大數據技術在車聯網中的應用

郭小娟

（河南工業貿易職業學院 河南新鄭 451191）

隨著民眾生活水平以及車輛產業科技的持續發展、車輛市場占有總量的迅速增加，人們的行車安全性、出行效率、擁堵和污染等問題將愈演愈烈，直接影響到社會經濟的健康發展以及人民生活品質的改善。另外，由于全世界車聯網與移動網絡技術的快速發展，以及汽車與道路等交通環境下對網絡技術的需求也愈來愈高，在此背景的驅使下，車聯網的研究與發展也日益迅速。而移動通信技術也憑借其覆蓋范圍廣泛、全面性、安全可靠等特點，在人類的生活中發揮了巨大的作用，并因而在車聯網科技中得到了廣泛應用和蓬勃發展。

1 車聯網的概念

汽車互聯是指以汽車內部網、車際網和汽車移動網絡為基礎，根據約定的系統結構及其通信協議和大數據規范，在汽車1+x網絡系統（x：車、路、行者及互聯網技術等）中，進行無線傳輸聯絡與消息互動的信息系統聯網，從而達到汽車智慧交通運輸、汽車智慧動態信息服務，以及汽車智慧控制技術的統一聯網。根據與汽車聯網大數據對象的不同類型，一般可分為3 種：V2V（汽車與汽車相互之間的數據互聯）、V2R（汽車與高速公路的數據互聯）和V2I（汽車與后臺基礎設施的數據互聯）。按照傳播距離的長短來劃分的話，又可分為短距離傳播和中長距離傳輸。短距離數據傳輸技術主要在V2V和V2R的場景中使用，長距離數據傳輸技術主要在V2I場景中使用。而移動通信技術則主要在中長距離數據傳輸以及V2I場景中應用［1］。

2 大數據技術在車聯網中的發展

在身份識別和認證、數據加密等不同網絡安全的基礎上，利用4G/5G、RFID、EDI等通信手段，采用數據挖掘技術、云存儲技術，來完成海量數據的存儲，完成基礎網絡與信息服務的融合，并完成不同領域系統的互動與數據共享，如公交系統、交通系統、市政系統、電力系統等，提供給車聯網用戶更多層面的服務。這樣系統功能包含了統計分析、預警安全、監控車輛、服務資訊、娛樂休閑、節能駕駛、租車業務、遠程診斷、設施監控、資產管理、車友社區等基于云計算的車聯網應用平臺設計的多個領域。

2.1 車輛同道路設施之間的信息交換

交通系統信息融合需要的基礎與保障，是信息融合傳統機動車和交通信號控制系統（指揮牌、行車線、時速控制、紅綠燈等）。后來又將無線數字傳輸模塊轉移到了將要改造的高速公路交通信號控制系統中，通過獲得聯網車輛的查詢信息與導航請求，把所需信息返給相關的聯網車輛。互聯網的汽車獲得交通信號系統的數字化信息時，是利用移植到互聯網汽車的無線數字傳輸模塊進行的，然后在汽車內顯示信息，并把信息與汽車內部的駕駛控制系統相連接，從而成為自主行駛車輛的控制信息［2］。

2.2 車輛互聯互動

通過將無線數據傳輸模塊移植至互聯汽車上，汽車可進行數字化狀態信息的收發，可同時收發傳統燈號信和數字化信號。各車型的無線網絡數字傳輸系統可以同步獲取不同互聯車型的數字化信息內容，同步在汽車內展現，并將信息內容與汽車內駕駛系統連接和交互，成為互聯車型安全駕駛的基礎。汽車聯網的實現是未來城市交通智能化的體現，助力實現駕駛自動化。

2.3 核心服務

車聯網能夠正常運行的基本條件是硬件環境的滿足、軟件服務的架設，以及各種應用軟件、程序或組件的完善。具體包括：服務于基礎設施（IaaS）、通過架設平臺應即服務于軟硬件（PaaS）及軟件即服務（SaaS）是通過服務組件來完成用戶需求。

基礎設施，即服務。IaaS 提供的服務可以完成車輛互聯需要的硬件資源要求，尤其是可以提供遠程業務服務的虛擬主機，構建傳播數據的互聯網環境，包括數據保存的空間等。可以利用IaaS分布平臺實現硬件資源和車聯網大數據的集成，并通過利用虛擬性服務技術，把計算機的網絡資源、數據資源、網絡資源等配合起來完成在具體車聯網中實際需要的應用，即通過引入云計算基礎設施，在利用網絡環境、計算內存等資源為客戶提供不同業務條件下，企業能夠更靈活地選擇運行、使用、儲存資源等，并能夠管理網絡組成部分（如負載均衡器、防火墻等）。

平臺，即基礎業務。如果建立了基礎層業務體系結構，能為整個車聯網更高層的應用做基礎，其設定的平臺如中間業務的控制系統（OS），保證硬件與工作軟件運行的工作平臺。通過與Paas 系統進行大數據整合，將汽車駕駛員者所使用的海量數據資源實現了模塊化和平臺化。

3 大數據技術在車聯網中的應用

3.1 智慧車聯網系統創新的組織結構設計

在傳統理論研究中，國內外專家通過對車聯網產業和行為的研究分析，總結出了一個一般規律，然后根據這個規律對車聯網過程的各方面進行了梳理整合，形成了一個相對完整的行動組織結構。通過這個系統組織結構，人們就可以通過相對應的類目進行控制管理，從而使得車聯網產業的管理實現全面細致的升級，以此來促進車聯網產業的服務能力的提升。但是在現代社會科技迅速發展的時代，與大數據相關聯的智慧車聯網系統平臺的建設，要求各個層面、各個服務階段的服務能力相關聯，以此來實現管理系統平臺的一致性。通過這一完整統一的系統平臺，在管理中能夠實現對各個方面的全面細致的把控。通過對傳統系統的建設以及現代化車聯網服務體系的研究分析，本文在大數據技術的基礎上提出了車聯網服務系統建設的新方案。通過平臺子系統的設計，能夠達到全面管理車聯網產業中各種類目的目的。在本文所創新的系統結構組織中，車聯網服務的智能化管理模塊主要由5 個部分組成。第一模塊中的企業信息子系統所對應的是景區景點的管理。第二模塊中景區消費控制子系統對應的則是景點核心競爭力的打造。第三模塊中消費者市場管理子系統所對應的就是游客市場的管理。第四模塊的技術支持子系統針對的是車聯網環節中所需要的技術支持，以此來提高游客在車聯網過程中的滿意度。第五模塊中的技術創新子系統針對的是數據挖掘和產品管理。各個子系統的設置分別對應的是車聯網環節中最重要的模塊，并且通過整體的連接，使得各個環節之間彼此聯通，從而實現各個環節之間的互動，增強車聯網服務和管理的全面控制［3］。

3.2 構建車聯網創新模型

智慧車聯網管理需要依靠數據分析和平臺建設來完成，因此在建設管理系統的過程中，平臺子系統的設計應以數據采集和處理作為系統運行的主要方式。筆者通過對車聯網行業的管理模式進行分析研究，提出了有關模型建設和車聯網互相協調的建設方案，通過這兩者之間的相互協作，能夠保障市場信息在系統內部進行快速的流通，從而幫助企業根據具體的市場分析數據，通過這些數據分析消費者消費的心理需求和心理預期，從而進行個性化車聯網方案的建設。從本質上來說，智慧管理模式需要結合系統的組織架構要求將車聯網產業的內部的信息、技術、產品等資源進行重新的排列組合，并且對其進行不斷的優化改革，從而豐富其管理模式的內涵。在這其中，車聯網技術的創新應該以車聯網作為其技術核心，然后將信息和產品資源作為技術創新的推動力，使其在模型建設的創造中發揮出最大的力量。筆者所進行的模型創建就是在子系統設置的基礎上，結合信息技術產品3 個方面的資源優勢進行的一個全新的模型設置。本文所進行的模型設計可以分層構建出一個同心圓的形態。最外層的圓形代表著外部的市場環境、市場變化規律，以及在這個市場環境中消費者的消費習慣以及購買力等，這些都是獲取信息的重要方式。向內第二層圓形主要是3 個方面的相互協調，其中技術創新層面需要借助系統渠道對系統內部進行支持和供給；在資源層面利用資源創新優勢對系統內部進行保；而信息資源創新則通過管理策略加強內部協調。向內最后一層圓形，也就是最核心的一級則是需要依靠5個子系統的相互運轉來實現管理能力的提升。通過這3個層級的相互配合，最終實現智慧管理體系的建設［3］。

3.3 智慧系統管理所需要具備的能力設定

筆者所建立的智慧車聯網管理系統利用大數據技術實現了對傳統車聯網產業管理的顛覆性意義。本系統能夠幫助傳統車聯網企業提高管理能力和策略分析能力，使得企業能夠更加快速地適應市場的變化。筆者在創建系統平臺結構時，主要從以下幾個方面出發來實現其功能優勢和能力設定。

首先，通過打造智慧車聯網管理平臺來提升平臺管理的服務性。通過對上文中所舉例的景區調研分析可以看出，景區的管理和服務方面的能力對于景區的發展是非常重要的。筆者所舉例的景區正是由于在其服務方法和覆蓋面方面的嚴重缺失造成了消費者流失的情況出現。因此，本文在構建系統的時候，將系統所能提供的服務能力作為系統的重點之一。服務系統是消費者在車聯網過程中所接觸到的最直接的模塊。而對于系統中其他模塊的創建，如智能化或信息資源獲取，其最終目的都是在于為消費者提供相適應的車聯網環境和服務。因此，在系統運行過程中，應當運用先進的信息數據分析技術充分分析消費者的消費傾向和習慣，從而為消費者提供其所需要的消費需求［4］。

其次，智慧車聯網管理系統在運行過程中也需要注重消費者在車聯網過程中對交互性和參與度的需求。對于處在網絡時代的消費者來說，交互性可以大大地提升用戶的體驗。因此，消費者在車聯網過程中的體驗性也是十分重要的。筆者認為，智慧車聯網模式也應該著重于消費者的交互性體驗。消費者可以在車聯網體驗中深層次地了解產品的項目內容和車聯網價值，從而促進消費者與車聯網產品之間的相互交流和溝通，增強其體驗趣味。

最后，車聯網產業進行的管理服務創新過程并不是一蹴而就的，而是需要循序漸進的。在產業的升級和創新過程中，需要依托于外部環境和內在因素進行供需分析，從而制定相對應的產品策略。在系統功能的建設過程中，系統應該重視自身發展的動態性，需要根據市場的變化以及管理服務功能的不同需求進行相適應的調整，以此來應對消費者日益變化的需求，實現一種動態的平衡。

4 車聯網發展面臨的挑戰

車聯網是很有發展前景的領域，目前經過了較長時間的蓬勃發展，但其進展卻相對遲緩，這是由有很多客觀原因造成的［5］。分析來看，目前主要受到了以下挑戰。

一是各政府部門之間溝通協調需要不斷深入。車聯網技術涵蓋了車輛、信息通信、智慧終端、公交企業、社會發展與改革、交通服務等眾多產業，因此需要在眾多領域的部門、產業鏈間積極合作、協調配套，才能推動該技術的高速、穩定發展。

二是車聯網應用率較低。盡管目前車聯網科技還有很大的市場空間，但因為中國汽車行業還缺乏統一的技術規范標準，各交通管理部門的關注度不足，汽車使用者的需求也并未被有效調動，所以目前發展與研究中的車聯網科技，在功能上比較簡單，還并未到達汽車智能化的水平，而且普及率、滲透性都較低。

三是汽車行業與車聯網的科技研究者的積極性亟待提高，技術問題亟待突破。目前高端傳感器，以及新型車輛用電子設備、汽車控制系統等技術行業的開發能力還不是很強，需要政府部門與業界共同的支持與重視，做好科技布局，以進一步提高、加速科技研發的步伐，強化技術創新力量，加大技術的積累發展。

四是在安全方面出現隱患。汽車聯網的安全性防護系統、安全管理體系等還不夠完備，在安全與用戶個人隱私防護方面仍存在著很多隱患，尤其是對駕駛員操作控制等行為有負面影響的安全性問題，亟待更深入地研究處理［6］。

五是市場營銷過程和盈利模式復雜。雖然一直都在主張發展的多樣化，但如果說沒有一個突出的核心技術，那么多樣化發展就毫無意義。尤其是在目前的車聯網發展初期，建議在國家和產業之間的相互政策扶持下，有絕對核心的技術引導能力，將市場運營和盈利模式集中化，推動車聯網科技的高速發展，并積極促進居民消費需求的增長。

5 結語

車聯網的誕生對車輛、道路、通信等各行業，對環境，以及對人類發展都有著重大意義。在今天，隨著5G 時代的到來，看到了車聯網技術真正實現的曙光，其5G 網絡技術將適應汽車聯網超高傳輸速度和處理大容量數據的要求，可以大幅提高汽車導航的準確率，降低交通事故。但由于目前車聯網技術正處于研究與發展的初級階段，需各方協作結合才能有更快的進展，同時還存在著技術標準、安全、宣傳普及等諸多的挑戰，亟待今后更深入地重視、探索、研究與解決。相信隨著我國5G網絡的迅速發展完善，以及對汽車聯網問題的愈發重視與積極解決，汽車互聯的研究與發展必將向著更高速、更智能、更方便和更安全的方向發展，最終將融入新時期的社會中，并成為人們日常生活中重要的組成部分。