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随着社会的快速进步和经济的飞速发展,汽车已经成为了日常消费品走入了千家万户,据统计,2020年全国汽车保有量达到了4亿多。人们在驾驶汽车的同时,亦希望它也能像其它移动终端一样具有强大的互联网功能,从而进一步提高驾乘体验。
伴随着车辆的增多,基于车联网技术的智能交通系统应运而生,其设计初衷是通过网络技术对车辆和交通的状况进行有效的实时监控,从而提前行动来避免事故、缓解拥堵,为用户提供安全可靠的驾乘环境。
车联网技术包含硬件和软件两个方面,硬件的发展非常迅速,那么设计并开发出一款优秀的软件产品就成为了车联网技术中较为关键的一环,这时云计算技术开始萌芽、逐渐发展并且快速地普及了,基于云计算的软件产品对用户的终端配置要求很低,基本上只要是一台能使用浏览器上网的电脑或者移动端设备就能访问应用程序。个人电脑只负责发送和接收信息,应用程序完全运行在云端,从而降低了用户使用软件产品的成本。
随着云计算技术、传感器技术、无线通信技术和网络技术的飞速发展,车联网显示出了广阔的应用前景,拥有改善民生的重大战略意义,车联网已被列为国家“十三五”重点建设项目。
思科全球云计算指数表明,在2018年78%的工作量将由云数据中心处理。在国内,云计算在各行各业内都得到了应用,政府机构也大力支持云计算,并且在科技部成立专门的部门机构,用于负责云计算技术的发展和推广。
现如今,互联网、人工智能、云计算、大数据和无线网络等技术越来越成熟和普及,伴随着这些科学技术的发展,车辆的智能化和联网化程度也越来越高,汽车几乎成为了和手机一样的智能终端。
车联网的发展现状一直备受关注,2014年是车联网全面发展的新纪元。如果从 2010 年开始计算,我国车联网用户的数量为350万左右;截止到2017年,这一数量已经增长到5000多万,增长速度十分惊人。2018年中国报告大厅发布了最新车联网领域价值评估,报告中说全世界车联网市场在2020年将达到1319亿美元,成为和汽车行业关系密切的独立行业。5G时代的到来,将把數据传输速度推升到一个新的高度,并进一步提升自动驾驶汽车的稳定性及推动其商业化普及,车联网将迎来更大的发展契机。
要实现车辆联网,每个人都要成为参与者。试想每个人都开着不同品牌型号的车辆,终端设备也不相同,然而产生的庞大用户数据却可以上传到统一的车联网服务系统,从而形成一个可以共享资源的巨大车联网络。
车联网是交通领域中物联网的具体应用,是智能交通的基础和前提。尽管车联网仍处于起步阶段而且网络还不够成熟,但中国正不断加强对汽车网络研究,这也导致人们从无到有地认知并了解车联网。
首先收集一个市的交通信息,通过数据挖掘及深度学习技术分析出大数据中车联网智能交通信息,以一个市作为车联网智能交通系统研究突破口,对改地方的交通发展做出了积极贡献,并且具有现实意义和可操作性。
本文的研究分为两部分:一是基于云计算平台,设计并实施一个具有高性能、高可用性、可伸缩性、可扩展性和安全性的车联网服务平台;二是基于车联网服务平台设计并实现一个基于位置的服务LBS(Location Based Services)系统。
(一)车联网服务平台
该课题的车联网服务平台,其主要功能是实现车辆运行数据(包括位置)的接收和记录,并提供快速高效的查询接口。在车辆运行数据存储方面,使用了两种方案,一个是使用阿里云提供的高性能云数据库,另一个是百度鹰眼平台。考虑到数据量庞大、数据的安全和访问速度等问题,本文使用阿里云的关系型数据库服务(RDS,Relational Database Service)来自定义存储车辆运行数据。因为需要方便快捷的数据存储和访问,数据库设计和接口设计也是本课题的主要研究内容。前期为了节约成本使用鹰眼提供的功能来记录车辆运行数据,鹰眼还具有纠偏功能。
(二)LBS系统
在车联网服务平台的基础上,利用平台提供的查询接口等,设计并实现 LBS系统。其主要功能包括车辆信息管理、设备管理、车辆实时监控、车辆报警提醒、车辆轨迹回放、无轨迹车辆查询和历史报警信息查询等。
(三)系统测试。
该课题的车联网服务系统在设计和实施完成以后,需要对其功能和性能进行测试。主要是对车联网服务平台进行性能测试,对LBS系统进行系统测试,并得出测试报告。
智能交通系统应用多种多样,其中包括车辆导航、交通信号控制、可变道路标志、自动车牌识别、高速摄像头监控、集成实时数据、停车引导和信息系统、天气信息、道路结冰积水、以及其它更高级应用等。为实现典型智能交通系统,需要大幅建立车联网体系。随着云技术、5G技术的不断成熟,汽车的智能联网系统发展还具有无限的进步空间。
(一)网络规模大
车联网是一个巨大的网络,可能包括数百万的网络节点,其中包括车辆及道边设备等。即使在单个道边设备的信号覆盖范围内,也可能包含几十甚至上百个车辆节点。
(二)拓扑变化快
安装在车辆节点上的车载通信单元会随着车辆的运动而移动,其平均移动速度会远大于绝大多数无线网络移动应用场景中的节点移动速度,网络拓扑、信道环境、通信传输参数等都会随时间而快速变化。
(三)移动轨迹可预见
由于车辆移动要依附于道路,运行速度有一定的范围,并且车流有一定的规律性,可以根据车辆历史数据预测移动轨迹。
针对上述特性,如何将先进的人工智能技术、自动控制技术、计算机技术、信息与通信技术及电子传感器技术等有效地集成,从而应用于完整的地面交通管理系统,建立在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的车联网智能交通管理系统,是本文的研究重点。
作者简介:
罗秀娟(1975-),女,汉族,山东菏泽人,硕士,讲师,研究方向:计算机技术
伴随着车辆的增多,基于车联网技术的智能交通系统应运而生,其设计初衷是通过网络技术对车辆和交通的状况进行有效的实时监控,从而提前行动来避免事故、缓解拥堵,为用户提供安全可靠的驾乘环境。
车联网技术包含硬件和软件两个方面,硬件的发展非常迅速,那么设计并开发出一款优秀的软件产品就成为了车联网技术中较为关键的一环,这时云计算技术开始萌芽、逐渐发展并且快速地普及了,基于云计算的软件产品对用户的终端配置要求很低,基本上只要是一台能使用浏览器上网的电脑或者移动端设备就能访问应用程序。个人电脑只负责发送和接收信息,应用程序完全运行在云端,从而降低了用户使用软件产品的成本。
随着云计算技术、传感器技术、无线通信技术和网络技术的飞速发展,车联网显示出了广阔的应用前景,拥有改善民生的重大战略意义,车联网已被列为国家“十三五”重点建设项目。
思科全球云计算指数表明,在2018年78%的工作量将由云数据中心处理。在国内,云计算在各行各业内都得到了应用,政府机构也大力支持云计算,并且在科技部成立专门的部门机构,用于负责云计算技术的发展和推广。
现如今,互联网、人工智能、云计算、大数据和无线网络等技术越来越成熟和普及,伴随着这些科学技术的发展,车辆的智能化和联网化程度也越来越高,汽车几乎成为了和手机一样的智能终端。
车联网的发展现状一直备受关注,2014年是车联网全面发展的新纪元。如果从 2010 年开始计算,我国车联网用户的数量为350万左右;截止到2017年,这一数量已经增长到5000多万,增长速度十分惊人。2018年中国报告大厅发布了最新车联网领域价值评估,报告中说全世界车联网市场在2020年将达到1319亿美元,成为和汽车行业关系密切的独立行业。5G时代的到来,将把數据传输速度推升到一个新的高度,并进一步提升自动驾驶汽车的稳定性及推动其商业化普及,车联网将迎来更大的发展契机。
要实现车辆联网,每个人都要成为参与者。试想每个人都开着不同品牌型号的车辆,终端设备也不相同,然而产生的庞大用户数据却可以上传到统一的车联网服务系统,从而形成一个可以共享资源的巨大车联网络。
车联网是交通领域中物联网的具体应用,是智能交通的基础和前提。尽管车联网仍处于起步阶段而且网络还不够成熟,但中国正不断加强对汽车网络研究,这也导致人们从无到有地认知并了解车联网。
首先收集一个市的交通信息,通过数据挖掘及深度学习技术分析出大数据中车联网智能交通信息,以一个市作为车联网智能交通系统研究突破口,对改地方的交通发展做出了积极贡献,并且具有现实意义和可操作性。
本文的研究分为两部分:一是基于云计算平台,设计并实施一个具有高性能、高可用性、可伸缩性、可扩展性和安全性的车联网服务平台;二是基于车联网服务平台设计并实现一个基于位置的服务LBS(Location Based Services)系统。
(一)车联网服务平台
该课题的车联网服务平台,其主要功能是实现车辆运行数据(包括位置)的接收和记录,并提供快速高效的查询接口。在车辆运行数据存储方面,使用了两种方案,一个是使用阿里云提供的高性能云数据库,另一个是百度鹰眼平台。考虑到数据量庞大、数据的安全和访问速度等问题,本文使用阿里云的关系型数据库服务(RDS,Relational Database Service)来自定义存储车辆运行数据。因为需要方便快捷的数据存储和访问,数据库设计和接口设计也是本课题的主要研究内容。前期为了节约成本使用鹰眼提供的功能来记录车辆运行数据,鹰眼还具有纠偏功能。
(二)LBS系统
在车联网服务平台的基础上,利用平台提供的查询接口等,设计并实现 LBS系统。其主要功能包括车辆信息管理、设备管理、车辆实时监控、车辆报警提醒、车辆轨迹回放、无轨迹车辆查询和历史报警信息查询等。
(三)系统测试。
该课题的车联网服务系统在设计和实施完成以后,需要对其功能和性能进行测试。主要是对车联网服务平台进行性能测试,对LBS系统进行系统测试,并得出测试报告。
智能交通系统应用多种多样,其中包括车辆导航、交通信号控制、可变道路标志、自动车牌识别、高速摄像头监控、集成实时数据、停车引导和信息系统、天气信息、道路结冰积水、以及其它更高级应用等。为实现典型智能交通系统,需要大幅建立车联网体系。随着云技术、5G技术的不断成熟,汽车的智能联网系统发展还具有无限的进步空间。
(一)网络规模大
车联网是一个巨大的网络,可能包括数百万的网络节点,其中包括车辆及道边设备等。即使在单个道边设备的信号覆盖范围内,也可能包含几十甚至上百个车辆节点。
(二)拓扑变化快
安装在车辆节点上的车载通信单元会随着车辆的运动而移动,其平均移动速度会远大于绝大多数无线网络移动应用场景中的节点移动速度,网络拓扑、信道环境、通信传输参数等都会随时间而快速变化。
(三)移动轨迹可预见
由于车辆移动要依附于道路,运行速度有一定的范围,并且车流有一定的规律性,可以根据车辆历史数据预测移动轨迹。
针对上述特性,如何将先进的人工智能技术、自动控制技术、计算机技术、信息与通信技术及电子传感器技术等有效地集成,从而应用于完整的地面交通管理系统,建立在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的车联网智能交通管理系统,是本文的研究重点。
作者简介:
罗秀娟(1975-),女,汉族,山东菏泽人,硕士,讲师,研究方向:计算机技术