以物联网为基础的传统制造行业车联网技术探讨

刘志方

（广州南洋理工职业学院， 广东 广州 510900）

0 引言

目前全球科技事业和信息产业正处于变革的重要转型阶段，同时也在孕育着全新的突破。以集成电路等微电子技术为代表，正在逐步迈入后光刻时代，计算机技术也将逐步走向多极化的发展之路，网络技术实现了和通信技术之间的有机融合，形成了将无线保真技术作为基础条件的无线联网。而车联网，则是指移动汽车互联网是在嵌入式芯片技术、无线通信技术的支持之下，可获得车辆本身和周边道路环境数据信息，为驾驶员和乘客的出行提供更为安全便捷的道路交通服务。也就是在网络共享的支撑之下，实现了车辆与车辆、车辆与行人、车辆与城市网络之间的有效连接，为人们提供更为安全智能的驾驶和出行服务。

1 以物联网为基础的传统制造行业车联网技术应用价值

近些年，信息通信技术的全面发展，带动了传统制造业和现代服务业之间的融合发展，同时实现了传统制造行业产业链的重组和架构。一是催生了以分布式制造、网络制造和个性化定制为核心的新型生产和组织模式，并在供应链资源整合、行业之间协同制造以及云平台的支持之下，实现了企业之间的信息共享，达成了产业链之间的有效合作，让各环节工作得以更为集中，展现出其优势和价值；二是信息技术正在带动传统企业和消费者关系出现转变，从传统的供给导向逐步向需求导向进行升级；三是在应用移动电子商务和社交化营销等领域的发展过程中，形成了全新的营销模式，过去是由生产主导消费，而现在是以消费驱动生产，实现了企业制造工作的按需生产，并为客户提供个性化定制服务，重新解构了企业和客户之间的联系；四是让社会分工和企业生产制造变得更为精细，在生产制造过程中的传统服务环节，渐渐脱离物质生产流程，形成了全新的生产性服务业，让生产结构出现了颠覆性转变[1]。

车联网由于涉及产业较多，这也致使车联网产业的发展，将会让传统的生产经营模式出现颠覆性变革。对于整条汽车产业链，其中企业都会带来极大影响。基于对汽车传统制造行业的影响来分析，过去，在汽车生产制造过程中，只注意汽车的硬件条件，将会转变为注意车辆可以提供的多元化信息获取；将车辆作为重点的经营发展模式，将会转变为将车辆驾驶者作为重点；基于业务产品供给端来分析，车联网可以构建更为科学合理的车载系统，优化汽车的信息化上的智能水平，改善车辆的服务综合质量；基于产业组织来分析，汽车厂商和产业链中的各个合作主体，会使得整个产业链条全面延长，进而带动汽车产业实现全面升级；基于汽车服务业来分析，借助车联网技术的使用，可以形成全新的主体关系，改变了传统汽车服务业中的客户关系管理模式。

2 传统制造行业中的车联网关键技术

2.1 射频识别技术

射频识别技术被简称为RFID 技术，其组成内容包括读写器、标签和天线。在标签靠近读写器，并处于由天线所构成的感应范围之后，标签会将存储在芯片中的数据自动发送到读写器中去，读写器将会把获得到的数据信息直接传递到信息中心。RFID 射频识别技术为一种无需接触的自动识别技术，可以在射频信号的支持之下，对目标进行自动化识别，并获得有关数据，信息识别过程无需人工来进行干扰，即便是处于较为恶劣的工作环境中，也可以保障信息获取的精准有效。射频识别技术的运用，可以对高速运动的物体进行识别，同时对多个标签进行同步信息获取，操作过程较为简单和快捷。

2.2 智能交通

智能交通技术是在现代电子信息技术的基础条件下，面向我国智能交通运输所形成的智能化服务系统，其最大的特征便是将信息的收集、发布、交换、分析和利用作为重点，可以为驾驶员提供丰富多样的交通运输服务。在智能交通技术的使用过程中，可以有效集成计算机处理、电子控制、电子传感和数据通讯传输技术，形成综合性交通运输管理体系，构建出可在大范围内获取精准数据信息的综合性管理系统。

2.3 传感器技术

传感器技术也被称之为传感信息整合技术，是车联网发展速度的主要表征。其技术使用的好坏，将会直接影响车联网技术使用的最终效果。车联网技术，从本质上来说就是建构起人、路况和车辆之间的信息网络，实现车辆和路况信息的获取，是车联网技术使用过程中的重点内容。借助车道传感器和路况传感器的安装，可以获得数字路况信息。与此同时，在车联网技术的支持之下，车辆数据信息也可以直接传递到控制服务中心，达成不同传感数据之间的有机融合[2]。

2.4 平台数据处理技术

可以进行人机互动的车载终端，是帮助驾驶员获得车辆数据信息的重要媒介，也是在整个网络体系中的重要节点之一。在应用端和运营管理平台的开发上，目前我国有关行业已经相继展开技术研发，比较具备代表性的如荣威350 应用安卓设计方案，可以在其中融合地图查找、娱乐和上网等多项功能，实现人机之间的有效交互，为车主提供远程服务。另外，也有企业综合市场的实际发展需求，在后台运营过程中不断在其中增添全新服务项目，以优化车辆服务的综合水平。

2.5 通信技术

在车联网技术的使用过程中，运用到的通信技术分为两类，分别是移动无线通信技术和无线通信技术。无线通信技术指的是距离相对较近的通信技术，用到的是RFID 传感设备以及Wi-Fi 技术。而移动无线通信技术则是在5G、GPRS 技术的支持之下获得数据信息[3]。

3 传统制造行业中的车联网技术应用

3.1 初级应用

在初级应用阶段，车联网的运用主要是运用在车辆导航、交通事故处理、提供动态化的交通信息以及防止车辆被盗等层面上。系统可以在4G 网络技术的支持之下，让车载实现和互联网终端之间的有效衔接，并为车主提供一定的呼叫中心信息服务，主要表现于以下方面：一是事故处理，可以对行车数据信息进行全面处理，以确保事故现场可以在电脑系统终端中重现，对于交通管理工作和保险等传统行业，将会带来极大便捷。二是动态化交通信息处理，借助车联网终端，车主可以掌握交通路况实际信息，同时终端设置的导航软件，也可以在地图中展现出周边路况情况，第一时间告诉车主哪条道路堵车、哪里顺畅。三是车辆防盗系统，在车联网中建设防盗系统，可以进一步规避汽车被偷窃，与此同时，也可以针对已经丢失的汽车进行动态化跟踪，实现车辆的精准定位，并以远程控制的方式，让已经丢失的车辆立即停止驾驶[4]。

3.2 中级应用

在中级应用中，主要是在车载系统的支持之下，为车主提供更为智能化的出行服务，主要表现于以下方面：一是车辆的安全预警，车辆的安全预警主要为高速弯道和危险路段的识别预警，可为司机的安全驾驶提供有效保障。通过对车辆行驶周边道路弯道危险路段以及货物故障等数据信息特征提取，判断车辆是否属于危险驾驶状态，并为车主发送针对性的危险提醒，保障其安全驾驶。二是车辆远程诊断，在GPRS 和GSM网络技术的支持之下，远程诊断服务中心可以对车载系统进行监听，发出连接请求，确认连接之后，可以对用户的通信卫星无线通信身份进行有效验证。

3.3 高级应用

高级应用阶段，主要是运用无线网络通信设备和车载系统，为司机提供导航服务，同时支持电子支付和安全预防，提高其总体的增值服务效果。现阶段，比较具有代表性的高级应用便是车路协同系统。车路协同系统是指运用传感器技术和通信技术，获得路况和交通信息，实现车辆与车辆、车辆和道路车辆、驾驶员之间的信息互联互通。具体来说，可以对敏感数据关键词进行自定义，同时进行自动化过滤，有效规避敏感信息流出危险，实现对信息泄露的全面监测。

4 传统制造行业中的车联网系统模型

伴随着这些年我国车辆智能化发展水平的日益提升，企业内部设有的传感器数量以及感知水平也在全方位改善。车联网本身配置使用到的传感器，可以大致划分为两种类型，一是借助发射射频信号来对数据信息进行测量和传递的传感装置，也被称之为射频传感器；二是在光敏元件等感应元件的支持之下产生信号，随后对数据进行测量和传输，也被称之为非射频传感器。在车联网技术的使用过程中，感知单元可以综合本身的功能类型，为其提供不同的感知信息，实现和通信单元之间的有机交互，完成感知和通信在设备功能层级上的有机融合，这便是将车联网技术运用在传统制造行业中的通信感知一体化系统，这一系统模型对于非射频传感器和射频传感器都非常适用。

通信和感知的功能融合模型，更加侧重于强调车联网本身的系统应用和系统设计，也就是系统的感知和通信两种功能，如何基于不同的应用系统和设计方式实现相辅相成、有机合作。基于感知通信辅助这一角度来分析，不论是系统具备的感知还是通信功能，都需要加强对周边无线电通信环境的数据信息获取，雷达感知功能的存在，可以为车辆的驾驶过程提供有利先验信息，比较具备代表性的如用户位置和信道状态，进一步降低通信双方由于通信不够可靠，带来的信令开销问题。基于通信支撑感知角度来分析，车联网中所用到的传感器，如摄像机和雷达，很容易在极端恶劣天气和障碍物的影响之下，导致其环境信息感知能力较差。因此将通信网络作为信息传递的基础媒介，为信息的感知提供传输和融合功能，形成协同感知网络，可以实现车辆数据信息的超视距感知，这也将成为车联网技术在传统汽车制造行业中的重要技术，发挥出通信和感知的双重功能。基于车联网的系统设计和应用层面分析，改变其各自性能，通信和感知在信号融合模型的建设过程中，需要重点考量硬件平台设置的科学合理，确保空域、频域和时域，实现感知和通信功能的融合发展，进一步解决在射频信号传递过程中存在的频谱拥堵问题，改善系统整体的通信和感知能力。可以通过对时域、空域、频域的资源合理分配，加强资源调度，形成通信和感知双重功能结为一体的信号体系。

5 车联网未来发展的趋势

1）5G 技术和互联网技术的融合发展程度将全面加深。2019 年，我国正式迈入5G 时代，而车联网技术，也在这几年5G 技术的发展之下，迎来了其黄金发展阶段。目前，DSRC 技术已经越发成熟，尤其是在V2V 场景中，其延时较低、可靠性较高，可以使得车辆具备更强的环境感知力。5G 技术本身具备的“更高”“更快”等技术特征，可以满足车联网使用过程中，用户需求的丰富化、数据信息传递的高效化以及信号传输的延时低等要求。与此同时，5G 中的关键技术，如SDN、MEC 技术，也可以解决在DSRC 技术与C-V2X技术进行融合之后版本难以兼容的不足之处。

2）车车协同控制和车路协同控制与驾驶系统之间的结合将会更加严密。目前智能汽车的发展速度全面加快，与此同时，单车关键技术也在日渐改革，例如自适应巡航系统在现实生活中获得了广泛应用。但是未来想要真正地实现自动驾驶，简单的网联技术还需要运用定位和传感技术来为其提供辅助，并运用网联技术将无关联的车辆进行连接，构建出动态交互的信息网络，并积极研发两类技术有机融合的一体化汽车零部件，才可以真正地实现车路协同与驾驶辅助系统的全面结合，让整个车联网技术的使用具备更强的智慧性。

6 结语

车联网作为我国互联网领域极为重要的一大技术分支，面临我国传统制造行业的迫切转型需求，将会为企业带来更多的可能性。将车联网技术运用在传统制造行业的转型和升级过程中，可以真正地实现智能制造、绿色制造，让传统汽车制造行业摆脱过去的通信管道角色，实现与信息通信、电信运营商等多个领域之间的融合发展，为人们带来更为便捷舒适的出行驾驶服务，优化其行程过程中的出行体验。