基于车联网的汽车智能化发展分析

2019-11-26周连明

汽车与驾驶维修(维修版) 2019年6期

关键词：联网定位节点

周连明

（上海知豆电动车技术有限公司 201821）

0 引言

车联网是在物联网发展基础上衍生出的分支，车联网的出现也是受到人们的普遍关注，其对汽车的发展起到了积极的推动作用。基于互联网环境下，汽车的智能化发展实现了信息化和工业化的深度融合，同时也是汽车行业未来的发展趋势。

1 车联网概述

所谓车联网，其为物联网发展的一个分支，而物联网是以互联网概念为基础进行发展的一种物物相连性的互联性网络。由于物联网具有显著的特征，其已经逐渐深入到人们的生活中，比如电器、汽车、办公、安防和通信的设备等，都涉及到物联网的应用。而车联网是物联网的重要分支，也是近年来五大新兴产业其中之一，有效的实现了信息化和工业化的深度融合，对道路交通行业的发展也具有重要意义。

车联网传统定义为在车辆中装载电子标签，借助无线射频的识别技术，在信息网络平台中对车辆属性信息、静态和动态信息实现提取与利用，同时按照不同功能的需求来对车辆运行状态实现有效监管，并进行综合服务的系统类型。但车联网经过不断的发展，其概念也在不断完善，现阶段车联网主要是将车载移动互联网、车内网以及车际网等当作基础，按照相应通信的协议以及数据交互的标准，来对车和其他物体间实现无线通讯与信息交换[1]。

据了解，2017年我国车联网用户规模达到1 780 万人，已成为全球最重要车联网市场。相关数据表明，当前全球联网车辆数量约为9 000 万辆，预计到2020年将增至3 亿辆左右，到2025年则将突破10 亿辆。

2 基于车联网的汽车智能化发展现状

在现阶段汽车行业发展中，人们对汽车行业的要求也在发生变化，最为显著的就是对汽车的智能化发展需求更加广泛，因此这也进一步加速了汽车的智能化发展。很多汽车逐渐实现了和互联网连接、智能化办公、导航定位、辅助驾驶和移动通信等功能，这也使得汽车不仅仅为简单的交通工具，也使其成为了信息化和娱乐化的平台[2]。

车联网不仅推动了汽车向智能化方向快速发展，也使得汽车除了借助云服务平台和互联网进行连接外，还能够实现车与车之间进行信息的交互与共享。车与车的互通，能够促进提前预知前方的路况信息，同时还能够实现主动性的安全预警。

比如，车速报警或车距报警等提示。如果大型车辆对后视镜视线产生了遮挡，通过车与车之间信息的共享，能够帮助车主对前方的道路以及车辆信息进行实时了解。

另外通过路面信息、网络信息以及卫星定位信息的配合，能够实现对路况情况、加油站位置、排队时间以及停车场车位等信息进行掌握。同时车载电脑还能够搭配智能化触控式操作系统以及自动化识别系统等，为人们提供丰富的驾驶交互途径，以及提供车辆驾驶控制、舒适控制、智能化办公和多媒体娱乐控制等系统。

据相关数据统计，车联网用户的渗透率已经超过了30%，新车的驾驶辅助系统（L2）的搭载率也超过了30%，联网车载信息服务终端的新车装配率超过了60%。

3 基于车联网的汽车智能化发展应用分析

3.1 车辆定位跟踪

在车辆位置的跟踪系统中，主要借助实时无线性自组织的网络，通过有着RF 收发传感器的节点装置来对车辆位置进行跟踪，并对车辆位置的信息进行系统化存储与管理，通过位置跟踪系统服务器各种接口与无线网络连接，实现对车辆定位结果的查找。这种车辆定位跟踪系统通过服务器对车辆发送实时位置信息，并沿着相应路线进行固有传感器的节点安装，从而构成相应的无线网络，因此其能够将相应的信息显示于车辆屏幕中，还可以进行日志与报告的创建与管理。

收集到的网络信息会被发送至宿节点中，而宿节点和服务器借助串行的接口实现通讯，与总线相连接的传感器相关节点，通过车辆的移动就构成了车联网内车辆定位跟踪信息系统。对车辆位置的跟踪信息会存储于数据库内，能够对相应车辆过去与目前位置进行查询。传感器的节点能够在服务器中对车辆定位信息进行显示，并通过连接单元对信息进行接收。

在车联网环境下，与无线网络进行结合实现了车辆定位的跟踪信息系统，在对车辆位置进行跟踪后，其接收消息在无线性自组织的网络内进行应用，从而实时地图内的标注，实现车辆位置信息的跟踪和实时交互[3]。

3.2 车辆感知技术

对于车辆感知技术来说，主要借助各种类型的传感器来对信息进行收集，帮助驾驶员感知和了解车辆的外部情况，同时还能对车辆的内部运行情况进行感知与预警。对外部环境感知主要包括视觉感知和距离感知。

其中视觉感知主要由一个或者多个摄像头构成，能够为驾驶员提供直观视觉效果，特别是驾驶员所不能观察到的死角位置；距离探测主要借助激光测距或微波测距雷达来实现，借助雷达对车辆和周围的障碍物距离进行掌握，且距离探测的雷达按照探测的距离不同可分成短、中、远等类型。

短距离的探测是对侧面车辆或障碍物距离进行测量；中距离的探测是对车尾方向的障碍物距离进行探测；远距离的探测是对车辆前方以及障碍信息进行探测。

通过车辆对信号准确感知，能够对车辆地理位置信息进行准确定位，同时还能够直接获取物体的三维立体信息，其对环境中光照变化不敏感，可以为行车提供路线导航和安防等作用[4]。但是其也存在一定的缺点，并不能对没有距离差异性的平面目标信息进行感知，同时也不能对色彩信息以及大体积信息进行获取，不便于车载集成。

借助缩微智能车的试验平台来对环境感知方案进行验证，通过TK1 处理模块以及传感器的接口，将CUDA 对相机视觉图像进行处理，并对激光测距的扫描数据进行分析，来对车道、障碍物、交通信号以及可行驶区域进行检测。再通过串口对GPS 模块、惯性测量单元、转向角以及轮速检测等传感器进行整合。

3.3 安全预警系统

安全预警系统主要是借助现代通信与信息采集技术，对紧急救援系统进行事件处理前的识别、检测和通告等。安全预警系统主要包括信息的采集、传输、处理和发布等。信息的采集主要是进行信息的搜集网建设，包含点、线、面的道路系统信息收集，能够对紧急事件进行及时发现和传递。其类型主要有车流量、车辆检测、速度检测、停车检测、超速检测和道路拥挤状况等，然后对这些信息进行传输。

在信息的传输中，需要按照紧急信息性质和特征对传输的方式进行确定，如果是大数据的信息传输，一般使用专用的光缆进行。在信息传输后就需要对信息进行处理，信息处理中需要对参数、路况、天气和道路维护情况进行综合性分析，并确定其预警信息内容和发布方式。

对于预警信息发布主要有直接发布和间接发布2 种情况，一般天气信息和交通信息是直接发布，交通事件和道路的维护信息等是间接发布[5]。