淺析車聯(lián)網(wǎng)在無人駕駛汽車上的應(yīng)用

周朝 郭淑清

摘要：車聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)無人駕駛的重要組成部分，也是未來智能交通系統(tǒng)的核心組成部分。因此，了解車聯(lián)網(wǎng)在無人駕駛汽車上的應(yīng)用是很必要的。本文首先闡述車聯(lián)網(wǎng)的基本概念和車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，然后重點討論車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在無人駕駛汽車上的應(yīng)用，并以具體實例進(jìn)行深入剖析。最后得出車聯(lián)網(wǎng)與無人駕駛汽車的完美結(jié)合，能夠提高行駛效率和安全性，優(yōu)化行駛路徑，有效緩解交通壓力。

關(guān)鍵詞：車聯(lián)網(wǎng);關(guān)鍵技術(shù);無人駕駛汽車

0? 引言

近年來，在汽車行業(yè)快速發(fā)展的大背景下，“無人駕駛”、“車聯(lián)網(wǎng)”等詞匯頻頻應(yīng)用到汽車行業(yè)，使汽車智能化趨勢愈演愈烈。隨著整車聯(lián)網(wǎng)能力的增強(qiáng)，進(jìn)一步向智慧城市的發(fā)展，自動駕駛感知和決策功能將從車上轉(zhuǎn)移到路上基礎(chǔ)設(shè)施，并且能夠通過一定區(qū)域內(nèi)集中控制實現(xiàn)所有車輛的自動駕駛，從而提升交通效率與安全性。

無人駕駛汽車作為一種新興的智能汽車，其主要通過以計算機(jī)為主體的智能駕駛操作系統(tǒng)來實現(xiàn)無人駕駛，可視為道路智能機(jī)器人。通過車內(nèi)各種車載傳感器來感知車輛所在路況、地理位置、交通狀況、障礙物位置等周圍環(huán)境信息，計算機(jī)對接收到的信息進(jìn)行處理并給出相應(yīng)的指令，通過智能決策和路徑規(guī)劃按照一定的指令到達(dá)目的地，從而使車輛能夠安全、可靠地在路上行駛。

準(zhǔn)確來講，無人駕駛汽車就是物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)物。而車聯(lián)網(wǎng)作為物聯(lián)網(wǎng)的一個分支，也作為汽車無人駕駛的核心之一，將兩者的有機(jī)結(jié)合尤為重要。

1? 車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

1.1 車聯(lián)網(wǎng)的概念? 車聯(lián)網(wǎng)的概念源于物聯(lián)網(wǎng)，即車輛物聯(lián)網(wǎng)。以行駛中車輛為感知對象，通過車載傳感器等技術(shù)感知周圍環(huán)境和行駛信息，借助新一代的通訊技術(shù)，實現(xiàn)V2X（即車與車、路、人、基礎(chǔ)設(shè)施、服務(wù)平臺）之間的網(wǎng)絡(luò)連接和信息交互。從而顯著提高無人汽車的整車性能和智能駕駛水平，為用戶提供便利、高效、舒適、智能的駕駛體驗的同時，也保證了安全的交通服務(wù)。另一方面也提高交通運行效率，緩解交通壓力，使社會交通服務(wù)向智能化更近。實際上，車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是多種高新技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，是汽車與外界事物聯(lián)系的紐帶，通過汽車自組網(wǎng)與多種異構(gòu)網(wǎng)實現(xiàn)V2X（車與車、車與路、車與人、車與云端等）的信息交互，實現(xiàn)汽車交通管理的智能化。

1.2 車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)? 只有掌握車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)V2X信息交互，才能有效地將車聯(lián)網(wǎng)與無人駕駛技術(shù)緊密地有機(jī)結(jié)合。

①傳感器技術(shù)。無人汽車實現(xiàn)智能操作離不開大量的數(shù)據(jù)支持，這些數(shù)據(jù)由車載的各種傳感器進(jìn)行采集，最終傳輸給中央處理器進(jìn)行信息的融合、篩選、處理。各類傳感器通過采集系統(tǒng)組成一個龐大的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，動態(tài)采集一切車聯(lián)網(wǎng)所需要的數(shù)據(jù)，如車輛位置、交通狀況、障礙信息、環(huán)境參數(shù)等。經(jīng)過計算機(jī)分析處理后作為各項業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)為車輛提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

②人機(jī)交互技術(shù)。目前車載導(dǎo)航娛樂終端不利于車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和應(yīng)用，所以要開發(fā)一個開放、智能的車載終端平臺，并且能搭載Android、iPhone、iPad等系統(tǒng)產(chǎn)品終端。人機(jī)交互技術(shù)包括語音識別、人臉識別等，可以為用戶提供更為便捷的操作方式。

③RFID（射頻識別）技術(shù)。作為網(wǎng)路通信中的一項關(guān)鍵技術(shù)，可以自動識別車輛、道路等對象，并對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，提取與交通擁堵和行駛安全的內(nèi)容，便于路徑優(yōu)化和行駛安全控制。車聯(lián)網(wǎng)采用有源RFID（更遠(yuǎn)的讀寫距離），具有主觀感知、安全性好、使用壽命長、防水防磁、小巧輕便、數(shù)據(jù)儲存量大優(yōu)點。

將RFID運用于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，能準(zhǔn)確的將高速行駛的物體識別出來，并且迅速的讀取相應(yīng)的信息，便捷車聯(lián)網(wǎng)中各車輛之間的信息共享和相互傳輸。RFID技術(shù)原理如圖1所示。

④5G技術(shù)。5G網(wǎng)絡(luò)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)移動通信網(wǎng)絡(luò)存在的傳輸帶寬不足、網(wǎng)絡(luò)時延較大的缺陷，其具有高速度、低時延、大聯(lián)接的優(yōu)點。5G車聯(lián)網(wǎng)與自動駕駛結(jié)合，可顯著降低系統(tǒng)響應(yīng)時間，進(jìn)一步提升整車的性能，提高信息傳輸?shù)木珳?zhǔn)性和降低對高精度傳感器的依賴，從而降低成本。同時5G網(wǎng)絡(luò)為無人駕駛和車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供了更廣闊的平臺，能夠有效的提高無人車的智能化和探測的精準(zhǔn)度，從而降低交通事故發(fā)生率。

⑤大數(shù)據(jù)與云計算。大量數(shù)據(jù)被采集后，車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通過云平臺軟硬件，進(jìn)行數(shù)據(jù)快速傳遞和實時處理，完成精準(zhǔn)的信息反饋，以便對突發(fā)事故進(jìn)行路線的調(diào)整規(guī)劃，為用戶提供更加合理的路線。例如，傳統(tǒng)的導(dǎo)航幾乎就是基于一條靜態(tài)道路的數(shù)據(jù)分析，但實際道路路況絕大多數(shù)都是動態(tài)變化的，因此不符合無人駕駛汽車的要求。而基于云計算的“云導(dǎo)航”能夠?qū)崿F(xiàn)對動態(tài)道路的導(dǎo)航。

⑥信息安全技術(shù)。車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用伴隨著大量數(shù)據(jù)的傳輸，顯示了用戶和車輛的個人信息，存在著潛在的安全隱患。車聯(lián)網(wǎng)的安全防護(hù)環(huán)節(jié)眾多，包括終端設(shè)備和通信設(shè)備間的信息傳遞安全防護(hù)、數(shù)據(jù)、功能安全防護(hù)、云端管理和信息平臺的管理安全防護(hù)，同時還保護(hù)用戶的個人隱私，防止網(wǎng)絡(luò)攻擊，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和安全性。3車聯(lián)網(wǎng)在無人駕駛汽車上的應(yīng)用車聯(lián)網(wǎng)實際上是無人駕駛汽車、智能汽車發(fā)展基礎(chǔ)配套設(shè)施，也是實現(xiàn)智能交通的必要前提，是實現(xiàn)真正的無人駕駛的基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)。整個過程由車輛位置、速度和路線信息、環(huán)境參數(shù)、道路擁堵、事故信息及各種多媒體應(yīng)用領(lǐng)域等重要信息組成，并且通過大數(shù)據(jù)和云計算完成信息的處理，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化交互性控制。

無人駕駛汽車在行駛過程中與交通設(shè)施之間的信息交換是雙向傳遞的。無人駕駛汽車收到交通信號燈指示的同時，主動向智能交通信號燈發(fā)出行駛請求，中央信息系統(tǒng)可根據(jù)請求指令，結(jié)合當(dāng)前交通狀況做出相應(yīng)的反饋調(diào)整指令，并且通過交通信號燈中的LED陣列傳遞到無人駕駛汽車的智能系統(tǒng)，智能系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前路況及時規(guī)劃出一條最優(yōu)行駛路線。

當(dāng)無人車發(fā)生交通事故時，車內(nèi)的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可將人員傷亡情況、事故嚴(yán)重程度、事故發(fā)生地等重要數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，并且發(fā)送到中央信息系統(tǒng)，為救援工作提供保障。

通過以上案例可以看出，車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到無人駕駛汽車上，可以有效的緩解交通壓力，優(yōu)化行駛路線，縮短路途時間，提高運行效率，同時保證行駛的安全性。另外車聯(lián)網(wǎng)也為無人駕駛汽車發(fā)生事故時提供相應(yīng)的安全保障。

因此，在技術(shù)上，可以說車聯(lián)網(wǎng)為無人駕駛作了鋪墊，是實現(xiàn)無人駕駛的重要環(huán)節(jié)。近幾年來，車聯(lián)網(wǎng)及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，為用戶更安全高效到達(dá)目的地提供了保障，顯著提高了車輛的智能化，而這也為無人駕駛技術(shù)的發(fā)展和完善打下了基礎(chǔ)。車聯(lián)網(wǎng)是無人駕駛的基礎(chǔ)，車聯(lián)網(wǎng)與無人駕駛技術(shù)的有機(jī)結(jié)合是實現(xiàn)真正意義上的無人駕駛的關(guān)鍵所在，如果沒有車聯(lián)網(wǎng)，無人駕駛是不可想象的。無人駕駛反過來又促進(jìn)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷提升和成熟，可以說二者相輔相成、互相促進(jìn)。

2? 結(jié)論

本文對車聯(lián)網(wǎng)概念、車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)以及在無人駕駛汽車上的應(yīng)用進(jìn)行了分析，通過分析得知，車聯(lián)網(wǎng)是無人駕駛的基礎(chǔ)，同樣也是實現(xiàn)無人駕駛智能化的核心。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與無人駕駛的結(jié)合，實質(zhì)上是無人駕駛汽車在自身智能化的基礎(chǔ)上與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，實現(xiàn)V2X的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，實現(xiàn)無人駕駛汽車與外界信息的交流。兩者結(jié)合可有效地降低安全隱患，優(yōu)化行駛路線、減少行車時間、提高行車效率，最終引領(lǐng)汽車產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展。

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