简介:众所周知，交通问题一直以来都是一个很棘手的问题，交通阻塞，交通事故就像两座大山矗立在人们面前，但是利用物联网技术就能很好的解决这一难题。通过在每辆车上安装加速度传感器，超声波传感器，Zigbee传感器等，使得交通信息采集利用率大大提高，交通信息共享程度显著增强，利用电脑智能控制明显改善交通拥堵状况，并且减少事故率，真正实现无人驾驶，安全驾驶。
关键词：物联网、车联网、传感器、RFID、GPS、Zigbee
一．研究意义
运用物联网技术，实时监控所有车辆的各种信息，总部通过对信息进行汇总和分析，使得交通信息采集利用率大大提高，交通信息共享程度显著增强，从而做到智能调控；客户端实时接收本车数据、车间数据与路况信息等，从而实现智能驾驶。
GPS（Global Positioning System）可以理解为一个点对应N个点，展开来看就是一个面，但是都要通过一个点来沟通，这样就显得非常被动。而把这N个点联结成一个整体，再加上GPS或者北斗等导航系统，就能使这个面构成一个体，从而上升了一个维度，大家都知道上升一个维度意味着什么——一场革命，一场技术革命。
二．研究现状
2007年正式提出“车联网”概念。
2010年11月12日至27日广州亚运会期间，80多台安装着G-BOS设备的苏州金龙智慧客
车投入服务。
2011年12月18日，杭州鸿泉数字设备有限公司与陕汽联合研发的天行健车联网服务系统正式发布。
2013年2月25日至28日，华为在移动世界大会上展出了DA3100汽车在线诊断系统。
2013年4月11日，国内首个“智能驾驶与车联网实验室”在重庆科技研究院揭牌。
截止2013年大部分车联网依旧停留在GPS+GPRS的层面上，由于在感知层面做得还不到位，并非真正的车联网。
三．研究方法
在车辆上安装速度传感器，通过单位时间内轮转圈数得出单位时间位移从而实时监测速度。
在车前后左右各安装一个（根据单个传感器覆盖范围进行调整）加速度传感器，根据力的大小判断是否为碰撞及碰撞程度，若超出某一规定值或者传感器损毁则可初步判定为交通事故上传指挥中心。
在车前后安装摄像头传感器，通过图像变化实时监控前后车距，在倒车或者距离障碍物过近时发出警报并且告知附近车辆。
在车上安装GPS或者北斗导航系统，对车的位置进行实时监控（包括地理坐标，所处街道等）。
在车辆上安装接收器，接受来自其他车辆发来的信息，接受来自指挥中心发来的信息，并做解密分析等处理。
在车前风挡玻璃处贴RFID（Radio Frequency Identification）标签，在进入大门或者停车场等场所时，由扫描仪扫描此标签，确定该车身份，并通过指挥中心调取该车实时信息（也可直接接受其Zigbee传感器发出的信息）。
在车辆上安装Zigbee传感器，利用其低成本的特点，基本可以实现覆盖全部车辆；虽然Zigbee传输距离短（10-100m）但是利用其自组网特点，可以实现信息在车间传输，并最终上传至指挥中心（当然也可使用3G网直接上传）；低功耗（2节5号电池可支持一个节点工作6~24个月）使其不仅在汽车发动时可以使用电瓶为其供电，更能在汽车熄火其他传感器都停止工作时继续工作，充当一个数据传输节点；低功率使其在被广泛应用后不会因为数量太多而造成严重的电磁辐射。
四．技术难题
1. Zigbee传输距离太近，如果某辆车100m半径内没有其他车，那么它就被孤立了，只能通过传统的2G/3G上传数据给中心，而不能直接与其他车进行数据共享，这就要求我们在该技术投入使用之后，进行一段试验期，然后根据概率等数学分析，在某些地方增设固定zigbee传感器节点；
2. Zigbee虽为较高频率，传输速率也让人可以接受（250KB/s），但是一旦增加了自组网功能，就要花很大精力去做路由查询，路由查询的复杂程度取决于节点数量，随着节点数量的增加，路由查询复杂程度迅速上升，如果各节点通信数据量大，整体的通信效果就要打折，因此数据大多都要以字符型传输而不能以视频的形式传输（简而言之就是带宽不够）；
3. Zigbee为2.4GHz电波，在传输过程中损耗小，但是绕射能力差，穿透能力差，有较强的方向性要求，因此这是它在高楼林立的城市里最大的瓶颈，由此便出现了433MHz无线智能自组网等新产品。它可以适用于2公里内移动电通信和500m内障碍物现场通信，并能自组成网，但是由于它刚刚问世，因此还未得到广泛应用和实践。
4. 隐私问题，每个网内成员都能实时了解其他网内成员的信息，这在某种程度上践踏了他人的隐私，应有相关标准或者规定限制这一行为，或者把某些内容加密处理。
五．预期效果
车与车，车与中心，通过庞大的网络彻底联结成一个整体，每个个体都不仅仅被动的接收数据，而是无时不在上传数据，这也符合我为人人，人人为我这个和谐社会的时代潮流。今后我们出行系统会自动根据大家反馈的信息给出最佳行进路线，在车距过小或者车速过快对自己或者附近车有威胁时，自动报警提示自己和附近车辆，甚至红绿灯也可以根据车流进行智能调整。相信不久后的未来，在所有瓶颈都被清除之时，让节点覆盖率达到全球，那么无人驾驶时代也就到来了。虽然道路是曲折的，但是前途是光明的，让我们一起去为了那一天而奋斗吧！
六．参考资料
百度百科——车联网
百度百科——Zigbee
百度百科——GPS
百度知道——433M智能自组网与Zigbee
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