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物聯網技術在智能交通中的應用

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現階段,其應用主要為傳感網。物聯網技術和產業的發展將引發新一輪信息技術革命和產業革命,是信息產業領域未來競爭的制高點和產業升級的核心驅動力。我國早在十多年前就開始了物聯網相關領域的研究,技術和標準與國際基本同步。突破了一批關鍵技術,形成了一定產業規模,并在國際標準制定中取得一定話語權。智能交通、智能安防、智能物流、公共安全等領域的示范應用在北京、上海、廣東、浙江等其他省市已初步展開。物聯網的發展將推動智能化的進程。物聯網并不僅僅是概念,而是一種理念,已經在多個行業顯現物聯網的雛形。從短期看,在鐵路、交通、電力、治安、石化、城市管理等各個領域,物聯網已展開布局。從中期看,無錫物聯網產業基地的產業集聚效應逐漸形成,各地政府也在積極推動。從長期看,政府將有一系列政策推動和行業標準制定,待盈利模式成熟,行業將獲得大范圍推動。

作為物聯網產業鏈中的重要組成部分,智能交通具有行業市場成熟度較高,行業傳感技術成熟,政府扶持力度大的特點,在建設“數字城市”和“智慧城市”的口號中,智能交通系統在許多城市已經開始規模化應用,市場前景廣闊,投資機會巨大,將成為未來幾年物聯網產業發展的重點領域。物聯網在智能交通領域已有雛形,例如“車-路”信息系統一直是智能交通發展的重點領域。在國際上,美國的IVHS、日本的VICS等系統通過車輛和道路之間建立有效的信息通信,實現智能交通的管理和信息服務。然而要在交通領域做到無處不在的感知網絡,還需要一段時間。

現階段物聯網的基本技術為RFID技術與傳感器網絡技術。RFID具有車輛通信、自動識別、定位和遠距離監控等功能,是物聯網的基本感知和識別技術之一,在移動車輛的識別和管理系統方面有著非常廣泛的應用。RFID已經成為服務ITS重要的信息技術;另外,作為汽車數字化標準信源之一的RFID技術也是實現“車聯網”的重要技術條件。目前,RFID技術主要在智能公交定位管理和信號優先、智能停車管理、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別及車輛速度計算分析等方面取得了一定的應用成效。而物聯網的應用不僅僅體現在識別上,也要發揮其網絡的優勢。基于RFID等標簽技術的車聯網概念也開始被通用、大眾等汽車產商提出。“車聯網”的概念更能體現RFID等物聯網技術的應用。“車聯網”是指裝載在車輛上的電子標簽通過RFID等識別技術,實現在信息網絡平臺上對所有車輛的屬性信息和靜、動態信息進行提取和有效利用,并根據不同的功能需求對所有車輛的運行狀態進行有效的監管和提供綜合服務。國家正在推動汽車數字化標準信源技術的發展。汽車數字標準信源技術是基于RFID開發的涉車信息資源的應用技術,它的開發將推動“車聯網”和RFID產業化進程。

傳感器網絡技術也應用于交通系統的監控等應用中。近年來,美國、日本和歐洲的發達國家正加緊研究基于無線傳感器網絡的智能交通監控系統。例如,密西根科技大學2004年提出將無線傳感器網絡用于智能交通,并對節點間組網及信息交互進行了仿真與試驗;K.Xing等人提出基于無線傳感器網絡的高速公路安全預警新方法,很好地迎合了ITS大會所提出的“零傷亡,零延遲”的目標。無線傳感器網絡技術在智能交通的諸多方面都有著廣泛的應用前景,如交通數據采集、交通信息發布、電子收費、智能交通信號控制、停車管理、綜合信息服務平臺、智能公交與軌道交通、交通誘導系統和綜合信息平臺技術等。除了RFID技術與傳感器網絡技術,3G技術的發展也給智能交通的信息傳輸帶來解決方案。3G技術的發展和3G網絡的商用,為智能交通的數字、語音和視頻圖像等信息的實時傳輸、監控、調度發揮了重要作用。

影響道路通暢的基本因素為:人、車、路、環境這四個基本元素。智能交通物聯網系統應該分為以下主要功能模塊:一、信息檢測感知系統。通過磁、RFID、GPS等傳感器手段檢測道路車輛實時流量;通過雷達等傳感器手段監測車輛實時車速;通過視頻傳感器畫面實時監測交通事故事件。通過以RFID技術和傳感器技術在獲取物體接入的智能的狀態信息,對物理世界和虛擬世界進行建立。二、信息網絡系統。傳感器采集的信息可以通過互聯網、3G或其他方式將數據發送至數據處理中心,組成大規模網絡。有了虛擬世界以后可以通過實時數據的采集,經過大量的網絡智能化的計算形成物和物相連,形成整個系統協同的運作。三、信息處理與決策系統。包括網絡數據收集中心;數據智能處理分析中心;智能交通路線誘導系統;照能控制系統;交通環境控制系統等。物聯網是把物品智能連接起來,采用云計算等智能計算的技術對信息進行分析和處理,提升對物質世界的感知能力,實現決策和控制,為社會提供先進的基礎設施物聯智能網絡,更好地服務于交通管理。

通過物聯網的RFID技術、傳感器網絡、移運通信等支撐技術,可以建設城市地面交通智能管理平臺,包括中心城區流量實時監測與動態誘導系統、機動車定點測速系統、闖禁車輛智能抓拍系統和交通信號燈智能控制系統等子系統。同時也可建設停車場智能誘導和管理系統,實現信息查詢、車位預約和自動收費等功能。在無錫、北京、上海、成都等城市的最新物聯網產業發展規劃綱要中,都把智能交通作為重點示范工程來建設。鄭州、深圳其他大中城市也開始提案應抓住機遇將物聯網技術率先應用于智能交通領域中。

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