一个改进车联网系统架构设计

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1、一个改进的车联网系统架构设计【摘要】近年来，物联网概念的不断推广，物联网技术不断进步，其所涉及的领域越来越广泛。从telematics发展而来的车联网已经越来越被认作作为物联网的一个分支领域中，虽然是一个新生事物，但发展迅速，取得了巨大成绩，相关应用、服务、产品层出不穷。但是，在通过对现有应用、服务、产品进行分析后发现依旧存在一定的改进空间。特别是，在通讯技术飞速发展的技术背景下，如何综合利用已经存在的各类通讯网络，将车辆连接成一个网络，目前并没有一个整体的架构。本文就尝试对上述问题提出解决方案。【关键词】物联网；车联网；系统架构1.引言国际上现有的对于车联网的研究某种意义上来

2、说是由通常所说的telematics发展而来的，telematics是指应用无线通信技术的车载电脑系统。随着电脑和网络技术应用到汽车上，正在形成称之为telema-tics的新的电脑市场。telematics是无线通信技术、卫星导航系统、网络通信技术和车载电脑的综合产物，被认为是未来的汽车技术之星。telematics特点在于应用了如通讯网路、卫星与广播等无线通信手段。而且终端设备可以下载应用系统或更新软体等，所耗的成本较低。但是，telematics系统主要功能仍以行车安全与车辆保全为主。而且，telematics最多只能是点对点的连接方式，而且大部分服务依赖于车辆驾乘人员与

3、服务中心的坐席人员之间的语音通话，完全没有严格意义上的组网的概念，所以不能称之为完整意义上的车联网系统。为实现真正意义上的车联网，在研究了当下车联网技术的新发展和对现有国内外车联网产品进行分析总结的基础上，本文首先对已经存在的和即将产生车辆的应用、服务做了一个详细的梳理和分类。然后，本文对现有的可供车联网领域使用的无线通讯手段做了分析，另外本文还做了基于车辆使用环境的通讯手段选择分析。基于车辆的移动特性，这个车联网必然是一个基于无线通信技术的网络。所以本章首先对基于车辆使用环境的无线通信技术选择做一个总结，最后基于以上所有工作，本文提出了一个改进的车联网系统架构，以期实现车与路

4、、车与车主、车主与车主、车主与第三方服务商的有效连接，从而构成实际意义上的车联网（如图1所示）。总的来说，该框架可以解读为，综合利用多种通讯手段将车辆与服务实时连接起来。车辆作为终端节点，利用车载车联网终端设备，接入到车联网，以获取包括语音服务通讯服务、定位服务、导航服务、车辆服务中心连接服务（telematicsserviceprovider）、移动互联网接入、车辆第三方信息管理服务、车辆紧急救援、车辆数据和管理服务、车载娱乐服务在内的多种服务。2.车辆自组网要解决车辆之间的组网问题，车辆作为典型的移动物体，adhoc网络便天然的成为了首选。adhoc是一种没有有线基础设施支

5、持的移动网络，网络中的节点均由移动主机构成，通过移动主机之间自由组网实现通信。网络中的终端地位平等，可以在任何时刻、任何地点不需要现有信息基础网络设施的支持，快速构建起一个移动通信网络。adhoc网络最初应用于军事领域，对它的研究始于战场环境下分组无线网数据通信项目。3.车辆接入互联网3.1通过移动通信网接入互联网随着全国范围的移动通信网络的建成，特别是3g移动通信网络的全面覆盖，以上问题似乎有了一个解决方案。在我国gsm、cdma、wcdma、td-scdma等是主要移动网络。其中，gsm为第二代移动通讯技术。3g是第三代移动通信技术，是下一代移动通信系统的通称。3g系统致力

6、于为用户提供更好的语音、文本和数据服务。与现有的技术相比较而言，3g技术的主要优点是能极大地增加系统容量、提高通信质量和数据传输速率。此外利用在不同网络间的无缝漫游技术，可将无线通信系统和internet连接起来，从而可对移动终端用户提供更多更高级的服务。考虑到移动通讯网络的覆盖范围和车辆的移动特性。移动通信网，无论是第二代通讯网络还是第三代通讯网络都天然的是车联网的最重要的网络基础。某种意义上，车联网终端设备在通讯的角度看，基本可以认为是一个等同于手机的移动通信终端。在我国，第三代移动通讯网布局日益完善，分别是中国电信的cdma2000，中国联通的wcdma，中国移动的td-

7、scdma。第三代移动通讯网络，在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2mbps（兆比特/每秒）、384kbps（千比特/每秒）以及144kbps的传输速度（此数值根据网络环境会发生变化）。基本可以满足车联网各项应用的数据传输需求。利用好移动通讯网络，就可以在车辆的移动特性和车联网应用数据的实时传输特性之间做到完美衔接。以下是我国使用的三种3g移动通信网的主要技术参数。如何实现车载车联网终端设备接入3g移动通信网，一般来说可以通过在终端上设计一个3g通讯模块来实现。以wcdma为例，wc