浅析车联网在无人驾驶汽车上的应用

周朝 郭淑清

摘要：车联网是实现无人驾驶的重要组成部分，也是未来智能交通系统的核心组成部分。因此，了解车联网在无人驾驶汽车上的应用是很必要的。本文首先阐述车联网的基本概念和车联网的关键技术，然后重点讨论车联网技术在无人驾驶汽车上的应用，并以具体实例进行深入剖析。最后得出车联网与无人驾驶汽车的完美结合，能够提高行驶效率和安全性，优化行驶路径，有效缓解交通压力。

关键词：车联网;关键技术;无人驾驶汽车

0  引言

近年来，在汽车行业快速发展的大背景下，“无人驾驶”、“车联网”等词汇频频应用到汽车行业，使汽车智能化趋势愈演愈烈。随着整车联网能力的增强，进一步向智慧城市的发展，自动驾驶感知和决策功能将从车上转移到路上基础设施，并且能够通过一定区域内集中控制实现所有车辆的自动驾驶，从而提升交通效率与安全性。

无人驾驶汽车作为一种新兴的智能汽车，其主要通过以计算机为主体的智能驾驶操作系统来实现无人驾驶，可视为道路智能机器人。通过车内各种车载传感器来感知车辆所在路况、地理位置、交通状况、障碍物位置等周围环境信息，计算机对接收到的信息进行处理并给出相应的指令，通过智能决策和路径规划按照一定的指令到达目的地，从而使车辆能够安全、可靠地在路上行驶。

准确来讲，无人驾驶汽车就是物联网的产物。而车联网作为物联网的一个分支，也作为汽车无人驾驶的核心之一，将两者的有机结合尤为重要。

1  车联网技术

1.1 车联网的概念  车联网的概念源于物联网，即车辆物联网。以行驶中车辆为感知对象，通过车载传感器等技术感知周围环境和行驶信息，借助新一代的通讯技术，实现V2X（即车与车、路、人、基础设施、服务平台）之间的网络连接和信息交互。从而显著提高无人汽车的整车性能和智能驾驶水平，为用户提供便利、高效、舒适、智能的驾驶体验的同时，也保证了安全的交通服务。另一方面也提高交通运行效率，缓解交通压力，使社会交通服务向智能化更近。实际上，车联网技术是多种高新技术的有机结合，是汽车与外界事物联系的纽带，通过汽车自组网与多种异构网实现V2X（車与车、车与路、车与人、车与云端等）的信息交互，实现汽车交通管理的智能化。

1.2 车联网的关键技术  只有掌握车联网的关键技术，实现V2X信息交互，才能有效地将车联网与无人驾驶技术紧密地有机结合。

①传感器技术。无人汽车实现智能操作离不开大量的数据支持，这些数据由车载的各种传感器进行采集，最终传输给中央处理器进行信息的融合、筛选、处理。各类传感器通过采集系统组成一个庞大的数据采集系统，动态采集一切车联网所需要的数据，如车辆位置、交通状况、障碍信息、环境参数等。经过计算机分析处理后作为各项业务数据为车辆提供优质服务。

②人机交互技术。目前车载导航娱乐终端不利于车联网的发展和应用，所以要开发一个开放、智能的车载终端平台，并且能搭载Android、iPhone、iPad等系统产品终端。人机交互技术包括语音识别、人脸识别等，可以为用户提供更为便捷的操作方式。

③RFID（射频识别）技术。作为网路通信中的一项关键技术，可以自动识别车辆、道路等对象，并对收集的数据进行融合，提取与交通拥堵和行驶安全的内容，便于路径优化和行驶安全控制。车联网采用有源RFID（更远的读写距离），具有主观感知、安全性好、使用寿命长、防水防磁、小巧轻便、数据储存量大优点。

将RFID运用于车联网技术中，能准确的将高速行驶的物体识别出来，并且迅速的读取相应的信息，便捷车联网中各车辆之间的信息共享和相互传输。RFID技术原理如图1所示。

④5G技术。5G网络弥补了传统移动通信网络存在的传输带宽不足、网络时延较大的缺陷，其具有高速度、低时延、大联接的优点。5G车联网与自动驾驶结合，可显著降低系统响应时间，进一步提升整车的性能，提高信息传输的精准性和降低对高精度传感器的依赖，从而降低成本。同时5G网络为无人驾驶和车联网技术提供了更广阔的平台，能够有效的提高无人车的智能化和探测的精准度，从而降低交通事故发生率。

⑤大数据与云计算。大量数据被采集后，车联网系统通过云平台软硬件，进行数据快速传递和实时处理，完成精准的信息反馈，以便对突发事故进行路线的调整规划，为用户提供更加合理的路线。例如，传统的导航几乎就是基于一条静态道路的数据分析，但实际道路路况绝大多数都是动态变化的，因此不符合无人驾驶汽车的要求。而基于云计算的“云导航”能够实现对动态道路的导航。

⑥信息安全技术。车联网的应用伴随着大量数据的传输，显示了用户和车辆的个人信息，存在着潜在的安全隐患。车联网的安全防护环节众多，包括终端设备和通信设备间的信息传递安全防护、数据、功能安全防护、云端管理和信息平台的管理安全防护，同时还保护用户的个人隐私，防止网络攻击，确保数据传输的准确性和安全性。3车联网在无人驾驶汽车上的应用车联网实际上是无人驾驶汽车、智能汽车发展基础配套设施，也是实现智能交通的必要前提，是实现真正的无人驾驶的基础和关键技术。整个过程由车辆位置、速度和路线信息、环境参数、道路拥堵、事故信息及各种多媒体应用领域等重要信息组成，并且通过大数据和云计算完成信息的处理，实现网络化交互性控制。

无人驾驶汽车在行驶过程中与交通设施之间的信息交换是双向传递的。无人驾驶汽车收到交通信号灯指示的同时，主动向智能交通信号灯发出行驶请求，中央信息系统可根据请求指令，结合当前交通状况做出相应的反馈调整指令，并且通过交通信号灯中的LED阵列传递到无人驾驶汽车的智能系统，智能系统根据当前路况及时规划出一条最优行驶路线。

当无人车发生交通事故时，车内的车联网系统可将人员伤亡情况、事故严重程度、事故发生地等重要数据进行保存，并且发送到中央信息系统，为救援工作提供保障。

通过以上案例可以看出，车联网技术应用到无人驾驶汽车上，可以有效的缓解交通压力，优化行驶路线，缩短路途时间，提高运行效率，同时保证行驶的安全性。另外车联网也为无人驾驶汽车发生事故时提供相应的安全保障。

因此，在技术上，可以说车联网为无人驾驶作了铺垫，是实现无人驾驶的重要环节。近几年来，车联网及其相关技术的发展，为用户更安全高效到达目的地提供了保障，显著提高了车辆的智能化，而这也为无人驾驶技术的发展和完善打下了基础。车联网是无人驾驶的基础，车联网与无人驾驶技术的有机结合是实现真正意义上的无人驾驶的关键所在，如果没有车联网，无人驾驶是不可想象的。无人驾驶反过来又促进车联网技术的不断提升和成熟，可以说二者相辅相成、互相促进。

2  结论

本文对车联网概念、车联网关键技术以及在无人駕驶汽车上的应用进行了分析，通过分析得知，车联网是无人驾驶的基础，同样也是实现无人驾驶智能化的核心。车联网技术与无人驾驶的结合，实质上是无人驾驶汽车在自身智能化的基础上与网络互联，实现V2X的网络互联，实现无人驾驶汽车与外界信息的交流。两者结合可有效地降低安全隐患，优化行驶路线、减少行车时间、提高行车效率，最终引领汽车产业的迅猛发展。

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