杜傳祥　魏秀嶺

摘 要：該文通過對“車輛發(fā)動機(jī)無線實(shí)時監(jiān)測及狀態(tài)預(yù)警系統(tǒng)”課題的研究，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對車輛發(fā)動機(jī)無線實(shí)時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了構(gòu)建。該方案通過對發(fā)動機(jī)及其控制系統(tǒng)中添加傳感器等設(shè)備，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲和綜合處理。為車輛發(fā)動機(jī)無線實(shí)時監(jiān)測提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：無線傳感器 實(shí)時監(jiān)測 發(fā)動機(jī)監(jiān)測

中圖分類號：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）11（b）-0022-02

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，汽車經(jīng)過多年的使用和發(fā)展，已成為人們?nèi)粘３鲂兄兄匾慕煌ǚ绞?。隨著汽車保有量的增加，汽車中出現(xiàn)概率較小的問題也逐步呈現(xiàn)一個較大的量的發(fā)生。對于一些已經(jīng)有一定的行駛里程和年限的車輛，雖不到報(bào)廢指標(biāo)，但故障率逐步升高。車輛發(fā)動機(jī)作為汽車的核心功能部件，其工作狀態(tài)決定了汽車的整體工作水平。對這些車輛的發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)進(jìn)行定時或長期的監(jiān)測就顯得很有必要了。隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和傳感器技術(shù)這些年的發(fā)展，車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐步被應(yīng)用到與車輛相關(guān)的諸多應(yīng)運(yùn)中。

近年來，智能汽車、智慧交通逐步發(fā)展，車聯(lián)網(wǎng)不斷研究，這幾種方法和技術(shù)不斷結(jié)合，并在一些領(lǐng)域開始進(jìn)行一些有益的嘗試。車聯(lián)網(wǎng)是將車與車連接在一起，通過車輛上面的網(wǎng)絡(luò)終端，收集并處理道路交通網(wǎng)絡(luò)中每輛汽車的信息，并實(shí)現(xiàn)信息的共享，實(shí)現(xiàn)人、車、路三位一體互聯(lián)。該文著重研究對車輛發(fā)動機(jī)各狀態(tài)參數(shù)的監(jiān)測，并利用車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將獲得的信息傳輸?shù)狡渌芾碥囕v上或者傳輸至監(jiān)管服務(wù)中心，通過專業(yè)的分析管理，當(dāng)出現(xiàn)有可能發(fā)生發(fā)動機(jī)故障的情形時，提前給出友情警示，進(jìn)而采取有效措施，并進(jìn)一步提供綜合服務(wù)。

車聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)今高新技術(shù)相結(jié)合的一個產(chǎn)物，也是物聯(lián)網(wǎng)和智能汽車的結(jié)合，它涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括傳感器、無線網(wǎng)絡(luò)等。

1 傳感器

當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)在汽車領(lǐng)域應(yīng)用逐步深入，汽車電腦需要各部件數(shù)據(jù)的支持來確保行車安全。數(shù)據(jù)的獲取廣泛的使用到了各類傳感器，通過對數(shù)據(jù)的分析和處理，根據(jù)數(shù)據(jù)的綜合處理結(jié)果輔助車輛功能的控制、調(diào)節(jié)，以提高安全性、舒適性和效率。傳感器是電子技術(shù)中的核心器件，主要用于信號變換，把被測的非電量信號轉(zhuǎn)變成為電量信號。傳感器技術(shù)促進(jìn)了汽車高檔化、電子化、自動化。廣泛的應(yīng)用于制動器、離合器、發(fā)動機(jī)、變速箱、底盤、測量行程、測量旋轉(zhuǎn)等關(guān)鍵應(yīng)用中?，F(xiàn)在普通轎車上裝有百余傳感器，高檔汽車上數(shù)量更多。

當(dāng)前全球傳感器市場中，增長最快的是汽車市場，且汽車傳感器正朝著微型化、多功能化、集成化和智能化的方向發(fā)展。磁敏、氣敏、力敏、熱敏、光電、激光等新型傳感器涌現(xiàn)。工藝不斷革新，傳感器越來越精確，科技含量越來越高，尤其以智能化傳感器發(fā)展為重。

2 高性能傳感器

汽車傳感器的智能化是未來的發(fā)展方向，是一種帶有微型計(jì)算機(jī)，兼有檢測、判斷、信息處理等多種功能的傳感器。其最大優(yōu)點(diǎn)在于能夠充分感知駕駛員及環(huán)境和設(shè)備的信息，能夠判斷駕駛員、車輛及乘客是否處于最佳狀態(tài)并綜合給出響應(yīng)。智能化傳感器的最大特性在于其是利用軟件來解決問題，而且覆蓋范圍大、輸出信號大，而且精度高、信噪比高、抗干擾性能好，很多還帶有自檢功能。此外，集成化傳感器集多種功能敏感組件和同一功能的多個敏感組件于一體，能檢測兩個或兩個以上的特征參數(shù)或者物理化學(xué)參數(shù)，在汽車電子控制方面也有了更多應(yīng)用。微型傳感器是利用微機(jī)械加工技術(shù)，將微米級的敏感元件、信號處理器、數(shù)據(jù)處理裝置等封裝在一塊芯片上，主要用于檢測力學(xué)量、磁學(xué)量、熱學(xué)量等。利用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對這些傳感器的數(shù)據(jù)及狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，然后記錄和分析，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離對車輛的監(jiān)控。

3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由監(jiān)測區(qū)域內(nèi)隨機(jī)分布的大量的、種類繁多的微型傳感器自行組網(wǎng)，并對所轄區(qū)域內(nèi)目標(biāo)對象的信息進(jìn)行動態(tài)采集，綜合處理?？梢詫?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸。與蜂窩網(wǎng)、無線局域網(wǎng)等相比，其特征為簡單靈活、自組織、強(qiáng)健壯性、動態(tài)拓?fù)洹⒁?guī)模大等，且成本低、功耗小、性能強(qiáng)、可靠性高。其在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊，比較適合車聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)。

4 物聯(lián)網(wǎng)及車聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)是將物品通過射頻識別裝置、基于光聲電磁的傳感器、激光掃描器等各種信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、融合、處理，實(shí)現(xiàn)對所有物品的智能化識別和管理的網(wǎng)絡(luò)。被公認(rèn)為是世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮?？梢酝ㄟ^在物體上植入各種微型芯片，用來獲取物理世界的各種信息，再通過局部的無線網(wǎng)絡(luò)等通信技術(shù)交互傳遞，從而實(shí)現(xiàn)對物體的感知。傳感、識別、接入網(wǎng)、無線通訊網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、應(yīng)用軟件、智能控制等技術(shù)是其基礎(chǔ)。車聯(lián)網(wǎng)是從當(dāng)前流行的物聯(lián)網(wǎng)的視角去探究車輛間的通信問題，具有良好的技術(shù)基礎(chǔ)和應(yīng)用前景。

5 發(fā)動機(jī)無線實(shí)時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

通過在車輛的發(fā)動機(jī)及其控制系統(tǒng)里面添加傳感器，利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)通信和計(jì)算機(jī)處理技術(shù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、傳輸、加工和處理。圖為在實(shí)驗(yàn)中構(gòu)建的無線實(shí)時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的示意圖（如圖1）。

6 結(jié)語

在汽車的發(fā)動機(jī)及其控制系統(tǒng)里面應(yīng)用傳感器技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和車聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)對車輛發(fā)動機(jī)的狀態(tài)、數(shù)據(jù)等信息進(jìn)行采集并傳輸至汽車服務(wù)中心或服務(wù)中心的信息采集設(shè)備處，然后通過對信息的加工、綜合處理，判斷出車輛的運(yùn)行狀態(tài)，對有隱患或問題的車輛給出友情警示是當(dāng)前以及未來的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域。同時也是未來汽車研究領(lǐng)域收集數(shù)據(jù)，性能測試的重要方法。雖然現(xiàn)階段車輛監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用仍屬于未成熟之產(chǎn)業(yè)，但在不久的將來，隨著智慧城市、智慧交通、智能汽車的發(fā)展，其作用會越來越明顯，應(yīng)用前景十分廣闊。

參考文獻(xiàn)

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