物聯網技術在電動汽車運營管理中的應用研究

胡君武

摘要：近年來，隨著經濟的發展與社會的進步，汽車產業得到了較好的發展，傳統的汽車在行駛的過程中會產生大量的尾氣，對大氣質量產生極大的影響。為了降低汽車尾氣對于環境質量的影響，相關的研究人員加強了對清潔能源的研究，希望能夠開發出可以替代傳統汽車的綠色汽車，在研究中發現，電動汽車完全能夠有效的取代傳統的汽車，但是在實際的研究中也發現，電動汽車在運營管理中存在著較多的不足，對此本文重點探討了物聯網技術在電動汽車運營管理中的相關應用，以期為電動汽車的全面應用提供一定的技術支持。

關鍵詞：汽車產業；電動汽車；物聯網技術；運營管理；應用

引言

在當今時代，環境污染不斷加劇，低碳經濟已經成為了社會發展的主流，低碳經濟發展的核心就在于新能源技術以及節能減排技術，在汽車研發的過程中以電能取代化石能源能夠有效的減少汽車尾氣的排放，減少化石能源的消耗，全面實現汽車產業的綠色、環保發展。嚴峻的汽車產業形勢對于電動汽車研發人員而言，是一個較好的機會，目前，國內的汽車產業在電動汽車方面的研究投入了大量的人力與物力，并且取得了較好的成績。電動汽車在研究的過程中，最為主要的一方面問題就是車輛的只能充換電服務，為了實現這一目的需要修建大量的智能充換電服務設施，對此我國給予了較大的政策扶持。為了確保所有的服務設施能夠發揮最大的作用，必須要以智能網絡為基礎，依托于通信技術，綜合應用物聯網技術來布設電動汽車充電設施服務網絡

1物聯網技術體系

物聯網是隨著現代技術的發展而逐漸形成的一種現代化綜合技術，其具體涉及了網絡技術、通信技術、計算機技術、軟件技術、感應技術、微電子技術等一系列技術，在實際的研究中，為了能夠更加系統的分析物聯網技術體系，一些技術人員將其系統的劃分為感知關鍵技術、應用關鍵技術、網絡通信關鍵技術、支撐技術以及共性技術。除此之外，整個物聯網體系也可以分為三個不同的層次，分別是感知層、網絡層以及應用層。

所謂的感知層就是整個物聯網體系中的“感官體系”，具體指的是一些定位技術、通信技術以及傳感技術等，通過這些技術能夠幫助整個物聯網系統準確的確定感知目標的狀態以及位置；傳輸層則是系統中的信號傳遞部分，其主要負責將感知層所感應到的信號傳輸到系統的控制中心，并且再將控制中心的調度信號快速準確的傳遞出去，傳輸層常用的傳輸技術有WiFi無線網絡、3G/LTE、自組織網絡等；應用層并沒有一個指定的概念，其更多的指的是物聯網技術在不同領域內的應用，其直接體現了物聯網的實際應用能力。物聯網技術有著十分廣袤的發展前景，其未來的應用前景十分的廣闊，因此一定要重視對物聯網技術的研究與應用。

2電動汽車關鍵技術

近年來，電動汽車已經成為了汽車領域內最主流的研究方向之一，在實際的研究過程中，電動汽車的關鍵性技術有以下幾點：

2.1電動汽車充放電技術

目前，電動汽車研究領域內車輛的充放電技術是最為核心的研究技術，最為常用的充放電技術有單向無序電能供給模式、單向有序電能供給模式以及雙向有序電能供給模式。在目前的電動汽車研究中，最為常用的供電模式還是單向無序電能供給模式，其在實際的應用中只需要將汽車接入電網就能夠實現即時的充電，因為采用了單向邊流技術，因此具有充電速度快并且充電效率高等一系列優點。不過在研究中同樣發現，單向無序電能供給模式最為明顯的缺點就是在充電時會導致汽車的用電功率增大，給電網帶來較大的用電負擔；單向有序電能供給模式在現代電動汽車中也有著較好的應用，根據其具體充電控制模式的不同，可以將其分為TC模式以及VIG模式兩種，所謂的TC模式指的是以時間來控制的充電模式在充電的過程中能夠根據電網需求適時的調整充電時間，避免電網負擔過大。而VIG模式則是由電網進行控制的模式，其在充電的過程中能夠與點實現實時通信，在電網允許時進行充電，進一步提高了電網的效率；雙向有序電能供給模式指的是電動汽車既能夠進行充電又能夠進行放電，也就是說在平時正常情況下，需要用車時可以正常的充電，當遭遇特殊情況時，電動汽車能夠作為備用的電壓來使用。

2.2電動汽車充放電設備

電動汽車在日常的使用中必然需要到處行駛，在這種情況下就必須要根據車輛的實際需要來為用戶提供相應的充電裝置以及一系列的充放電服務，具體包括了車輛能量轉換裝置、電網運行狀況以及電網電價輔助服務計費裝置等。一般情況下，在電動汽車上直接連接充放電設備就能夠實現充電以及放電操作，但是考慮到電動汽車的數量龐大、分布分數，因此要想集中修建服務站是不太現實的，必須要加強對便攜式充放電裝置的研究，或者是改良現有的充放電技術，實現全國范圍內的充放電覆蓋。

2.3電動汽車充放電管理系統

在實際的充放電過程中，并不是簡單的將車輛接入電網就可以的，在正式的充電時，必須由專業的電動汽車充放電管理系統進行管理。首先，系統需要對車輛的電量狀況進行評估，確保車輛確實需要進行充電，然后要對電網的狀況進行評估，根據電網的負荷、車輛的形式狀況等進行綜合確定，最終確定最佳的充電時間，科學的進行充電。

3物聯網技術在電動汽車運營管理中的應用

3.1基于物聯網的電動汽車運營管理總體架構

在實際的研究中發現，對于電動汽車的運營管理是困擾廣大電動汽車研究人員的主要難題之一，對此合理的應用物聯網技術能夠有效的解決這一難題。在實際的應用中，以物聯網技術作為核心技術搭建的電網汽車運營管理系統能夠實現對電動汽車的全方面管理，進而實現車輛的職能充換電、全面運行監控、設備運行引導以及資源一體化管理等。

首先，在感知層上要大面積的部署GPS定位裝置、紅外感應裝置、車站傳感終端以及攝像頭等，利用大量的傳感裝置實現對不同場景下車輛運行位置、運行狀態以及具體車輛信息的準確識別，幫助管理層更好的定位車輛、管理車輛。endprint

其次，在網絡層上綜合應用無線通訊技術以及有線通訊技術，對于系統中的各個信號進行實時的傳遞，確保所有的有效信息能夠在最短的時間內傳遞出去，進而確保系統的運營管理效率得到有效的提升，全面實現科學高效的電動汽車智能管理服務。

最后，就是物聯網技術中的網絡層，對于網絡層又可以再次細分為三個不同的層次，分別是數據層、服務層以及應用層。數據層主要是實現對信息數據的收集以及存儲，而服務層則是根據具體的服務內容對所有的業務進行整合，科學的管理歸納收集的業務數據，最后的應用層則是根據應用的需求合理的應用采集的數據來完成服務網絡的各類型業務。

3.2物聯網技術在電動汽車智能終端信息服務中應用

車輛的只能終端服務是近年來汽車領域內的研究主題之一，通過智能終端裝置能夠為廣大的汽車業主提供更加科學高效的服務，進一步提高汽車駕駛的舒適度。為了確保汽車智能終端服務的科學性以及合理性，在實際的應用中需要綜合應用多項不同的技術。在進行電動汽車的智能終端信息服務時，合理的應用了相關的物聯網技術，綜合應用了包括GPRS、GPS、總線通信、RFID等技術，最大程度上確保了智能終端信息服務的通信穩定，并且除此之外還應用了電池組性能統計分析模塊、信息查詢與輸出模塊、實時動態統計分析模塊等多個不同的模塊，確保管理人員能夠在第一時間了解車輛的運行狀態。以車輛中應用最為普及的GPS終端模塊為例，當電動汽車車主在駕駛的過程中迷路時，通過GPS模塊能夠為車主提供準確可靠的導航服務，幫助車主更快的找到正確的行駛線路。除此之外，當車輛不慎丟失時，GPS模塊也能夠幫助警方以及車主更快的找到車輛的位置，進而避免給車主造成更大的經濟損失。

3.3基于物聯網的電動汽車運營管理平臺建設

為了確保電動汽車的運營管理能夠科學化、規范化，必須要建立一個電動汽車運營管理平臺，在建設時應當基于物聯網技術進行建設，確保網絡平臺的科學與可靠。在建設這一平臺時，應當綜合考慮電動汽車的國際運營管理保準，綜合考慮我國政府對于電動汽車的相關的管理政策，引入國家電網的相關信息，確保網站功能的全面與合理。在進行平臺功能的確定時，應當采用平臺化、模塊化的方法進行平臺的整體構建。在進行電動汽車運營管理平臺的建設時，為了確保所有車主的身份信息能夠得到準確有效的監測，應當利用互聯網技術實現對用戶身份信息的實施識別，并且采用動態監測技術及時的識別出用戶的信息狀態，除此之外，還有做好網站信息的防護，確保用戶信息數據的安全。

采集層通過通信接入、任務調度、規約解析等服務，對電池、設備的運行狀態、視頻及其他數據進行采集與傳遞。數據層主要完成設備數據、檔案數據、參數數據等的存儲，采用數據中間層對關系型表結構進行封裝，各應用只需調用數據中間層的應用函數接口就可以以對象方式訪問數據庫，無需關心數據庫的實現形式和庫表結構。服務層為應用提供顯示、管理等各種中間服務，公共服務偏向于通用的、與業務無關的服務。將服務層和業務邏輯層分開，提高了服務層的重用性，降低了各個對象之間的耦合性，提高了對象的內聚性，使系統體系結構更加簡潔清晰。應用層主要完成電動汽車運營管理相關的應用，包括運行監控、自動導引、定位跟蹤、最優路線提示、有序充電、電池配送等，滿足電動汽車智能充換電服務網絡業務，通過對接入視頻的分析，實現智能視頻應用。系統WEB應用采用MVC模式，在界面組件方面采用AJAX技術，使B/S方式的界面具有和傳統C/S界面相似的豐富的界面元素和強大的操作功能。該系統通過企業服務總線，完成了與電網GIS平臺等其他相關系統的交互，通過接口服務實現與智能交通、數字城市等公共服務系統的交互。平臺采用多層架構的管理系統，采用組件技術將界面控制、業務邏輯和數據映射分離，實現系統內部的松耦合，以靈活、快速地響應業務變化對系統的需求。

結語：

在電動汽車運營管理的過程中科學合理的應用物聯網技術對于整個汽車行業的發展而言具有十分重要的意義，其能夠為廣大管理人員以及車輛用戶提供穩定可靠的技術支持，確保電動汽車的正常使用。當前，物聯網技術在實際的應用中還存在一定的不足，對此相關的技術人員一定要加強研究，不斷的優化技術，為電動車輛的技術研究提供進一步的技術支持。

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