车联网及车联网感知技术 教学PPT课件.pptx

车联网车联网概念引申自/item/%E7%89%A9%E8%81%94%E7%BD%91物联网（Internet of Things），根据行业背景不同，对车联网的定义也不尽相同。传统的车联网定义是指装载在车辆上的/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E6%A0%87%E7%AD%BE电子标签通过/item/%E6%97%A0%E7%BA%BF%E5%B0%84%E9%A2%91无线射频等识别技术，实现在信息网络平台上对所有车辆的属性信息和静、动态信息进行提取和有效利用，并根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管和提供综合服务的系统。全球卫星导航系统GNSS应用的普及，尤其是我国的北斗卫星导航系统BDS的应用，使车联网上了一个新的台阶，可以对车辆进行导航、定位和跟踪管理。一、车联网的概念车联网的定义很多，综合现实和预测未来的发展应该有以下含义。车联网是以车内网（车载网）、车际网、车载移动互联网、车载全球卫星导航系统、车载无线识别技术、道路无线通信网等技术为基础。在车与车、车与路、车与行人、车与交通管理部门、车与服务信息建立无线通信和信息交换，以实现智能交通管理控制、车辆智能化控制和智能化动态信息服务的一体化网络。车联网是物联网在智能交通领域的应用和延伸。车际网：车与车不依赖车辆以外的无线通信网络，可以和前后左右一定范围内的车辆自动建立无线电通信联系，并可联网实时随动控制，达到鱼群效应。车载移动互联网：车辆集成有3G/4G/5G移动通信模块。车载无线识别技术：可以和道路识别点、交管移动识别点（车）建立相互识别关系。道路无线通信网：在道路上间隔一定的距离设置的道路无线通信点，可以自动向行驶车辆发出交通安全无线信号，包括该路段的警示，限速和其他控制信号。道路无线通信点可以用无线和有线结合、移动通信网络和专网结合、无人区和卫星通信结合的方式，连接成网。车与行人：未来的行人，随身携带的智能手机上集成有交通安全识别模块，儿童和老人可以携带交通安全识别IC卡，在一定距离内可以自动向行驶车辆发出RFID识别警示信息二、车联网与物联网的关系与物联网相比，车联网有一些自己的特点：1）车联网当中的网络结点以车辆为主，这就决定了车联网的高动态特性。与一般的物联网相比，车联网当中的汽车节点移动速度更快、拓扑变化更频繁、路径的寿命更短。2）与一般的物联网相比，车联网当中的车辆结点间的通信受到的干扰因素更多，包括路边的建筑物、天气状况、道路交通状况、车辆的相对行驶速度等。3）车辆作为移动的网络结点，具有稳定的电源供电和装备空间。4）车联网对网络的安全性、可靠性以及稳定性要求更高。三、车联网的体系结构当前的车联网还没有一种广泛认同的网络体系结构，可以简单地将车联网分为感知层、网络层和应用层。1．感知层车联网感知层也称为传感器层，可分为车载传感器、道路和空中传感器。1）车载传感器。如车辆速度和车辆状况等传感器，车辆电子车牌，可以主动或被动发出相关信息。2）道路和空中传感器。GNSS定位和测速、雷达测速、RFID识别、摄像头、道路含磁标线等。2．网络层网络层的主要功能是实现车与移动通信网络+互联网的接入、车际网的连接，实现数据分析处理和远距离大范围传输；同时，网络层也可以实现对车联网络内结点的远程监控和管理功能。汽车在道路上行驶，连接网络主要依靠移动通信网络和互联网的GNSS结点。3．应用层应用层可以进一步划分为两个子层，下子层是应用程序层，主要功能是进行数据处理，车联网的各种具体的服务也在这一子层进行定义与实现；上子层是人机交互界面，定义与用户交互的方式和内容。应用层使用的设备主要是一些提供网络服务的服务器和用户使用的车载计算机等。车联网感知技术对车辆整体感知可分为三类。第一类是外部设备不需车辆附设应答装置，就可以对车辆整体感知，如目前常用的视频图像识别和测速、多普勒雷达测速、多普勒超声测速、红外线与激光测距和测速等。第二类是外部设备需要车辆附设应答装置，如车辆附设电子车牌（电子标签），地面阅读器发射阅读信号电磁波，行驶车辆接受信号后发射车牌信息和反射电磁波，地面阅读器获取车牌信息，并根据反射电磁波的多普勒效应计算出车辆速度。电子车牌是车联网的关键技术之一，应用前景看好，目前在个别地区试用，还有待于推广。第三类是车辆配备（制造时配备或出厂后加装）有车联网网关，车辆行驶时自动向智能公路地面接收器发射车牌和车速等信息。这是车联网的发展方向，还有待于在法律层面上达成共识和立法。一、电子车牌电子车牌（Electronic Vehicle Identification，EVI）是基于物联网无源/item/%E5%B0%84%E9%A2%91%E8%AF%86%E5%88%AB/2510798射频识别（RFID）技术的细分、延伸及提高的一种应用。它