车联网关键技术及发展分析
【摘要】车联网是物联网的一个重要应用领域，本文是对现有车联网技术和应用进行梳理、总结，针对rfid、汽车感知、地理信息处理等关键技术进行了研究、分析。通过对车联网技术展望，为研究车联网提供了方向。车联网涉及了多数学科领域，有待我们更进一步研究、探讨。
【关键词】车联网；传感器；智能控制
0.引言
2010年全国两会，物联网技术被明确指出作为国家重点发展的战略性新兴产业，至今，物联网产业风声水起。车联网作为物联网技术重要发展领域，已开始开始步入快车道，整个车联网产业规模日集月增。上海世博会期间，上汽通用汽车展馆融入车联网概念设计的汽车向人们展示了一个0排放、0拥堵、0事故、具有驾乘乐趣的2030年智能交通的美好场景。这种基于应用电子技术、通信技术、网络技术、自动控制技术的产业带给我们一种全新的视觉，改变着我们的生活。
1.车联网技术概述
车联网是以车内通信、移动互联网为基础，按照约定的通信协议和数据交互标准，在车与车、车与道路、车与互联网间实现无线通信和信息交换，以达到交通智能化管理、车辆自动化控制和动态信息服务的一体化网络。车联网系统架构主要分为：感知层、网络层和应用层。感知层是基于rfid标签、gps、视频检测等多种传感设
2014-07-22易欢欢阿尔法工场 本文由中国车联网产业技术创新战略联盟秘书长方竹推荐 导读：2020年全国的汽车总规模将突破2亿辆，假设每车能带来3000元的增量效益（车载导航设备以及各种保险、流量、通讯等增值服务），车联网将拥有1200亿元的市场空间，成为大数据时代的下一个蓝海 一、车联网前景广阔，千亿市场可预期 我国各行业的信息化建设，以及手机、汽车、互联网、智能交通、物联网等的发展为地理信息产业的发展提供了 巨大的牵引力。我国利用后发优势，采用“引进消化吸收再创新”的模式，靠引进国外先进卫星导航技术和新产品而 迅速崛起的我国卫星导航产业逐渐成熟，技术创新对未来对我国GNSS 企业的要求对产业今后发展有至关重要的作用。 地理信息产业与国家军事安全、信息安全息息相关，随着我国国际竞争力的提高，我国国家安全保护变得越发重要，北斗卫星导航系统建网以及国家基准设施建设为地理信息产业发展提供巨大空间。 （一）汽车市场繁荣带来车联网千亿需求 我国汽车销量再创新高，汽车行业迎来春天。2013年国内汽车产销分别为2211.68万辆和2198.41万辆，同比增长14.8%和13.9%，比上年分别提高10.2和9.6个百分点，增速大幅提升，创全球产销最高纪录。 根据汽车工业协会的数据显示，截止到2013年年底，我国国内汽车保有量已达1.37亿辆，约占全球汽车保有量 的十分之一，随着我国汽车销量不断增加，汽车行业附加服务将越来越多元化，汽车及相关行业的市场空间也将随之 增长。 在国内汽车销量不断创新高的背景下，汽车总体规模不断扩大，与汽车密切相关的车联网市场将得以迅猛发展。 易观智库分析数据表明，目前车联网在国内市场的渗透率不到5%，预计2014年至2015年，国内车联网渗透率即将突破10%的临界点，而到2020年，车联网渗透率有望突破20%。 目前我国拥有大约1.4亿汽车，按现在每年2000万辆的增速，2020年全国的汽车总规模将突破2亿辆，这意味 着车联网的用户数将从500多万激增至4000多万，假设每车能带来3000元的增量效益（车载导航设备以及各种保险、流量、通讯等增值服务），车联网将拥有1200亿元的市场空间，成为大数据时代的下一个蓝海。 （二）两客一危先行，政策指引车联网落地 政府的导向和投资是车联网落地的推动因素。今年以来的政策也表明政府在不余遗力推动整个车联网生态系统的 建设。国家颁布的《道路运输车辆动态监督管理办法》将正式实施，《办法》规定，已经进入运输市场的重型载货汽 车和半挂牵引车，各地应合理制订安装计划，确保于2015年12月31日前全部安装、使用卫星定位装置，并接入道 路货运车辆公共平台。 旅游客车、包车客车、三类及以上班线客车和危险货物运输车辆、重型载货汽车和半挂牵引车要在出厂前安装符 合标准的卫星定位装置。对于要求两客一危车辆使用卫星定位装置，这意味着国家将从政策层面上支持和促进车联网 的发展。 随着交通系统的进一步铺设，对于卫星定位装置的要求将从客车和载货车逐步渗透到个人汽车上，带动整个机动 车车联网的融合和连接。在未来几年时间内，政府将鼓励个人汽车也使用卫星定位装置，这有利于完善动态交通监控 系统，达到智慧交通的目标，并且进一步扩大车联网系统在个人汽车领域的渗透率，市场规模将不断扩大。 二、全产业链价值盛宴
物联网的关键技术 摘要: 物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络，是新一代信息技术的重要组成部分，近年来发展迅速，具有广阔的应用前景[1]。作为动态的全球网络基础设施，它的根本是物与物、人与物之间的信息传递与控制。物联网技术是一项综合性的技术,涵盖了从信息获取、传输、存储、处理直至应用的全过程，其关键在于传感器和传感网络技术的发展和提升，根据侧重点不同物联网技术的划分标准也不同，国际电信联盟的报告分为四大关键性技术：标签物品的RFID、感知事物的传感网络技术、思考事物的智能技术、微缩事物的纳米技术[2]。本文首先介绍这些技术的基本原理和发展，并就其中的几个核心技术进行详细的认识和探究,同时分析技术应用背后面临的问题和挑战，为物联网的发展提出更具前瞻性的建议。 关键词：物联网关键技术 RFID 面临问题 0引言 物联网是将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等和“外在使能”的，如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”，通过各种无线/有线的长距离/短距离通讯网络实现互联互通（M2M)、应用大集成、以及基于云计算的SaaS营运等模式，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。 从1999年Ashton教授在研究RFID时最美国召开的移动计算和网络国际会议首先提出物联网(Internet of Things)这个词，2005年在突尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际电信联盟正式提出了物联网的概念，到现如今各国政府重视下一代的技术规划，纷纷将物联网作为信息技术发展的重点。IBM更是提出“智慧的地球”的最新策略，并且希望在基础建设的执行中，植入“智慧”的理念，从而带动经济的发展和社会的进步，希望以此掀起“互联网”浪潮之后的又一次科技产业革命[3]。 一般而言，可以将物联网从技术架构上来分为三层[4]：感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器以及传感器网关构成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID 标签和读写器、摄像头、GPS等感
《车联网体系架构分析》 车联网体系结构与解决方案 背景介绍 近年来，随着汽车保有量的持续增长，道路承载容量在许多城市已达到饱和，交通安全、出行效率、环境保护等问题日益突出。在此大背景下，汽车联网技术因其被期望具有大幅度缓解交通拥堵、提高运输效率、提升现有道路交通能力等功能，而成为当前一个关注重点和热点。欧洲、美国、日本等国家和地区较早进行了智能交通和车辆信息服务的研究与应用，xx年3月大唐电信科技产业集团与启明信息技术股份有限公司携手共建车联网联合实验室，4月在重庆建立国内首个“智能驾驶与车联网实验室”等，充分表明当前国内外对车联网研究的迫切性和广泛性。 车联网与物联网 物联网是一个以互联网为主体，兼容各项信息技术，为社会不同领域提供可定制信息化服务的具有泛在化属性的信息基础平台。物联网的概念和内涵随着信息技术的发展和不同阶段人们信息化需求的不断演进，因其接入对象的广泛性、运用技术的复杂性、服务内容的不确定性以及不同社会群体理解和追求上的差异性，很难用已有概念和标准来准确完整地给出权威定义。然而，车联网概念的出现，因其服务对象和应用需求明确、运用技术和领域相对集中、实施和评价标准较为统 一、社会应用和管理需求较为确定，引起了业界的普遍关注，已
被认为是物联网中最能够率先突破应用领域的重要分支，并成为目前的研究重点和热点。 源于物联网的车联网，以车辆为基本信息单元，以提高交通运输效率、改善道路交通状况、拓展信息交互方式，进而实现智能交通管理，使物联网技术这一原本宽泛的概念在现代交通环境中得以具体体现。本文立足物联网基础理论和模型，以构建以信息技术为主导的智能交通系统为背景，对车联网的基本概念、体系结构、通信架构及其关键技术进行研究。 车联网基本概念和分类车联网概念是物联网面向行业应用的概念实现。物联网是在互联网基础上，利用射频识别（radiofrequencyidentification，rfid）、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的网络体系，实现任何物体的自动识别和信息的互联与共享。物联网不刻意强调物体的类型，更多的是强调物理世界信息的获取和交换，以实现当前互联网未触及的物与物信息交换领域。车联网是物联网概念的着陆点，将这个具体的物理世界限定到车、路、人和城市上。车联网利用装载在车辆上电子标签rfid获取车辆的行驶属性和系统运行状态信息，通过gps等全球定位技术获取车辆行驶位置等参数，通过3g等无线传输技术实现信息传输和共享，通过rfid和传感器获取道路、桥梁等交通基础设施的使用状况，最后通过互联网信息平台，实现对车辆运行监控以及提供各种交通综合服务。 从技术角度区分，车联网技术主要有电子标签技术、位置定位技术、无线传输技术、数字广播技术、网络服务平台技术。
物联网技术课后习题答案 第一章 1.“智慧地球”是由IBM公司提出的，并得到美国总统奥巴马的支持。 2.RFID属于物联网的感知层。 3.物联网有四个关键性的技术，其中传感技术能够接受物品“讲话”的内容。 4.物联网存在的问题有：技术标准问题，安全问题，协议问题，IP地址问题，终端问题共五大问题。制造技术不是。 5.物联网的理念是基于互联网、射频识别技术（RFID）、电子标签，在计算机互联网的基础上，利用射频识别技术，无线数据通信技术等，构造一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网。 6.中国的第一个提出建设物联网的城市是无锡。2009年8月温家宝总理来到无锡“物联网”技术研发中心考察，指出要尽快突破核心技术，把传感器技术和3G技术的发展结合起来。 7.物联网包含体系结构有三层，分别是感知层，网络层和应用层。基于应用服务设想，物联网可分为感知、传输、支撑、应用四大部分。其中感知和传输属于硬件系统中的感知层和网络层，支撑和应用属于软件系统中的应用层。 8.物联网的显着特点是技术高度集成，学科复杂交叉和综合应用广泛。 9.物联网，较直接的说，就是把实际金额所有的物体连接起来形成的网络，其关键技术有RFID、传感技术、无线网络技术和人工智能技术，其核心是智能技术，能让物品开口说话的是RFID。物联网的关键技术有：RFID，传感技术，无线网络技术，虚拟化技术与云计算 简答题 1.简述物联网的定义，分析物联网的“物”的条件。P8 答：物联网是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。特别注意的是物联网中的“物”，不是普通意义的万事万物，这里的“物”要满足以下条件：1、要有相应信息的接收器；2、要有数据传输通路；3、要有一定的存储功能；4、要有处理运算单元(CPU)；5、要有操作系统；6、要有专门的应用程序；7、要有数据发送器；8、遵循物联网的通信协议；9、在世界网络中有可被识别的唯一编号。 2.简述15年周期定律和摩尔定律。 答：十五年周期定律：计算模式每隔15年发生一次变革。摩尔定律：集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。 3.名词解释：RFID，EPC，ZigBee。 答：RFID (Radio Frequency Identification)即射频识别，俗称电子标签，一种自动识别技术，可以快速读写、长期跟踪管理，通过无线射频方式进行非接触双向数据通信对目标加以识别。EPC(Electronic Product Code)，即产品电子代码，为每一件单品建立全球的、开放的标识标准，实现全球范围内对单件产品的跟踪与追溯。ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。 4.简述物联网的体系结构。 答：物联网可以简要分为核心层、接入层，软件核心层主要是应用层，硬件接入层包括网络层和感知层。感知层一般包括RFID感应器、传感器网关、接入网关、RFID标签、传感器节点、智能终端等，网络层包括无线传感网、移动通讯网络、互联网、信息中心、网管中心等；软件应用层是为了管理、维护物联网以及为完成用户的某种特定任务而编写的各种程序的总和。 5.分析物联网的关键技术和应用难点。 答：关键技术为RFID、无线网络技术、传感技术、人工智能技术。应用难点在于其技术标准问题、数据安全问题、IP地址问题、终端问题。6举例说明物联网的应用领域及前景。 答：物联网应用领域很广，几乎可以包含各行各业。目前在环境保护、社区服务、商务金融等方面，例如“移动支付”、“移动购物”、“手机钱包”、“手机银行”、“电子机票”等，前景广阔可观，应用潜力巨大，无论是服务经济市场，还是国家战略需要，物联网都能占据重要地位 第二章 一、选择题 1. EPC-256Ⅰ型的编码方案为_____C_____。 A) 版本号2 位，EPC 域名管理21 位，对象分类17 位，序列号24 位 B) 版本号2 位，EPC 域名管理26 位，对象分类13 位，序列号23 位 C) 版本号8 位，EPC 域名管理32 位，对象分类56 位，序列号160 位 D) 版本号8 位，EPC 域名管理32 位，对象分类56 位，序列号128 位2．EPC 条形码的编码方式有一维条码与二维条 码两种，其中二维条码_____C_____。 A) 密度高，容量小 B) 可以检查码进行错误侦测，但没有错误纠正 能力 C) 可不依赖资料库及通讯网路的存在而单独 应用 D) 主要用于对物品的标识 3. 模拟信号到转换成数字信号的三个阶段为 ____A______。 A) 抽样-量化-编码B) 抽样-编码-量化 C) 编码-抽样-量化D) 量化-编码-抽样 4.下列因素不会影响读写器识别电子标签有效 距离的是_____D______。 A) 读写器的发射功率B) 系统的工作频率 C) 电子标签的封装形式D) 阅读器和应答器耦 合的方式 5. 下列哪种情况会导致极化损失最大 ____B_____。 A) 用+ 45° 极化天线接收垂直极化或水平极化 波 B) 用水平极化的接收天线接收垂直极化的来 波 C) 用垂直极化天线接收+45° 极化或-45°极 化波 D) 用线极化天线接收任一圆极化波 二、填空题 1. 目前的EPC 系统中应用的编码类型主 要有三种：__64___位、__96___位和__256___位， EPC编码由___版本号_、___产品域名管理__、____ 产品分类部分_和_____序列号___四个字段组成。 2. EPC 系统由___产品电子编码体系（EPC） _、___射频识别系统__及__高层信息网络系统_ 三部分组成。 3. RFID 系统主要由____应答器_、___阅读 器_和____高层__组成。其中阅读器用于产生____ 射频载波_完成与_____应答器__之间的信息交互 的功能。 4. 应答器具体可以分为____无源（被动式） 应答器__、___半无源（半被动式）应答器___和 ____有源（主动式）应答器__。 5. RFID 的种类有__近场天线___,__远场天线 _,___偶极子天线_____,__微带贴片天线 ______,___RFID 电感耦合射频天线_______五种。 三、简答题 1、什么是EPC 中文称为产品电子代码，是国际条码组织推出 的新一代产品编码体系。 2、请简要叙述EPC系统的组成，以及各个部分 的英文简写 EPC系统有产品电子编码体系、RFID系统及高 层信息网络系统三部分组成，共六个方面。产 品电子编码体系:EPC编码标准RFID系统:EPC 标签,识读器,高层信息网络系统:Savant（神经 网络软件）,对象名称解析服务,实体标记语言。 EPC载体、读写器、EPC产品管理中间件、网 络、ONS、PML服务器、数据库等。 其中ONS ( Object Naming Servicer，对象名称 解服务器)，它用来把EPC转化成IP地址，用来 定位相应的计算机和完成相应的信息交互服 务。 PML ( Physical Markup Language，实体标识语 言)服务器中，存储用PML描述的实物信息，如 实物名称、种类、性质、生产日期、生产厂家 信息、实物存放位置、实物的使用说明等。 3、EPC编码有几项技术要求每项要求具体如何 EPC数字信息代表了该产品的生产地区、生产 商、生产日期、产品属性等数据信息。 目前的EPC系统中应用的编码类型主要有三 种：64位、96位和256位，EPC由版本号、产 品域名管理、产品分类部分和序列号四个字段 组成，版本号字段代表了产品所使用的EPC的 版本号，这一字段提供了可以编码的长度。 产品域名管理字段标识了该产品生产厂商的具 体信息，如厂商名字，负责人以及产地。 产品的分类字段部分可以使商品的销售商能够 方便地对产品进行分类。序列号用于对具体单 个产品进行编码。对于具体的编码标准现在已 经推出有：EPC-96Ⅰ型，EPC-64Ⅰ型、Ⅱ型、 Ⅲ型，EPC-256Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型等编码方案。 4、条形码分为几种请简要说明每种条形码的特 点 条形码可以有一维的，还有二维条形码，黑条 和空白的排列就代表了商品的产品属性等特征 信息，因而在许多领域有广泛的应用，因其各 自特点差异，其用途也各不相同，日常我们多 见到的是一维条码。 在EPC条形码的编码方式中在水平和垂直方向 的二维空间存储信息的条码，称为二维条码 （2-dimensional bar code），可直接显示英文、 中文、数字、符号、图形；存储数据量大，可 存放1k字符，可用扫描仪直接读取内容，无需 另接数据库；保密性高（可加密）；安全级别最 高时，损污50%仍可读取完整信息。 5、RFID系统基本组成部分有哪些 标签，应答器，阅读器，天线和中间件。 关键组件主要有应答器、阅读器和处理软件二 维条形码。 6、电子标签分为哪几种简述每种标签的工作原 理（没查到） 7、RFID产品的基本衡量参数有哪些 阅读器性能参数：工作频率、作用距离、数据 传输速率、安全要求、存储容量与成本，RFID 系统的连通性，多电子标签同时识读性。 天线部分：天线效率，方向性系数，增益系数， 波瓣宽度，方向图 8、简述天线的工作原理。 天线是一种以电磁波形式把前端射频信号功率 接收或辐射出去的装置，是电路与空间的界面 器件，用来实现导行波与自由空间波能量的转 化，在电磁能量的转换过程中，完成信息的交 互。 无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线 （电线）输送到天线，由天线以电磁波形式辐 射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下 来，并通过馈线送到无线电接收机。 9、对于抛物面天线，已知它的抛物面直径为 2m，中心工作波长为2cm，根据统计出来的经 验数据，请计算其增益近似为多少。 答：对于抛物面天线，可用下式近似计算其增 益：G（dBi）= 10 lg { 4.5 ×（D / λ0）2} 式中，D为抛物面直径；λ0为中心工作波长； 4.5是统计出来的经验数据。 现在D=2m，中心工作波长λ0=0.02m，代入公 式得G=95.42 dBi。 如果已知天线长度0.5 ，G(dBi)=10lg{2×0.5/2} 10、RFID天线主要分为哪几种各自的特点如何 近场天线：设计比较简单，一般采用工艺简单， 成本低廉的线圈型天线。 远场天线：工作距离较远，一般位于读写器天 线的远场。 偶极子天线：可靠性极高，高增益，高功率， 窄频带场合使用。 微带贴片天线：质量轻，体积小，剖面薄，成 本低，易于大量生产。 第三章 一、选择题 1. 在我们每个人的生活里处处都在使用着 各种各样的传感器，下列使用到光电传感器 的是____C_______。 A) 电视机B) 燃气热水器报警 C) 数码照相机D) 微波炉 2. 根据传感技术所蕴涵的基本效应， 可以将传感器分为三种类型，下列类型中 ___D_______不在其中。 A) 物理型B) 化学型 C) 生物型D) 自然型 3. 下列特性中，_____C______不是气敏传感 器的特性之一。 A) 稳定性B) 选择性 C) 互换性D) 电源电压特性 4. 具有很高的线性度和低的温度漂移的传 感器是____B_______。 A) 温度传感器B) 智能传感器 C) 超声波传感器D) 湿度传感器 5. 在微电子机械系统(MEMS)中，材料以 _____A______为主。 A) 硅B) 钨 C) 铁D) 钼 二、填空题 1. 传感器是一种能把特定的___被测信号 ________，按一定规律转换成某种可用___信号输 出_____的器件或装置，以满足信息的传输、处 理、记录、显示和控制等要求。___敏感元件_____ 与__转换元件___是传感器的两个基本元件， 2. 传感器的输出量对于随时间变化的输入量的 响应特性称为传感器的___动态特性________，衡 量静态特性的重要指标是___线性度________、___ 灵敏度________、___迟滞________和__重复性 _________等。 3. 湿度传感器按照结构分类法可分为____电阻 式_______和___电容式________两种基本形式，其 湿度传感器的敏感元件分别为___湿敏电阻 ________和__湿敏电容_________。 4. 超声波传感器的主要性能指标有___工作频 率________、___工作温度________和___灵敏度 ________。 5. 传感器信号处理的主要目的是，根据传感器 输出信号的特点采取不同的信号处理方 法来提高测量系统的__测量精度_________和___ 线性度________。 三、简答题 1.简述传感器的基本原理及组成 基本原理：把特定的被测信号，按一定规律转 换成某种可用信号输出。 组成：敏感元件及转换元件 2.简述传感器的静态特性和动态特性 静态特性：是指被测量的值处于稳定状态时的 输出与输入关系。 动态特性：是指其输出对随时间变化输入量的 响应特性。 3.简述超声波传感器的系统组成及工作原理。 系统组成：发送传感器，接收传感器，控制部 分与电源部分。 工作原理：超声波是一种在弹性介质中的机械 振荡，有两种形式：横向振荡（横波）及纵向 振荡（纵波）。超声波可以在气体、液体及固体 中传播，其传播速度不同。另外，它也有折射
浅析我国车联网的发展现状及未来发展趋势 文/李兆荣 从09年G-Book和Onstar引入中国，09年被业界定位成中国的Telematics元年以来，汽车信息化的概念就从来没有停止过，甚至越来越热，汽车行业没人不提Telematics，眼下的汽车产业，Telematics代表着先进，代表着高端，代表着创新，中国的汽车业仿佛从09年开始已然进入了T时代。T的热度在2010年逐渐被一个新的名词所取代，这就是车联网。2010年10月28日在无锡举行的中国国际物联网(传感网)大会传出消息，汽车移动物联网(车联网)项目将列为我国重大专项第三专项的重要项目，并且相关内容已上报国务院，一期拨款有望达百亿级别，预期2020年实现可控车辆规模达2亿。车联网这个名词在物联网的大背景下应运而生，车联网的概念通过这次大会逐渐被放大，现在不管是Telematics还是GPS运营，都被纳入到车联网这个范畴中了。 然而车联网这个概念，从一开始就被烙上私家车的标签。为什么这么讲呢？因为前面讲过，先有Telematics的概念，再有车联网的概念，而二者都属于汽车行业。Telematics概念是因为做乘用车的通用和丰田引入中国的，加上这两年中国乘用车销量的迅速增长，业界把眼光聚焦在乘用车这个领域，所以，提起车联网，大家不约而同想到的就是乘用车厂的Telematics系统，想到的是汽车后市场的DVD导航厂商所推出的类似G-Book这样的系统，仿佛车联网就是乘用车市场的一个系统或平台。当然，不可否认的是乘用车在我国机
动车里所占的比重，我们从中国公安部交通管理局获悉，截至今年6月底，全国机动车总保有量达2.17亿辆。其中，汽车9846万辆，摩托车1.02亿辆。全国私家车保有量达7206万辆，占汽车保有量的73.2%，比2010年底上升1.21个百分点。个人汽车拥有率不断提高，私家车作为民众出行的交通工具日益普及。正因为以上原因，业界产生了一个误区，以为车联网就是私家车的市场，管中窥豹，可见一斑。其实车联网的领域，除了私家车，还有行业用户市场，集团用户市场。 车联网在私家车领域的现状 在私家车市场，你会发现车联网企业一边高调推出车联网的产品，一边又半遮半掩，迟迟不肯全面推广。这是为什么呢？因为不管是车厂主导的车联网产品还是后装市场的车联网产品，都绕不开一个门槛，就是商业模式。有人曾说过，如果车厂标配，车联网可全面开花。情况是这样吗？答案是否定的。我们以车载导航娱乐设备为例，目前车厂只是在中高端车型上安装相应的设备，并没有全面普及到中低端车型。前装市场车载导航设备的装配量和我国汽车1800万辆的产销量相比非常低，因此，前装市场的车载导航设备渗透率也不会很高。反观后装市场，DVD导航市场以30%-50%的速度递增。另一方面，由于后装市场的产品给产业链各方带来了一定的利益，因此，目前通过车厂标配的方式让车联网遍地开花，还尚需时日。 目前国内车厂主导的车联网平台，合资品牌车厂有通用的OnStar、丰田的G-Book以及日产的CarWings+智行；自主品牌车
车联网技术全面解析及主要解决方案盘点 车联网（IOV：Internet of Vehicle）是指车与车、车与路、车与人、车与传感设备等交互，实现车辆与公众网络通信的动态移动通信系统。 【慧聪汽车电子网】 车联网概念解析 2004年中国提出“汽车计算平台”计划，防范汽车工业“空芯化”现象；巴西政府强制所有车辆2014年前必须安装类似“汽车身份识别”的系统并联网；欧洲、日本的ITS（智能交通系统）计划中也都有“车联网”的概念；印度甚至要求所有黄包车都装上GPS与RFID；2011年初，中国四部委联合发文，对“两客一危”运营类车辆提出了必须安装智能卫星定位装置并联网的强制性要求……这些都是车联网的雏形。 美国国家网络可信身份标识战略白皮书NSTIC则是一个里程碑，它要求所有移动终端、包括汽车都必须安装“安全ID芯片”；美国DOT进一步要求，2012年所有运营类车辆都必须遵从M911。显而易见，车联网已经不只是一个汽车业信息化的问题了，而已经上升到了国家信息安全和国家战略层面，很多国家已经开始立法实施了。 什么是车联网 车联网（IOV：InternetofVehicle）是指车与车、车与路、车与人、车与传感设备等交互，实现车辆与公众网络通信的动态移动通信系统。它可以通过车与车、车与人、车与路互联互通实现信息共享，收集车辆、道路和环境的信息，并在信息网络平台上对多源采集的信息进行加工、计算、共享和安全发布，根据不同的功能需求对车辆进行有效的引导与监管，以及提供专业的多媒体与移动互联网应用服务。 从网络上看，IOV系统是一个“端管云”三层体系。 第一层（端系统）：端系统是汽车的智能传感器，负责采集与获取车辆的智能信息，感知行车状态与环境；是具有车内通信、车间通信、车网通信的泛在通信终端；同时还是让汽车具备IOV寻址和网络可信标识等能力的设备。 第二层（管系统）：解决车与车（V2V）、车与路（V2R）、车与网（V2I）、车与人（V2H）等的互联互通，实现车辆自组网及多种异构网络之间的通信与漫游，在功能和性能上保障实时性、可服务性与网络泛在性，同时它是公网与专网的统一体。 第三层（云系统）：车联网是一个云架构的车辆运行信息平台，它的生态链包含了ITS、物流、客货运、危特车辆、汽修汽配、汽车租赁、企事业车辆管理、汽车制造商、4S店、车管、保险、紧急救援、移动互联网等，是多源海量信息的汇聚，因此需要虚拟化、安全认证、实时交互、海量存储等云计算功能，其应用系统也是围绕车辆的数据汇聚、计算、调度、监控、管理与应用的复合体系。 值得注意的是，目前GPS+GPRS并不是真正意义上的车联网，也不是物联网，只是一种技术的组合应用，目前国内大多数ITS试验和IOV概念都是基于这种技术实现的。笔者以为，简单基于这样的技术来发展车联网，对国家战略领先和技术创新是非常不利的，会造成整体落后国际竞争的被动局面。 什么是GID IOV最核心的技术之一是根据车辆特性，给汽车开发了一款GID（GlobalID，相对于RFID）终端。它是一个具有全球泛在联网能力的通信网关和车载终端，是车辆智能信息传感器，同时也具有全球定位和全球网络身份标识（网络车牌）功能。 GID将汽车智能信息传感器、汽车联网、汽车网络车牌三大功能融为一体，具体表现为： 车辆状态的信息感知功能：GID与汽车总线（OBD、CAN等）相连，内嵌多种传感器，可感知和监控几乎所有车辆的动态与静态信息，包括车辆环境信息和车辆状态诊断信息等； 泛在通信功能：GID具有V2V、V2I和自组网（SON、移动AdHoc、AGPS等）的能力，具有车内联网以及多制式之间的桥接与中继功能，具备全球通信、全球定位与移动漫游能力；
综述 从物联网的概念提出至今，政产学研用各界大力投入物联网的研究和建设工作中。当前，物联网主要集中在传统的技术设计和行业应用方面，作为信息技术产业的重要组成部分，其建设和发展必然受到能源和成本问题的制约，绿色节能也是目前关注较少的一个领域。为从根本上理清物联网目前存在的能耗问题，为建设高能效的绿色物联网提供理论依据，本文首先介绍了绿色物联网的基本概念，对绿色物联网的发展进行了分析，然后根据物联网的发展需求，结合我国物联网的发展现状，对当前绿色物联网各层的能耗构成进行了具体分析，总结了产业界和学术界在绿色物联网方面的推动工作；同时以物联网的层次关系为出发点，对绿色物联网各层的绿色节能和能效优先设计技术进行了深入分析和梳理，然后结合物联网层次关系给出了当前研究界对绿色物联网研究的各个环节的主要技术，最后对绿色物联网的未来发展进行了总结和展望。 关键词 物联网；绿色通信；能耗；能效 绿色物联网：需求、发展现状和关键技术* 张 兴，黄 宇，王文博 （北京邮电大学泛网无线通信教育部重点实验室无线信号处理与网络实验室（WSPN ）北京100876） 摘要 1前言 物联网近年得到政产学研用社会各界的极大关注，美 国权威咨询机构Forrester 预测[1]，到2020年，全球物物互联的业务跟人与人通信的业务相比，将达到30∶1，因此物联网被称为下一个万亿级的通信业务。自1999年美国移动计算和网络国际会议提出物联网的概念以来，物联网的研究已经经过了十几个年头。2009年8月7日，国务院总理温家宝在视察中国科学研究院嘉兴无线传感网络工程中心无锡研发分中心时，提出“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术”，并且明确要求尽快建立我国的传感信息中心，称为“感知中国”。在关注物联网技术发展的同时注意到，整个物联网的能耗问题日益突出，绿色物联网的需求越来越迫切。为了避免以往“先发展，后治理”的错误行业误区，适应“绿色通信”的发展趋势，减小 通信行业发展对生态环境的压力，在大力发展物联网的同时，提前做好绿色物联网的相关研究工作，对我国物联网未来的健康发展具有重要的指导意义。 绿色物联网，一般指节能减排，减少环境污染、资源浪费以及对人体和环境有危害的新一代物联网设计理念，通过对网络设备进行改造、优化并引入新技术，以达到降低能耗的目的，最终实现人与自然的和谐相处，实现可持续发展。 2物联网的绿色发展需求 作为最大的发展中国家以及第二大能源消费国，并且 从目前情况来看，通信行业已经成为耗电大户，排在全国各行业的第12位[2]。巨额的用电成本不仅阻碍了行业的发展，也意味着碳排放量的大幅度升高。 物联网作为一种全新的网络形态，除包括无线传感器网络之外，还包括无线/有线接入网、IP 核心网以及大型计算处理管理平台，几乎包含ICT 产业的各个领域，庞大的 *国家“973”计划基金资助项目（No.2012CB316005），国家自然科学基金资助项目（No.61001117，No.U1035001）96
中科院孙利民：物联网关键技术和应用 2009年11月21日10:53 来源：人民网―无线频道 为全面探讨和分享全球物联网产业链成熟度和最新发展情况，特别是物联网作为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮在全球的部署和运营情况。由天地互连公司主办的“2009无线技术世界暨物联网国际高峰会议”于2009年11月19日-20日在北京国宾酒店顺利举办。 中科院软件所研究员孙利民在大会上发表了题为《物联网关键技术和应用》题演讲。 中科院软件所研究员孙利民 以下为演讲实录： 孙利民：大家好，我来自中科院软件所。我给大家报告的题目是《物联网的关键技术》，前面中科院的侯老师和几个运营商都谈论了物联网，特别是侯老师谈了物联网上层的概念和发展趋势，运营商从产业界去谈物联网，包括我们Intel谈到了云计算，这是支撑物联网很好的技术。 我以前是从无线传感器网络的，我从这个角度谈一下对于物联网的认识。 首先，谈一下我们对于物联网的理解和关键技术，以及一些典型的应用。现在物联网非常热闹，包括了我们的股市，前一段时间听起来与这个相关的都在发生波动。其实有两个事情是相关的，第一个是IBM的云计算提出了这个概念之后，受到了美国政府的重视，特别是奥巴马政府是作为将来的一个救市重要的发展方向。在中国，温总理在8月7日到无锡中科院的高新微纳传感网工程技术研发中心时，对该中心对感知中国传感网络的发展做了很好的规划。 其实这个概念在很早就提出来了，最早从我们的资料上看到，是98年MIT的Kevin，他提出了物联网这个概念。他当时的概念是希望把RFID和其他的传感器，与我们平常用到的物品放在一起，嵌入到这些设备里面，使日常的物品联在一起，形成一个比较简单的物联网。然后是由世界上的四个大学，他们成立了RFID的分布式的中心，这个中心研究的方向，就是以RFID为基础，构建一个全球性的RFID的架构，对我们的物品能够进行实时的跟踪。在05年的ITU研究报告，就是比较正式的RFID，比较全面正确的认识了物联网相关的内容和知识。美国对于物理上的物联网认识比较多一点，IBM加上了网络，是在物体上，包括了桥梁、火车、隧道等都加上传感器，通过传感器获取物体的自身状态、周围的环境状态，是把计算的能力、联网的能力都融入进来。它是物体或者是上网，它能够更有智能化。 这是09年欧洲报告上的东西，他们在这个定义里面叫做Internet of Things。他们认为是物理和虚拟的实体，这个实体是可标识的，在时间和空间上是可移动的。他认为是这样的概念，它具有一些属性，包括了可标识、可通信、可信息交换的，这是任何一个物体都具有的。到上层可以创建、可以管理、可以毁灭其他的物体。
文/李兆荣 从09年G-Book和Onstar引入中国，09年被业界定位成中国的Telematics元年以来，汽车信息化的概念就从来没有停止过，甚至越来越热，汽车行业没人不提Telematics，眼下的汽车产业，Telematics代表着先进，代表着高端，代表着创新，中国的汽车业仿佛从09年开始已然进入了T时代。T的热度在2010年逐渐被一个新的名词所取代，这就是车联网。2010年10月28日在无锡举行的中国国际物联网(传感网)大会传出消息，汽车移动物联网(车联网)项目将列为我国重大专项第三专项的重要项目，并且相关内容已上报国务院，一期拨款有望达百亿级别，预期2020年实现可控车辆规模达2亿。车联网这个名词在物联网的大背景下应运而生，车联网的概念通过这次大会逐渐被放大，现在不管是Telematics还是GPS运营，都被纳入到车联网这个范畴中了。 然而车联网这个概念，从一开始就被烙上私家车的标签。为什么这么讲呢？因为前面讲过，先有Telematics的概念，再有车联网的概念，而二者都属于汽车行业。Telematics概念是因为做乘用车的通用和丰田引入中国的，加上这两年中国乘用车销量的迅速增长，业界把眼光聚焦在乘用车这个领域，所以，提起车联网，大家不约而同想到的就是乘用车厂的Telematics系统，想到的是汽车后市场的DVD导航厂商所推出的类似G-Book这样的系统，仿佛车联网就是乘用车市场的一个系统或平台。当然，不可否认的是乘用车在我国机动车里所占的比重，我们从中国公安部交通管理局获悉，截至今年6月底，全国机动车总保有量达2.17亿辆。其中，汽车9846万辆，摩托车1.02亿辆。全国私家车保有量达7206万辆，占汽车保有量的73.2%，比2010年底上升1.21个百分点。个人汽车拥有率不断提高，私家车作为民众出行的交通工具日益普及。正因为以上原因，业界产生了一个误区，以为车联网就是私家车的市场，管中窥豹，可见一斑。其实车联网的领域，除了私家车，还有行业用户市场，集团用户市场。 车联网在私家车领域的现状 在私家车市场，你会发现车联网企业一边高调推出车联网的产品，一边又半遮半掩，迟迟不肯全面推广。这是为什么呢？因为不管是车厂主导的车联网产品还是后装市场的车联网产品，都绕不开一个门槛，就是商业模式。 有人曾说过，如果车厂标配，车联网可全面开花。情况是这样吗？答案是否定的。我们以车载导航娱乐设备为例，目前车厂只是在中高端车型上安装相应的设备，并没有全面普及到中低端车型。前装市场车载导航设备的装配量和我国汽车1800万辆的产销量相比非常低，因此，前装市场的车载导航设备渗透率也不会很高。反观后装市场，DVD导航市场以30%-50%的速度递增。另一方面，由于后装市场的产品给产业链各方带来了一定的利益，因此，目前通过车厂标配的方式让车联网遍地开花，还尚需时日。 目前国内车厂主导的车联网平台，合资品牌车厂有通用的OnStar、丰田的G-Book以及日产的CarWings+智行；自主品牌车厂有上汽荣威的InKaNet、一汽奔腾的D-Partner、长安汽车的InCall、吉利的G-NetLink。合资品牌的车联网平台发展速度较快，尤其是OnStar，其用户规模已超过20万。自2010年北京车展上推出InKaNet之后，上汽对车联网的推广力度还是比较大，但也只是在荣威350上安装，并没有普及到750、550所有车型，并且在350
物联网关键技术的理解和比较 朱凌亮 B13111028 目录 第一章：物联网关键技术的简介 第二章：物联网的发展过程 第三章：物联网关键技术之感知技术 第四章：物联网关键技术之网络通信技术 第五章：物联网关键技术之数据融合与智能技术第六章：物联网关键技术之纳米技术 第七章：物联网现存问题 第八章：物联网的发展前景
物联网关键技术的简介 物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络，是新一代信息技术的重要组成部分，近年来发展迅速，具有广 阔的应用前景。作为动态的全球网络基础设施，它的根本是物与物、人与物之间的信息传递 与控制。物联网技术是一项综合性的技术,涵盖了从信息获取、传输、存储、处理直至应用的 全过程，其关键在于传感器和传感网络技术的发展和提升，根据侧重点不同物联网技术的划 分标准也不同，国际电信联盟的报告分为四大关键性技术：感知技术、网络通信技术、数据 融合与智能技术、纳米技术。 物联网是将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、 工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等和“外在使能”的，如贴上RFID的各 种资产、携带无线终端的个人与车辆等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”，通过各种无线/有线的长距离/短距离通讯网络实现互联互通（M2M)、应用大集成、以及基于云计算的SaaS 营运等模式，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、 预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等 管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。 从1999年Ashton教授在研究RFID时最美国召开的移动计算和网络国际会议首先提出物联网(Internet of Things)这个词，2005年在突尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际电信联盟正式 提出了物联网的概念，到现如今各国政府重视下一代的技术规划，纷纷将物联网作为信息技 术发展的重点。IBM更是提出“智慧的地球”的最新策略，并且希望在基础建设的执行中，植入“智慧”的理念，从而带动经济的发展和社会的进步，希望以此掀起“互联网”浪潮之 后的又一次科技产业革命。 一般而言，可以将物联网从技术架构上来分为三层：感知层、网络层和应用层。感知层 由各种传感器以及传感器网关构成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、 二维码标签、RFID 标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳 鼻喉和皮肤等神经末梢，它是物联网识别物体、采集信息的来源，其主要功能是识别物体， 采集信息。网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平 台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联 网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。 技术的发展与进步促成了物联网的快速发展，而其中的关键技术对物联网更是具有不同凡响 的影响和意义。 物联网的发展过程 1990年物联网的实践最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机——Networked Coke Machine。 1991年美国麻省理工学院（MIT）的Kevin Ash-ton教授首次提出物联网的概念。 1995年比尔盖茨在《未来之路》一书中也曾提及物联网，但未引起广泛重视。 1999年美国麻省理工学院建立了“自动识别中心（Auto-ID）”，提出“万物皆可通过网络互联”，阐明了物联网的基本含义。早期的物联网是依托射频识别（RFID）技术的物流网络，随着技术和应用的发展，物联网的内涵已经发生了较大变化。 2003年，美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生2004年 日本总务省（MIC）提出u-Japan计划，该战略力求实现人与人、物与物、人与物之间的连接，希望将日本建设成一个随时、随地、任何物体、任何人均可连接的
车联网的现状及趋势 当前车联网的发展应该说还处在初级阶段，对于无人驾驶、无事故、不堵车、智能停车、智能导航等理想的交通状态相比，还有很长的路要走。因此车联网的发展要更针对当前拥有的技术和需求进行设计：一方面去掉那些现阶段难以实现的功能和华而不实的功能；另一方面应用好RFID和传感器方面的最新进展。车联网是物联网的一个应用方面，因此技术上有很多重合，如RFID和传感器，；又有其特点，是对动态信息的实时采集、处理、传输，对传感器要求更高，对海量数据的处理和分析传输是个难题。 一、车联网主体功能现在对车联网的定义表述不尽相同，但主体大致是连接车和路、人和车、车和车以及车与服务中心的一个网络，主要实现车辆的安全、有序驾驶，交通的智能管理、方便的服务等功能。 二、车联网网络架构根据各个科研单位的侧重点不同，研究的目的不同，车联网的网络架构也不相同。《车联网网络架构与媒质接入机制研究》，同济大学，2011年05月18 日，作者:须超,王新红,刘富强。文章提出面向安全应用的车联网无线网络架构及其协同通信协议栈，并对车联网自适应多信道媒质接入协议进行分析。网址如下： 我们也可以按照自己的想法设计一个网络架构，如按照物联网结构也分为感知层、网络层、应用层三层结构。也可以按照功能来设计网络架构。下图为自己设计。根据具体情况可不断调整扩展。 现阶段车联网的两个关键领域为（ITS）智能交通技术和（RFID）射频识别技术。智能交通包括传感技术、通信技术、数据处理技术和信息发布技术等；射频识别技术可应用于车辆通信、自动识别、移动定位、远距离监控
等方面。中国科学院、北京邮电大学、同济大学等几所院校在物联网领域有一定能力。 国内车联网发展资金来源主要有政府专项资金、国有大企业、民间基金三个方面，主要来自于政府支持和国有企业投资。 三、车联网相关科研院校及公司 1.目前车联网终端设备领先的是金龙客车与杭州鸿泉合作开发的G-BOS 设备，即苏州金龙智慧客车3G客车。其车载设备终端整合了数据采集、硬盘录像、车辆身份信息、可视倒车、行车记录仪、GPS导航等主要功能。获得相关专利两项：司机行为监测方法和基于3G无线网络海量实时数据采控装置。 2.同济大学在车联网的应用示范与原型系统搭配方面有实力，它提出的车联网架构包括三个方面：被服务终端（汽车、列车、路上行人等），基础设施（热点接入点、基站、卫星、交通设施等），交通管理和控制实体（交通控制中心）。 3.长安汽车与清华大学：侧重于汽车安全技术，主动安全技术，国外已较为成熟。 4.力帆汽车、长安汽车与重庆邮电大学：国内首个“智能驾驶与车联网实验室”，2011年4月11日成立。 5.车联网车载系统设备产品还有中国电信、华为的车载模块/EVDO车载模块，江苏天泽的天泽星网，潍柴动力的共轨行系统等。 6.国内的宝信软件是公路信息化整体解决方案供应商，启明信息是车载端信息系统开发商，新国都开发了自助缴费系统。