車聯(lián)網(wǎng)-物聯(lián)網(wǎng)在城市交通網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

1、車聯(lián)網(wǎng):物聯(lián)網(wǎng)在城市交通網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用061221 06122035 張力摘要:闡述了“物聯(lián)網(wǎng)”和“車輛網(wǎng)”這兩個熱門概念的內(nèi)涵和外延。通過分析兩者的發(fā)展歷程、歷史沿革和相互關(guān)系,比較它們在實(shí)際生活中的應(yīng)用, 認(rèn)為車聯(lián)網(wǎng)可以看作物聯(lián)網(wǎng)在城市交通網(wǎng)絡(luò)中的典型應(yīng)用,展望了車聯(lián)網(wǎng)在服務(wù)與應(yīng)用方面的美好愿景。以此為基礎(chǔ),討論了車聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù),并介紹了一個過渡型構(gòu)建方案。最后,詳細(xì)討論了在物聯(lián)網(wǎng)和車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域里國內(nèi)外學(xué)術(shù)研究現(xiàn)狀。1物聯(lián)網(wǎng)與車聯(lián)網(wǎng)從“互聯(lián)網(wǎng)”到“物聯(lián)網(wǎng)”,世界正以不同的方式相互連接;從“車載信息”到“車聯(lián)網(wǎng)”,車與車之間也將相互連接,并成為人們相互交流的新途徑。1.1定義物聯(lián)網(wǎng)是將所有

2、物品通過射頻識別(radio frequency identification,rfid等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息交換,實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)不僅是一個網(wǎng)絡(luò),更是一個系統(tǒng)。如圖1所示,物聯(lián)網(wǎng)把人們生活中的各類物品連到互聯(lián)網(wǎng)中,形成一張更大的網(wǎng)絡(luò)。通過網(wǎng)絡(luò)可以得到各類事物的信息,對這些信息的處理、提取以及合理運(yùn)用將為我們的生產(chǎn)和生活帶來前所未有的便利。所謂車聯(lián)網(wǎng),是指通過裝載在車輛上的電子設(shè)備通過無線技術(shù),實(shí)現(xiàn)在信息網(wǎng)絡(luò)平臺上對所有車輛的靜、動態(tài)信息進(jìn)行提取和有效利用。人們將根據(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,同時提供綜合服務(wù)。如圖2

3、所示,車聯(lián)網(wǎng)將車與車相連,車與路旁的基礎(chǔ)設(shè)施相連,實(shí)現(xiàn)實(shí)時信息交換,服務(wù)于人們的交通出行。車聯(lián)網(wǎng)是一類物聯(lián)網(wǎng),是物聯(lián)網(wǎng)在城市交通網(wǎng)絡(luò)中的具體應(yīng)用。車聯(lián)網(wǎng)通過車輛網(wǎng)絡(luò)動態(tài)地收集、分發(fā)和處理數(shù)據(jù),使用無線通信方式共享信息,實(shí)現(xiàn)汽車與汽車、汽車與建筑物,以及汽車與其他基礎(chǔ)設(shè)施之間的信息交換,使汽車與城市網(wǎng)絡(luò)相互連接。它甚至可以幫助實(shí)現(xiàn)汽車與路上的行人和自行車、汽車與非機(jī)動車之間的“對話”。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一種結(jié)合了全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和無線通信技術(shù)的車載智能通信服務(wù)。駕駛員能通過無線信號,隨時與呼叫中心進(jìn)行聯(lián)系,及時獲得以下三大類服務(wù):交通信息與實(shí)時導(dǎo)航服務(wù)、安全駕駛與車輛故障診斷服務(wù)、娛樂及通信服務(wù)。汽車

4、在車聯(lián)網(wǎng)的幫助下,將更加人性化。1.2發(fā)展歷程1.2.1物聯(lián)網(wǎng)方面12005年11月17日,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會上,國際電信聯(lián)盟(itu發(fā)布了itu互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005:物聯(lián)網(wǎng),正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”概念。2第一屆物聯(lián)網(wǎng)世界學(xué)術(shù)會議iot 2008于2008年3月26日在瑞士蘇黎世召開。32009年1月28日,美國工商業(yè)領(lǐng)袖舉行圓桌會議,ibm ceo彭明盛向美國總統(tǒng)提出“智慧的地球”計(jì)劃:將感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、建筑、大壩、油氣管道等各種現(xiàn)實(shí)物體中,形成物物相連,進(jìn)一步通過超級計(jì)算機(jī)和云計(jì)算將其整合,實(shí)現(xiàn)社會與物理世界的融合。42009年8月7日下午,國務(wù)院總理溫家寶來到中國科

5、學(xué)院無錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心考察,提出“感知中國”。隨后,物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展列為我國信息產(chǎn)業(yè)三大發(fā)展目標(biāo)之一。1.2.2車聯(lián)網(wǎng)方面1第四屆無線射頻識別(rfid技術(shù)發(fā)展國際研討會2009年11月在上海召開,其中分論壇包括rfid技術(shù)及智能交通信息技術(shù)與應(yīng)用論壇。2中國智能交通新技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展高峰研討會于2010年9月在杭州舉行。會議圍繞著“創(chuàng)造低碳、安全、便利的感知交通新生活”,加深對智能交通新技術(shù)、新理念的認(rèn)識,促進(jìn)智能交通系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。3通用汽車已經(jīng)和中國電信達(dá)成合作協(xié)議,利用電信3g網(wǎng)絡(luò)為用戶提供車載信息服務(wù),并逐步建設(shè)車聯(lián)網(wǎng)。4ibm將部署交通預(yù)測系統(tǒng),聲稱可以預(yù)知一小時后的交

6、通狀況,從而留下充足的時間避免交通堵塞。物聯(lián)網(wǎng)概念在歐洲和亞洲得到了廣泛的關(guān)注,受到國際電信聯(lián)盟支持。與物聯(lián)網(wǎng)相似的cyber physical system (cps 概念在北美也得到了廣泛認(rèn)同,美國nsf給予了大量研究經(jīng)費(fèi)的支持,已先后資助超過100個cps項(xiàng)目。隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的提出和相關(guān)研究的開展,很多的研究機(jī)構(gòu)和全球汽車廠商聚焦物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市智能交通中的應(yīng)用,提出了車聯(lián)網(wǎng)概念,并進(jìn)行了初步探索。例如:汽車巨頭通用汽車公司為最新款凱迪拉克標(biāo)配安吉星車載信息服務(wù)系統(tǒng),ibm公司推出了交通預(yù)測模型,上海市進(jìn)行了智能交通項(xiàng)目研發(fā)。2車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)與應(yīng)用車聯(lián)網(wǎng)通過在車輛和道路之間建立有效的信息通道

7、,實(shí)現(xiàn)智能交通的管理和信息服務(wù)。隨著wifi、rfid等無線技術(shù)近年來被運(yùn)用于交通運(yùn)輸領(lǐng)域智能化管理,車聯(lián)網(wǎng)將能夠用于各個方面,例如智能公交定位、智能停車場管理、車輛類型及流量信息采集、不停車路橋電子收費(fèi)、車輛速度計(jì)算分析等?，F(xiàn)有的實(shí)際案例系統(tǒng)如下。1在智能交通應(yīng)用中,上海交通大學(xué)的tig項(xiàng)目在2006年就開始運(yùn)作,采集了上海市4000多輛出租車的實(shí)時信息。2mit cartel項(xiàng)目部署了一個分布式的移動傳感網(wǎng)和通信網(wǎng)結(jié)合的系統(tǒng)。建立在該系統(tǒng)中的上層應(yīng)用可以利用移動車輛和手機(jī)上的傳感器搜集數(shù)據(jù),通過無線通信模塊傳輸數(shù)據(jù),通過計(jì)算單元實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的處理、分析和可視化。3舊金山灣區(qū)開展了cabspo

8、tting項(xiàng)目于2006年啟動,通過在出租車上安裝gps跟蹤設(shè)備,記錄車輛移動軌跡。4ibm基于交通預(yù)測模型,在新加坡進(jìn)行的初步測試中,可以提前一小時預(yù)測車流量和車速,精度高達(dá)90%。車聯(lián)網(wǎng)不僅是汽車行業(yè)對于未來“互聯(lián)的汽車”的美好愿景,也將是城市居民的共同愿望之一。就像20世紀(jì)80年代互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)將獨(dú)立的臺式電腦互相聯(lián)系在一起,車聯(lián)網(wǎng)將車輛聯(lián)系在一起也將改變?nèi)藗兾磥淼纳睢⒐ぷ鞣绞?。車?lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用包括如下。1緊急救援系統(tǒng)。當(dāng)緊急情況發(fā)生,車主按動車上安裝的緊急按鈕,通過無線通信接通客服中心?？头藛T能夠通過gps技術(shù)精確定位,將救援送達(dá)車主。在救援過程中,客服人員不僅能一直與車主進(jìn)行在線交

9、流,而且能實(shí)時調(diào)度救援資源,最小化車主的生命財(cái)產(chǎn)損失。2智能導(dǎo)航系統(tǒng)?，F(xiàn)行試用的路線推薦系統(tǒng)能夠根據(jù)司機(jī)需求和實(shí)時交通信息,推薦最短路徑、時間最優(yōu)路徑,甚至為出租車司機(jī)推薦最有可能搭載乘客的路線。2009年日本豐田第一個引入g book智能副駕系統(tǒng)。同年通用汽車將on star(安吉星技術(shù)裝配在凱迪克拉和別克等車型上。福特、日產(chǎn)等企業(yè)相繼發(fā)布了車載網(wǎng)絡(luò)平臺。在未來的車聯(lián)網(wǎng)時代,老人、小孩,甚至殘疾人(包括盲人都可擁有自己的汽車,借助于自動駕駛系統(tǒng),人們的出行將變得更加輕松。3智能交通系統(tǒng)(intelligent transport system,its。將先進(jìn)的信息技術(shù)、通訊技術(shù)、傳感技術(shù)、控

10、制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于整個交通運(yùn)輸管理體系,從而建立起在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的,實(shí)時、準(zhǔn)確、高效的綜合的運(yùn)輸和管理系統(tǒng)。4車載社交網(wǎng)絡(luò)。實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的未來城市交通將告別紅綠燈、減輕擁堵、交通事故和停車難等一系列問題。此外,自動駕駛的實(shí)現(xiàn)將駕駛者從緊張、勞累中解脫出來,進(jìn)而享受路途中的社交無線網(wǎng)絡(luò),在未來的車聯(lián)網(wǎng)時代,“盲人可以開車、酒后可以駕駛、汽車不再碰撞、停車不再痛苦”等等,都將成為現(xiàn)實(shí)!3關(guān)鍵技術(shù)由于車聯(lián)網(wǎng)是一類物聯(lián)網(wǎng),所以物聯(lián)網(wǎng)中的很多關(guān)鍵技術(shù)是部署車聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)。而車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用同時也要求有別于其他物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的技術(shù)支持。隨著傳感網(wǎng)、rfid、普適計(jì)算、云計(jì)算、實(shí)時

11、系統(tǒng)等信息科技的飛速發(fā)展,在它們的技術(shù)支撐下物聯(lián)網(wǎng)得以提出和發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)包括:1rfid技術(shù)與無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù);2通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù);3軟件技術(shù);4硬件技術(shù);5數(shù)據(jù)處理技術(shù);6安全隱私。rfid技術(shù)與無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)最基本的技術(shù)之一,用于標(biāo)識物體和對客觀環(huán)境的物理屬性的感知。rfid技術(shù)首先要解決的技術(shù)難題是全局標(biāo)識?，F(xiàn)有的rfid標(biāo)識標(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)一,如果要全部接入因特網(wǎng)則需有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。傳感網(wǎng)同樣面臨大規(guī)模應(yīng)用的問題,異構(gòu)傳感網(wǎng)的整合使用還有許多實(shí)際問題需要解決。物聯(lián)網(wǎng)中單個標(biāo)識或傳感器設(shè)備的工作是沒有意義的,只有通過相互協(xié)同工作才能完成有實(shí)際意義的任務(wù),所以通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也是必不

12、可少的關(guān)鍵技術(shù),它解決如何將標(biāo)識和傳感信息接入ad hoc網(wǎng)絡(luò)或因特網(wǎng)。有針對性的傳輸協(xié)議以及更靈活的頻譜分配是需要研究的課題。硬件技術(shù)的支持是所有傳感設(shè)備、計(jì)算設(shè)備、通信設(shè)備和控制設(shè)備的基本?；谖锫?lián)網(wǎng)的特點(diǎn),在硬件方面要求終端設(shè)備為嵌入式集成系統(tǒng),要求在低功耗、低延遲、小型化、易安置、低成本等方面繼續(xù)開發(fā);而在服務(wù)器方面則要求逐步向高性能的集群機(jī)、云計(jì)算過渡;控制設(shè)備需要滿足高精度、易操作、無差錯等方面的要求。軟件與算法基于硬件之上,涉及到嵌入式操作系統(tǒng)和各類應(yīng)用軟件、控制軟件。統(tǒng)一的語義體系是達(dá)到大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用的首要任務(wù)。良好的用戶體驗(yàn)則要求有更身臨其境的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、可分布式可集中式的

13、運(yùn)作方式、延遲小的實(shí)時系統(tǒng)、可靠性高自適應(yīng)調(diào)整能力強(qiáng)的軟件。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用帶來大規(guī)模的數(shù)據(jù),如果地球上所有的物體都被標(biāo)識,它們的所有屬性信息都轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)在因特網(wǎng)中流通,那將給現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)的管理與處理上帶來許多新的挑戰(zhàn)。比如大規(guī)模數(shù)據(jù)中心必須建立,數(shù)據(jù)在市場上的運(yùn)行模式需要數(shù)據(jù)運(yùn)營商來運(yùn)作,針對物聯(lián)網(wǎng)的搜索引擎將被開發(fā)。物聯(lián)網(wǎng)還未普及應(yīng)用的一大原因還在于安全隱私保障?？梢钥吹揭蛱鼐W(wǎng)上病毒肆虐,如果在涉及面更廣的物聯(lián)網(wǎng)上,在涉及利益更高的cps上,安全保障就顯得更加急迫了。另一道普及的屏障是個人隱私問題。誰也不愿意把自身行為完全暴露出去,而物聯(lián)網(wǎng)的目的又是把所有事物及其屬性連入網(wǎng)中。這兩點(diǎn)存在明

14、顯的矛盾,需要找到一個平衡點(diǎn)才能讓物聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)際普及開來。以上關(guān)鍵技術(shù)需要相關(guān)研究和管理部門統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化,才能推動物聯(lián)網(wǎng)真正發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用。而未來的車聯(lián)網(wǎng)要大規(guī)模部署,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)連城市智能交通的目的,還需要以下兩類關(guān)鍵技術(shù)的保證。1dsrc和vps技術(shù)。目前在汽車定位、通信及收費(fèi)領(lǐng)域應(yīng)用較多的是dsrc(dedicated short range communication以及vps (vehicle positioning system技術(shù)。dsrc是一種微波技術(shù),主要應(yīng)用在電子道路收費(fèi)方面;而vps則是一種gps+gsm技術(shù),在汽車導(dǎo)航、求助及語音通信方面有著較廣泛的應(yīng)用。以上兩種技術(shù)已經(jīng)使用,

15、較為成熟。2適合車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的無線通信技術(shù)。車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)是如何實(shí)現(xiàn)車與路、車與車之間的信息交換與互動,而在其中扮演主要角色的是無線通信技術(shù)。需要研究現(xiàn)有的多種無線技術(shù)中哪一種符合實(shí)時互動,以及兼容傳統(tǒng)與未來車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的要求。4構(gòu)建車聯(lián)網(wǎng)方案如何構(gòu)建車聯(lián)網(wǎng),對于這個問題,不同的人可能給出不同的答案。下面介紹it商業(yè)新聞網(wǎng)提出的一個過渡型方案,通過分析這一個方案展示車聯(lián)網(wǎng)部署中可能要面臨的問題。實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng),可以分兩步走。1實(shí)現(xiàn)車輛與道路基礎(chǔ)設(shè)施之間的信息交換。這是一個過渡型方案,需要兼容傳統(tǒng)車輛,現(xiàn)有的交通信號(行車線、紅綠燈、指示牌、速度限制等都應(yīng)該被保留,因?yàn)檫@是新舊交通系統(tǒng)兼容所需要的基礎(chǔ)

16、和保障。將無線數(shù)字傳輸模塊植入到當(dāng)前的道路交通信號系統(tǒng)中去,數(shù)字模塊可向路經(jīng)的汽車發(fā)放數(shù)字化交通燈號信息、指示信息、路況信息,并接受聯(lián)網(wǎng)汽車的信息查詢及導(dǎo)航請求,然后可將有關(guān)信息反饋給相關(guān)的聯(lián)網(wǎng)汽車。將無線數(shù)字傳輸模塊植入到聯(lián)網(wǎng)汽車中去,令聯(lián)網(wǎng)汽車可接收來自交通信號系統(tǒng)的數(shù)字化信息,并將信息于聯(lián)網(wǎng)汽車內(nèi)顯示,同時還將信息與車內(nèi)的自動/半自動駕駛系統(tǒng)相連接,作為汽車自動駕駛的控制信號。聯(lián)網(wǎng)汽車的顯示終端同時作為城市道路交通導(dǎo)航系統(tǒng)來使用,在這個車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中,衛(wèi)星導(dǎo)航將不再需要,因?yàn)閷?dǎo)航信息直接來自具有更快、更新、更全面導(dǎo)航功能的數(shù)字化交通系統(tǒng);聯(lián)網(wǎng)汽車的數(shù)字傳輸模塊包含有聯(lián)網(wǎng)汽車的身份代碼(id

17、信息,即“數(shù)字車牌”信息,這是車聯(lián)網(wǎng)對汽車進(jìn)行通信、監(jiān)測、收費(fèi)及管理的依據(jù)。2令行駛中的車輛互聯(lián)互動。聯(lián)結(jié)路面行駛中的汽車是實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)的第二步。為了使聯(lián)網(wǎng)汽車與傳統(tǒng)汽車兼容,現(xiàn)有的汽車燈號系統(tǒng)(剎車燈、轉(zhuǎn)向燈、危險(xiǎn)信號燈都會獲得保留,這也是新舊系統(tǒng)兼容的基礎(chǔ)及保障。將無線數(shù)字傳輸模塊植入到聯(lián)網(wǎng)汽車中去,數(shù)字模塊可以向周邊聯(lián)網(wǎng)汽車提供數(shù)字化燈號信息及狀態(tài)信息,并且數(shù)字化信息與其傳統(tǒng)燈號信息是同步發(fā)送的。聯(lián)網(wǎng)汽車中的無線數(shù)字傳輸模塊可同步接收來自其他聯(lián)網(wǎng)汽車的數(shù)字化信息并在汽車內(nèi)進(jìn)行顯示,同時將信息與車內(nèi)的自動/半自動駕駛系統(tǒng)相連及互動,為聯(lián)網(wǎng)汽車的安全行駛提供依據(jù)。根據(jù)接收到的由其他聯(lián)網(wǎng)汽車發(fā)送

18、的數(shù)字信息,聯(lián)網(wǎng)汽車便會知道周邊聯(lián)網(wǎng)汽車的狀況,包括位置、距離、相對速度及加速度等,并在緊急剎車情況下,可令隨后的聯(lián)網(wǎng)汽車同步減速,有效防止汽車追尾事故的發(fā)生。聯(lián)網(wǎng)汽車還可隨時通過數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)與周邊任意聯(lián)網(wǎng)汽車進(jìn)行通話。在有需要時,還可向附近的聯(lián)網(wǎng)汽車進(jìn)行廣播,告知有關(guān)緊急情況。5學(xué)術(shù)研究關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的國際學(xué)術(shù)會議影響力正逐漸增強(qiáng),各國研究基金的支持規(guī)模不斷加大。然而處于探索的初期,現(xiàn)已發(fā)布的學(xué)術(shù)成果還不多,發(fā)表的論文比較多的還是指出研究方向的前瞻性研究。下面對現(xiàn)有的比較有影響力的學(xué)術(shù)成果進(jìn)行簡述和加以分類。5.1物聯(lián)網(wǎng)方面物聯(lián)網(wǎng)的研究普遍基于應(yīng)用。我們從以下方面分別選擇具有代表性的論文加以討論。

19、1rfid與傳感器研究。rfid是物聯(lián)網(wǎng)最基本的關(guān)鍵技術(shù),得到了廣泛研究。liu等主要研究了在物聯(lián)網(wǎng)中如何同時讀取多個被動rfid標(biāo)簽, 使得讀取的標(biāo)簽之間沖突減少,從而實(shí)現(xiàn)加快辨識物品的目的。傳感器節(jié)點(diǎn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到人們平時的生活和工作之中。不同于傳統(tǒng)的傳感器組網(wǎng)方式,文獻(xiàn)提出了一種基于周圍情況而自發(fā)分簇組成動態(tài)傳感網(wǎng)的方式。這樣的組網(wǎng)形式在物流運(yùn)輸中,在bsn(body sensor network這些動態(tài)性較高的場景中將有比較好的應(yīng)用前景。文中設(shè)計(jì)了名為tandem的算法,用于移動傳感器節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)情景感知的內(nèi)容自發(fā)的分簇的組成網(wǎng)絡(luò),并且tandem可以實(shí)現(xiàn)重新分簇組網(wǎng)的功能,如果情景感

20、知內(nèi)容不變,則保持網(wǎng)絡(luò)的連通。2模型研究。物聯(lián)網(wǎng)最直接的應(yīng)用就是在供應(yīng)鏈和物流上。 文獻(xiàn)針對物聯(lián)網(wǎng)中的供應(yīng)鏈， 提出一個計(jì) 算其效能的數(shù)學(xué)模型。 通過這個數(shù)學(xué)模型， 可以估計(jì)在使用不同的供應(yīng)鏈系統(tǒng)設(shè)計(jì)策略的情 況下所達(dá)到的效果和投入的成本， 從而為使用者提供選擇策略的依據(jù)。 在建立數(shù)學(xué)模型的過 程中，作者將檢測設(shè)備分為條形碼、rfid、無線傳感器，將供應(yīng)鏈分成了供應(yīng)商、運(yùn)輸商、 消費(fèi)者，以這六項(xiàng)要素為基礎(chǔ)建立了數(shù)學(xué)模型。 3）數(shù)據(jù)處理研究。 如前文所述，數(shù)據(jù)處理在物聯(lián)網(wǎng)中的研究也是有其重要價值的。ons（object naming service）服務(wù)是一種集中式的查找服務(wù)，類似于因特網(wǎng)中的

21、dns 服務(wù)。通過 ons，人們可 以通過貨品上的電子產(chǎn)品號來查找這件貨品的制造商。 但是文獻(xiàn)作者發(fā)現(xiàn)， 現(xiàn)在的 ons 服務(wù) 中有一個不足， 即由于 ons 服務(wù)的根節(jié)點(diǎn)不止一個， 每個國家都可以有自己的 ons 服務(wù)根節(jié) 點(diǎn)，這就使得在多個 ons 服務(wù)之間查找貨品信息變得不方便。作為改進(jìn)，論文提出了 mons （multipolarity for the ons）服務(wù)，這是在 ons 服務(wù)的基礎(chǔ)上通過增加基礎(chǔ)設(shè)施，使得 人們可以通過一次在 ons 服務(wù)中的查詢就能找到相應(yīng)貨品的信息，即使這條信息在其他的 ons 服務(wù)中。 4）信息安全研究。 文獻(xiàn)研究了信息安全的問題。在供應(yīng)鏈系統(tǒng)中，組織

22、之間需要交換貨品的信息，比如一 批貨品從供應(yīng)商手上交到運(yùn)輸商手上，供應(yīng)商會將貨品的 rfid 信息一起轉(zhuǎn)交。epcis 協(xié)議 是用來規(guī)定這些信息的交換的。 作者提出 epcis 協(xié)議在訪問權(quán)限控制上存在不足， 使得協(xié)議 無法限制哪些人可以訪問哪些信息。 作者在 epcis 協(xié)議的基礎(chǔ)上提出了一種新的基于規(guī)則的 協(xié)議，通過定義訪問規(guī)則來限制用戶訪問，保證信息的安全。 5）標(biāo)準(zhǔn)化研究。 rellermeyer 等中針對物聯(lián)網(wǎng)中多種多樣的軟件以及硬件設(shè)施， 提出要將軟件模塊化， 并且設(shè)定一種標(biāo)準(zhǔn)，來規(guī)范物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中軟硬件的接口。文中使用 osgi 模型作為軟件接口 的標(biāo)準(zhǔn)，并且在這基礎(chǔ)上建立了一個實(shí)

23、驗(yàn)系統(tǒng)名為 bug。在 bug 系統(tǒng)中，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的各 個模塊實(shí)現(xiàn)了很好的融合。 5.2 車聯(lián)網(wǎng)方面 車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域相關(guān)的論文一般是基于大規(guī)模的城市交通網(wǎng)絡(luò)，利用已經(jīng)收集的數(shù)據(jù)集和 城市電子地圖進(jìn)行分析和建模的。針對以下方面分別介紹。 1）車輛軌跡 gps 數(shù)據(jù)處理。 在車輛上安裝 gps 設(shè)備獲得車輛的實(shí)時位置信息，車輛之間通過無線通信將搜集到的 數(shù)據(jù)匯報(bào)給數(shù)據(jù)中心。li 等研究如何實(shí)現(xiàn) gps 數(shù)據(jù)與電子地圖之間的精確匹配，文章中基 于距離和角度分別提出了兩個地圖匹配算法（nma 和 ema） ， 并且給出了真實(shí)場景中的測試 結(jié)果。 2）延遲容忍網(wǎng)絡(luò)（delay tolerant netwo

24、rk，dtn 協(xié)議設(shè)計(jì)與測試。 車聯(lián)網(wǎng)是一類典型的 dtn 網(wǎng)絡(luò)，通過搜集大規(guī)模車輛網(wǎng)絡(luò)的 gps 數(shù)據(jù)，可以為 dtn 網(wǎng) 絡(luò)的協(xié)議設(shè)計(jì)提供真實(shí)的測試環(huán)境。 這一方面所取得的研究成果相對來說較多。例如，文 獻(xiàn)研究 suvnet（shanghai urban vehicular network）網(wǎng)絡(luò)的移動模型、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和聯(lián)通 性，測試了已有路由協(xié)議在實(shí)時數(shù)據(jù)上的性能，并基于距離向量設(shè)計(jì)了 dear 路由協(xié)議以提 高數(shù)據(jù)包傳輸成功率。文獻(xiàn)利用公共汽車在城市網(wǎng)絡(luò)中的獨(dú)特性，設(shè)計(jì)了 bler 路由協(xié)議。 3）dtn 網(wǎng)絡(luò)中的資源分配策略。 lee 綜合考慮了 dtn 網(wǎng)絡(luò)中鏈路調(diào)度、路由協(xié)議與數(shù)據(jù)副

25、本分發(fā)，抽象為多目標(biāo)優(yōu)化 問題。基于局部信息和瞬時信息，作者用貪心的思想設(shè)計(jì)了分布式的 dmc 算法，并且給出了 真實(shí) gps 數(shù)據(jù)上的測試結(jié)果。 4）交通狀況的智能感知。 文獻(xiàn)利用車輛網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控交通狀況， 利用 suvnet 網(wǎng)絡(luò)的 gps 數(shù)據(jù)對基于連接和基于車輛 的兩種算法進(jìn)行性能測試和分析； 文獻(xiàn)基于統(tǒng)計(jì)方法設(shè)計(jì)了感知交通狀況的預(yù)測模型， 該模 型利用單信道單頻譜，基于歷史信息迭代地估計(jì)路面上的實(shí)時交通狀況。除此之外，ibm 公 司推出商業(yè)的交通預(yù)測模型， 已經(jīng)在新加坡等地進(jìn)行了部署和應(yīng)用， 實(shí)測過程取得了較好的 估計(jì)、預(yù)測、感知精度。 5）車聯(lián)網(wǎng)運(yùn)動模型分析。 文獻(xiàn)基于馬爾可夫模型對車輛網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，找到車輛的移動模式，為車輛之間 的通信協(xié)議設(shè)計(jì)提供依據(jù)。文獻(xiàn)考察和分析了城市內(nèi)部任意兩輛車之間相遇時間間隔的分 布，發(fā)現(xiàn)其很好地符合冪指數(shù)曲線。城市交通中存在聚簇現(xiàn)象，車輛的運(yùn)動有圍繞交通熱點(diǎn)