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智能交通技术 车联网 智能交通基础第二讲 智能交通基础系列讲堂 主要内容 背景物联网简介物联网体系结构物联网技术架构物联网应用车联网简介应用案例结语 2 背景 今年3月29日 2011中国车联网产业发展论坛 在广州大剧院隆重举行 3 背景 当前中国交通存在问题 日益增长的汽车数量与有限道路运输之间的矛盾消费者与日俱增信息服务的需求与传统汽车封闭信息之间的矛盾中国大城市 交通拥堵 的矛盾 4 背景 温家宝总理在两会中发言 在 国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定 中 物联网的研发和示范应用正式列入了国家重点发展战略产业中 国家 十二五 规划明确提出 物联网将会在智能电网 智能交通 智能物流 金融与服务业 国防军事十大领域重点部署 温家宝在十一届全国人大三次会议上作政府工作报告时指出 大力培育战略性新兴产业 积极推进 三网 融合取得实质性进展 加快物联网的研发应用 5 物联网定义 物联网的英文名称为 TheInternetofThings 由该名称可见 物联网就是 物物相连的互联网 物流网有三层含义 第一 物联网的核心和基础仍然是互联网 是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络 第二 其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间 进行信息交换和通信 第三 该网络具有智能属性 可进行智能控制 自动监测与自动操作 6 物联网定义 物联网的定义是通过射频识别 RFID 装置 红外感应器 全球定位系统 GPS 激光扫描器等信息传感设备 按约定的协议 把任何物品与互联网相连接 使用LAN GPRS Wi Fi Bluetooth UWB等进行信息交换和通信 以实现智能化识别 定位 跟踪 监控和管理的一种网络 7 物联网的诞生与发展 1999年诞生中科院早在1999年 就启动了 传感网 的研究 并已建立了一些实用的传感网 2005年普及2005年 11月27日 在突尼斯举行的信息社会世界峰会 WSIS 上 国际电信联盟 ITU 发布了 ITU互联网报告2005 物联网 的报告 正式提出了物联网的概念 2005年在中国诞生了智慧的钥匙 Witkey 和2007年诞生了 互联网虚拟大脑 的概念 2009年大发展 智慧地球 的概念是美国IBM2008年提出的 2008年11月初 在纽约召开的外国关系理事会上 IBM董事长兼CEO彭明盛发表了 智慧的地球 下一代领导人议程 IBM大中华区首席执行官钱大群在2009IBM论坛上公布了名为 智能的地球 的最新策略 IBM希望 智能的地球 策略能掀起互联网浪潮之后的又一次科技革命 8 物品 进入物联网的条件 物联网的 物 要满足以下条件才能够被纳入 物联网 的管理范围 1 要有相应信息的接收器 2 要有数据传输通路 3 要有一定的存储功能 4 要有CPU 5 要有操作系统 6 要有专门的应用程序 7 要有数据发送器 8 要遵循物联网的通信协议 9 要在世界网络中有可被识别的唯一编号 9 物联网关键技术 物联网产业链细分为四个环节 标识 感知 处理 信息传送每个环节的对应的关键技术分别为 RFID 传感器 智能芯片 无线传输网络 10 物联网关键技术 11 物联网基本理论模型 12 物联网重要特征 1 全面感知 利用RFID 传感器 二维码等随时随地获取物体的信息2 可靠传递 通过各种电信网络与互联网的融合 将物体的信息实时准确地传递出去3 智能处理 利用云计算 模糊识别等各种智能计算技术 对海量的数据和信息进行分析和处理 对物体实施智能化的控制 13 物联网与其他网络的关系 14 物联网体系架构 应用层 网络层 感知层 物流监控 污染监控 智能检索 远程医疗 智能交通 智能家居 云计算平台 信息中心网管中心 互联网 移动通讯网络 RFID标签 RFID感应器 传感器网关 接入网关 智能终端 传感器节点 15 物联网技术架构 感知层 感知层包括传感器等数据采集设备 包括数据接入到网关之前传感器网络 该层是物联网发展和应用的基础 RFID技术 传感和控制技术 短距离无线通讯技术是感知层涉及的主要技术 16 物联网技术架构 网络层 物联网的网络层将建立在现有的移动通讯网和互联网基础上 物联网通过各种接入设备与移动通讯网和互联网相连 网络层完成后台鉴权认证并从银行网络划帐 网络层也包括信息存储查询 网络管理等功能 网络层中的感知数据管理与处理技术是实现以数据为中心的物联网的核心技术 云计算平台作为海量感知数据的存储 分析平台 将是物联网网络层的重要组成部分 也是应用层众多应用的基础 17 物联网技术架构 应用层 物联网应用层利用经过分析处理的感知数据 为用户提供丰富的特定服务 应用层是物联网发展的目的 软件开发 智能控制技术将会为用户提供丰富多彩的物联网应用 各种行业和家庭应用的开发将会推动物联网的普及 也给整个物联网产业链带来利润 18 物联网应用 环境监控环境监控是物联网技术应用最早也最为成熟的领域 目前 物联网的监控类应用已经深入到污染监测 数据采集 生产安全 社会安保等多个层面 取得了良好的经济效益和社会效益 物品溯源物品溯源信息网络系统 就是要给每一件工业产品附加一个加密的信息条码 该条码中包括产品规划 设计 制造 检测 计量 运输 储存 销售 售后服务 生态回收等全程的必要信息 物品溯源是物联网的一个典型应用 能够控制产能 避免浪费 打击假冒伪劣商品 保护品牌等 经济效益和社会效益显著 但目前 物品溯源缺乏标准化的产品信息规范 也尚未制定物品编码的体系 这需要政府 企业以及全社会的合力推动 全面应用时机未到 19 智能交通潜力巨大 中国的石油消耗量仅次于美国 居全球第二 近几年 我国的原油进口逐年攀升 2008年 我国共进口原油1 78亿吨 同比增长了9 6 2009年 中国原油进口量首次突破2亿吨 达到20379万吨 增长了13 9 石油进口依存度超过一半 达到56 车联网 推进物联网发展的重点 20 智能交通潜力巨大 智能交通能够提高道路使用效率 智能交通技术可使交通堵塞减少约60 使短途运输效率提高近70 使现有道路网的通行能力提高2 3倍 车辆在智能交通体系内行驶 停车次数可以减少30 行车时间减少13 至45 车辆的使用效率能够提高50 以上 车联网 推进物联网发展的重点 21 智能交通潜力巨大 智能交通能够有效减少交通事故国内每年仅交通事故一项造成的伤 亡人数就达50多万 死亡人数十多万 智能交通技术能够有效减少交通事故的发生 可使每年由交通事故造成的死亡人数下降30 70 车联网 推进物联网发展的重点 22 早期的交通信息化应用 主要是围绕高速公路 我国二十多年来交通信息化建设以及智能化管理 主要是在围绕高速公路进行 其中最主要的一项 就是建立了全面的高速公路收费系统 对全国的高速公路收费进行信息化的管理 电子不停车收费 ETC 在90年代应时诞生并迅速发展成一种崭新的收费方式 对提高收费道路通行能力 满足道路通行者简便支付通行费等有明显的效应 车联网 智能交通拓展的方向 23 目前交通问题的重点和压力来自城市道路拥堵 目前交通问题的重点和主要的交通压力来自于城市道路拥堵 2009福田指数 中国居民机动性指数报告 显示 北京的拥堵经济成本为335 6元 月 居各城市之首 其次是广州和上海 拥堵经济成本分别为265 9元 月和253 6元 月 40 的车主每天至少被停车问题困扰一次 道路拥堵让北京居民上下班平均时间达到62 3分钟 车联网 智能交通拓展的方向 24 当前的交通信息化要以车为节点 建立车联网 当前智能交通的重点在于解决拥堵问题 亟待建立以车为节点的信息系统 车联网 车联网就是要综合现有的电子信息技术 将每一辆汽车作为一个信息源 通过无线通信手段连接到网络中 进而实现对全国范围内车辆的统一管理 车联网 智能交通拓展的方向 25 车联网必须以公众网为基础 车联网需要汽车与网络连接 还要求全国一张网 覆盖所有汽车能到的地方 7 24小时在线 通畅快捷的信息上传下行通道 实现语音 图像 数据等多种信息传输 只有公众通信网能够满足这些条件 支撑车联网的网络基础 26 3G网络为车联网提供了完备的网络基础 目前 我国三大运营商都已经建成覆盖全国的基础通信网 网络覆盖广 性能优 可靠性高 特别是三大3G网络的建设 今年都将完成全国地市级城市的3G网络覆盖 未来两年将对县城实现基本覆盖 3G移动通信网络高速发展 能够提供宽带化的无线信息传输通道 在全国范围内更好地实现无线漫游 并可以处理图像 视频流等多种媒体形式 这为建设车联网提供了坚实的网络基础 支撑车联网的网络基础 27 1 世博通信馆宣传视频 未来的交流将是随时随地 可听可看可闻可感的全方位信息沟通 2 世博汽车馆宣传视频 任何信息交流都不能取代