車聯網通信協議研究和系統開發探究

劉 平

（國家知識產權局專利局專利審查協作天津中心，天津 300004）

從技術開發的角度來講，車輛的控制基本有兩個方向，即車輛網絡化和車輛本身的智能化。網絡化需要將車際信息和遠程信息進行互動和交換，智能化需要車載系統隨時處理車輛本身的信息。而且隨著3GPP 的制定和推行，為用戶提供了強大的汽車通信功能，保障汽車與汽車之間、汽車與行人之間能夠直接通信或者經由網絡通信，推進技術更新。

1 車聯網概念

傳統意義上的車聯網，是指利用車載無線射頻以及相關技術，依托互聯網信息平臺，對車輛的動態信息、靜態信息以及自身屬性進行有效分析和數據的提取及利用，以達到對車輛進行全面監控的目的。但是隨著科學技術的逐漸發展以及汽車產業的更新進步，車輛網的概念也隨之升級，即以車載移動互聯網、車際網以及車內網為根基，按照數據交換的要求，對系統網絡進行信息交換和無線通信，促進車輛管理、道路管理的智能化和網絡化。在此過程中，曾經不太成熟的無線射頻等技術也日益成熟，甚至依托無線移動互聯網已經成為監控車輛信息的主要手段[1]。

2 車聯網協議的主要研究內容

車聯網協議，首先主要研究車輛的網體系結構，其中包括車輛的參考工藝總線體系、車輛內外部的通信環境、車輛自身的通信信息以及網體系結構等，通過研究數據得出有效的協議系統模型，應用到車聯網功能的更新中。其次，要研究車輛遠程信息的數據結構和數據單元，并要采取統一的數據庫，作為車聯網信息交換的主要單元，以便于設計相關的軟件和插件。最后是要采取數據信息融合的方式，對各類信號的狀態、故障類型以及參數變化進行統一的分類和處理，一方面有利于實現數據模塊的協同效應，另一方面也能促進各類系統資源的優化配置，從而提升系統的操作流暢度。其中以LTE-V 協議為例，是面向智能交通和車聯網應用、以及4GLTE 系統的演進技術，其中包括LTE-V-Direct 等多個工作模式。通俗的來說，LTE-V-Cell 主要是借助已有的蜂窩網絡，能夠全面支持大帶寬、大覆蓋通信，滿足車聯網應用的需求；LTE-V-Direct 可以獨立于蜂窩網絡，實現車輛與周邊環境之間的信息溝通，進而保障行車安全。

3 車聯網通信協議和系統開發的應用

3.1 預約停車系統的開發

當前隨著我國車輛的數量越來越多，停車不僅成為各大車主的麻煩，同樣也是城市道路交通管理的難題。尤其是在一些城市中的商業區，由于地下車庫的位置有限，一些車輛不得不靠邊停，不僅影響行人的出行，也不利于其他車輛的形式。基于此，采取車聯網系統，預約系統能夠直接將將要停車的信號發送到指定的停車場，而對方也會根據信號為車主預留車位，操作方便而且及時有效，極大地縮減了找車位停車時所耗費的時間和精力，也避免了交通堵塞。

3.2 道路提醒系統的開發

當車輛駕駛員行駛在一些相對陌生地方的時候，往往都需要利用導航系統來識別路況信息。但是導向系統一般具有普遍性，在實際應用的過程中勢必會存在一些錯誤引導的情況，不僅影響車輛安全出行，而且還容易使駕駛員承擔一定的經濟風險。基于此，在車輛中安裝一個車聯網系統，相當于一個精準的位置導航儀器，可以通過廣播或其他有效形式，讓駕駛員提前得知即時的路況信息。尤其針對一些特殊的路段來講，如落石處、陡坡處以及彎道等，駕駛員會根據提示及時進行方向的轉換和調度，極大地提升了導航的效率，滿足了駕駛服務需求的同時，也減少了事故發生的頻率，為道路管理提供了保障[2]。

3.3 特殊車輛警報系統的開發

當前，我國城市道路交通一般存在擁堵的情況，尤其在早晚高峰和節假日期間，更是難以實現暢通無阻，既耽誤時間同時也影響心情。針對一些特殊的車輛，如救護車、消防車以及警車來講，雖然其本身能夠依靠鳴笛來督促附近車輛讓行，但是在車輛擁堵水泄不通的情況，也必然存在寸步難行的問題，極大地影響了特殊車輛的辦事效率。基于此，利用車輛網通信系統，能夠及時地將特殊車輛通過的信號發送到附近的車輛傳輸器中，或者是及時讓附近的交警協同管理，在不大面積影響交通秩序的情況下留出預備車道，為特殊車輛讓行。這樣一來，可以極大地滿足特殊車輛的同行需求，對于優化交通指揮效率以及深化道路管理機制來講都具有重要的引導價值。

4 結束語

車輛網通信協議的研究和相關系統開發，能夠極大地滿足車輛安全同行的服務需求，提升駕駛員滿意度的同時，為道路安全和也提供了保障。基于此，在實際的應用中，相關單位需要切實做好廣播系統的更新工作，對特殊車輛進行特殊的通信協議處理，并積極更新預約停車系統以及道路信息通知系統，滿足不同車型不同狀態下的多樣化需求。同時，在新技術不斷發展的情況下也需要將數字化技術以及人工智能科技與車聯網技術結合到一起，滿足企業行業發展更新需求的同時，為社會的進步奠定基礎保障。