物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用分析與探究

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沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用分析與探討徐飛吉：金艷秋(講師)專業(yè)：交通運輸答辯日期：2011年12月23日2011年12月摘要作為上世紀(jì)90年代提出的概念，物聯(lián)網(wǎng)概念正在受到熱捧，物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)⑹澜缟系囊磺惺挛锒歼B接起來形成無所不包的龐大網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)信息無處不在和智慧地球的目標(biāo)。現(xiàn)代交通運輸正朝著高速化,大型化,專業(yè)化和網(wǎng)絡(luò)化方向進(jìn)展。物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用勢在所趨，通過物聯(lián)網(wǎng)武裝后的交通系統(tǒng)，能夠大大降低交通事故率，同時會極大的提高交通運輸效率，此外在物資運輸過程方面，還能夠?qū)崿F(xiàn)“精確運輸”，真正實現(xiàn)交通運輸?shù)男畔⒒?1世紀(jì)將是公路交通智能化的世紀(jì)，人們將要采納智能交通系統(tǒng)。智能交通系統(tǒng)(ITS)，是指將先進(jìn)的傳感器技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動操縱技術(shù)、計算機(jī)處理技術(shù)等應(yīng)用于整個交通運輸治理體系從而形成的一種信息化、智能化、社會化的交通運輸綜合治理和操縱系統(tǒng)。基于這種趨勢，本文首先從物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生和進(jìn)展動身，介紹了物聯(lián)網(wǎng)的理論基礎(chǔ)，闡述了物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。然后依照物聯(lián)網(wǎng)問卷調(diào)查結(jié)果，具體分析和探討人們對物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)知程度和物聯(lián)網(wǎng)在運輸領(lǐng)域的進(jìn)展應(yīng)用，最后整體描述了物聯(lián)網(wǎng)在智能交通中的應(yīng)用，列舉了北京物聯(lián)網(wǎng)智能交通的成功的案例，又對物聯(lián)網(wǎng)智能交通以后的進(jìn)展趨勢作出分析與探討。關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)；智能交通（ITS）；應(yīng)用前景；進(jìn)展普及分析；AbstractAsthe1990stheconceptputforwardtheconceptofthingsbeingfavorable,thenthingscanbeallthingsintheworldareconnectedtogethertoformanextensivenetworkofall-encompassing,ubiquitousinformationandwisdomtoachievethegoaloftheEarth.Modernhigh-speedtrafficismoving,large-scale,specializationandnetworkdirection.Thingspotentialapplicationsinthetransportsectorinthetrend,afterthingsafterarmedtransportsystem,cangreatlyreducethetrafficaccidentrate,andwillgreatlyimprovetransportationefficiency,inadditiontothematerialtransportprocesses,butalsocanhavea"precisetransport",trulytransportinformation.The21stcenturyisthecenturyofintelligentroadtraffic,itwillbeusedinintelligenttransportationsystems.IntelligentTransportationSystems(ITS),referstotheadvancedsensortechnology,informationtechnology,networktechnology,automaticcontroltechnology,computerprocessingtechnologyusedinthetransportationmanagementsystemtoformakindofinformation,intelligence,socializationtransportintegratedmanagementandcontrolsystems.Automobile-orientedsociety,suchastrafficcongestion,accidents,energyconsumptionandenvironmentalpollution,thedeteriorationofsocialproblems,trafficcongestioncausedhugeeconomiclosses,sothatwell-developedroadinfrastructureoftheUnitedStatesandJapanhadtorelyonsupplyfromthepastmodeofthinkingtomeetthedemandshifttothedemandandsupplyoftwoco-managementtechniquesandmethodstoimprovetheincreasinglyacutetrafficproblems,sowiththehelpofmoderntechnologytoimprovetrafficconditionsto"protectthesafety,increaseefficiency,improvetheenvironment,saveenergy"purposeoftheconceptofintelligenttransportationsystemofthingswillbegraduallyformedKeywords:InternetofThings;IntelligentTransportation(ITS);applicationprospects;developmentandpopularizationofanalysis; 目錄摘要 IAbstract II目錄 III第1章緒論 11.1物聯(lián)網(wǎng)的定義 11.2物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生和進(jìn)展 21.3本文研究內(nèi)容 3第2章關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的理論基礎(chǔ) 52.1物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)理論模型 52.1.1物聯(lián)網(wǎng)信息整合與交互的理論和方法 62.1.2物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供機(jī)理和方法 72.2物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù) 82.2.1RFID技術(shù) 82.2.2WSN技術(shù) 92.2.34G技術(shù) 102.2.4其它技術(shù) 10第3章物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用調(diào)查 123.1關(guān)于對物聯(lián)網(wǎng)認(rèn)知程度的問卷調(diào)查 123．1.1對物聯(lián)網(wǎng)認(rèn)知程度的調(diào)查結(jié)果 123.1.2認(rèn)知程度調(diào)查結(jié)果分析 143.1.3基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通進(jìn)展現(xiàn)狀的建議 153.2關(guān)于對物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域進(jìn)展應(yīng)用的問卷調(diào)查 163.2.1物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域進(jìn)展前景的調(diào)查結(jié)果 163.2.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)目前的進(jìn)展應(yīng)用 193.2.3物聯(lián)網(wǎng)目前所應(yīng)用的行業(yè) 193.2.4物聯(lián)網(wǎng)目前在交通領(lǐng)域的應(yīng)用 203.2.5關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域進(jìn)展前景分析和展望 22第4章物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用 244.1基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通系統(tǒng) 244.1.1交通執(zhí)法治理 244.1.2需求治理 254.1.3交通操縱 264.1.4交通誘導(dǎo) 264.1.5緊急事件處理 284.1.6其他 284.2北京物聯(lián)網(wǎng)智能交通的成功應(yīng)用 284.3物聯(lián)網(wǎng)智能交通今后的進(jìn)展趨勢 31結(jié)論 34致謝 35參考文獻(xiàn) 36附錄1物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)展在交通領(lǐng)域的應(yīng)用調(diào)查問卷樣本 38第1章緒論1.1物聯(lián)網(wǎng)的定義隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)展和社會的進(jìn)步，都市人口增多，汽車的數(shù)量持續(xù)增加，交通擁擠和堵塞現(xiàn)象日趨嚴(yán)峻，由此引發(fā)的環(huán)境噪聲、大氣污染、能源消耗等差不多成為現(xiàn)在全球各工業(yè)發(fā)達(dá)國家和進(jìn)展中國家面臨的嚴(yán)峻問題。交通治理的科學(xué)化、現(xiàn)代化，一直是人們綜合治理、解決交通問題而查找的目標(biāo)，早期的交通信號操縱系統(tǒng)裝置采納了電子、傳感、傳輸?shù)燃夹g(shù)實現(xiàn)科學(xué)治理，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)展，尤其是計算機(jī)技術(shù)科學(xué)以及GPS、信息通訊的普及和應(yīng)用，交通監(jiān)視操縱系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)、信息采集系統(tǒng)等在交通治理中發(fā)揮了專門大作用。隨著互聯(lián)網(wǎng)、移運通信網(wǎng)絡(luò)和傳感器網(wǎng)絡(luò)等互聯(lián)互通的信息技術(shù)的進(jìn)展與應(yīng)用，信息技術(shù)正向著智能化演進(jìn)。能夠預(yù)期，以后都市中的傳感器網(wǎng)絡(luò)將無處不在，將與移動通信網(wǎng)絡(luò)、無線互聯(lián)網(wǎng)一起作為智能都市的神經(jīng)未梢，解決智能都市的實時數(shù)據(jù)獵取和傳輸問題，形成能夠?qū)崟r反饋的動態(tài)操縱系統(tǒng)。同時，通過對數(shù)據(jù)的智能分析，系統(tǒng)具有一定的決策能力，為智能交通等智慧都市中所需的信息服務(wù)提供了必要的智能化支撐。智能交通系統(tǒng)（ITS，intelligenttransportationsystem）作為近十年大規(guī)模興起的改善交通堵塞減緩交通擁擠的有效技術(shù)措施，越來越受到國內(nèi)外政府決策部門和專家學(xué)者的重視，在許多國家和地區(qū)也開始了廣泛的應(yīng)用在智能交通行業(yè)中無處不在利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備來實現(xiàn)交通運輸?shù)闹悄芑?，其與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合是必須的也是必定的。智能交通行業(yè)已被公認(rèn)是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展落到實際應(yīng)用的最能夠取得成功的優(yōu)先行業(yè)之一，必將能夠制造出巨大的應(yīng)用空間和市場價值。目前，社會各界對物聯(lián)網(wǎng)“理解”不一，專家對物聯(lián)網(wǎng)解讀各有側(cè)重。目前，物聯(lián)網(wǎng)在國內(nèi)最被普遍引用的定義是：通過射頻識不（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識不、定位、跟蹤、監(jiān)控和治理的一種網(wǎng)絡(luò)[1]。1.2物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生和進(jìn)展1999年，美國麻省理工學(xué)院（MIT）Auto-ID中心的Ashton教授在研究射頻識不（RFID）時首次提出了物聯(lián)網(wǎng)（InternetofThings，簡稱IOT）的概念，即把所有物品通過射頻識不等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化識不和治理。2004年日本總務(wù)省提出U-Japan構(gòu)想中，希望在2010年將日本建設(shè)成“Anytime，Anywhere，Anything，Anyone”都能夠上網(wǎng)的環(huán)境。同年，韓國政府制定了U-Korea戰(zhàn)略，韓國信通部公布的《數(shù)字時代的人本主義：IT839戰(zhàn)略》以具體呼應(yīng)U-Korea。2005年11月，在突尼斯進(jìn)行的信息社會世界峰會（WSIS）上，國際電信聯(lián)盟（ITU）公布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，報告指出，無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時代即今后臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都能夠通過因特網(wǎng)主動進(jìn)行交換。射頻識不技術(shù)（RFID）、傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)將到更加廣泛的應(yīng)用。2008年11月，IBM提出“智慧地球”（SmartPlanet或SmartEarth）概念，即“互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)=智慧地球”，以此作為經(jīng)濟(jì)振興戰(zhàn)略。假如在基礎(chǔ)建設(shè)的執(zhí)行中，植入“智慧”的理念，不僅僅能夠在短期內(nèi)有力的刺激經(jīng)濟(jì)、促進(jìn)就業(yè)，而且能夠在短時刻內(nèi)打造一個成熟的智慧基礎(chǔ)設(shè)施平臺。2009年6月,歐盟委員會提出針對物聯(lián)網(wǎng)行動方案，方案明確表示在技術(shù)層面將給予大量資金支持，在政府治理層面將提出與現(xiàn)有法規(guī)相適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管方案。2009年8月,溫家寶總理在無錫考察傳感進(jìn)展時明確指示“要早一點謀劃以后，早一點攻破核心技術(shù)”，同時明確要求“盡快建立中國的傳感信息中心，或者叫‘感知中國’中心”[2]。物聯(lián)網(wǎng)那個詞在最近一兩年出現(xiàn)的頻率大幅度增加，受到了社會各界的廣泛關(guān)注，被認(rèn)為是信息革命的第三次浪潮，將會為社會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)美國權(quán)威咨詢機(jī)構(gòu)Forrester預(yù)測，到2020年，世界上“物與物互聯(lián)”的物的數(shù)量跟“人與人通信”的人的數(shù)量相比，將達(dá)到30:1的比例，今后可達(dá)到100:1甚至1000:1，總數(shù)達(dá)到萬億級，其進(jìn)展前景巨大，對經(jīng)濟(jì)和社會的阻礙是不言而喻的，因此物聯(lián)網(wǎng)被稱為下一個“萬億蛋糕”產(chǎn)業(yè)。然而，目前我國的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)尚處于進(jìn)展的初期，需要在某些行業(yè)得到優(yōu)先的應(yīng)用，以帶動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各個行業(yè)的全面推進(jìn)。RFID技術(shù)、無線傳感網(wǎng)技術(shù)在構(gòu)建更有效的智能交通系統(tǒng)中有著巨大的優(yōu)勢和寬敞的應(yīng)用前景，然而目前這方面的理論研究和實際應(yīng)用并不是專門多。因此，對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通治理領(lǐng)域的應(yīng)用和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行探究就專門有必要，能夠進(jìn)一步促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)和智能交通產(chǎn)業(yè)的進(jìn)展。1.3本文研究內(nèi)容最近幾年，交通運輸業(yè)帶來的能耗、污染以及擁堵問題日益嚴(yán)峻，極大地制約了我國經(jīng)濟(jì)的進(jìn)展，進(jìn)展智能交通是解決思路之一。物聯(lián)網(wǎng)智能交通能夠提高道路使用效率，使交通堵塞減少約60%，使短途運輸效率提高近70%，使現(xiàn)有道路的通行能力提高兩至三倍。車輛在物聯(lián)網(wǎng)智能交通體系內(nèi)行駛，停車次數(shù)能夠減少30%，行車時刻減少13%～45%，車輛的使用效率能夠提高50%以上[3]。物聯(lián)網(wǎng)智能交通能夠大幅降低汽車能耗。通過物聯(lián)網(wǎng)智能交通操縱，由于平均車速的提高帶來了燃料消耗量的減少和排出廢氣量的減少，汽車油耗也可由此降低15%。以中國7000萬輛汽車保有量測算，每年可減小約2500萬噸汽油的消耗，占了每年成品油進(jìn)口量的一半以上。同時，交通的順暢將大幅度減少車輛在路上的停滯時刻，使得汽車尾氣的排放大大減少，從而改善空氣質(zhì)量。據(jù)測算，全國汽車發(fā)動機(jī)空轉(zhuǎn)的時刻每減少1分鐘，就可減少1000噸汽油轉(zhuǎn)化的廢氣排放。推動智能交通，可使中國溫室氣體的排放量減少25%～30%。物聯(lián)網(wǎng)智能交通能夠有效減少交通事故。國內(nèi)每年僅交通事故一項造成的傷殘人數(shù)就達(dá)50多萬，死亡人數(shù)10多萬。物聯(lián)網(wǎng)智能交通技術(shù)能夠有效減少交通事故的發(fā)生，可使每年因交通事故造成的死亡人數(shù)下降30%～70%[4]。目前我們面臨的形勢和任務(wù):1、國民經(jīng)濟(jì)快速增長以及都市化進(jìn)程加快帶來的道路運輸?shù)膲毫Α?/p>

2、大部制改革強(qiáng)化道路運輸治理職能并增加指導(dǎo)都市客運職責(zé)參與制定物流業(yè)進(jìn)展戰(zhàn)略和規(guī)劃

3、資源節(jié)約，建立低碳型社會。

4、提高運輸效率的壓力，運輸安全監(jiān)管面臨挑戰(zhàn)。

5、我們在交通運輸?shù)男噬咸岣呓档统杀荆覀兊奈锪鞒杀揪湍軌虻玫接行У南陆?。交通運輸包括鐵路、航空、水上運輸，我們消耗了整個石油的40%，排放出來的污染物占到了10%

6、我們的汽車保有量差不多到了七千多萬，都市的整個的交通壓力變得越來越強(qiáng)。這些差不多上交通領(lǐng)域面臨的問題，我們分析探討物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用確實是要更好得解決這些問題。本文是通過問卷調(diào)查的形式對物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用分析與探討，指出了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和交通領(lǐng)域的相互融合趨勢，具體調(diào)查和分析了物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域應(yīng)用的前景和目前進(jìn)展與普及所遇到的困難，闡釋了各種智能傳感器、電子標(biāo)簽、地理信息系統(tǒng)及定位技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用情況，整體描述了物聯(lián)網(wǎng)在智能交通的具體應(yīng)用第2章關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的理論基礎(chǔ)從技術(shù)層面理解，物聯(lián)網(wǎng)是指物體通過智能感應(yīng)裝置，通過傳輸網(wǎng)絡(luò)，到達(dá)指定的信息處理中心，最終實現(xiàn)人和物、物與物之間的自動化信息交互與處理的智能網(wǎng)絡(luò)。從應(yīng)用層面理解，物聯(lián)網(wǎng)是指把世界上所有的物體都聯(lián)接到一個網(wǎng)絡(luò)中，形成“物聯(lián)網(wǎng)”，然后“物聯(lián)網(wǎng)”又與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合,實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合，達(dá)到更加精細(xì)和動態(tài)的方式治理生產(chǎn)和生活。2.1物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)理論模型我們遵循網(wǎng)絡(luò)分層的原理，將物聯(lián)網(wǎng)分成對象感知層、數(shù)據(jù)交換層、信息整合層、應(yīng)用服務(wù)層構(gòu)成的4層體系架構(gòu)，如圖2.1所示，對象感知層實現(xiàn)對物理對象的感知和數(shù)據(jù)獵取;數(shù)據(jù)交換層提供透明的數(shù)據(jù)傳輸能力;信息整合層提供對網(wǎng)絡(luò)獵取的不確定信息完成重組、清洗、融合等處理，整合為相對準(zhǔn)確結(jié)論;應(yīng)用服務(wù)層將信息轉(zhuǎn)化為內(nèi)容提供服務(wù)?；谠摷軜?gòu)，進(jìn)一步研究異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互連模型和互連機(jī)理。應(yīng)用服務(wù)層應(yīng)用服務(wù)層信息整合層信息整合層數(shù)據(jù)交換層數(shù)據(jù)交換層對象感知層對象感知層圖2.1.物聯(lián)網(wǎng)四層體系架構(gòu)感知層要緊實現(xiàn)智能感知功能，包括信息采集、捕獲、和物體識不。感知延伸層的關(guān)鍵技術(shù)包括傳感器、RFID、自組織網(wǎng)絡(luò)、短距離無線通信、低功耗路由等。交換層要緊實現(xiàn)信息的傳送和通信，又包括接入層和核心層。網(wǎng)絡(luò)層可依托公眾電信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)，也能夠依托行業(yè)專業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)，也可同時依托公用網(wǎng)和專用網(wǎng)，如接入層依托公眾網(wǎng)、核心層依托專用網(wǎng)，或接入層依托專用網(wǎng)，核心層依托公眾網(wǎng)。應(yīng)用/整合層中，整合層要緊實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)間的接口和能力調(diào)用，包括對業(yè)務(wù)的分析整合、共享、智能處理、治理等，具體體現(xiàn)為一系列業(yè)務(wù)支撐平臺、治理平臺、信息處理平臺、智能計算平臺、中間件平臺等。應(yīng)用層則要緊包括各類應(yīng)用，例如監(jiān)控服務(wù)、智能電網(wǎng)、工業(yè)監(jiān)控、綠色農(nóng)業(yè)、智能家居、環(huán)境監(jiān)控、公共安全等。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用既包括局部區(qū)域的獨立應(yīng)用，也包括廣域范圍的統(tǒng)一應(yīng)用。部分應(yīng)用以局部區(qū)域的獨立應(yīng)用為主，如樓宇內(nèi)的操縱系統(tǒng)、特定區(qū)域的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。部分應(yīng)用則是廣域范圍的統(tǒng)一應(yīng)用，如手機(jī)支付、全球性的RFID物流和供應(yīng)鏈系統(tǒng)等[6]。從用戶、網(wǎng)絡(luò)提供者、應(yīng)用開發(fā)者、服務(wù)提供者等多視角研究物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)，并利用形式化方法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確描述，為制訂各種接口、協(xié)議和規(guī)范提供依據(jù)。針對網(wǎng)元異質(zhì)性和應(yīng)用環(huán)境的動態(tài)性研究物聯(lián)網(wǎng)中不同的互聯(lián)要求及其對應(yīng)的互聯(lián)模型和互連機(jī)理。進(jìn)而研究新型動態(tài)網(wǎng)元編址模型和尋址體系，兼容網(wǎng)元能力差異，為支持大規(guī)模異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)全局網(wǎng)絡(luò)融合和局部動態(tài)自治所要求的高效數(shù)據(jù)交換奠定基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)作為一種全新的網(wǎng)絡(luò)模式，其核心性能因素以及網(wǎng)絡(luò)動態(tài)行為對這些因素的阻礙差不多上未知的，需要深入研究針對信息和服務(wù)的主動測量的協(xié)作框架以及被動測量的數(shù)據(jù)分析方法，探尋分析網(wǎng)絡(luò)行為對性能要素阻礙的一般規(guī)律。在認(rèn)識網(wǎng)絡(luò)動態(tài)行為規(guī)律的基礎(chǔ)上，研究物聯(lián)網(wǎng)中研究適應(yīng)時變網(wǎng)絡(luò)快速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的路由策略與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移模式。在網(wǎng)絡(luò)性能評測與度量方面，以網(wǎng)絡(luò)信息論為基礎(chǔ)，采納稀疏割方法、網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)、信息高速公路概念和虛擬MIMO、協(xié)同通信、無碼率編碼和機(jī)會通信等思路，研究物聯(lián)網(wǎng)性能評價體系、度量模型與方法，揭示物聯(lián)網(wǎng)的時空關(guān)系，研究物聯(lián)網(wǎng)容量、拓?fù)?、時延、吞吐量、覆蓋的性能度量，探究物聯(lián)網(wǎng)拓?fù)湓O(shè)計準(zhǔn)則、路由選擇原則、網(wǎng)絡(luò)能力/延遲的規(guī)律等物聯(lián)網(wǎng)的差不多性質(zhì)，為物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計、分析、治理、運營等提供理論依據(jù)。2.1.1物聯(lián)網(wǎng)信息整合與交互的理論和方法針對物聯(lián)網(wǎng)感知信息的不確定性，要緊從不確定信息的表達(dá)、不確定信息融合、不確定信息的使用三個角度開展研究，實現(xiàn)信息整合以實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)信息的有效利用。利用概率論、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識不等理論，研究感知信息的表示模型、數(shù)據(jù)源/交互對象集合優(yōu)化選擇策略、多模態(tài)異構(gòu)信息的融合計算模型，對多點網(wǎng)元感知信息高效綜合。同時，進(jìn)一步研究信息交互中物理對象隱私愛護(hù)問題。為了提高信息整合的精確性，必須對多種來源信息進(jìn)行融合，融合是基于異質(zhì)網(wǎng)元的信息交互，針對多個異構(gòu)網(wǎng)元存在相關(guān)信息，從物聯(lián)網(wǎng)獵取信息不完全性、冗余性動身，采納多時期、多層次的融合策略；針對物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境感知時序性，基于序列分析和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)融合的方法利用不同信息源的特征表達(dá)集合，在不同層次上對信息集合進(jìn)行有機(jī)的融合，提高信息整合性能。在信息交互方面，利用信息論和網(wǎng)絡(luò)編碼機(jī)制，研究信息交互的適配理論與高效、強(qiáng)健、可擴(kuò)展的強(qiáng)隱私計算模型，依照各物體的計算能力，實現(xiàn)自適應(yīng)的交互信息的適配交互；在實現(xiàn)適配的基礎(chǔ)上，研究物體的自發(fā)協(xié)作與協(xié)同隱私確保模型，對參與交互任務(wù)的多個物體，在完成同一交互任務(wù)的過程中，合理安排各個物體的目標(biāo)、資源以調(diào)整各自的行為，最大程度地實現(xiàn)物體之間的協(xié)作[7]。2.1.2物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供機(jī)理和方法在物聯(lián)網(wǎng)軟件建模與設(shè)計理論方面，針對物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境動態(tài)性，從軟件結(jié)構(gòu)建模、編程模型和服務(wù)提供方面增加對環(huán)境的感知適應(yīng)能力。對不同類型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用進(jìn)行分析，通過建立統(tǒng)一的建模方法，提供具有支持輸入、需求、資源三方面表達(dá)能力的模型框架，針對各種應(yīng)用類不提供元模型；在問題域模型基礎(chǔ)上，通過引入語義標(biāo)注方法實現(xiàn)應(yīng)用模型的描述，并完成模型的組合與生成；關(guān)于動態(tài)生成的應(yīng)用模型，利用仿真方法遞歸校驗其正確性并不斷對模型進(jìn)行修正；建立模型變化與環(huán)境變化的作用關(guān)系，給出模型變化在環(huán)境適應(yīng)性及模型切換風(fēng)險之間的度量方法，評估模型切換風(fēng)險，為模型的動態(tài)調(diào)整提供依據(jù)。在編程模型方面，建立關(guān)于編程維度的多維理論模型，提出環(huán)境維度概念,將軟件依靠環(huán)境的部分獨立出來,實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯與系統(tǒng)環(huán)境相分離，提高軟件系統(tǒng)靈活性和擴(kuò)展性。在物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)需求的動態(tài)獵取和演化研究中，結(jié)合面向目標(biāo)本體論和面向場景的多視點物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)需求獵取方法，對服務(wù)所依靠和生存的動態(tài)環(huán)境和演化特征進(jìn)行精確刻畫和建模；在此基礎(chǔ)上，通過引入上下文感知的環(huán)境信息操縱函數(shù)和反射機(jī)制，使服務(wù)需求能夠適應(yīng)動態(tài)環(huán)境的變化，對服務(wù)需求元數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，達(dá)到需求動態(tài)演化的目的。在服務(wù)動態(tài)構(gòu)建及自演化適配機(jī)理研究方面，通過引入服務(wù)聚類的概念，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的分類組織；然后引入抽象服務(wù)域概念，能夠依照用戶的功能性和非功能性需求將不同服務(wù)聚類中的網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)組織成服務(wù)資源視圖，同時結(jié)合問題域的搜索和知識推理，引入仿生智能計算方法，實現(xiàn)服務(wù)的動態(tài)發(fā)覺選擇、聚合和集成。在服務(wù)質(zhì)量的動態(tài)保障方法研究中，采納機(jī)器學(xué)習(xí)的方法來自動地分析、挖掘上下文信息間的依靠或因果關(guān)系，自動形成相關(guān)上下文信息間的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和結(jié)點間的度量值，最終建立起基于上下文感知的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量動態(tài)保障機(jī)制與方法，實現(xiàn)有質(zhì)量保障的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。2.2物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)要緊包括RFID技術(shù)、無線傳感網(wǎng)（WirelessSensorNet-work，WSN）技術(shù)、4G技術(shù)、ZigBee技術(shù)、超寬帶（UWB）技術(shù)等。2.2.1RFID技術(shù)無線射頻識不即RFID技術(shù)，又稱電子標(biāo)簽，是一種非接觸式自動識不技術(shù)，能夠通過射頻信號識不特定目標(biāo)并讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識不系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。按照工作頻率的不同，RFID標(biāo)簽?zāi)軌蚍譃榈皖l（LF）、高頻（HF）、超高頻（UHF）和微波等不同種類。不同頻段的RFID工作原理不同，LF和HF頻段RFID電子標(biāo)簽一般采納電磁耦合原理，而UHF及微波頻段的RFID一般采納電磁發(fā)射原理。目前國際上廣泛采納的頻率分布于4種波段：低頻135KHz以下、高頻13.56MHz、超高頻860M~960MHz、微波2.4G、5.8G。每一種頻率都有它的特點，被用在不同的領(lǐng)域，因此要正確使用就要先選擇合適的頻率。另外，按照能源的供給方式，RFID標(biāo)簽?zāi)軌蚍譃闊o源RFID、有源RFID、以及半有源RFID。無源RFID標(biāo)簽自身不帶有電源，通過天線接收從讀寫器（識不器）發(fā)出的能量中產(chǎn)生工作所需的電壓,其特點是重量輕、體積小、壽命長,然而工作距離短。有源電子標(biāo)簽通過自身帶有的電池供電,特點是識不距離長,但價格較高且壽命短。智能交通治理系統(tǒng)需要能夠遠(yuǎn)距離識不出車輛，因此需要使用遠(yuǎn)距離射頻產(chǎn)品。遠(yuǎn)距離射頻產(chǎn)品采納無源標(biāo)簽的作用可達(dá)到3~10m，而采納有源標(biāo)簽的系統(tǒng)更加穩(wěn)定、更便利快速、作用距離更遠(yuǎn)，作用距離達(dá)幾十米，甚至能夠達(dá)到100m左右。在具體的應(yīng)用過程中，需要依照天線的布設(shè)方式，合理地選用合適的RFID標(biāo)簽。最差不多的RFID系統(tǒng)由三部分組成：射頻卡（Tag）、閱讀器（Reader）、天線（Antenna）。其工作原理是：閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的載有加密數(shù)據(jù)的載波信號，當(dāng)射頻卡進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時產(chǎn)生感應(yīng)電流，射頻卡獲得能量被激活（PassiveTag，無源標(biāo)簽或被動標(biāo)簽），同時將加密的載有目標(biāo)識不碼的高頻加密載波信號采納某種調(diào)制方式經(jīng)卡內(nèi)高頻發(fā)射模塊發(fā)射出去，或者主動發(fā)送載波信號（ActiveTag，有源標(biāo)簽或主動標(biāo)簽）；系統(tǒng)接收天線接收到從射頻卡發(fā)送來的載波信號，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送給閱讀器，閱讀器對接收的信號進(jìn)行解調(diào)和解碼，然后再送到后臺主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理[8]如圖2.2所示。識不器識不器計算機(jī)系統(tǒng)條碼標(biāo)簽當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入時產(chǎn)生感應(yīng)電流從而獲得能量向識不器發(fā)送自身編碼等信息。識不器采讀消息并編碼，通過天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號識不器將信號傳至計算機(jī)進(jìn)行處理圖2.2RFID系統(tǒng)工作原理RFID技術(shù)的優(yōu)點要緊有以下幾個：（1）無接觸，閱讀距離遠(yuǎn)；（2）可同時識不多個標(biāo)簽；（3）適應(yīng)高速移動物體；（4）可穿透非金屬進(jìn)行閱讀；（5）以無線方式通信，無需外露觸點，適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)，可全天候工作。RFID技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域特不廣泛，典型應(yīng)用有商品標(biāo)簽、動物跟蹤、防盜系統(tǒng)、門禁治理、停車場操縱、自動生產(chǎn)線、圖書治理、動物識不等等。在智能交通系統(tǒng)中，RFID技術(shù)也有著寬敞的應(yīng)用前景，他能夠應(yīng)用于交通信息采集，電子注冊治理，停車治理，電子收費治理等多個方面。2.2.2WSN技術(shù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)確實是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳自組織網(wǎng)絡(luò)。傳感器網(wǎng)絡(luò)將能拓展人們與現(xiàn)實世界進(jìn)行遠(yuǎn)程交互的能力。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種全新的信息獵取平臺，能夠?qū)崟r監(jiān)測和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各種檢測對象的信息，并將這些信息發(fā)送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點，以實現(xiàn)復(fù)雜的指定范圍內(nèi)的目標(biāo)檢測與跟蹤，具有快速展開、抗毀性強(qiáng)等特點，有著寬敞的應(yīng)用前景。美國商業(yè)周刊和MIT技術(shù)評價在預(yù)測以后技術(shù)進(jìn)展的報告中，分不將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)列為21世紀(jì)最有阻礙的21項技術(shù)和改變世界的10大技術(shù)之一。WSN網(wǎng)絡(luò)通常分為物理層、MAC層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層。物理層定義WSN中的Sink，Node間的通信物理參數(shù)，使用哪個頻段，使用何種信號調(diào)制解調(diào)方式等。MAC層定義各節(jié)點的初始化，通過收發(fā)beacon，request，associate等消息完成自身網(wǎng)絡(luò)定義，同時定義的MAC幀的調(diào)試策略，幸免多個收發(fā)節(jié)點間的通信沖突。在網(wǎng)絡(luò)層，完成邏輯路由信息采集，使收發(fā)網(wǎng)絡(luò)包裹能夠按照不同策略，使用最優(yōu)化路徑到達(dá)目標(biāo)節(jié)點。傳輸層提供包裹傳輸?shù)目煽啃?，為?yīng)用層提供入口。應(yīng)用層最終將收集后的節(jié)點信息整合處理，滿足不同應(yīng)用程序的計算需要。2.2.34G技術(shù)4G技術(shù)，4G技術(shù)又稱IMT-Advanced技術(shù)。具體來講4G是集3G與WLAN于一體，并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像，它的圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下，4G是3G技術(shù)的進(jìn)一步演化，是在傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)的基礎(chǔ)上不斷提高無線通信的網(wǎng)絡(luò)效率和功能。同時，它包含的不僅僅是一項技術(shù)，而是多種技術(shù)的融合。不僅僅包括傳統(tǒng)移動通信領(lǐng)域的技術(shù)，還包括寬帶無線接入領(lǐng)域的新技術(shù)及廣播電視領(lǐng)域的技術(shù)。4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載，比目前的撥號上網(wǎng)快2000倍，上傳的速度也能達(dá)到20Mbps，并能夠滿足幾乎所有用戶關(guān)于無線服務(wù)的要求。而在用戶最為關(guān)注的價格方面，4G與固定寬帶網(wǎng)絡(luò)在價格方面不相上下，而且計費方式更加靈活機(jī)動，用戶完全能夠依照自身的需求確定所需的服務(wù)。此外，4G能夠在DSL和有線電視調(diào)制解調(diào)器沒有覆蓋的地點部署，然后再擴(kuò)展到整個地區(qū)。專門明顯，4G有著不可比擬的優(yōu)越性，在今后的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用中占據(jù)不可替代的地位。2.2.4其它技術(shù)ZigBee技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術(shù)。要緊用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸以及典型的有周期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應(yīng)時刻數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。ZigBee是一種無線連接，具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的傳輸速率，它的傳輸距離在10-75m的范圍內(nèi),但能夠接著增加。作為一種無線通信技術(shù)，ZigBee具有低功耗，成本低，時延短，網(wǎng)絡(luò)容量大，可靠，安全等特點，正因為ZigBee技術(shù)的這些特點，它是今后物聯(lián)網(wǎng)拘束進(jìn)展的重要研究課題。超寬帶技術(shù)即UWB技術(shù)，它是一種使用1GHz以上帶寬的最先進(jìn)的無線通信技術(shù)。盡管是無線通信，但其通信速度能夠達(dá)到幾百Mbit/秒以上。UWB的特點在于不使用載波，這與此前的無線通信截然不同。由于原來的無線通信在通信時需要連續(xù)發(fā)出載波（電波），自然要消耗電能。而UWB是發(fā)出瞬間尖波形電波－也確實是所謂的脈沖電波－直接按照0或1發(fā)送出去。由于只在需要時發(fā)送出脈沖電波，因而大大減少了耗電量。它的這種特點使得今后物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備會具有較高的續(xù)航能力，保證設(shè)備的長時刻有效工作。第3章物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用調(diào)查3.1關(guān)于對物聯(lián)網(wǎng)認(rèn)知程度的問卷調(diào)查為了了解物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀和人們對物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識程度，以及物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)展前景，本文中設(shè)計并實施了這次的調(diào)查。這次調(diào)查采納的是網(wǎng)上調(diào)查問卷的形式，歷時30天，共收回105份問卷。（見附錄1）3．1.1對物聯(lián)網(wǎng)認(rèn)知程度的調(diào)查結(jié)果由于物聯(lián)網(wǎng)關(guān)于現(xiàn)今的中國依舊個專門新的技術(shù)，因此在社會各個領(lǐng)域的應(yīng)用都不是專門被人們注意。圖3.1顯示，50.48%的人聽講過物聯(lián)網(wǎng)，然而不太了解，還有45.71%的人沒聽講過物聯(lián)網(wǎng)，對物聯(lián)網(wǎng)有一定了解的人只占調(diào)查總?cè)藬?shù)的3.81%。圖3.1物聯(lián)網(wǎng)了解程度分析圖圖3.2表明人們聽講物聯(lián)網(wǎng)的方式還專門局限，46.27%的人是聽朋友講的，還有通過網(wǎng)絡(luò)電視報紙雜志等聽講的，專門少有人被學(xué)校等場所專門告知過。講明目前關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)知識的宣傳力度還不夠，傳播方式比較單一，差不多差不多上聽朋友告知，才有所了解。目前還沒有充分利用雜志，報紙和電視等媒體來對人們進(jìn)行這方面知識的普及圖3.2物聯(lián)網(wǎng)獲知途徑統(tǒng)計圖圖3.3顯示大部分接觸了物聯(lián)網(wǎng)的人對物聯(lián)網(wǎng)能夠有正確的認(rèn)識，然而43.81%的人表示專門少看到物聯(lián)網(wǎng)在生活中的應(yīng)用，24.76%的人表示沒有看過物聯(lián)網(wǎng)在生活中的應(yīng)用，大多數(shù)人對它的認(rèn)識還只停留在概念時期，對它的具體應(yīng)用認(rèn)知甚少或者講毫無概念。事實上物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)最常見的是是GPS的推廣使用。圖3.3物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用實例統(tǒng)計圖分析圖3.4分析得，將近一半的人沒聽過或者一點都不了解物聯(lián)網(wǎng)那個概念，而熟悉物聯(lián)網(wǎng)的人僅僅不到8%，然而熟悉物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)無線傳感的人卻有20%。從某種意義上來講，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)要緊是RFID技術(shù)的應(yīng)。RFID技術(shù)不貴同時專門容易實現(xiàn)。RFID設(shè)備不需要開發(fā)的瞄準(zhǔn)線。這是一個應(yīng)用中的巨大優(yōu)勢。那個裝置能夠附在牌照的背面。如此可不能給牌照增加太多的成本同時在注冊過程中有優(yōu)勢。圖3.4RFID技術(shù)了解程度人數(shù)圖3.1.2認(rèn)知程度調(diào)查結(jié)果分析從調(diào)查結(jié)果分析，將近一半的人沒聽過或者一點都不了解物聯(lián)網(wǎng)那個概念，同時大多數(shù)人在生活中感受不到物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用實例，但事實上，物聯(lián)網(wǎng)差不多開始廣泛的應(yīng)用了，比如機(jī)場、世博會的傳感網(wǎng)防入侵系統(tǒng)，電子不停車收費系統(tǒng)（ETC），車載報警系統(tǒng)等。造成這種現(xiàn)象的要緊緣故是人們對物聯(lián)網(wǎng)概念理解還專門模糊或者講全然不知到。從人們獲知物聯(lián)網(wǎng)消息的途徑來看，獲知途徑的局限性是阻礙人們深入了解物聯(lián)網(wǎng)的最大因素，報紙雜志或者電視對這方面的技術(shù)應(yīng)用沒有更深入的解釋報道，政府在這方面應(yīng)該引起重視，如此更有利于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的普及。人們對物聯(lián)網(wǎng)的看法也褒貶不一，較多聽講或者了解物聯(lián)網(wǎng)的人認(rèn)可物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)與進(jìn)展，并認(rèn)為它比互聯(lián)網(wǎng)有更好的進(jìn)展前景，有其存在的價值。但90%以上的人認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)還只是個概念或剛剛起步，其進(jìn)展道路還專門漫長還有的人則持慎重態(tài)度，認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)從起步到真正運作進(jìn)展起來還存在專門多問題，不能急于求成。能夠看出大多數(shù)的人看好物聯(lián)網(wǎng)，但由于認(rèn)知不足，無法對物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)展和應(yīng)用有一個正確的認(rèn)識，事實上就目前物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)展速度，它的應(yīng)用并不是遙遙無期。行業(yè)的進(jìn)展導(dǎo)致人才的需求，許多高校都向教育部申請增加物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程等專業(yè)，關(guān)于高校這種申請熱門專業(yè)“一窩蜂”現(xiàn)象，盡管能起到傳播物聯(lián)網(wǎng)知識的作用，有利于人們對物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識，但我認(rèn)為教育的問題要慎重對待，反復(fù)研討，不能操之過急，一味追求熱門。目前中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模據(jù)可能已達(dá)兩三千億，專門快會上升為萬億規(guī)模，再過幾年就會到五六萬億。然而從調(diào)查結(jié)果可知就目前人們對它的認(rèn)知層度而言，那個數(shù)值僅僅只是皮毛，隨著物聯(lián)網(wǎng)的普及，人們對它越來越了解，情愿去同意并使用它時，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的規(guī)模將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超乎人們想象。調(diào)查結(jié)果分析還得出，盡管我國的物聯(lián)網(wǎng)有了一定程度的進(jìn)展，尤其是在交通領(lǐng)域的應(yīng)用差不多慢慢開始被大伙兒認(rèn)知，然而物聯(lián)網(wǎng)還不能完全走進(jìn)大伙兒的生活，專門多人甚至不明白自己接觸的正是物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，盡管物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能化程度還專門低，應(yīng)用只是在底層層面。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上，也缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系，涉及到幾十個國際標(biāo)準(zhǔn)組織，協(xié)調(diào)特不難。RFID對許多消費者的生活有著正面的阻礙。盡管近20%的人了解這項技術(shù)，但大部分情況下，一般消費者并沒有意識到這一點。一個簡單的掃描過程能夠大大減少通勤的時刻，因此對整個經(jīng)濟(jì)的有效性做出了貢獻(xiàn)。分析可知熟悉物聯(lián)網(wǎng)的人僅僅不到4%，然而熟悉物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)無線傳感的人卻有20%。這講明盡管人們不了解物聯(lián)網(wǎng)，然而意識到RFID是今后專門重要的一門技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)正在悄悄的進(jìn)展中。從宣傳方面來講，為了讓人們對物聯(lián)網(wǎng)有所了解或者更深的研究，應(yīng)該大力宣傳消費者從RFID中能獲得好處。作為互聯(lián)網(wǎng)的拓展，個人認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用和技術(shù)上差不多不再是新概念，然而物聯(lián)網(wǎng)還不能專門好得走進(jìn)大伙兒的生活，更好的造福人們。對物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)知普及還有待進(jìn)一步進(jìn)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)目前盡管物聯(lián)網(wǎng)的交通領(lǐng)域的應(yīng)用還存在局限性，但多位同意調(diào)查的人士認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)展是阻擋不住的。物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域的進(jìn)展趨勢是阻擋不住的，就像當(dāng)年的計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，再比如近幾年云計算的進(jìn)展。3.1.3基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通進(jìn)展現(xiàn)狀的建議從國際上看，歐盟、美國、日本等國都十分重視物聯(lián)網(wǎng)的工作，同時已作了大量的研究開發(fā)和應(yīng)用工作。我國在物聯(lián)網(wǎng)的啟動和進(jìn)展上與國際相比并不落后，我國中長期規(guī)劃《新一代寬帶移動無線通信網(wǎng)》中有重點專項研究開發(fā)“傳感器及網(wǎng)絡(luò)”，國內(nèi)許多都市和省份已大量采納傳感網(wǎng)解決電力、交通、公安、農(nóng)漁業(yè)中的“M2M”等信息通信技術(shù)的服務(wù)。我們在交通領(lǐng)域的應(yīng)用還較為薄弱。關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)普及和應(yīng)用的幾條建議：1、大力普及物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)知識，讓大伙兒關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)都有一個正確的認(rèn)識2、大力進(jìn)展物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)，使這些寶貴的技術(shù)能夠更好的用于生活之中并使之能與智能交通結(jié)合3、大力提倡對物聯(lián)網(wǎng)的研究，多培養(yǎng)相關(guān)的人才聯(lián)網(wǎng)既是一場新的技術(shù)革命，又是一個潛力巨大的進(jìn)展機(jī)遇。要深入學(xué)習(xí)掌握物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)知識和技術(shù)路徑，積極跟蹤國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)展態(tài)勢，學(xué)習(xí)借鑒兄弟省份的思路和做法，從戰(zhàn)略高度重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)運用，在推進(jìn)轉(zhuǎn)型進(jìn)展、跨越進(jìn)展過程中把握住這一新的進(jìn)展機(jī)遇。3.2關(guān)于對物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域進(jìn)展應(yīng)用的問卷調(diào)查3.2.1物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域進(jìn)展前景的調(diào)查結(jié)果從圖3.5和圖3.6能夠看出物聯(lián)網(wǎng)在交通和物流領(lǐng)域的需求所占的比重專門大，作為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中的重要組成部分，智能交通具有較高的市場成熟度，技術(shù)也相對較成熟，人們對物聯(lián)網(wǎng)在智能交通和物流的應(yīng)用認(rèn)知程度較高。各個行業(yè)都對物聯(lián)網(wǎng)有較大需求，如交通運輸，商場購物，醫(yī)療監(jiān)測，配送中心等，進(jìn)展物聯(lián)網(wǎng)并將其應(yīng)用于這些行業(yè)，必定將產(chǎn)生專門大的經(jīng)濟(jì)效益。而關(guān)于人們來講，他們更在乎物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品的收費方式和產(chǎn)品服務(wù)，關(guān)于技術(shù)要求不是專門高。因此物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域應(yīng)用時應(yīng)當(dāng)以服務(wù)為主，協(xié)調(diào)好技術(shù)成本與收費，是今后取得效益的關(guān)鍵。圖3.5物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域統(tǒng)計圖圖3.6物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品關(guān)懷關(guān)懷事項目前中國在各個地區(qū)都新建了許多物聯(lián)網(wǎng)基地，我國在智能交通物聯(lián)網(wǎng)基地建設(shè)行業(yè)匯合了大量公司進(jìn)行研究探究，要緊包括：1、都市智能交通（銀江股份、寶信軟件）2、城際智能交通（交際進(jìn)展、皖通科技） 3、城軌智能交通（賽為智能、同方股份、鍵橋通訊、眾合機(jī)電）。圖3.7顯示關(guān)于新興建設(shè)的眾多物聯(lián)網(wǎng)基地，人們褒貶不一，盡管多數(shù)人認(rèn)為應(yīng)該大力進(jìn)展物聯(lián)網(wǎng)基地，但質(zhì)疑的聲音也許多。在這些基地建設(shè)中必定存在一些盲目跟風(fēng)為取得政府補(bǔ)貼或是表面工程，但其關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)展的貢獻(xiàn)依舊專門大的。物聯(lián)網(wǎng)基地的進(jìn)展必須保證在高投入之后能夠取得良好的效益，才有進(jìn)展的價值。圖3.7物聯(lián)網(wǎng)基地興建意見統(tǒng)計圖當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)展存在專門多問題和困難，分析圖3.8能夠看出依舊有專門多人對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)持疑慮態(tài)度，質(zhì)疑信息的真實性，對個人的隱私安全性表示疑慮，質(zhì)疑收費。這些質(zhì)疑和疑慮都給我們想要在交通領(lǐng)域推廣物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用帶來困難。這些問題需要政府政策、法規(guī)、資金的支持；各企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)努力擴(kuò)大物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模、提高商品流淌性、提高傳感技術(shù)。同時需要國際上各個國家制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步進(jìn)展。結(jié)果還表明，物聯(lián)網(wǎng)最大限制因素是技術(shù)方案。這項工作試圖引進(jìn)新的理念，打造以后的交通治理系統(tǒng)。然而，目前并沒有成熟的技術(shù)方案。我們需要一個可能的技術(shù)方案的原始框架。然而，一套完整的技術(shù)方案必須通過認(rèn)真研究以滿足成本和安全要求。全球交通治理領(lǐng)域的工程師和專家必須建立標(biāo)準(zhǔn)以獲得最好的結(jié)果。以后的研究應(yīng)該有助于獲得這項技術(shù)的所有益處，并以一種合乎道德的方案來處理隱私問題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的另一方面的限制確實是隱私問題。為了構(gòu)建一個有效的系統(tǒng)，私人的信息必須在系統(tǒng)中傳送。一輛特定的車能夠被準(zhǔn)確定位使得這項技術(shù)難逃評論者的批判，因為這涉及隱私愛護(hù)的問題。機(jī)動車必須被告知他們的行動可能被追蹤，那個系統(tǒng)的使用和效益必須被清晰地解釋以盡可能幸免批判和訴訟。引進(jìn)該系統(tǒng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)必須建立以保證在全球范圍內(nèi)能夠統(tǒng)一運行。圖3.8物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)展的阻礙因素綜上，對物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域應(yīng)用提出幾點建議：國家需要作出進(jìn)展規(guī)劃，進(jìn)行統(tǒng)一的協(xié)調(diào)。實現(xiàn)相關(guān)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化和研究可持續(xù)進(jìn)展的進(jìn)展模式，尋求規(guī)模經(jīng)濟(jì)。在感知、傳輸和應(yīng)用上構(gòu)成新的物聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)鏈。向現(xiàn)代服務(wù)業(yè)方向進(jìn)展。要把物聯(lián)網(wǎng)運用于物流領(lǐng)域，全面提高物資裝卸、運輸、倉儲、檢驗和通關(guān)的智能化水平，實現(xiàn)物流業(yè)的高效、快捷、集約、透明，節(jié)約治理成本，提高治理水平。3.2.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)目前的進(jìn)展應(yīng)用現(xiàn)時期物聯(lián)網(wǎng)的差不多技術(shù)為RFID技術(shù)與傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。RFID具有車輛通信、自動識不、定位和遠(yuǎn)距離監(jiān)控等功能，在移動車輛的識不和治理系統(tǒng)方面有著特不廣泛的應(yīng)用。RFID差不多成為服務(wù)ITS重要的信息技術(shù)；另外，作為汽車數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)信源之一的RFID技術(shù)也是實現(xiàn)“車聯(lián)網(wǎng)”的重要技術(shù)條件。目前，RFID技術(shù)要緊在智能公交定位治理和信號優(yōu)先、智能停車治理、車輛類型及流量信息采集、路橋電子不停車收費、高速公路多義性路徑識不及車輛速度計算分析等方面取得了一定的應(yīng)用成效。RFID相比交通領(lǐng)域傳統(tǒng)的檢測技術(shù)，比如線圈檢測、視頻檢測等，具有的最大優(yōu)勢確實是它能夠迅速、準(zhǔn)確地識不特定的車輛。而物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用不僅僅體現(xiàn)在識不上，也要發(fā)揮其網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢。傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也應(yīng)用于交通系統(tǒng)的監(jiān)控等應(yīng)用中。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能交通的諸多方面都有著廣泛的應(yīng)用前景,如交通數(shù)據(jù)采集、交通信息公布、電子收費、智能交通信號操縱、停車治理、綜合信息服務(wù)平臺、智能公交與軌道交通、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)和綜合信息平臺技術(shù)等。除了RFID技術(shù)與傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，3G技術(shù)的進(jìn)展也給智能交通的信息傳輸帶來解決方案。3G技術(shù)的進(jìn)展和3G網(wǎng)絡(luò)的商用，為智能交通的數(shù)字、語音和視頻圖像等信息的實時傳輸、監(jiān)控、調(diào)度發(fā)揮了重要作用。傳感器采集的信息能夠通過互聯(lián)網(wǎng)、3G或其他方式將數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理中心，組成大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。有了虛擬世界以后能夠通過實時數(shù)據(jù)的采集，通過大量的網(wǎng)絡(luò)智能化的計算形成物物相連，形成整個系統(tǒng)協(xié)同的運作。信息處理與決策系統(tǒng)，包括網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集中心；數(shù)據(jù)智能處理分析中心；智能交通路線誘導(dǎo)系統(tǒng)；照能操縱系統(tǒng)；交通環(huán)境操縱系統(tǒng)等。物聯(lián)網(wǎng)是把物品連接起來，采納云計算等智能計算的技術(shù)對信息進(jìn)行分析和處理，提升對物質(zhì)世界的感知能力，實現(xiàn)決策和操縱，為社會提供先進(jìn)的基礎(chǔ)設(shè)施物聯(lián)智能網(wǎng)絡(luò)，更好地服務(wù)于交通治理。3.2.3物聯(lián)網(wǎng)目前所應(yīng)用的行業(yè)目前，在智能交通、醫(yī)藥領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、制造領(lǐng)域，產(chǎn)品追溯體系都發(fā)揮著物資追蹤、識不、查詢、信息等方面的巨大作用，有專門多成功案例。無線葡萄園：2002年，英特爾公司領(lǐng)先在俄勒岡建立了世界上第一個無線葡萄園。傳感器節(jié)點被分布在葡萄園的每個角落，每隔一分鐘檢測一次土壤溫度、濕度或該區(qū)域有害物的數(shù)量，以確保葡萄能夠健康生長。研究人員發(fā)覺，葡萄園氣候的細(xì)微變化可極大地阻礙葡萄酒的質(zhì)量。通過長年的數(shù)據(jù)記錄以及相關(guān)分析，便能精確的掌握葡萄酒的質(zhì)地與葡萄生長過程中的日照、溫度、濕度的確切關(guān)系。這是一個典型的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智能耕種的實例。機(jī)場防入侵：上海浦東國際機(jī)場防入侵系統(tǒng)鋪設(shè)了3萬多個傳感節(jié)點，覆蓋了地面、柵欄和低空探測，多種傳感手段組成一個協(xié)同系統(tǒng)后，能夠防止人員的翻越、偷渡、恐懼突擊等攻擊性入侵。上海移動的車務(wù)通已在2010年世博會期間全面運用于上海公共交通系統(tǒng)，以最先進(jìn)的技術(shù)保障世博園區(qū)周邊大流量交通的順暢。電力治理：江西省電網(wǎng)對分布在全省范圍內(nèi)的2萬臺配電變壓器安裝傳感裝置，對運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測，實現(xiàn)用電檢查、電能質(zhì)量監(jiān)測、負(fù)荷治理、線損治理、需求側(cè)治理等高效一體化治理，一年來降低電損1.2億千瓦時。零售業(yè)應(yīng)用：可口可樂于2009年推出了名為Freestyle的RFID自動裝飲料機(jī)。Freestyle通過無源RFID標(biāo)簽技術(shù)識不30多個調(diào)料桶，不僅能為消費者調(diào)配100多種可口可樂飲料，同時還能推斷各類調(diào)料的剩余量，并將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送給可口可樂公司，使公司及時了解銷售情況并進(jìn)行調(diào)料的調(diào)度補(bǔ)給[9]。3.2.4物聯(lián)網(wǎng)目前在交通領(lǐng)域的應(yīng)用 交通領(lǐng)域是物聯(lián)網(wǎng)專門早就實實在在落地的領(lǐng)域之一，專門多先進(jìn)的現(xiàn)代智能交通系統(tǒng)差不多具備了信息化、數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化、柔性化、敏捷化、可視化、自動化等先進(jìn)技術(shù)特征。目前，RFID技術(shù)在電子不停車收費（ETC）系統(tǒng)中差不多取得了專門大的成功，比如美國東海岸的E-ZPass項目、美國伊利諾伊州的I-Pass項目、以及香港的Autotoll項目，這為RFID技術(shù)在交通領(lǐng)域更廣泛的應(yīng)用提供了一定的借鑒意義。RFID相比交通領(lǐng)域傳統(tǒng)的檢測技術(shù)，比如線圈檢測、視頻檢測等，具有的最大優(yōu)勢確實是它能夠迅速、準(zhǔn)確地識不特定的車輛。專門多交通系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)也采納了最新的紅外、激光、無線、編碼、認(rèn)址、識不、定位、無接觸供電、光纖、數(shù)據(jù)庫、傳感器、RFID、衛(wèi)星定位等高新技術(shù)，這種集光、機(jī)、電、信息等技術(shù)為一體的新技術(shù)在交通系統(tǒng)的集成應(yīng)用確實是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通領(lǐng)域應(yīng)用的體現(xiàn)。概括起來，目前相對成熟的應(yīng)用要緊有以下一些：物聯(lián)網(wǎng)對交通基礎(chǔ)設(shè)施的監(jiān)控：武漢理工大學(xué)物流工程學(xué)院利用現(xiàn)有的GPRS網(wǎng)絡(luò)資源,為數(shù)據(jù)采集提供一種便捷的無線數(shù)據(jù)傳輸方式，通過對港口機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)的受力分析，確定易發(fā)生應(yīng)力畸變的故障部位,并在這些部位上布置電阻應(yīng)變片,實時監(jiān)測動態(tài)應(yīng)力。為了實現(xiàn)長期的監(jiān)測,采納可焊接式電阻應(yīng)變傳感器，將起重機(jī)的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程采集到維護(hù)維修的治理中心,以供相關(guān)人員對起重機(jī)的健康狀況做出評估,對起重機(jī)的維修和維護(hù)進(jìn)行決策。已在連云港碼頭初步試運行物聯(lián)網(wǎng)對交通治理的阻礙：作為物聯(lián)網(wǎng)在ITS領(lǐng)域的應(yīng)用，大用軟件差不多并將陸續(xù)推出“信天翁”車載信息智能系列終端及解決方案。該終端集成GPS模塊、無線通訊模塊、交通信息處理模塊、汽車傳感器接口等感知單元，是今后物聯(lián)網(wǎng)在交通信息采集、車輛環(huán)境監(jiān)控、汽車駕駛、導(dǎo)航、安全等方面應(yīng)用的要緊載體用戶能夠通過車載信息智能終端享受全方位的綜合服務(wù)，如：動態(tài)導(dǎo)航服務(wù)、位置服務(wù)、車輛保障服務(wù)、安全駕駛服務(wù)、娛樂服務(wù)、資訊服務(wù)等物聯(lián)網(wǎng)在物流行業(yè)的應(yīng)用：基于GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)、RFID技術(shù)、傳感技術(shù)等多種技術(shù)，在物流過程中可實時實現(xiàn)車輛定位、運輸物品監(jiān)控，在線調(diào)度與配送可視化與治理系統(tǒng)。目前，全網(wǎng)絡(luò)化與智能化的可視治理網(wǎng)絡(luò)還沒有，但初級的應(yīng)用比較普遍，如有的物流公司或企業(yè)，建立了GPS智能物流治理系統(tǒng)；有的公司建立了食品冷鏈的車輛定位與食品溫度實時監(jiān)控系統(tǒng)等，初步實現(xiàn)了物流作業(yè)的透明化、可視化治理，專門多大型的物流企業(yè)差不多建立比較完善的物流智能化系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)運用于交通安全：通過使用現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠在無需將載重的汽車截住稱重的情況下，降低汽車超載的風(fēng)險。德國一家專門生產(chǎn)專門計量設(shè)備的公司CATTraffic就推出了一種用于測量汽車超載的現(xiàn)代計量技術(shù)。該公司將一種專門的傳感器內(nèi)置于路面，用來測量行進(jìn)中的載重汽車的重量，并反映出汽車每個軸上擔(dān)負(fù)的重量以及總重量。這一稱量設(shè)備與一個視頻系統(tǒng)相連，假如出現(xiàn)超載的汽車，便會給監(jiān)測站發(fā)送數(shù)據(jù)。往常的稱重系統(tǒng)和監(jiān)控站之間的通信多通過電纜進(jìn)行。而目前，監(jiān)控站的工作人員能夠通過移動設(shè)備直接訪問上游系統(tǒng)的服務(wù)器。通常是用一個帶有UMTS棒或者UMTS移動路由器的筆記本電腦。而上游系統(tǒng)由CATTraffic配置了一個專門的路由器[10]。汽車牌號自動識不：車輛自動識不系統(tǒng)，可準(zhǔn)確無誤地自動識不并采集路網(wǎng)中運行車輛的身份特征信息和法定治理信息，使車輛信息瞬時進(jìn)入計算機(jī)，可為車輛及交通治理部門提供一個實時、動態(tài)的車輛信息采集平臺。本文采納了RFID技術(shù)設(shè)計和實現(xiàn)了汽車號牌自動識不系統(tǒng)，該系統(tǒng)的硬件是由讀寫單元(標(biāo)簽閱讀器)和標(biāo)簽號牌組成，閱讀器通過線路與計算機(jī)的RS32接口通信。程序通過計算機(jī)操縱閱讀器來對標(biāo)簽進(jìn)行讀寫操作，閱讀器通過天線發(fā)出電磁脈沖，標(biāo)簽接收到這些脈沖并發(fā)送已存儲的信息到閱讀器作為響應(yīng)，再由閱讀器將信號處理后傳給計算機(jī)，實現(xiàn)對汽車號牌在不同狀態(tài)(靜止、移動，甚至惡劣環(huán)境)下的自動識不和治理標(biāo)簽包含了具有RFID射頻部分和一個超薄天線環(huán)路的RFID芯片的RFID電路，那個天線與一個塑料薄片一起嵌入到標(biāo)簽內(nèi)。標(biāo)簽一般為信用卡大小，因此能夠集成到其他產(chǎn)品里面。該系統(tǒng)就把標(biāo)簽集成到汽車牌照中，構(gòu)成了標(biāo)簽號牌，如此在收發(fā)端就無需增加任何其他硬件，也可不能增加用戶的開銷。關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)在交通治理和交通安全領(lǐng)域技術(shù)與政策等條件差不多成熟，應(yīng)該全面推進(jìn)；在可視化與智能化治理領(lǐng)域應(yīng)該開展試點，力爭取得重點突破，取得示范意義的案例；在智能交通監(jiān)控中心建設(shè)方面需要物聯(lián)網(wǎng)理念進(jìn)一步提升，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和交通運輸?shù)穆?lián)動。3.2.5關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域進(jìn)展前景分析和展望智能交通系統(tǒng)在許多都市差不多開始規(guī)?；瘧?yīng)用，市場前景寬敞，投資機(jī)會巨大，將成為以后幾年物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)展的重點領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)在智能交通領(lǐng)域已有雛形，例如“車-路”信息系統(tǒng)一直是智能交通進(jìn)展的重點領(lǐng)域。在國際上，美國的IVHS、日本的VICS等系統(tǒng)通過車輛和道路之間建立有效的信息通信，實現(xiàn)智能交通的治理和信息服務(wù)。然而要在交通領(lǐng)域做到無處不在的感知網(wǎng)絡(luò)，還需要一段時刻。依照調(diào)查結(jié)果分析來看，物聯(lián)網(wǎng)有專門好的進(jìn)展前景。人們都表示樂于同意和嘗試物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用給人們的出行帶來的改變，也有專門多人樂意學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有全面感知、可靠傳輸、智能處理的鮮亮特征，能夠提升人們認(rèn)知世界和處理復(fù)雜問題的能力，提高整個社會的信息化、智能化水平。因此的、進(jìn)展?jié)摿薮?。同時也體現(xiàn)出它在智能交通中起到的重要作用。作為一個綜合體系，物聯(lián)網(wǎng)在今后交通領(lǐng)域的應(yīng)用將會要緊體現(xiàn)在以下幾個方面：1)車與環(huán)境的信息互通。應(yīng)用于輔助駕駛員駕駛汽車或替代駕駛員自動駕駛汽車。通過安裝在汽車前部和旁側(cè)的雷達(dá)或紅外探測儀，能夠準(zhǔn)確地推斷車與障礙物之間的距離，遇緊急情況，車載電腦能及時發(fā)出警報或自動剎車避讓，并依照路況自己調(diào)節(jié)行車速度，人稱“智能汽車”。此技術(shù)能有效解決人駕駛緣故產(chǎn)生的交通事故。目前，美國已有3000多家公司從事高智能汽車的研制，已推出自動恒速操縱器、紅外智能導(dǎo)駛儀等高科技產(chǎn)品。2)車與車信息互通。該應(yīng)用類似于機(jī)場的航空操縱器，它將在道路車輛和車輛之間建立快速通訊聯(lián)系。哪里發(fā)生了交通事故。哪里交通擁擠，哪條路最為暢通，該系統(tǒng)會以最快的速度提供給駕駛員和交通治理人員。3)車與人信息互通。通過汽車的車載電腦、高度治理中心計算機(jī)與全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)駕駛員與調(diào)度治理中心之間的雙向通訊，來提供商業(yè)車輛、公共汽車和出租汽車的運營效率。該系統(tǒng)通訊能力極強(qiáng)，能夠?qū)θ珖酥粮蠓秶鷥?nèi)的車輛實施操縱。目前，行駛在法國巴黎大街上的20輛公共汽車和英國倫敦的約2500輛出租汽車差不多在同意衛(wèi)星的指揮。4)出行信息互通。該應(yīng)用能專為外出旅行人員及時提供各種交通信息。提供信息的媒介是多種多樣的，如電腦、電視、電話、路標(biāo)、無線電、車內(nèi)顯示屏等，任何一種方式都能夠。例如，小王今天有一個特不重要的面試，只剩下15分鐘了，公交車如何也等不來，焦急萬分中拿出手機(jī)，輸入信息：2路，動身點：XXX，抵達(dá)點：YYY；返回信息：公交車到達(dá)XXX還需5分鐘，車內(nèi)有12個空座位，依照路況，到達(dá)YYY需8分鐘，能夠按時到達(dá)面試地點了。隨著信息技術(shù)的進(jìn)展，智能交通系統(tǒng)也開始實現(xiàn)不停車收費、交通信號燈智能操縱、智能抓拍違章車輛等功能。第4章物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用智能交通系統(tǒng)（ITMS）是以后交通治理與操縱系統(tǒng)的要緊進(jìn)展方向，是將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)．電子傳感技術(shù)、自動操縱技術(shù)及計算機(jī)技術(shù)等有效地集成運用于整個地面交通治理系統(tǒng)而建立的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的．近年來，物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的進(jìn)展成熟，為交通信息的采集提供了新的思路，也為智能交通系統(tǒng)的研究注入了新的活力。加之政府對物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)和智能交通行業(yè)進(jìn)展的重視，以及大力度的資金支持，極大地促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通領(lǐng)域的進(jìn)展。4.1基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通系統(tǒng)針對目前交通信息采集手段單一，數(shù)據(jù)收集方式落后，缺乏全天候?qū)崟r提供現(xiàn)場信息的能力的實際情況，以及道路擁堵疏通和車輛動態(tài)誘導(dǎo)手段不足，突發(fā)交通事件的實時處置能力有待提升的工作現(xiàn)狀，基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的智能交通體系綜合采納線圈、微波、視頻、地磁檢測等固定式的多種交通信息采集手段，結(jié)合出租車、公交及其他勤務(wù)車輛的日常運營，采納搭載車載定位裝置和無線通訊系統(tǒng)的浮動車檢測技術(shù)，實現(xiàn)路網(wǎng)斷面和縱剖面的交通流量、占有率、旅行時刻、平均速度等交通信息要素的全面全天候?qū)崟r獵取。通過路網(wǎng)交通信息的全面實時獵取，利用無線傳輸、數(shù)據(jù)融合、數(shù)學(xué)建模、人工智能等技術(shù)，結(jié)合警用GIS系統(tǒng)，實現(xiàn)交通堵塞預(yù)警、公交優(yōu)先、公眾車輛和專門車輛的最優(yōu)路徑規(guī)劃、動態(tài)誘導(dǎo)、綠波操縱和突發(fā)事件交通管制等功能。通過路網(wǎng)流量分析預(yù)測，為路網(wǎng)建設(shè)和交通操縱策略調(diào)整、相關(guān)交通規(guī)劃提供輔助決策和反饋。4.1.1交通執(zhí)法治理目前，關(guān)于違章行駛行為，采納的是人工糾察和圖像捕捉違章行為，具有不可靠性和隨機(jī)性?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的交通治理系統(tǒng)結(jié)合“電子眼”，利用地感信號和“時空差分”等技術(shù)對逆行、超速、路口變道等違章行為實現(xiàn)準(zhǔn)確的檢測與判定，信息數(shù)字化實現(xiàn)交通違規(guī)、違章的處罰。在特定情況下，公安部門往往需要關(guān)于某些特定車輛在某特定區(qū)域內(nèi)運行狀態(tài)全過程進(jìn)行記錄及回溯?；赗IFD技術(shù)的交通治理系統(tǒng)通過前端基站對車載標(biāo)簽的識讀以及后臺信息系統(tǒng)關(guān)于數(shù)據(jù)的有效治理，提供查詢服務(wù)，并支持查看歷史過車記錄的詳細(xì)信息，以及查詢結(jié)果的數(shù)據(jù)分析功能另外，出于一定執(zhí)法需要，公安機(jī)關(guān)需要臨時部署車輛攔截任務(wù)，基于RFID技術(shù)的智能交通治理系統(tǒng)能夠提供高度定制的執(zhí)法入口，供執(zhí)法人員把犯罪車輛或犯罪司機(jī)信息錄入系統(tǒng)，系統(tǒng)執(zhí)行最高響應(yīng)，此犯罪信息實時下發(fā)到基站，基站實行攔截，配合公安機(jī)關(guān)實行有效的布控治理。例如，車主一開車門，傳感器就會感受到身上的酒精度，通過安裝在車內(nèi)的芯片傳遞到公路治理設(shè)施，公路治理設(shè)施傳遞到交警部門，交警部門立即就會給車主的手機(jī)發(fā)短信，提醒車主不應(yīng)該再開車了，假如車主置之不理，交警能夠推斷出該車的行駛速度是否為零，立即就追上來了4.1.2對進(jìn)入交通流量專門大的都市中心區(qū)域的車輛收取一定的擁堵費，會緩解都市中心區(qū)的交通壓力，將可能大大改善都市的道路交通緩解以及都市空氣質(zhì)量。新加坡1975年起在市中心6平方公里的操縱區(qū)域，對進(jìn)入的車輛每天收費3新元的“道路擁堵費”，公交車除外。英國倫敦和瑞典斯德哥爾摩，于2003年和2007年先后開始對市中心的車輛征收“道路擁堵費”。倫敦對進(jìn)入市中心的小車征收道路擁堵費后，每天進(jìn)入市中心的小汽車減少20%~30%，公交車因此較往常提速25%。2008年3月31日，美國紐約市議會表決通過了在曼哈頓區(qū)征收交通擁堵費的提案。依照提案，從早6時至晚6時，紐約市曼哈頓區(qū)60街以南到華爾街商圈路段將加征塞車費，收費標(biāo)準(zhǔn)為轎車每天8美元，卡車每天21美元，出租車多收1伴隨著日益惡劣的交通狀況，國內(nèi)的一些大都市如北京、上海、深圳也開始考慮采取收取“道路擁堵費”的方式來解決交通擁堵的問題，假如有關(guān)的方案最終能獲得審批通過的話。那么，基于RFID的智能交通治理系統(tǒng)能夠在收費的技術(shù)層面發(fā)揮巨大的作用。當(dāng)車輛通過某路口進(jìn)入收費區(qū)域時，設(shè)置在路口的基站檢測到該車時，即可將與該車相關(guān)的信息傳入到數(shù)據(jù)中心，系統(tǒng)會自動將費用從車主的賬戶中扣除。甚至能夠考慮依照車輛在中心區(qū)的逗留時刻及行程來對收取擁堵費的多少進(jìn)行調(diào)節(jié)。4.1.3交通信號操縱系統(tǒng)采納三層分布式結(jié)構(gòu)，信號機(jī)通過RS232/RJ45與中心連接，采納RJ45網(wǎng)口形式組網(wǎng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分三層：信號操縱中心、通信部分和路口部分。交通信號操縱系統(tǒng)架構(gòu)具體描述如下：信號操縱中心設(shè)備要緊包括中心操縱服務(wù)器、區(qū)域操縱服務(wù)器、通信服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、客戶端等。通信部分要緊包括光端機(jī)和通信網(wǎng)絡(luò)，信號操縱點采納光端機(jī)與中心設(shè)備相連，通信接口采納RJ45口。路口部分設(shè)備要緊包括信號機(jī)、檢測器等，信號機(jī)依照車輛檢測器所檢測的交通信息（包括車流量等）實時調(diào)整路口操縱方案（信號周期和綠信比），實現(xiàn)路口的有序操縱通過RFID技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)特定車輛的進(jìn)入操縱。通過安裝在路口的RFID閱讀器，并輔以其他自動操縱系統(tǒng)，能夠不讓特定類型的車輛，或有違章記錄的車輛進(jìn)入某區(qū)域或者某路段。通過安裝在路口的RFID閱讀器，能夠探測并計算出某兩個紅綠燈區(qū)間的車輛數(shù)目，從而智能地計算路口的交通信號配時。同時，由于RFID具有識不特定車輛的功能，故能夠?qū)卉囕v進(jìn)行識不，從而能夠?qū)崿F(xiàn)公交優(yōu)先的交通信號操縱[13]。另外，依照從RFID信息采集器獲得的整個路網(wǎng)的交通流參數(shù)，能夠?qū)φ麄€路網(wǎng)的交通運行狀態(tài)進(jìn)行分析和評估，提早推斷出可能出現(xiàn)交通擁堵的區(qū)域，然后采取一定的操縱措施或者進(jìn)行交通誘導(dǎo)，消除可能出現(xiàn)的擁堵情況。4.1.4交通誘導(dǎo)系統(tǒng)指在都市或高速公路網(wǎng)的要緊交通路口，布設(shè)交通誘導(dǎo)屏，為出行者指示下游道路的交通狀況，讓出行者選擇合適的行駛道路，既為出行者提供了出行誘導(dǎo)服務(wù)，同時調(diào)節(jié)了交通流的分配，改善交通狀況。智能交通誘導(dǎo)功能還需要能夠接收來自車載終端的查詢功能，依據(jù)RFID、GPS等對車輛進(jìn)行定位，跟據(jù)車輛在網(wǎng)絡(luò)中的位置和出行者輸入的目的地，結(jié)合交通數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)傳輸?shù)穆肪W(wǎng)交通信息，為出行者提供能夠幸免交通擁擠、減少延誤及高效率達(dá)到目的地的行車路線。在車載信息系統(tǒng)的顯示屏上給出車輛行駛前方的道路網(wǎng)狀況圖，并用箭頭標(biāo)示建議的最佳行駛路線[14]。交通誘導(dǎo)屏信息公布子系統(tǒng)要緊是利用城區(qū)主干道的戶外大屏，采納區(qū)域誘導(dǎo)策略對駕駛員提供誘導(dǎo)，即信息板實時公布對應(yīng)交通節(jié)點下游的部分路網(wǎng)交通狀態(tài)，并對道路使用者進(jìn)行實時誘導(dǎo)，對交通治理措施提供跟蹤反饋。差不多的交通狀態(tài)產(chǎn)生和公布流程如圖4.1：圖4.1交通誘導(dǎo)信息公布流程圖交通誘導(dǎo)屏信息公布子系統(tǒng)要緊功能包括：（1）提供在線車輛誘導(dǎo)、緊急事件的通告信息。交通誘導(dǎo)信息包括道路擁堵信息公布、快速路出口匝道擁堵信息、以及依照天氣狀況、路面及路面設(shè)施檢修狀況、專門情況需要封閉道路等各種交通警示信息等，即時通知駕駛員，以提高其警覺性，實現(xiàn)車流的合理導(dǎo)向，緩解車流分配不均對交通造成的阻礙，保障車輛的安全行駛。（2）自動/手動操縱。系統(tǒng)有兩種操縱模式：系統(tǒng)內(nèi)部建有一個操縱策略，分為自動和手動兩種操縱模式，系統(tǒng)能夠自由的在自動和手動之間切換。在自動情況下，系統(tǒng)自動向交通誘導(dǎo)屏發(fā)出顯示道路交通狀況的信息，紅色表示堵塞、黃色表示擁堵、綠色表示暢通。在手動的情況下，系統(tǒng)自動向交通誘導(dǎo)屏發(fā)出顯示道路交通狀況的信息需經(jīng)操作員手工確認(rèn)方可公布，同時操作員可手工向交通誘導(dǎo)屏發(fā)送文字信息。（3）可變動態(tài)文字警示信息顯示。信息標(biāo)志牌完全依靠固定不變的文字信息，對交通誘導(dǎo)依舊有一定的局限性。作為功能的進(jìn)一步完善，公布重要的路況信息、警示信息，在設(shè)計的標(biāo)志板下方增加全點陣顯示部分，單行漢字顯示，增強(qiáng)可交通誘導(dǎo)屏的可讀性[15]。4.1.5緊急事利用RFID技術(shù)、檢測及圖像識不技術(shù)，對都市道路中的交通事故等間或事件進(jìn)行檢測，檢測出之后對系統(tǒng)進(jìn)行報警，然后利用基于RFID的定位技術(shù)對事件發(fā)生地點進(jìn)行定位，通知有關(guān)部門派遣救援車輛。當(dāng)救援車輛同意派遣，前往事發(fā)地點時，利用RFID對該特定車輛的識不，系統(tǒng)開始對救援車輛的運行進(jìn)行治理。交通操縱中心計算機(jī)計算最短行駛路徑，使得通過此路徑的救援車輛將以最短時刻到達(dá)出事地點。在這條路徑設(shè)置有基站，當(dāng)車輛通過時路徑信息將會被基站接收，然后傳輸回數(shù)據(jù)中心[16]。最后，在救援車輛通過的線路上，能夠采納信號優(yōu)先操縱，所有交叉口的綠燈時刻調(diào)整至最大，保證救援車輛優(yōu)先通過，從而使救援車輛以最快的速度到達(dá)出事地點。同時，系統(tǒng)能夠向十字路口的車輛和行人發(fā)出警報，告訴他們緊急車輛立即到達(dá)。此外，交通信息中心通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠向其他車輛提供事件地點及其周圍的交通信息。通過此系統(tǒng)，能夠提高人員的搶救率和犯罪事件的逮捕率，而且減少了在十字路口由于緊急車輛緊急沖向事故現(xiàn)場而引發(fā)的交通事故。4.1.6由于RFID能夠記錄車輛的行駛軌跡，因此能夠得到出行的OD信息，這一OD信息數(shù)量巨大，同時也比較準(zhǔn)確，能夠為交通規(guī)劃和基礎(chǔ)設(shè)施布設(shè)提供專門好的數(shù)據(jù)支撐。另外，RFID技術(shù)提供了極為寶貴的與司機(jī)行為有關(guān)的信息，能夠?qū)@些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，研究出行者行為，對交通模式進(jìn)行推斷。利用獲得的出行者行為的歷史數(shù)據(jù)，能夠更好地對路網(wǎng)的狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測。4.2北京物聯(lián)網(wǎng)智能交通的成功應(yīng)用榮獲國家科技進(jìn)步一等獎的北京市公安局公安交通治理局“都市智能交通治理指揮操縱系統(tǒng)”，讓首都交通治理步入科技時代。十年來，首都交管部門構(gòu)建了以“一個中心、三個平臺、八大系統(tǒng)”為核心的智能交通治理系統(tǒng)體系框架，高度集成了視頻監(jiān)控、單兵定位、122接處警、GPS警車定位、信號操縱、集群通信等近百個應(yīng)用子系統(tǒng)，達(dá)到了733T的實時海量異構(gòu)數(shù)據(jù)的高度融合，強(qiáng)化了智能交通治理的實戰(zhàn)能力。在北京的環(huán)路上，安裝著157個高清攝像頭，它們能夠自動記數(shù)，統(tǒng)計交通流量；當(dāng)?shù)缆飞习l(fā)生事故、擁堵、路面積水、道路遺灑等9種意外事件時，系統(tǒng)便會自動對意外事件全程錄像、自動報警。目前北京大部分時刻主干道都在飽和交通量以上運轉(zhuǎn)，交通特不脆弱，一個點發(fā)生意外事件都可能造成局部擁堵，這就要求交管部門對意外交通事件快速發(fā)覺、快速出警、快速處置。在北京的快速路、主干路網(wǎng)中，有上萬個檢測線圈，它們埋在接近路口的地面下，通過電子感應(yīng)傳遞到檢測器，就像都市的神經(jīng)末梢，24小時自動采集路面交通流量、流速、占有率等運行數(shù)據(jù)。