淺析車聯網在無人駕駛汽車上的應用

周朝 郭淑清

摘要：車聯網是實現無人駕駛的重要組成部分，也是未來智能交通系統的核心組成部分。因此，了解車聯網在無人駕駛汽車上的應用是很必要的。本文首先闡述車聯網的基本概念和車聯網的關鍵技術，然后重點討論車聯網技術在無人駕駛汽車上的應用，并以具體實例進行深入剖析。最后得出車聯網與無人駕駛汽車的完美結合，能夠提高行駛效率和安全性，優化行駛路徑，有效緩解交通壓力。

關鍵詞：車聯網;關鍵技術;無人駕駛汽車

0? 引言

近年來，在汽車行業快速發展的大背景下，“無人駕駛”、“車聯網”等詞匯頻頻應用到汽車行業，使汽車智能化趨勢愈演愈烈。隨著整車聯網能力的增強，進一步向智慧城市的發展，自動駕駛感知和決策功能將從車上轉移到路上基礎設施，并且能夠通過一定區域內集中控制實現所有車輛的自動駕駛，從而提升交通效率與安全性。

無人駕駛汽車作為一種新興的智能汽車，其主要通過以計算機為主體的智能駕駛操作系統來實現無人駕駛，可視為道路智能機器人。通過車內各種車載傳感器來感知車輛所在路況、地理位置、交通狀況、障礙物位置等周圍環境信息，計算機對接收到的信息進行處理并給出相應的指令，通過智能決策和路徑規劃按照一定的指令到達目的地，從而使車輛能夠安全、可靠地在路上行駛。

準確來講，無人駕駛汽車就是物聯網的產物。而車聯網作為物聯網的一個分支，也作為汽車無人駕駛的核心之一，將兩者的有機結合尤為重要。

1? 車聯網技術

1.1 車聯網的概念? 車聯網的概念源于物聯網，即車輛物聯網。以行駛中車輛為感知對象，通過車載傳感器等技術感知周圍環境和行駛信息，借助新一代的通訊技術，實現V2X（即車與車、路、人、基礎設施、服務平臺）之間的網絡連接和信息交互。從而顯著提高無人汽車的整車性能和智能駕駛水平，為用戶提供便利、高效、舒適、智能的駕駛體驗的同時，也保證了安全的交通服務。另一方面也提高交通運行效率，緩解交通壓力，使社會交通服務向智能化更近。實際上，車聯網技術是多種高新技術的有機結合，是汽車與外界事物聯系的紐帶，通過汽車自組網與多種異構網實現V2X（車與車、車與路、車與人、車與云端等）的信息交互，實現汽車交通管理的智能化。

1.2 車聯網的關鍵技術? 只有掌握車聯網的關鍵技術，實現V2X信息交互，才能有效地將車聯網與無人駕駛技術緊密地有機結合。

①傳感器技術。無人汽車實現智能操作離不開大量的數據支持，這些數據由車載的各種傳感器進行采集，最終傳輸給中央處理器進行信息的融合、篩選、處理。各類傳感器通過采集系統組成一個龐大的數據采集系統，動態采集一切車聯網所需要的數據，如車輛位置、交通狀況、障礙信息、環境參數等。經過計算機分析處理后作為各項業務數據為車輛提供優質服務。

②人機交互技術。目前車載導航娛樂終端不利于車聯網的發展和應用，所以要開發一個開放、智能的車載終端平臺，并且能搭載Android、iPhone、iPad等系統產品終端。人機交互技術包括語音識別、人臉識別等，可以為用戶提供更為便捷的操作方式。

③RFID（射頻識別）技術。作為網路通信中的一項關鍵技術，可以自動識別車輛、道路等對象，并對收集的數據進行融合，提取與交通擁堵和行駛安全的內容，便于路徑優化和行駛安全控制。車聯網采用有源RFID（更遠的讀寫距離），具有主觀感知、安全性好、使用壽命長、防水防磁、小巧輕便、數據儲存量大優點。

將RFID運用于車聯網技術中，能準確的將高速行駛的物體識別出來，并且迅速的讀取相應的信息，便捷車聯網中各車輛之間的信息共享和相互傳輸。RFID技術原理如圖1所示。

④5G技術。5G網絡彌補了傳統移動通信網絡存在的傳輸帶寬不足、網絡時延較大的缺陷，其具有高速度、低時延、大聯接的優點。5G車聯網與自動駕駛結合，可顯著降低系統響應時間，進一步提升整車的性能，提高信息傳輸的精準性和降低對高精度傳感器的依賴，從而降低成本。同時5G網絡為無人駕駛和車聯網技術提供了更廣闊的平臺，能夠有效的提高無人車的智能化和探測的精準度，從而降低交通事故發生率。

⑤大數據與云計算。大量數據被采集后，車聯網系統通過云平臺軟硬件，進行數據快速傳遞和實時處理，完成精準的信息反饋，以便對突發事故進行路線的調整規劃，為用戶提供更加合理的路線。例如，傳統的導航幾乎就是基于一條靜態道路的數據分析，但實際道路路況絕大多數都是動態變化的，因此不符合無人駕駛汽車的要求。而基于云計算的“云導航”能夠實現對動態道路的導航。

⑥信息安全技術。車聯網的應用伴隨著大量數據的傳輸，顯示了用戶和車輛的個人信息，存在著潛在的安全隱患。車聯網的安全防護環節眾多，包括終端設備和通信設備間的信息傳遞安全防護、數據、功能安全防護、云端管理和信息平臺的管理安全防護，同時還保護用戶的個人隱私，防止網絡攻擊，確保數據傳輸的準確性和安全性。3車聯網在無人駕駛汽車上的應用車聯網實際上是無人駕駛汽車、智能汽車發展基礎配套設施，也是實現智能交通的必要前提，是實現真正的無人駕駛的基礎和關鍵技術。整個過程由車輛位置、速度和路線信息、環境參數、道路擁堵、事故信息及各種多媒體應用領域等重要信息組成，并且通過大數據和云計算完成信息的處理，實現網絡化交互性控制。

無人駕駛汽車在行駛過程中與交通設施之間的信息交換是雙向傳遞的。無人駕駛汽車收到交通信號燈指示的同時，主動向智能交通信號燈發出行駛請求，中央信息系統可根據請求指令，結合當前交通狀況做出相應的反饋調整指令，并且通過交通信號燈中的LED陣列傳遞到無人駕駛汽車的智能系統，智能系統根據當前路況及時規劃出一條最優行駛路線。

當無人車發生交通事故時，車內的車聯網系統可將人員傷亡情況、事故嚴重程度、事故發生地等重要數據進行保存，并且發送到中央信息系統，為救援工作提供保障。

通過以上案例可以看出，車聯網技術應用到無人駕駛汽車上，可以有效的緩解交通壓力，優化行駛路線，縮短路途時間，提高運行效率，同時保證行駛的安全性。另外車聯網也為無人駕駛汽車發生事故時提供相應的安全保障。

因此，在技術上，可以說車聯網為無人駕駛作了鋪墊，是實現無人駕駛的重要環節。近幾年來，車聯網及其相關技術的發展，為用戶更安全高效到達目的地提供了保障，顯著提高了車輛的智能化，而這也為無人駕駛技術的發展和完善打下了基礎。車聯網是無人駕駛的基礎，車聯網與無人駕駛技術的有機結合是實現真正意義上的無人駕駛的關鍵所在，如果沒有車聯網，無人駕駛是不可想象的。無人駕駛反過來又促進車聯網技術的不斷提升和成熟，可以說二者相輔相成、互相促進。

2? 結論

本文對車聯網概念、車聯網關鍵技術以及在無人駕駛汽車上的應用進行了分析，通過分析得知，車聯網是無人駕駛的基礎，同樣也是實現無人駕駛智能化的核心。車聯網技術與無人駕駛的結合，實質上是無人駕駛汽車在自身智能化的基礎上與網絡互聯，實現V2X的網絡互聯，實現無人駕駛汽車與外界信息的交流。兩者結合可有效地降低安全隱患，優化行駛路線、減少行車時間、提高行車效率，最終引領汽車產業的迅猛發展。

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