一種車聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

李志勇　陳立

摘要：隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，作為物聯(lián)網(wǎng)在智能交通領(lǐng)域的具體應(yīng)用，車聯(lián)網(wǎng)是繼互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)之后，成為未來智慧城市的一個(gè)重要標(biāo)志。針對目前交通信息采集方式落后，交通管理、車輛管理數(shù)字化、信息化、智能化程度不高的現(xiàn)狀，該文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于RFID技術(shù)的車聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架體系，該體系以RFID信息采集為基礎(chǔ)，集交通控制、交通誘導(dǎo)、車輛管理、交通信息服務(wù)等跨行業(yè)、跨部門的綜合車輛信息應(yīng)用平臺，以促進(jìn)公安、交通、稅務(wù)、保險(xiǎn)、銀行等系統(tǒng)涉車信息的平臺化、服務(wù)化為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)涉車信息資源的共享和互通，提供豐富的智能交通綜合服務(wù)，提升車輛管理的數(shù)字化、智能化水平。

關(guān)鍵詞： 車聯(lián)網(wǎng)；RFID；體系結(jié)構(gòu)

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）02-0387-04

面對汽車保有量不斷增大、道路交通堵塞現(xiàn)象加劇以及涉車信息管理難度加大等種種挑戰(zhàn)，如何有效對車輛、道路等資源進(jìn)行有效監(jiān)管，提升智能化管理水平，推進(jìn)智能交通建設(shè)已迫在眉睫。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展和日益成熟，作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通領(lǐng)域中的具體應(yīng)用，車聯(lián)網(wǎng)全面實(shí)時(shí)感知車輛運(yùn)行和交通路況，消除監(jiān)管真空地帶，提供豐富的智能交通綜合服務(wù)，是繼互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)之后，“車聯(lián)網(wǎng)”又成為未來智慧城市的一個(gè)重要標(biāo)志和新一代智能交通的核心。

目前的交通體系主要是采用感應(yīng)線圈、視頻監(jiān)控、地磁檢測等手段來采集交通信息，手段和方式都比較落后，不能滿足要求。一來由于容易受到天氣等因素的干擾，缺乏全天候?qū)崟r(shí)采集交通數(shù)據(jù)的能力，及時(shí)性，真實(shí)性、穩(wěn)定性有待提高。二來采集上來的數(shù)據(jù)非常單一，只能感知車輛的通過情況和路網(wǎng)的監(jiān)控畫面等屬性單一的、難以提取和加工的原始數(shù)據(jù)，無法獲取道路交通、道路車輛等涉車涉路具體的、詳細(xì)的、可進(jìn)一步加工處理的數(shù)字信息，也就無法對交通和車輛進(jìn)行真正意義上的數(shù)字化、信息化、智能化管理。

因此，交通信息采集是實(shí)現(xiàn)智能化交通控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，傳統(tǒng)交通數(shù)據(jù)采集方式已不適應(yīng)智能交通發(fā)展的要求，迫切需要采用新的技術(shù)手段來解決問題。作為車聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)之一，RFID技術(shù)能夠很好地解決交通信息采集問題。它具有很高的抗干擾能力、抗污染能力，在遇到惡劣天氣時(shí)，RFID都能穩(wěn)定工作，不受天氣等因素的干擾，穩(wěn)定地進(jìn)行交通數(shù)據(jù)采集。除此之外還具有讀取距離遠(yuǎn)、傳輸速度快，批量讀取等優(yōu)點(diǎn)。其原理是在車輛上安裝RFID電子標(biāo)簽，俗稱電子車牌，將車輛基礎(chǔ)信息及相關(guān)數(shù)據(jù)存儲于其中，不可復(fù)制和偽造。通過道路上的基站設(shè)備，可使車輛高速通過時(shí)自動識別并獲取行駛車輛的動態(tài)信息。RFID彌補(bǔ)傳統(tǒng)交通信息采集的很多不足，實(shí)現(xiàn)了車輛信息識別和采集的智能化，這是高效智能交通的第一步，是實(shí)現(xiàn)智能化交通控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

相對于以前以環(huán)形線圈和視頻為主要手段的車流量檢測及依此進(jìn)行的被動式交通控制，車聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的智能交通，全面涵蓋了信息采集、動態(tài)誘導(dǎo)、智能管控等環(huán)節(jié)。通過對機(jī)動車輛信息和路況信息的實(shí)時(shí)感知和反饋，在GPS、RFID、 GIS等技術(shù)的集成應(yīng)用和有機(jī)整合的平臺下，實(shí)現(xiàn)了車輛從物理空間到信息空間的唯一性雙向交互式映射，通過對信息空間的虛擬化車輛的智能管控，實(shí)現(xiàn)對真實(shí)物理空間的車輛和路網(wǎng)的“可視化”管控。[1]

1 車聯(lián)網(wǎng)的基本概念

1.1 車聯(lián)網(wǎng)的基本定義

車聯(lián)網(wǎng)是指裝載在車輛上的電子標(biāo)簽通過無線射頻等識別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在信息網(wǎng)絡(luò)平臺上對所有車輛的屬性信息和靜動態(tài)信息進(jìn)行提取和有效利用， 并根據(jù)不同的功能需求對所有車輛的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)管和提供綜合服務(wù)車聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)車與車之間車與建筑物之間，以及車與基礎(chǔ)設(shè)施之間的信息交換，它甚至可以幫助實(shí)現(xiàn)汽車和行人汽車和非機(jī)動車之間的對話就像互聯(lián)網(wǎng)把每個(gè)單臺的電腦連接起來，車聯(lián)網(wǎng)能夠把獨(dú)立的汽車聯(lián)結(jié)在一起。[2]

車聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)技術(shù)多元的新興領(lǐng)域，涉及到射頻識別（RFID）技術(shù)、傳感器技術(shù)、定位技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線通信技術(shù)、中間件技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、云處理技術(shù)、信息發(fā)布等關(guān)鍵技術(shù)。車聯(lián)網(wǎng)通過有機(jī)整合這些技術(shù)，建立一個(gè)跨部門、跨行業(yè)實(shí)時(shí)的、智能的的交通運(yùn)輸綜合管理和控制系統(tǒng)。

車聯(lián)網(wǎng)具有多樣性、實(shí)時(shí)性和智能性3個(gè)特點(diǎn)。所謂多樣性，一是指車聯(lián)網(wǎng)所涉及的管理對象數(shù)量眾多、類型多樣，包括車輛、傳感器、基站、通信網(wǎng)絡(luò)、后臺數(shù)據(jù)服務(wù)器等，由于設(shè)備數(shù)量眾多，類型各異，導(dǎo)致設(shè)備設(shè)施之間的接口協(xié)議也是多樣的，標(biāo)準(zhǔn)不一。二是指信息類型多樣，相對于目前只能感知車輛的通過情況和路網(wǎng)的監(jiān)控畫面等信息單一性弊端，車聯(lián)網(wǎng)通過RFID閱讀器，還可以采集各種車輛的自身信息。

實(shí)時(shí)性是指車聯(lián)網(wǎng)能夠綜合RFID（射頻識別），視頻識別、線圈感應(yīng)等多種類型的交通信息采集手段和廣泛分布的網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)的、準(zhǔn)確的、高效的獲取交通數(shù)據(jù)信息，并能在此信息基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)自動識別、定位、監(jiān)控等功能，實(shí)現(xiàn)增值服務(wù)。

智能性指車聯(lián)網(wǎng)通過各種方式獲取車輛和路況信息，實(shí)現(xiàn)交通智能化管理，例如交通誘導(dǎo)管理、不停車收費(fèi)系統(tǒng)、智能公交定位管理和信號優(yōu)先等。

隨著車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，許多發(fā)達(dá)和一些發(fā)展中國家為了擺脫日益嚴(yán)重的交通困境，相繼提出了車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略，也嘗試開始了應(yīng)用，特別是在交通監(jiān)管、海關(guān)物流等領(lǐng)域逐步成功推廣。

1.2 RFID技術(shù)與車聯(lián)網(wǎng)

早在二戰(zhàn)結(jié)束后就奠定了RFID（Radio Frequency Identification ，無線射頻識別）技術(shù)理論基礎(chǔ)，但直到上世紀(jì)八九十年代，射頻識別技術(shù)才蓬勃興起，各種規(guī)模應(yīng)用開始出現(xiàn)。RFID技術(shù)是一種非接觸式自動識別技術(shù)，利用無線射頻信號自動識別移動或靜止目標(biāo)對象并獲取與之相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，可在各種惡劣環(huán)境下穩(wěn)定工作，在識別過程中無須人工干預(yù)。

一套完整的RFID系統(tǒng)組成并不復(fù)雜，主要由電子標(biāo)簽（Tag），閱讀器（Reader）和天線（Antenna）三部分構(gòu)成。RFID系統(tǒng)最重要的部分是電子標(biāo)簽，它在整個(gè)RFID系統(tǒng)中扮演著數(shù)據(jù)載體的角色。電子標(biāo)簽附著在被標(biāo)識物體上用來標(biāo)識目標(biāo)對象，每個(gè)標(biāo)簽都具有唯一的電子編碼和數(shù)據(jù)存儲區(qū)。

閱讀器就是一個(gè)射頻收發(fā)器，通過天線發(fā)射一定頻率的射頻信號，一旦標(biāo)簽進(jìn)入到閱讀器磁場感應(yīng)范圍之內(nèi)時(shí)，標(biāo)簽憑借感應(yīng)電流所獲取的能量而被激活，將自身電子編碼和存儲在標(biāo)簽內(nèi)的相關(guān)信息通過內(nèi)置天線發(fā)送出去。閱讀器接受由標(biāo)簽反射會的射頻信號并讀取信息，并送至計(jì)算機(jī)主機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理，工作原理圖如圖1所示：

RFID技術(shù)作為一種具有革命性的自動識別技術(shù)，具有傳統(tǒng)識別技術(shù)所不可比擬的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在：

1）識別效率高，RFID閱讀器具有超強(qiáng)的群采能力，即可以同時(shí)識別和讀取多個(gè)快速移動中的RFID標(biāo)簽。在RFID系統(tǒng)內(nèi)部通過防碰撞算法（ALOHA、TREE等算法）實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)同時(shí)識別達(dá)到批量識別處理，大大提高識別處理效率。

2）識別速度快，只要RFID標(biāo)簽進(jìn)入到閱讀器有效識別范圍內(nèi)，不到100毫秒內(nèi)閱讀器即可識別標(biāo)簽并讀取數(shù)據(jù)。

3）識別距離遠(yuǎn)，RFID最大的特點(diǎn)是非接觸識別，閱讀器不需要直接接觸標(biāo)簽，穿透性能力強(qiáng)，有效識別距離長，最大有效識別距離可達(dá)到30米以上。

4）識別信息量大，RFID標(biāo)簽記憶容量和信息存儲量很大，RFID最大的容量能達(dá)到數(shù)兆字節(jié)，而且因此標(biāo)簽?zāi)軌驍y帶非常豐富的的信息供閱讀器讀取。在一定條件下，RFID標(biāo)簽內(nèi)容可以通過編程器更新和修改。

5）識別可靠性高，RFID標(biāo)簽使用壽命長，能適應(yīng)各種惡劣環(huán)境，標(biāo)簽內(nèi)容可經(jīng)由密碼保護(hù)，不易偽造，具有很好的安全性能。

RFID應(yīng)用于車聯(lián)網(wǎng)的主要優(yōu)勢是該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了車輛信息采集和識別的智能化，是車輛和路網(wǎng)信息進(jìn)入車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵。RFID 感知技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域得到了巨大應(yīng)用。近期公安部已經(jīng)推出一種識別率在 99.9%以上的專用電子標(biāo)簽，可安裝在汽車擋風(fēng)玻璃上，形成對車輛身份和位置信息的唯一標(biāo)識。國家發(fā)改委正在大力推進(jìn)基于無線射頻技術(shù)的車輛電子牌照試點(diǎn)工程，重點(diǎn)解決車輛自動識別、動態(tài)監(jiān)控、車牌套用與防偽的問題。而在南京、重慶、廈門、蘭州等政府部門主導(dǎo)的車聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目中，主要都是通過 RFID 來采集車輛信息，并進(jìn)而開展交通、環(huán)保等管理工作。[3]

2 車聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)

從我國目前情況來看，車聯(lián)網(wǎng)在全國各地如火如荼地建設(shè)，但對應(yīng)的許多系統(tǒng)都缺乏一個(gè)穩(wěn)定的、標(biāo)準(zhǔn)的和可擴(kuò)展的體系結(jié)構(gòu)，特別是基于RFID的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，涉及到多個(gè)行業(yè)、多個(gè)部門和多種技術(shù)，沒有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系，基本上都是相關(guān)部門各自為政，各管一攤，導(dǎo)致各自系統(tǒng)自成體系，缺乏信息互通共享，難以相互協(xié)調(diào)，交通監(jiān)管水平和效率低下。

隨著車聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，必然要求車聯(lián)網(wǎng)向著系統(tǒng)化、一體化方向發(fā)展，防止行業(yè)和地區(qū)之間的差異。因此，對基于RFID的車聯(lián)網(wǎng)選擇穩(wěn)定的體系結(jié)構(gòu)和可擴(kuò)展的平臺顯得非常必要。，將車聯(lián)網(wǎng)中各類孤立的、單一的系統(tǒng)整合成一個(gè)統(tǒng)一的綜合交通系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息共享機(jī)制。鑒于車聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)非常龐大且復(fù)雜的系統(tǒng)，因此車聯(lián)網(wǎng)采用比較成熟的分層體系結(jié)構(gòu)，有利用車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的開放性、可用性和伸縮性。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和車聯(lián)網(wǎng)自身的提點(diǎn)，一般車聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層，數(shù)據(jù)層、集成層和應(yīng)用層，如圖2所示：

2.1 采集層

采集層處于車聯(lián)網(wǎng)最底層，但它是最核心的，如同人體的感知器官，上層所有的應(yīng)用都依賴于采集層所采集的信息。采集層是車聯(lián)網(wǎng)信息采集端，對車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行感知、識別和采集。它通過電子車牌（RFID標(biāo)簽等）、攝像頭、GPS、各種物理和化學(xué)等傳感器（感知溫度、濕度、濃度、速度等信息）、各種讀寫器（交通一卡通、手持式閱讀器、車載移動式基站、固定基站等）等大量具有感知識別功能的信息采集設(shè)備采集車輛身份、車輛運(yùn)行信息、交通流量、天氣狀況等相關(guān)信息。

在采集層中，電子車牌是整個(gè)系統(tǒng)最基礎(chǔ)、最重要的設(shè)備。它其實(shí)是一個(gè)RFID電子標(biāo)簽，采用超高頻UHF工作頻段。一般選用陶瓷標(biāo)簽作為電子車牌安裝在擋風(fēng)玻璃上，具有防拆功能。電子車牌提供車輛的相關(guān)信息，包括車牌號、車主資料、車輛出廠資料、年審資料、車輛現(xiàn)行資料、違章記錄、繳費(fèi)記錄、綁定銀行賬戶、車輛維修記錄等，所有的應(yīng)用都是基于此信息。

采集層的主體是車輛和各種路側(cè)感應(yīng)、檢測設(shè)備，采集層系統(tǒng)通過路側(cè)感應(yīng)檢測設(shè)備檢測車輛信息。比較常見的路側(cè)檢測設(shè)備包括有固定式基站，手持式基站和車載式基站。由于采集設(shè)備數(shù)量眾多、類型各異、接口協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)不一，導(dǎo)致每種設(shè)備提供的數(shù)據(jù)通訊和數(shù)據(jù)處理方法都不同，因此還需要通過各種中間件技術(shù)來屏蔽這些設(shè)備的差異性。中間件是負(fù)責(zé)對讀卡器所采集到的標(biāo)簽中的信息進(jìn)行簡單的預(yù)處理，然后將信息傳送到網(wǎng)絡(luò)層或應(yīng)用層的數(shù)據(jù)接口。[4]它支持不同廠商和通信協(xié)議的讀寫器設(shè)備，針對不同的硬件設(shè)備，提供具有標(biāo)準(zhǔn)的程序接口和協(xié)議。符合多種接口和協(xié)議規(guī)范LLRP標(biāo)準(zhǔn)接口對應(yīng)基站和ALE標(biāo)準(zhǔn)接口對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)層，徹底擺脫讀寫器非標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議，帶來的開發(fā)、維護(hù)和擴(kuò)展的限制。

2.2 網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層是車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)聯(lián)系紐帶，主要是將采集層所采集的數(shù)據(jù)接入到車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中，進(jìn)行遠(yuǎn)距離、大范圍地傳輸采集數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)層是實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，如同人體的經(jīng)絡(luò)和血管，實(shí)現(xiàn)了各種數(shù)據(jù)的交互傳遞、信息的交換與共享。

車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要為各種類型的車輛提供實(shí)時(shí)的、立體的、無縫的網(wǎng)絡(luò)接入，由于底層設(shè)備接入到車聯(lián)網(wǎng)中涉及到無線局域網(wǎng)絡(luò)（藍(lán)牙技術(shù)、ZigBee技術(shù)、WiFi技術(shù)、WiMAX等）、移動互聯(lián)網(wǎng)（GPRS/CDMA、3G、4G等）和有線互聯(lián)網(wǎng)（光纖網(wǎng)、以太網(wǎng)等）多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，在接入過程中需要進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)方便快捷地接入各種不同類型的網(wǎng)絡(luò)，使得數(shù)據(jù)能夠互通。這種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)要求一種專有的協(xié)同通信架構(gòu)和協(xié)議棧，可將不同底層數(shù)據(jù)整合，并對應(yīng)用層隱藏不同接入方式間差別，實(shí)現(xiàn)信息交互。[5] 由于傳統(tǒng)的TCP/IP 參考模型未被車聯(lián)網(wǎng)采用，因此需要開發(fā)全新的、標(biāo)準(zhǔn)的、適用于車聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧。

2.3 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層是車聯(lián)網(wǎng)體系系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)中心，專注于將采集的信息進(jìn)行存儲管理、分析、加工處理以及根據(jù)請求的業(yè)務(wù)服務(wù)操作數(shù)據(jù)。它為各種車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用提供包括車輛本身信息、車輛運(yùn)行信息、車輛事件信息、交通流量信息、設(shè)備信息等基礎(chǔ)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

由于車聯(lián)網(wǎng)相對于傳統(tǒng)的智能交通管理系統(tǒng)，具有采集數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)種類多、數(shù)據(jù)處理實(shí)時(shí)性高的特點(diǎn)，非常適合采用物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵支撐技術(shù)之一的云計(jì)算技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

通過這項(xiàng)技術(shù)，車聯(lián)網(wǎng)以云計(jì)算中心作為一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺，基于此平臺對獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合加工分析處理，提供各類服務(wù)。各部門通過網(wǎng)絡(luò)都可以快速地從云計(jì)算中心獲得所需的車輛信息、車輛狀況、交通信息、天氣信息等一系列的信息，滿足車聯(lián)網(wǎng)各種類型的用戶對所獲取信息種類和服務(wù)效率的要求。

另外，不同部門所需要重點(diǎn)掌握的信息類型不盡相同，對所采集的數(shù)據(jù)關(guān)注點(diǎn)和興趣點(diǎn)也不一樣。例如，公安和交通管理部門主要對實(shí)時(shí)采集到的車輛動態(tài)數(shù)據(jù)和交通流量信息更為關(guān)注，實(shí)施道路監(jiān)控、研判分析、交通預(yù)警、違章處理、布控管理、統(tǒng)計(jì)分析等服務(wù)，而交通規(guī)費(fèi)征收、運(yùn)政、保險(xiǎn)、銀行等部門則對車輛本身數(shù)據(jù)更為關(guān)注，例如，黑車、年檢、交強(qiáng)險(xiǎn)履保、黃綠標(biāo)等管理功能。因此，根據(jù)這些不同需求，需要定義不同類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和多個(gè)不同功能的數(shù)據(jù)庫并對這些數(shù)據(jù)庫進(jìn)行有效管理和維護(hù)。為了解決各部門的分項(xiàng)數(shù)據(jù)導(dǎo)致數(shù)據(jù)之間的割裂，無法產(chǎn)生數(shù)據(jù)的深度價(jià)值等問題，需要通過大數(shù)據(jù)技術(shù)，借助計(jì)算機(jī)軟件分析數(shù)據(jù)得出一些規(guī)律，能完全反映出數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性，進(jìn)而為交通管理部門預(yù)判、決策等提供有力支持。

GIS支撐平臺，作為整個(gè)交通監(jiān)控應(yīng)用軟件的支撐平臺，提供路徑分析服務(wù)、空間查詢服務(wù)、地圖發(fā)布、地理編碼與反編碼、地理分析等服務(wù)。GIS平臺與GIS引擎相連接，處理與地理信息相關(guān)的操作與查詢，如渲染地圖、查詢圖元、查詢位置范圍等。GIS模塊主要設(shè)計(jì)目的是屏蔽對GIS系統(tǒng)訪問的復(fù)雜性，以及為車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供特定的業(yè)務(wù)對象、完成POL查詢、地圖匹配、地圖查詢、路徑搜索、位置檢索和為移動終端生成地圖等功能。[6]

2.4 集成層

集成層是整個(gè)車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的核心組成部分，負(fù)責(zé)與下層數(shù)據(jù)層的交互以及外部系統(tǒng)的通信，專注于對各種涉車信息進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和公共處理功能，對外部應(yīng)用提供標(biāo)準(zhǔn)化的開發(fā)接口。

該層集成了各種公共服務(wù)，系統(tǒng)管理主要負(fù)責(zé)對車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行過程中的操作維護(hù)，監(jiān)控各種系統(tǒng)參數(shù)值，起到保護(hù)系統(tǒng)的作用，包括設(shè)備管理、配置管理、拓?fù)涔芾淼取０踩芾碡?fù)責(zé)用戶、角色等創(chuàng)建、維護(hù)以及會話的創(chuàng)建、維護(hù)及終止，同時(shí)還提供日志管理用來記錄系統(tǒng)操作的詳細(xì)信息。業(yè)務(wù)管理包括電子車牌管理、車輛管理、計(jì)費(fèi)管理、一卡通管理等，在進(jìn)行業(yè)務(wù)管理時(shí)，需要通過安全管理進(jìn)行身份驗(yàn)證和操作鑒權(quán)。對外接口提供一系列的開放的、標(biāo)準(zhǔn)的接口，便于應(yīng)用系統(tǒng)專注于自己業(yè)務(wù)邏輯，快速的開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)。

2.5 應(yīng)用層

應(yīng)用層向包括公安、交通、保險(xiǎn)等部門提供各種業(yè)務(wù)服務(wù)，專注于業(yè)務(wù)邏輯和界面呈現(xiàn)，是車輛、交通等有關(guān)的信息表現(xiàn)層。公安、交通、保險(xiǎn)、專營公司、銀行等部門通過集成層獲取可靠、準(zhǔn)確的信息，都可以在應(yīng)用層上建立各種不同的具體應(yīng)用系統(tǒng)，例如交通綜合管理系統(tǒng)、交通信息發(fā)布系統(tǒng)和交通行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)等。

交通綜合管理系統(tǒng)主要對路網(wǎng)中行駛的車輛實(shí)時(shí)全方面、前天侯、立體監(jiān)控，使用先進(jìn)的多源信息融合算法，分析準(zhǔn)確的路網(wǎng)使用情況，車輛通行情況，交通擁堵程度等重要信息，為交管部門提供可視的、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)化管理，達(dá)到可控、可防、可治，最大限度地發(fā)揮路網(wǎng)通行能力。交通綜合管理系統(tǒng)可以包括不停車收費(fèi)系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)、套牌、肇事車追查、交通信號控制系統(tǒng)、交通監(jiān)控系統(tǒng)等子系統(tǒng)。

交通信息發(fā)布系統(tǒng)通過LED屏、交通網(wǎng)站、交通熱線、手機(jī)短信、廣播電臺、可變情報(bào)板，車載終端等多種信息發(fā)布方式、公安、交通、環(huán)保、城規(guī)等政府管理部門和保險(xiǎn)公司、銀行等相關(guān)機(jī)構(gòu)及時(shí)公開發(fā)布交通誘導(dǎo)信息、違章違法信息、交通預(yù)警信息、交通管制信息、交通規(guī)費(fèi)信息、安全行車指導(dǎo)交通等各種重要交通信息，為社會公眾和車主提供了有效、直觀、親切、便捷的服務(wù)。

交通行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)包括交通規(guī)費(fèi)征收系統(tǒng)、智能導(dǎo)航定位系統(tǒng)、智能公交管理系統(tǒng)、智能電子站牌系統(tǒng)、智能停車場系統(tǒng)、商業(yè)營運(yùn)車輛管理系統(tǒng)等子系統(tǒng)。這些系統(tǒng)通過GPS定位技術(shù)、RFID電子車牌技術(shù)，無線通信、數(shù)據(jù)分析等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了各個(gè)應(yīng)用的智能化、一體化管理，提高了管理效率和社會效益。

3 結(jié)束語

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，作為物聯(lián)網(wǎng)具體應(yīng)用的車聯(lián)網(wǎng)迎來了巨大的發(fā)展契機(jī)。基于RFID的車輛往依托無線射頻（RFID）技術(shù)對安裝電子車牌的車輛進(jìn)行大規(guī)模實(shí)時(shí)信息采集，能夠更全面、更有效、更快捷地對所有動態(tài)車輛的信息和交通路況信息進(jìn)行管理；借助物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)大數(shù)據(jù)和云處理技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和信息的分享，破解交通相關(guān)部門的信息孤島效應(yīng)。RFID解決了交通信息數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性、全面性和有效性問題，大數(shù)據(jù)及云處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對海量信息進(jìn)行高效快捷地分析、處理，可以說物聯(lián)網(wǎng)的RFID技術(shù)、大數(shù)據(jù)和云處理技術(shù)是車聯(lián)網(wǎng)各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一體化、信息化、智能化的關(guān)鍵?；赗FID的車聯(lián)網(wǎng)體系采用比較成熟的分層體系結(jié)構(gòu)，有利用車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的開放性、可用性、健壯性和伸縮性。車聯(lián)網(wǎng)只有建立一套開放的、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系，才能實(shí)現(xiàn)各種信息和系統(tǒng)的融合，全面提升智能交通的管控水平和信息服務(wù)水平。

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