什么是車聯(lián)網(wǎng)

1、車載物聯(lián)網(wǎng)是一項(xiàng)新興技術(shù)，可以大幅提高未來交通系統(tǒng)的安全和效率，并將車輛連接到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。車載物聯(lián)網(wǎng)能夠在行駛中的車輛之間建立無線通信，也能夠在過路車輛和路邊基站之間建立無線通信。利用多跳轉(zhuǎn)發(fā)的方式，車載網(wǎng)絡(luò)能夠讓兩個在信號范圍之外的車輛也建立通信連接。車載網(wǎng)絡(luò)將成為未來智能交通系統(tǒng)的重要組成部分。1車載物聯(lián)網(wǎng)概念車載物聯(lián)網(wǎng)是一項(xiàng)新興技術(shù)，可以大幅提高未來交通系統(tǒng)的安全和效率，并將車輛連接到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。車載物聯(lián)網(wǎng)能夠在行駛中的車輛之間建

2、立無線通信，也能夠在過路車輛和路邊基站之間建立無線通信。利用多跳轉(zhuǎn)發(fā)的方式，車載網(wǎng)絡(luò)能夠讓兩個在信號范圍之外的車輛也建立通信連接。車載網(wǎng)絡(luò)將成為未來智能交通系統(tǒng)的重要組成部分。當(dāng)前的智能交通系統(tǒng)嚴(yán)重依賴于預(yù)先部署的基礎(chǔ)設(shè)施。例如，嵌入路面的電磁感應(yīng)器，部署在主要道路交叉口的交通攝像頭，高速公路收費(fèi)口安裝的射頻標(biāo)簽(RFID)讀取器。通常，一個收集和發(fā)布交通信息的典型過程如下：首先，路面?zhèn)鞲衅鲗嚵鞯乃俣?、密度進(jìn)行檢測，然后上傳到城市交通

3、中心。經(jīng)過數(shù)據(jù)處理之后，流量報告可以通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)傳遞到用戶的手機(jī)。這樣來傳播與位置相關(guān)的信息是一個昂貴和低效的方式，因?yàn)橥ǔＰ畔⒃春托畔⑾M(fèi)者的實(shí)際距離只有幾百米遠(yuǎn)。車載網(wǎng)絡(luò)的短距離通信能力將會改變這種傳統(tǒng)的智能交通系統(tǒng)的通信模式，以更直接的方式幫助信息的產(chǎn)生、傳播和消費(fèi)。本質(zhì)上車載物聯(lián)網(wǎng)是一個巨大的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。每一輛汽車都可以被視為一個超級傳感器節(jié)點(diǎn)。通常一輛汽車裝備有內(nèi)部和外部溫度計(jì)、亮度傳感器、一個或多個攝像頭、麥克風(fēng)、超聲波

4、雷達(dá)，以及許多其他裝備。此外，未來的汽車將配備一個車載計(jì)算機(jī)、GPS定位儀和無線收發(fā)裝置。這使得汽車之間，以及汽車和路邊基站之間能夠無線通信。這種前所未有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對整個世界的感知與控制能力，并可以讓信息在本地產(chǎn)生和共享，不必涉及龐大的基礎(chǔ)設(shè)施。未來的汽車和車載網(wǎng)絡(luò)為人們提供了一系列應(yīng)用。車載網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用可分為4個類別。(1)安全應(yīng)用安全應(yīng)用包括碰撞預(yù)警、電子路牌、紅綠燈警告、網(wǎng)上車輛診斷、道路濕滑檢測等。通常這類應(yīng)

5、用利用短距離通信實(shí)時性的特點(diǎn)來為司機(jī)提供即時警告。(2)效率應(yīng)用效率應(yīng)用包括城市交通管理、交通擁塞檢測、路徑規(guī)劃、公路收費(fèi)、公共交通管理等。這類應(yīng)用致力于改善公眾和個人的出行效率。(3)商業(yè)應(yīng)用商業(yè)應(yīng)用包括基于位置的服務(wù)，將帶給人們巨大的商機(jī)。這些商業(yè)應(yīng)用的種類繁多，如，最近的餐館、最便宜的加油站、商場促銷信息等。這些可能的商業(yè)應(yīng)用將為服務(wù)業(yè)帶來新的競爭手段(4)信息娛樂應(yīng)用信息娛樂應(yīng)用包括視頻和音樂共享、基于位置的餐廳評論、拼車、社交

6、網(wǎng)絡(luò)等。實(shí)際上，信息娛樂的一些應(yīng)用，如福特SYNC和起亞UVO，已成為當(dāng)前汽車市場的一個引人注目的亮點(diǎn)。信息娛樂系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化將是必然趨勢。在車載網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程中，有4類參與者將起到積極的作用。4類參與者為政府、汽車載網(wǎng)絡(luò)所獨(dú)有的特性給人們提來了前所未有的挑戰(zhàn)，然而，與此同時，這些特性也使人們能夠從與以往不同的角度去思考和解決問題。車載網(wǎng)絡(luò)分3層：鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。各網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層面臨不同的挑戰(zhàn)。3.1鏈路層面臨的挑戰(zhàn)在鏈路層，面臨的主

7、要挑戰(zhàn)是如何使鏈路層協(xié)議適應(yīng)獨(dú)特的車輛運(yùn)行環(huán)境，使鏈路層獲得最佳性能。鏈路層協(xié)議包括3個主要設(shè)計(jì)目標(biāo)：響應(yīng)能力、可靠性和可擴(kuò)展性。首先，鏈路層協(xié)議需要能夠?qū)π诺罈l件和車輛的移動性快速響應(yīng)，同時協(xié)議的可靠性和可擴(kuò)展性對與安全相關(guān)的應(yīng)用也起著重要的作用。一些傳統(tǒng)的鏈路層協(xié)議的設(shè)計(jì)方法，如無線接入點(diǎn)(AP)握手、媒體訪問控制(MAC)層超時管理、地址解析協(xié)議(ARP)超時等，在高速移動的車載環(huán)境中已顯示出低下的性能。這些傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法通常會導(dǎo)

8、致增加的啟動延時、未充分利用的帶寬，以及帶寬的不公平分配。實(shí)際上，可擴(kuò)展性和可靠性在一定程度上互相影響，互相作用?？煽繌V播技術(shù)也是重要的研究問題之一。目前的可靠廣播技術(shù)一般包括重復(fù)廣播、合作式傳遞、發(fā)射功率自適應(yīng)等?？煽啃院涂蓴U(kuò)展性仍然值得進(jìn)一步深入研究，特別是針對車輛安全系統(tǒng)的應(yīng)用，因?yàn)樽罱K用戶對車輛安全系統(tǒng)要求很高。3.2網(wǎng)絡(luò)層面臨的挑戰(zhàn)在網(wǎng)絡(luò)層，面臨的主要挑戰(zhàn)是建立一個新的路由模式，以促進(jìn)車載網(wǎng)絡(luò)的信息傳播。在過去10年中，無線自

9、組織網(wǎng)絡(luò)方面得到廣泛研究。特別是，研究人員為車載網(wǎng)絡(luò)提出了許多具有環(huán)境自適應(yīng)能力的路由協(xié)議，如MDDV和VADD。這些協(xié)議利用車輛的移動性，通過GPS定位技術(shù)、數(shù)字地圖技術(shù)，在車載網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中提高數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)性能。從本質(zhì)上講，這些協(xié)議都是針對以數(shù)據(jù)包為基本單位而設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)包在從源到目的地的整個轉(zhuǎn)發(fā)過程中都保持不變。然而，這種基于分組轉(zhuǎn)發(fā)的模式已不能適應(yīng)以信息為中心的應(yīng)用需求。首先，對于某些應(yīng)用轉(zhuǎn)發(fā)路由沒有明確的數(shù)據(jù)源和目的地。信息由某些節(jié)

10、點(diǎn)共同產(chǎn)生，然后傳遞給另一些節(jié)點(diǎn)。其次，信息在傳遞的過程中會被修改。如在交通阻塞的檢測中，每部車都能產(chǎn)生交通擁塞報告，而這個報告可以和其他臨近的車輛產(chǎn)生的報告相融合。所有向擁塞地點(diǎn)行駛的車輛是這些報告的接收者。在這類應(yīng)用中，人們事先并不知道什么時間、什么地點(diǎn)、哪些車輛會產(chǎn)生報告，人們也不知道誰會成為接收者。有一些基于分組轉(zhuǎn)發(fā)的路由協(xié)議，例如多播技術(shù)和基于位置的廣播技術(shù)，能夠部分解決這類應(yīng)用的需求。然而，從本質(zhì)上講，人們需要一個新的路由模