5)标准化研究。 Rellermeyer等[15]中针对物联网中多种多样的软件以及硬件设施,提出要将软件模块化,并且设定一种标准,来规范物联网系统中软硬件的接口。文中使用OSGi模型作为软件接口的标准,并且在这基础上建
5)标准化研究。
Rellermeyer等[15]中针对物联网中多种多样的软件以及硬件设施,提出要将软件模块化,并且设定一种标准,来规范物联网系统中软硬件的接口。文中使用OSGi模型作为软件接口的标准,并且在这基础上建立了一个实验系统名为BUG。在BUG系统中,物联网系统中的各个模块实现了很好的融合。
5.2车联网方面
车联网领域相关的论文一般是基于大规模的城市交通网络,利用已经收集的数据集和城市电子地图进行分析和建模的。针对以下方面分别介绍。
1)车辆轨迹GPS数据处理。
在车辆上安装GPS设备获得车辆的实时位置信息,车辆之间通过无线通信将搜集到的数据汇报给数据中心。Li等[16]研究如何实现GPS数据与电子地图之间的精确匹配,文章中基于距离和角度分别提出了两个地图匹配算法(NMA和EMA), 并且给出了真实场景中的测试结果。
2)延迟容忍网络(Delay Tolerant Network,DTN) 协议设计与测试。
车联网是一类典型的DTN网络,通过搜集大规模车辆网络的GPS数据,可以为DTN网络的协议设计提供真实的测试环境。 这一方面所取得的研究成果相对来说较多。例如,文献[17-18]研究SUVnet(Shanghai Urban Vehicular Network)网络的移动模型、拓扑结构和联通性,测试了已有路由协议在实时数据上的性能,并基于距离向量设计了DEAR路由协议以提高数据包传输成功率。文献[19]利用公共汽车在城市网络中的独特性,设计了BLER路由协议。
3)DTN网络中的资源分配策略。
Lee[20]综合考虑了DTN网络中链路调度、路由协议与数据副本分发,抽象为多目标优化问题。基于局部信息和瞬时信息,作者用贪心的思想设计了分布式的DMC算法,并且给出了真实GPS数据上的测试结果。
4)交通状况的智能感知。
文献[21]利用车辆网络监控交通状况,利用SUVnet网络的GPS数据对基于连接和基于车辆的两种算法进行性能测试和分析;文献[22]基于统计方法设计了感知交通状况的预测模型,该模型利用单信道单频谱,基于历史信息迭代地估计路面上的实时交通状况。除此之外,IBM公司推出商业的交通预测模型,已经在新加坡等地进行了部署和应用,实测过程取得了较好的估计、预测、感知精度。
5)车联网运动模型分析。
文献[23]基于马尔可夫模型对车辆网络进行数据挖掘,找到车辆的移动模式,为车辆之间的通信协议设计提供依据。文献[24]考察和分析了城市内部任意两辆车之间相遇时间间隔的分布,发现其很好地符合幂指数曲线。城市交通中存在聚簇现象,车辆的运动有围绕交通热点的趋势,作者认为这是造成车辆相遇间隔呈现指数分布的原因。文献[25]进一步研究了城区车辆分布,假设车辆装备处传感器用于感知邻居车辆,作者利用聚簇算法挖掘城市交通中的热点区域。
文献[26]在很多类数据集上研究了人的、车的移动轨迹,通过深入分析和挖掘,发现其中包含两大特性:时序稳定性和存在低级结构。由此,为移动网络设计了有效的定位算法。
6)智能导航系统。
出租车司机如何最短时间内到达目的地?如何为道路上的乘客找到最近的出租车?出租车选择什么样的行驶路线,能够在最短的距离内最有机会搭到乘客? 这些问题分别由文献[27-29]给予了回答。
7)智能车场管理系统。
众多的商城、购物中心、工业园区和写字楼群等都建有相应的停车场,管理数量庞大的车位是一个重要挑战。停车场通过在每个车位安装传感器,可以实现对车位使用情况的实时监控,进行自动化管理。Lin等[30]利用调和函数构造了车位信息场,司机通过势场梯度可以方便地停车。
6结语
依照通用汽车公司的预测,未来汽车会实现电气化、智能化与无人驾驶,车与道路、车与车之间会具有交流互动,交通堵塞、空气污染、交通事故将成为历史。随着通用、荣威、丰田等汽车厂商的智能网络系统的部署,车联网已经开始为汽车消费者们所了解。
我国的科研工作者已经在物联网和车联网方面累积了许多工作:973项目“无线传感网关键技术研究”已开展了5年; 以无锡为中心的“感知中国”物联网产业研究院在2010年正式启动;手机交通卡智能交通系统已经在多个城市普及;智能交通项目已经在上海、武汉等地开展和部署。然而要大规模地应用车联网技术,其实现还有一段成熟期。正如文中所述,还有概念和统一标准等问题存在,安全和可靠等实际问题有待研究。市场与应用模式必须结合实际摸索,最终才能达到网连城市智能交通的目标。
车联网将彻底改变人类出行模式,重新给出汽车的定义。实现车联网的未来城市交通将告别红绿灯、拥堵、交通事故和停车难等一系列问题,并实现驾驶自动化。
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