以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)制造行業(yè)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)探討

劉志方

（廣州南洋理工職業(yè)學院， 廣東 廣州 510900）

0 引言

目前全球科技事業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)正處于變革的重要轉(zhuǎn)型階段，同時也在孕育著全新的突破。以集成電路等微電子技術(shù)為代表，正在逐步邁入后光刻時代，計算機技術(shù)也將逐步走向多極化的發(fā)展之路，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)了和通信技術(shù)之間的有機融合，形成了將無線保真技術(shù)作為基礎(chǔ)條件的無線聯(lián)網(wǎng)。而車聯(lián)網(wǎng)，則是指移動汽車互聯(lián)網(wǎng)是在嵌入式芯片技術(shù)、無線通信技術(shù)的支持之下，可獲得車輛本身和周邊道路環(huán)境數(shù)據(jù)信息，為駕駛員和乘客的出行提供更為安全便捷的道路交通服務(wù)。也就是在網(wǎng)絡(luò)共享的支撐之下，實現(xiàn)了車輛與車輛、車輛與行人、車輛與城市網(wǎng)絡(luò)之間的有效連接，為人們提供更為安全智能的駕駛和出行服務(wù)。

1 以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)制造行業(yè)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用價值

近些年，信息通信技術(shù)的全面發(fā)展，帶動了傳統(tǒng)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)之間的融合發(fā)展，同時實現(xiàn)了傳統(tǒng)制造行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的重組和架構(gòu)。一是催生了以分布式制造、網(wǎng)絡(luò)制造和個性化定制為核心的新型生產(chǎn)和組織模式，并在供應鏈資源整合、行業(yè)之間協(xié)同制造以及云平臺的支持之下，實現(xiàn)了企業(yè)之間的信息共享，達成了產(chǎn)業(yè)鏈之間的有效合作，讓各環(huán)節(jié)工作得以更為集中，展現(xiàn)出其優(yōu)勢和價值；二是信息技術(shù)正在帶動傳統(tǒng)企業(yè)和消費者關(guān)系出現(xiàn)轉(zhuǎn)變，從傳統(tǒng)的供給導向逐步向需求導向進行升級；三是在應用移動電子商務(wù)和社交化營銷等領(lǐng)域的發(fā)展過程中，形成了全新的營銷模式，過去是由生產(chǎn)主導消費，而現(xiàn)在是以消費驅(qū)動生產(chǎn)，實現(xiàn)了企業(yè)制造工作的按需生產(chǎn)，并為客戶提供個性化定制服務(wù)，重新解構(gòu)了企業(yè)和客戶之間的聯(lián)系；四是讓社會分工和企業(yè)生產(chǎn)制造變得更為精細，在生產(chǎn)制造過程中的傳統(tǒng)服務(wù)環(huán)節(jié)，漸漸脫離物質(zhì)生產(chǎn)流程，形成了全新的生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)，讓生產(chǎn)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了顛覆性轉(zhuǎn)變[1]。

車聯(lián)網(wǎng)由于涉及產(chǎn)業(yè)較多，這也致使車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將會讓傳統(tǒng)的生產(chǎn)經(jīng)營模式出現(xiàn)顛覆性變革。對于整條汽車產(chǎn)業(yè)鏈，其中企業(yè)都會帶來極大影響?；趯ζ噦鹘y(tǒng)制造行業(yè)的影響來分析，過去，在汽車生產(chǎn)制造過程中，只注意汽車的硬件條件，將會轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒁廛囕v可以提供的多元化信息獲??；將車輛作為重點的經(jīng)營發(fā)展模式，將會轉(zhuǎn)變?yōu)閷④囕v駕駛者作為重點；基于業(yè)務(wù)產(chǎn)品供給端來分析，車聯(lián)網(wǎng)可以構(gòu)建更為科學合理的車載系統(tǒng)，優(yōu)化汽車的信息化上的智能水平，改善車輛的服務(wù)綜合質(zhì)量；基于產(chǎn)業(yè)組織來分析，汽車廠商和產(chǎn)業(yè)鏈中的各個合作主體，會使得整個產(chǎn)業(yè)鏈條全面延長，進而帶動汽車產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)全面升級；基于汽車服務(wù)業(yè)來分析，借助車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用，可以形成全新的主體關(guān)系，改變了傳統(tǒng)汽車服務(wù)業(yè)中的客戶關(guān)系管理模式。

2 傳統(tǒng)制造行業(yè)中的車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 射頻識別技術(shù)

射頻識別技術(shù)被簡稱為RFID 技術(shù)，其組成內(nèi)容包括讀寫器、標簽和天線。在標簽靠近讀寫器，并處于由天線所構(gòu)成的感應范圍之后，標簽會將存儲在芯片中的數(shù)據(jù)自動發(fā)送到讀寫器中去，讀寫器將會把獲得到的數(shù)據(jù)信息直接傳遞到信息中心。RFID 射頻識別技術(shù)為一種無需接觸的自動識別技術(shù)，可以在射頻信號的支持之下，對目標進行自動化識別，并獲得有關(guān)數(shù)據(jù)，信息識別過程無需人工來進行干擾，即便是處于較為惡劣的工作環(huán)境中，也可以保障信息獲取的精準有效。射頻識別技術(shù)的運用，可以對高速運動的物體進行識別，同時對多個標簽進行同步信息獲取，操作過程較為簡單和快捷。

2.2 智能交通

智能交通技術(shù)是在現(xiàn)代電子信息技術(shù)的基礎(chǔ)條件下，面向我國智能交通運輸所形成的智能化服務(wù)系統(tǒng)，其最大的特征便是將信息的收集、發(fā)布、交換、分析和利用作為重點，可以為駕駛員提供豐富多樣的交通運輸服務(wù)。在智能交通技術(shù)的使用過程中，可以有效集成計算機處理、電子控制、電子傳感和數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)，形成綜合性交通運輸管理體系，構(gòu)建出可在大范圍內(nèi)獲取精準數(shù)據(jù)信息的綜合性管理系統(tǒng)。

2.3 傳感器技術(shù)

傳感器技術(shù)也被稱之為傳感信息整合技術(shù)，是車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展速度的主要表征。其技術(shù)使用的好壞，將會直接影響車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使用的最終效果。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，從本質(zhì)上來說就是建構(gòu)起人、路況和車輛之間的信息網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)車輛和路況信息的獲取，是車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使用過程中的重點內(nèi)容。借助車道傳感器和路況傳感器的安裝，可以獲得數(shù)字路況信息。與此同時，在車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持之下，車輛數(shù)據(jù)信息也可以直接傳遞到控制服務(wù)中心，達成不同傳感數(shù)據(jù)之間的有機融合[2]。

2.4 平臺數(shù)據(jù)處理技術(shù)

可以進行人機互動的車載終端，是幫助駕駛員獲得車輛數(shù)據(jù)信息的重要媒介，也是在整個網(wǎng)絡(luò)體系中的重要節(jié)點之一。在應用端和運營管理平臺的開發(fā)上，目前我國有關(guān)行業(yè)已經(jīng)相繼展開技術(shù)研發(fā)，比較具備代表性的如榮威350 應用安卓設(shè)計方案，可以在其中融合地圖查找、娛樂和上網(wǎng)等多項功能，實現(xiàn)人機之間的有效交互，為車主提供遠程服務(wù)。另外，也有企業(yè)綜合市場的實際發(fā)展需求，在后臺運營過程中不斷在其中增添全新服務(wù)項目，以優(yōu)化車輛服務(wù)的綜合水平。

2.5 通信技術(shù)

在車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用過程中，運用到的通信技術(shù)分為兩類，分別是移動無線通信技術(shù)和無線通信技術(shù)。無線通信技術(shù)指的是距離相對較近的通信技術(shù)，用到的是RFID 傳感設(shè)備以及Wi-Fi 技術(shù)。而移動無線通信技術(shù)則是在5G、GPRS 技術(shù)的支持之下獲得數(shù)據(jù)信息[3]。

3 傳統(tǒng)制造行業(yè)中的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用

3.1 初級應用

在初級應用階段，車聯(lián)網(wǎng)的運用主要是運用在車輛導航、交通事故處理、提供動態(tài)化的交通信息以及防止車輛被盜等層面上。系統(tǒng)可以在4G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持之下，讓車載實現(xiàn)和互聯(lián)網(wǎng)終端之間的有效銜接，并為車主提供一定的呼叫中心信息服務(wù)，主要表現(xiàn)于以下方面：一是事故處理，可以對行車數(shù)據(jù)信息進行全面處理，以確保事故現(xiàn)場可以在電腦系統(tǒng)終端中重現(xiàn)，對于交通管理工作和保險等傳統(tǒng)行業(yè)，將會帶來極大便捷。二是動態(tài)化交通信息處理，借助車聯(lián)網(wǎng)終端，車主可以掌握交通路況實際信息，同時終端設(shè)置的導航軟件，也可以在地圖中展現(xiàn)出周邊路況情況，第一時間告訴車主哪條道路堵車、哪里順暢。三是車輛防盜系統(tǒng)，在車聯(lián)網(wǎng)中建設(shè)防盜系統(tǒng)，可以進一步規(guī)避汽車被偷竊，與此同時，也可以針對已經(jīng)丟失的汽車進行動態(tài)化跟蹤，實現(xiàn)車輛的精準定位，并以遠程控制的方式，讓已經(jīng)丟失的車輛立即停止駕駛[4]。

3.2 中級應用

在中級應用中，主要是在車載系統(tǒng)的支持之下，為車主提供更為智能化的出行服務(wù)，主要表現(xiàn)于以下方面：一是車輛的安全預警，車輛的安全預警主要為高速彎道和危險路段的識別預警，可為司機的安全駕駛提供有效保障。通過對車輛行駛周邊道路彎道危險路段以及貨物故障等數(shù)據(jù)信息特征提取，判斷車輛是否屬于危險駕駛狀態(tài)，并為車主發(fā)送針對性的危險提醒，保障其安全駕駛。二是車輛遠程診斷，在GPRS 和GSM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持之下，遠程診斷服務(wù)中心可以對車載系統(tǒng)進行監(jiān)聽，發(fā)出連接請求，確認連接之后，可以對用戶的通信衛(wèi)星無線通信身份進行有效驗證。

3.3 高級應用

高級應用階段，主要是運用無線網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備和車載系統(tǒng)，為司機提供導航服務(wù)，同時支持電子支付和安全預防，提高其總體的增值服務(wù)效果?，F(xiàn)階段，比較具有代表性的高級應用便是車路協(xié)同系統(tǒng)。車路協(xié)同系統(tǒng)是指運用傳感器技術(shù)和通信技術(shù)，獲得路況和交通信息，實現(xiàn)車輛與車輛、車輛和道路車輛、駕駛員之間的信息互聯(lián)互通。具體來說，可以對敏感數(shù)據(jù)關(guān)鍵詞進行自定義，同時進行自動化過濾，有效規(guī)避敏感信息流出危險，實現(xiàn)對信息泄露的全面監(jiān)測。

4 傳統(tǒng)制造行業(yè)中的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)模型

伴隨著這些年我國車輛智能化發(fā)展水平的日益提升，企業(yè)內(nèi)部設(shè)有的傳感器數(shù)量以及感知水平也在全方位改善。車聯(lián)網(wǎng)本身配置使用到的傳感器，可以大致劃分為兩種類型，一是借助發(fā)射射頻信號來對數(shù)據(jù)信息進行測量和傳遞的傳感裝置，也被稱之為射頻傳感器；二是在光敏元件等感應元件的支持之下產(chǎn)生信號，隨后對數(shù)據(jù)進行測量和傳輸，也被稱之為非射頻傳感器。在車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用過程中，感知單元可以綜合本身的功能類型，為其提供不同的感知信息，實現(xiàn)和通信單元之間的有機交互，完成感知和通信在設(shè)備功能層級上的有機融合，這便是將車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用在傳統(tǒng)制造行業(yè)中的通信感知一體化系統(tǒng)，這一系統(tǒng)模型對于非射頻傳感器和射頻傳感器都非常適用。

通信和感知的功能融合模型，更加側(cè)重于強調(diào)車聯(lián)網(wǎng)本身的系統(tǒng)應用和系統(tǒng)設(shè)計，也就是系統(tǒng)的感知和通信兩種功能，如何基于不同的應用系統(tǒng)和設(shè)計方式實現(xiàn)相輔相成、有機合作?；诟兄ㄐ泡o助這一角度來分析，不論是系統(tǒng)具備的感知還是通信功能，都需要加強對周邊無線電通信環(huán)境的數(shù)據(jù)信息獲取，雷達感知功能的存在，可以為車輛的駕駛過程提供有利先驗信息，比較具備代表性的如用戶位置和信道狀態(tài)，進一步降低通信雙方由于通信不夠可靠，帶來的信令開銷問題?；谕ㄐ胖胃兄嵌葋矸治?，車聯(lián)網(wǎng)中所用到的傳感器，如攝像機和雷達，很容易在極端惡劣天氣和障礙物的影響之下，導致其環(huán)境信息感知能力較差。因此將通信網(wǎng)絡(luò)作為信息傳遞的基礎(chǔ)媒介，為信息的感知提供傳輸和融合功能，形成協(xié)同感知網(wǎng)絡(luò)，可以實現(xiàn)車輛數(shù)據(jù)信息的超視距感知，這也將成為車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在傳統(tǒng)汽車制造行業(yè)中的重要技術(shù)，發(fā)揮出通信和感知的雙重功能。基于車聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)設(shè)計和應用層面分析，改變其各自性能，通信和感知在信號融合模型的建設(shè)過程中，需要重點考量硬件平臺設(shè)置的科學合理，確保空域、頻域和時域，實現(xiàn)感知和通信功能的融合發(fā)展，進一步解決在射頻信號傳遞過程中存在的頻譜擁堵問題，改善系統(tǒng)整體的通信和感知能力。可以通過對時域、空域、頻域的資源合理分配，加強資源調(diào)度，形成通信和感知雙重功能結(jié)為一體的信號體系。

5 車聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展的趨勢

1）5G 技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合發(fā)展程度將全面加深。2019 年，我國正式邁入5G 時代，而車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，也在這幾年5G 技術(shù)的發(fā)展之下，迎來了其黃金發(fā)展階段。目前，DSRC 技術(shù)已經(jīng)越發(fā)成熟，尤其是在V2V 場景中，其延時較低、可靠性較高，可以使得車輛具備更強的環(huán)境感知力。5G 技術(shù)本身具備的“更高”“更快”等技術(shù)特征，可以滿足車聯(lián)網(wǎng)使用過程中，用戶需求的豐富化、數(shù)據(jù)信息傳遞的高效化以及信號傳輸?shù)难訒r低等要求。與此同時，5G 中的關(guān)鍵技術(shù)，如SDN、MEC 技術(shù)，也可以解決在DSRC 技術(shù)與C-V2X技術(shù)進行融合之后版本難以兼容的不足之處。

2）車車協(xié)同控制和車路協(xié)同控制與駕駛系統(tǒng)之間的結(jié)合將會更加嚴密。目前智能汽車的發(fā)展速度全面加快，與此同時，單車關(guān)鍵技術(shù)也在日漸改革，例如自適應巡航系統(tǒng)在現(xiàn)實生活中獲得了廣泛應用。但是未來想要真正地實現(xiàn)自動駕駛，簡單的網(wǎng)聯(lián)技術(shù)還需要運用定位和傳感技術(shù)來為其提供輔助，并運用網(wǎng)聯(lián)技術(shù)將無關(guān)聯(lián)的車輛進行連接，構(gòu)建出動態(tài)交互的信息網(wǎng)絡(luò)，并積極研發(fā)兩類技術(shù)有機融合的一體化汽車零部件，才可以真正地實現(xiàn)車路協(xié)同與駕駛輔助系統(tǒng)的全面結(jié)合，讓整個車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用具備更強的智慧性。

6 結(jié)語

車聯(lián)網(wǎng)作為我國互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域極為重要的一大技術(shù)分支，面臨我國傳統(tǒng)制造行業(yè)的迫切轉(zhuǎn)型需求，將會為企業(yè)帶來更多的可能性。將車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用在傳統(tǒng)制造行業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級過程中，可以真正地實現(xiàn)智能制造、綠色制造，讓傳統(tǒng)汽車制造行業(yè)擺脫過去的通信管道角色，實現(xiàn)與信息通信、電信運營商等多個領(lǐng)域之間的融合發(fā)展，為人們帶來更為便捷舒適的出行駕駛服務(wù)，優(yōu)化其行程過程中的出行體驗。