技术支撑。本文主要从车联网的内涵、结构、关键技术及应用方面对车联网加以分析。

关键词 车联网;无线通信技术;智能车载

前言

车联网的产生受益于我国汽车行业的快速发展，车辆网可以有效解决汽车在行驶过程中出现的各种问题，能够智能化分析并给出最佳解决方法。当然，产业升级，技术先行，车联网的发展离不开核心技术的不断创新，核心技术构成且丰富了车联网的架构与功能。大力发展车联网，有利于缓解目前存在的堵车和行车安全等各种问题，同时，车联网在车辆上的多元化应用，也为人们的行车提供了便利。

1 车联网基本情况

1.1 定义

车联网主要指：车辆上的车载设备通过无线通信技术，对信息网络平台中的所有车辆动态信息进行有效的利用，在车辆运行中提供不同的功能服务。可以看出，车联网属于一个巨大的交互网络，通过技术共享信息，以达到有效监管车辆的目的，实现车辆与行人的协同配合。

1.2 发展

2010年，“车联网”（Internet of Vehicles）首次被提出，因此2010年也被称为车联网元年。当然在我国，车联网也在不断发展。首先在2011年，车联网被列入重大专项。在2010-2014年间，颁布了一系列相关政策，对推动车联网的快速發展起到了重要作用。2017年颁布了《国家车联网产业标准体系建设指南（智能网联汽车）》，这使得我国车联网整个产业在不断的发展与完善[1]。

2 车联网结构分析

在车联网的结构中，主要包括了三个层次，从高到低分别为应用层、网络层和采集层[2]。

2.1 应用层

应用层在整个车联网当中处于最高层次，地位相当于人体的“躯体”，它能够获得互联网当中的实时数据，并且进行反馈。它不断推动车联网技术的创新与发展，并且为用户提供各种信息，如交通状况、定位导航和预约服务，与此同时还实现了各种管理功能，如交通、安全行驶、计费和消息发布等的各种管理。

2.2 网络层

网络层主要是对信息进行汇总整合，相当于人体的“大脑”，它通过互联网等网络形式，将车与车之间彼此联系，实现信息的共享。如今汽车的数量不断增加，使得相关数据也在不断的增加，而这些数据也是目前人类研究的一大热点问题。网络层则可以对这些数据进行存储和分析处理，最后得出各种不同的结论。简单来说，网络层的主要功能是信息传输、智能互联和网络管理。

2.3 采集层

顾名思义，对于信息和数据进行采集，相当于人体的“神经末梢”，它通过传感器，采集当前车辆运行状态、车辆所处道路环境以及司机的驾驶行为等，为数据分析提供数据的支持。

3 车联网关键技术

车联网是一个庞大的交互网络，应用过程中涉及了多门不同学科的内容，这些内容共同支撑着车联网的运行。

3.1 识别技术

包括语音、视频图像和射频的识别。主要是运用无线射频信号来对物体进行识别的技术，不会对人体和物体产生不良效果。目前，多数汽车已经推出车载多媒体交互系统，通过识别技术对车辆进行控制。通过语音，可以使驾驶员更好的行驶汽车，避免出现突发情况而眼睛和双手反应不及时，保证车辆的安全行驶。同时，还可以通过视频图像获得行驶车辆和附近交通的相关信息，提高行驶效率。而射频是一种非接触式的自动识别技术，在识别过程中进行了双向的通信，同时进行数据的交换，最后进行各自识别。

3.2 传感网络技术

车联网提供的服务，是基于大量数据的前提下，而数据的来源则是通过传感网络技术。通过各类传感器将信息进行采集，并且组成一个由数据构成的庞大系统。这个系统在车辆上采集大量的数据，比如车辆的状态信息和交通状况等。当大量的传感器收集到各种数据以后，对数据进行分析，满足不同个体所需的个性化信息，为车辆提供服务。

3.3 卫星定位技术

对于车辆来说，定位与导航是重要的内容之一。而目前卫星定位技术全世界正在不断发展，确定车辆当前所处的位置，以及为目的地提供路线引导的导航作用，都是通过开启GPS来获得信息。车联网的发展离不开卫星定位技术的发展。而我国目前北斗系统正在日渐完善，相信我国车联网技术也将会发展愈发完善。

3.4 无线通信技术

无线通信技术主要有专用短程通信、WiFi、蜂窝网络和ZigBcc[3]。当通过传感器获得相关数据后，数据需要输出才能得到分析，而分析后的数据同样需要返回到车辆终端，这里需要的就是无线通信技术。由于车辆大多时刻处于移动状态，数据的传输只能通过无线通信技术来传输，无线通信技术的重要性可见一斑。

3.5 大数据分析技术

通过传感器获得的数据庞大且复杂，处理过程繁杂且不便。而大数据分析技术则是通过计算机与互联网对信息进行处理的一种技术，目前已经广泛应用在车辆网等各个方面。大数据分析技术一直在发展，更推动车联网技术的不断进步与完善。

4 车联网应用分析

4.1 智能交通系统

从车联网关键技术中可以看出，车联网将智通交通技术融合到传统的联网技术，运用各种先进的技术在交通实践之中，最终达到协调人、车和交通的目的。而这些技术使得交通更加智能、方便和快捷。智能交通系统的应用有智能停车场、违章记录和车辆调度管理等[4]。

4.2 智能车载系统

如广播音乐、倒车辅助等系统，都属于智能车载系统。车联网的技术支持提供了数据，有利于智能车载系统的使用。而车联网业务的主要使用者也是智能车载系统，支撑车联网的不断发展。

4.3 紧急救援系统

车辆在行驶过程中，难免发生一些突发的状况，此时就可以通过紧急救援系统来发出紧急信号，而服务中心接收到这种紧急报警信号以后，可以通过卫星定位技术来对车辆位置进行精准定位，并且通知相关救援机构进行救援。这节省了时间，提高了救援效率，也能够减少人员的伤亡。

5 结论

车联网的发展为现代社会生活提供了很大的便利，车联网在解决堵车、提供位置信息等方面产生了明显的积极作用。我国应大力发展车联网相关技术，这不仅有利于智慧生活，同时也能使我国在世界技术竞争中获得优势。发展车联网，也应在根据如今的情况进行合理的改进与创新，使之更好的为人类提供便利的生活。

参考文献

[1] 翟冠杰.车联网体系结构分析及关键技术应用探讨[J].电子测试，2018（23）：76-77.

[2] 王雷，王传磊.车联网及关键技术的应用分析[J].物联网技术，2018，8（7）：63-65，68.

[3] 易斌.车联网关键技术及其发展趋势分析[J].汽车维修与保养，2018（6）：86-87.

[4] 张亚茹.基于车联网大数据分析的实时路况信息系统关键技术研究[D].南京邮电大学，2017.

作者简介

胡越鹏，中级工程师，汽车研究方向。