劉志方
(廣州南洋理工職業(yè)學院, 廣東 廣州 510900)
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為代表,正在逐步邁入后光刻時代,計算機技術也將逐步走向多極化的發(fā)展之路,網(wǎng)絡技術實現(xiàn)了和通信技術之間的有機融合,形成了將無線保真技術作為基礎條件的無線聯(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、無線通信技術的支持之下,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。也就是在網(wǎng)絡共享的支撐之下,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。
近些年,信息通信技術的全面發(fā)展,帶動了傳統(tǒng)制造業(yè)和現(xiàn)代服務業(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。一是催生了以分布式制造、網(wǎng)絡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;二是信息技術正在帶動傳統(tǒng)企業(yè)和消費者關系出現(xiàn)轉變,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和社交化營銷等領域的發(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,重新解構了企業(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)性服務業(yè),讓生產(chǎn)結構出現(xiàn)了顛覆性轉變[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。基于對汽車傳統(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,將會轉變?yōu)樽⒁廛囕v可以提供的多元化信息獲取;將車輛作為重點的經(jīng)營發(fā)展模式,將會轉變?yōu)閷④囕v駕駛者作為重點;基于業(yè)務產(chǎn)品供給端來分析,車聯(lián)網(wǎng)可以構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;基于汽車服務業(yè)來分析,借助車聯(lián)網(wǎng)技術的使用,可以形成全新的主體關系,改變了傳統(tǒng)汽車服務業(yè)中的客戶關系管理模式。
射頻識別技術被簡稱為RFID 技術,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 射頻識別技術為一種無需接觸的自動識別技術,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。
智能交通技術是在現(xiàn)代電子信息技術的基礎條件下,面向我國智能交通運輸所形成的智能化服務系統(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。在智能交通技術的使用過程中,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,形成綜合性交通運輸管理體系,構建出可在大范圍內(nèi)獲取精準數(shù)據(jù)信息的綜合性管理系統(tǒng)。
傳感器技術也被稱之為傳感信息整合技術,是車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展速度的主要表征。其技術使用的好壞,將會直接影響車聯(lián)網(wǎng)技術使用的最終效果。車聯(lián)網(wǎng)技術,從本質(zhì)上來說就是建構起人、路況和車輛之間的信息網(wǎng)絡,實現(xiàn)車輛和路況信息的獲取,是車聯(lián)網(wǎng)技術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中心,達成不同傳感數(shù)據(jù)之間的有機融合[2]。
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,目前我國有關行業(yè)已經(jīng)相繼展開技術研發(fā),比較具備代表性的如榮威350 應用安卓設計方案,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。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項目,以優(yōu)化車輛服務的綜合水平。
在車聯(lián)網(wǎng)技術的使用過程中,運用到的通信技術分為兩類,分別是移動無線通信技術和無線通信技術。無線通信技術指的是距離相對較近的通信技術,用到的是RFID 傳感設備以及Wi-Fi 技術。而移動無線通信技術則是在5G、GPRS 技術的支持之下獲得數(shù)據(jù)信息[3]。
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)絡技術的支持之下,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,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]。
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,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)絡技術的支持之下,遠程診斷服務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。
高級應用階段,主要是運用無線網(wǎng)絡通信設備和車載系統(tǒng),為司機提供導航服務,同時支持電子支付和安全預防,提高其總體的增值服務效果?,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和通信技術,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。
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備功能層級上的有機融合,這便是將車聯(lián)網(wǎng)技術運用在傳統(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,更加側重于強調(diào)車聯(lián)網(wǎng)本身的系統(tǒng)應用和系統(tǒng)設計,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胖胃兄嵌葋矸治觯嚶?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)絡作為信息傳遞的基礎媒介,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,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)技術在傳統(tǒng)汽車制造行業(yè)中的重要技術,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過程中,需要重點考量硬件平臺設置的科學合理,確??沼?、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??梢酝ㄟ^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為一體的信號體系。
1)5G 技術和互聯(lián)網(wǎng)技術的融合發(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,也在這幾年5G 技術的發(fā)展之下,迎來了其黃金發(fā)展階段。目前,DSRC 技術已經(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 技術本身具備的“更高”“更快”等技術特征,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 中的關鍵技術,如SDN、MEC 技術,也可以解決在DSRC 技術與C-V2X技術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,單車關鍵技術也在日漸改革,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)技術還需要運用定位和傳感技術來為其提供輔助,并運用網(wǎng)聯(lián)技術將無關聯(lián)的車輛進行連接,構建出動態(tài)交互的信息網(wǎng)絡,并積極研發(fā)兩類技術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)的全面結合,讓整個車聯(lián)網(wǎng)技術的使用具備更強的智慧性。
車聯(lián)網(wǎng)作為我國互聯(lián)網(wǎng)領域極為重要的一大技術分支,面臨我國傳統(tǒng)制造行業(yè)的迫切轉型需求,將會為企業(yè)帶來更多的可能性。將車聯(lián)網(wǎng)技術運用在傳統(tǒng)制造行業(yè)的轉型和升級過程中,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,優(yōu)化其行程過程中的出行體驗。