物聯網無線網絡技術在智能交通中的應用

宋智鵬

摘 要：本文首先對智能交通系統的優勢進行介紹，然后對智能交通中的無線物聯網技術以及無線網絡技術進行分析，并對物聯網無線網絡技術在智能交通中的應用方式進行詳細探究。

關鍵詞：智能交通;物聯網無線網絡技術;LTE移動通信技術

中圖分類號：TP391.44 文獻標識碼：A

1 智能交通系統的優勢

智能交通系統即ITS，交通系統發展迅速，在未來發展中，需將智能交通作為主要的發展方向。在智能交通系統的規劃創建過程中，應結合實際需要選擇多項技術，將各項先進技術進行有效結合，進而形成綜合性較強的交通管理系統，常見技術類型包括信息技術、無線網絡技術、計算機技術、傳感技術等等。在道路交通運營管理中，通過推廣應用智能交通系統，能夠提高對于各類交通設施的利用率，促進運輸效率的提升[1]。

2 公路無線物聯網的關鍵技術

2.1 物聯網應用技術

（1）數據融合技術。在智能交通中創建公路工程無線物聯網，通過應用物聯網技術，能夠對交通狀況進行科學合理的評估，同時針對各類交通事件作出決策。在公路工程無線網絡體系架構的創建過程中，可應用多種傳感器技術，進而及時感知各類交通事件，并做出合理的應對策略，對此，可充分應用數據融合技術，數據融合技術屬于核心技術類型，其基本特性包括以下幾點：1）信息表現方式具有多樣化特征;2）數據處理量龐大;3）數據之間的關系復雜程度較高;4）在數據處理方面具有實時性特征，并且準確性比較高。

在公路工程物聯網數據的融合處理中，對于數據管理效果的要求比較高，在物聯網數據管理系統以及無線網絡之間，還需應用中間件，保證能夠實施數據輸入管理和輸出管理[2]。

（2）中間件技術。在數據傳輸方面，如果終端、網絡設備以及計算資源之間有一定區別，則需聯合應用中間件。當傳感器獲取各類數據后，即可通過網絡技術傳遞至上層數據應用層。對此，需應用中間件，保證數據傳輸的穩定性和可靠性，如圖1所示。

（3）終端嵌入式軟件。在智能交通中應用無線物聯網，還應聯合應用終端嵌入式軟件，主要有兩種單元類型，其一為路邊設備單元，其二為車載設備單元。在傳感器網絡結構中，傳感器終端、智能車載終端以及路邊設備單元的類型比較多，通過聯合應用多種設備，即可創建完善的交通網絡系統，對各類交通系統進行收集和管理。

3 公路物聯網的無線移動通信關鍵技術

3.1 LTE技術

LTE技術是針對移動高寬帶應用所設計的無線通信標準，在網絡時代，我國高度重視網絡技術開發，同時對于LTE技術的關注度不斷提升，并積極推進LTE技術朝向產業化以及國際化方向發展。LTE系統屬于4G技術，在該項技術的實際應用中，能夠顯著提升數據傳輸速率。對此，在智能交通的創建過程中，可將OFDM作為核心，同時創建扁平網絡結構形勢。移動通信技術類型比較多，而LTE技術能夠有效促進產業融合，應用范圍廣泛。

3.2 近距離無線通信技術

在該項技術的實際應用中，能夠保證在100 m傳輸距離內能夠達到穩定的無線通信效果，近距離無線通信技術類型比較多，包括WiFi技術、ZigBee技術、藍牙技術、超寬帶（UWB）等等，各類技術的應用成本比較低，同時功能損耗較小，在無線個域網（WPAN）創建過程中的應用比較常見。網絡技術已逐漸朝向個人終端延伸，在智能交通領域網絡技術發揮著十分重要的作用。IEEE802.11（WAVE）是在IEEE802.11標準上擴充所創建的通信協議，在車載通信中的應用比較常見，能夠有效滿足智能交通系統（ITS）創建要求。

4 公路無線物聯網系統創建策略

4.1 公路無線物聯網體系架構、總體技術框架

在物聯網無線網絡技術的實際應用中，在技術框架設計中，在公路工程以及車內，均需應用多種傳感器技術創建傳感器網絡，確保能夠提供海量交通信息，通過應用無線通信技術，將公路工程基礎設施、車輛以及各類終端用戶進行有效連接，如圖2所示。

通過對上圖進行分析，最底層無線傳感網網絡是由多種設備的傳感器所組成的，在數據傳輸方面可應用中間層，進而形成完善的通信網絡。在底層傳感器的實際應用中，能夠廣泛采集大量數據，然后再逐漸傳遞至上層應用服務器中，在對數據進行融合處理后，即可形成交通信息。

4.2 系統實施框架

通過對我國智能交通運營中對于信息技術的實際需求以及場景需要，本文提出的公路工程無線物聯網結構如圖3所示。

通過對這一方案進行分析，感知層主要是由兩種設備所組成的，具體包括路邊設備以及車載設備兩種，在兩種設備之間還需應用多種傳感器，即可創建無線傳感器網絡。在傳感器網絡的實際應用中，為保證各類設備之間能夠正常通信，還需應用無線短程通信技術，包括IEEE802.11協議、IEEE802.15.4協議等等。在路邊設備和車載設備之間，通過應用LTE技術，即可與通信網進行聯通，同時在數據傳輸方面，還需應用中間件技術、互聯網技術等。

通過對無線傳感器網絡的結構形式進行分析，其是由多種無線傳感器節點以及網關所組成的，而各個傳感器節點則是由通信模塊、數據處理模塊、數據采集模塊等多種功能模塊所組成的。在整個網絡結構中，節點的作用是采集數據，同時還可作為數據中轉站，而網管則是異構網絡連接方面的橋梁。節點不僅可采集數據，同時還可作為數據中轉站，采集鄰居節點的數據，然后再將所有數據傳遞至距離最短的鄰居節點，或者發送至基站中，除此以外，節點還可作為簇頭節點，能夠收集節點所采集的所有數據，然后再對各項數據進行融合處理，最后發送至基站。在無線傳感器網絡以及LTE移動通信網絡之間，可應用無線傳感器網管進行連接。

5 總結

綜上所述，本文對物聯網無線網絡技術體系框架結構設計要點進行詳細探究，在無線物聯網框架的創建過程中聯合應用LTE技術、無線傳感器網絡技術等等，同時根據不同技術特點對其所對應的組網技術進行分析，在數據傳輸和處理方面聯合應用中間件技術以及數據融合技術，進而創建完善的智能交通系統，充分發揮物聯網無線網絡技術的應用優勢。

參考文獻：

[1]楊梓藝.提升城市流動性的智能交通系統研究[J].智能城市，2020（3）：135-136.

[2]李琦，特古斯.基于物聯網環境下的信息融合基礎理論與技術分析[J].中國戰略新興產業（理論版），2019（22）：1.