1 引言
物聯網的誕生直接為發展現代物流業起到了非常重要的作用，而物流又加速了物聯網的落地。隨著IT信息化進程的加快以及計算機知識的普及，IT基礎設施已融入企業經營各個環節。從行業的角度來看，IT已經滲透到各個行業，小到我們的衣食住行，大到企業創新，幾乎都存在IT的影子，對于現代企業的發展來講，離開物流的支持，隨著信息時代的來臨，互聯網的加速，國內物流業已經呈現加速發展的態度。而信息化或者IT在物流領域中的建設已經逐漸得到重視。現代物流的發展，直接刺激了新生事務的生長，物聯網的出現，讓現代物流業充滿了挑戰。
2 物聯網與車聯網
早期的物聯網我們稱之為傳感網，而傳感網的發展最早就開始在國內物流業得到有效的應用，比如射頻識別RFID在汽車上的應用，都是最基礎的物聯網應用。
物聯網目前以交流物流和公共事業為主要發展方向，從應用來講，在公共事業監控以及交流物流信息采集、定位方面取得了一定的進展。物聯網應用實際上可以很多，早期的RFID，都可以劃為物聯網的的應用。據資料顯示，物聯網的發展已經發展到汽車物流業，比如卡車物聯網，中國的貨運運輸每年的產值是2萬億，非常龐大。國內和國外發達國家完全不同，國外都是大的貨運公司，而國內有200多萬家小型運輸公司，800萬輛卡車完全是自由狀態。運輸公司接到業務以后就去找司機，需要有一個系統告訴他司機在什么位置，現在最簡單的辦法是手機，收集到城市通過漫游，中國移動就知道在他們在哪個位置，只要有這些信息，就可以找到司機解決貨運問題了。軟件配合手機的應用，使得國內運輸系統完全是不同于發達國家的運輸系統。
圖1 基于物聯網的車聯網
參見圖1所示，基于感知的貨物數據可建立全球范圍內貨物狀態監控系統，提供全面的跨境貿易信息，貨物信息和物流信息跟蹤，幫助中國制造商、進出口商、貨代等貿易參與方隨時隨地的掌握貨物及航運信息，提高國際貿易風險的控制能力。物聯網在企業物流中降低成本及提高效率，例如目前盛行的條形碼，人工讀取一個需要十秒鐘的時間，機器讀取則為兩秒，而采用電子標簽及射頻技術讀取只需要0.1秒的時間。實踐證明，物流與物聯網關系密切,通過物聯網建設,不但企業可以實現物流的順利運行,城市交通和市民生活也將獲得改觀。
車聯網是綜合現有的電子信息技術,以物聯網發展為基礎將每輛汽車作為一個信息源,通過無線通信手段連接到網絡中,進而實現對全國范圍內車輛的統一管理,實現以汽車為節點、以網絡為基礎,人、車、路、網協調發展的車聯網格局。
3 車聯網系統
3.1 智能化車聯
信息滯后帶來的不便,就目前大多數交通擁堵來看不在于交通路況的路少或車多,而在于對路況的信息傳遞不暢所致,另一方面即便有的地方信息傳遞流暢但信息的處理不及時缺乏相應的智能化應用也是重要的原因。據調查，很多都市交通擁堵的根本問題不在于車多或是路少,最根本原因是管理系統對路況信息傳遞不暢。據悉，海外的車聯網應用已比較成熟。如在瑞典斯德哥爾摩,分布于城區出入口的多個路邊控制站能夠自動連貫地對車輛進行探測、識別和收費,并根據不同時刻收費不同。收費最高的是上午7點半到8點半和下午4點到5點半的高峰時段，該系統效果顯著,使得城市交通擁堵降低了25%。車聯網的發展成為交通行業物聯網應用的重要趨勢。據了解，國內運營商也早已參與了交通信息發布系統的運行。北京移動與北京市交通信息中心合作推出了“掌上交通指南”個性化交通信息服務,用戶可通過短信、手機上網和撥打12580三種方式掌握路況信息。目前12580路況查詢業務累計發展用戶已近200萬。但目前結合物聯網應用的案例智能化程度還是很不夠,做好傳遞者的角色,發揮信息傳遞的功能,運營商需要對現有技術進行細化,關鍵是實現便捷、有效。一方面在新的系統,運營商應按細分區域對擁堵信息進行分級再將這些信息進行傳送;另一方面,物聯網運營商應將發送對象具體化,先收集某一區域的擁堵信息,再將這些信息傳遞給這一區域內的出行者,增加快速通過的處理能力。
3.2 智能化傳感
近幾年由于受到廣泛關注的基于RFID技術的傳感網發展迅猛,通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,可以把任何物品與通信網絡連接起來,進行信息交換,實現智能化的識別、定位、跟蹤、監控和管理。這解決了汽車如何聯入公眾網的問題。在科技迅速發展的年代,汽車已不僅僅是代步工具,科技賦予汽車更多功能,汽車還可以有娛樂、學習、工作、完成緊急救援等功能。車載DVD、車載電視早已不是什么新鮮事,近期國際車展各大廠商爭相發布新車型,其中很多汽車配置了智能系統。中國聯通與吉利合作展示了3G“智能汽車”,只要打開3G車載互聯網信息服務,車主就可知道行車路線是否在堵車,及時規避擁堵風險;如果汽車丟失,3G防盜追蹤服務就可定位車子的方位;車子發生故障,還可利用車載無線通信技術實現緊急救援。由此可以看出,交通行業的信息化隨著物聯網、傳感網發展必然帶來交通行業智能化發展趨勢,也必然帶來交通行業的最終應用智能化。
4 物聯網交通
4.1 智能交通系統
交通治理是物聯網在交通行業大有可為的外部條件。交通擁堵治理傾向多與物聯網建設相聯系,特別是目前提出的車聯網,這為物聯網在交通領域的應用提供了巨大的空間。隨著電信運營商和產業鏈各方對移動支付業務的推廣力度不斷增強,相關產業標準和合作方式也將會有一些改善,交通行業的物聯網應用智能一卡通業務也會借助這個機會有巨大的商機,雖然移動支付的標準制定是目前產業鏈上制約發展的主要問題,但隨著物聯網應用的普及這個問題也會最終得到解決。
眾所周知，造成交通擁堵的根本原因是信息不對稱，出行時不知道道路通行的實際狀況。雖然各大城市都有交通路況廣播，但都信息滯后。很多情況下司機已經被堵在路上才知道前方有情況發生，但為時已晚。如何及時獲取道路信息以避開擁堵路段成為智能化交通的關鍵之一。在行駛車輛信息采集方面，目前北京全市各主要街道廣泛使用非接觸式地磁傳感器來定時收集和感知區域內車輛的速度、車距等信息，為車流的監控、分流提供智能化管理。當車輛進入傳感器的監控范圍后，終端節點通過磁力傳感器來采集車輛的行駛速度等重要信息，并將信息傳送給下一個定時醒來的節點。多個終端節點將各自采集并初步處理后的信息通過匯聚節點匯聚到網關節點，獲得道路車流量與車輛行駛速度等信息，從而為路口交通信號控制提供精確的輸入信息。采集的數據一般包括位置坐標、瞬時速度、行駛方向、道路實時視頻及其他內容，將這些信息綜合分析，應用于交通信息服務、交通管理等方面。此外，通過給終端節點安裝溫濕度、光照度、氣體檢測等多種傳感器，還可以進行路面狀況、能見度、車輛尾氣污染等檢測。現有的城市交通管理基本是自發進行的，交通信號僅能起到有限的指導作用。導致城市道路資源不能高效率運用，智能交通設施能將城市車輛和道路信息實時收集，并通過智能動態計算出最優的交通指揮方案和車行路線。專家指出，用智能交通提高道路管理后，交通事故死亡人數就可減少30%以上，并提高交通工具的使用效率50%以上。
4.2 電子智能牌照
建設新一代智能交通運行協調指揮和管理系統,可全面提高路網運行的調控和快速反應能力,這其中包括了電子智能牌照的建設。電子智能牌照相結合的綠色電子識別證,讓車主告別一年一撕多種檢測貼標。這種“電子綠標”不僅不再讓汽車擋風玻璃處花花綠綠,每年至少少印制數百萬張“綠標”,實現了低碳,其還有強大的信息功能。車主在檢測場檢測尾氣合格后,每輛汽車上都貼裝可遠距離識別的電子身份證——汽車電子標簽(又稱環保信息卡)。這項名為RFID的技術讓每輛車都有了自己的電子身份證。該“電子綠標”內包含著豐富的車輛環保信息。其中包括車主姓名、車輛牌號、檢測時間、排放達標情況等,電子標簽就是車輛的電子車牌,其還有防偽功能,每一個芯片都有一個唯一的標識碼,并利用寫保護進行信息加密保護,防止非法修改、克隆。這不僅解決了困擾車主們多年的小麻煩,還能完善本地機動車排放監管系統,及時地準確收集和掌握各種車型、各個車輛的排放狀況,最大程度地解決機動車尾氣排放監管工作中面臨的問題,大大提高管理效率。這不僅能杜絕過去尾氣檢測中的“調包”現象,還能大大提高環保部門的路檢速度。過去,路檢時都要由交警攔車檢查“綠標”,而有了“電子綠標”,可以實現自動識別和信息交換,通訊距離最遠達十余米,可以在不影響汽車行駛的條件下,瞬間完成讀取,準確性還非常高。另外,“電子環保綠標”能在嚴寒、潮濕地帶、熱帶地區和粉塵大的場所正常工作,具有超強的抗干擾能力,還能進行多次改寫,所以,車主使用“電子環保綠標”的使用年限長達到6年。
為了讓廣大車主能夠及時掌握車輛所處的位置和信息,增強車輛的安全性,例如廣州本田攜手中國移動推出了“車行無憂”新服務。這種服務充分利用移動定位技術,結合GPS衛星精確定位與LBS基站定位技術,為車主提供無縫的定位服務,從而能大大提高車主對汽車安全的信心。而“車行無憂”提供的實時道路信息、駕駛違章提醒、汽車保養知識等增值服務,更能夠給廣大車主帶來汽車移動生活的便利和享受。公交車因為GPS和GPRS等技術的運用,變得“智慧”起來。公交以前都是手動報站,每到一個站要按兩次按鈕,一趟下來要按七八十次,誤報、漏報時有發生。采取智能報站后,由于采用的是GPS定位技術,根據環境來決定報站,就不存在報站紕漏,同時也保證了駕駛人員安全駕駛。報站僅是物聯網技術在公車身上運用的一小塊。例如在沒有紅路燈的斑馬線前100米,公車會提前提示司機減速慢行,遇到霧天、雨天,這一系統的優點明顯凸顯。同時,車輛限速問題也得到解決,臨近限速點,公車就會自動提醒,減少司機急剎車的行為，同時智能運行系統的運用也降低了企業的管理成本。
4.3 GPS行駛服務
“GPS車輛監控與服務系統”是一個建立在RFID/GPS、GIS和現代通訊手段之上，專業服務于車輛監控與調度的GPS軟件平臺，實現車輛的實時監控和科學調度，將租賃風險降到最低。廣泛應用于對車輛的監控調度之上，將為各行業車輛監控的信息化和服務水平的提高提供幫助。在每輛汽車上配置數字式車輛監控終端，它可以精確記錄行車的相關數據：包括時間、速度、里程、各種報警、軌跡記錄、圖像監控等，為車輛調度的科學管理和司機的人身安全提供了有力可靠的保障。系統適應機動車輛大數量、全天候特點。可記錄連續運行路線，系統可以隨時掌握車輛狀態，車輛的實時位置信息和行駛數據信息監控中心即時看到。歷史軌跡回放；車輛行駛過的軌跡點可以隨時在監控客戶端電子地圖上回放，以重現車輛行駛的整個過程及各行駛點車輛速度。這些數據全部利用CDMA無線傳輸技術上傳至監控中心服務器中的數據庫內，應用系統平臺和管理信息系統可以從這個數據庫中快速讀取數據。這個系統具有如下特點：防拆功能，當有惡意拆除GPS的行為發生時，機器會自動鎖死汽車發動機，讓汽車無法啟動;遠程控制功能，可以發送指令進行遠程斷油斷電，使車輛無法啟動;里程統計，自動記錄車輛在某段時間內行駛過的準確里程數據功能；超速報警預示，當車輛實際行駛速度超出預先設定的限速值時,系統自動報警。終端也會提醒司機謹慎駕駛并記錄超速行駛數據。便于查詢及有效管理違章;監測疲勞駕駛，當司機駕駛車輛超出預先設定車輛連續行駛的時間范圍時，系統提示報警，同時提醒司機已經處于疲勞駕駛狀態，疲勞駕駛報警記錄會在系統中自動記錄;定位和定位跟蹤功能，常用車載傳感技術有微波雷達和超聲波照相等，但每一種傳感技術都有其局限性，因此傳感技術的關鍵是多模態融合，既發揮各自優勢又提供功能互補;采用無線射頻（RFID）技術的停車卡。可以使停車場聯網管理，并通過手機為停車卡充值，智能車牌識別系統停車場采用硬盤錄像機或者PC機來監控，具備智能識別的硬件基礎。基于集中處理模式的停車場智能車牌識別系統是目前適合電信閉門切入的業務點，客戶只需支付費用即可實現牌照識別、線路傳輸等功能，投入大幅度降低。
4.4 車輛管理
中國智能交通產業目前處于蓬勃快速發展的狀態中，多個領域都在迅速的發展，如交通控制系統、交通監視系統、交通管理系統、交通動態顯示系統、交通誘導系統、闖紅燈監控系統、電子不停車收費系統等，每個領域都有自身的系統在發展，覆蓋面、技術手段也在不斷提升。針對公路交通的路面車流探測、預警，進而對車流進行有效誘導避免形成交通擁堵；同時在車輛超速、超載等違規執法領域利用高科技技術手段輔助交警執法等技術和應用還沒有普及；在出現突發交通事件時，缺少及時高效的自動化應急手段和車輛調度系統，每年此類事件都給社會經濟、環境造成巨大損失。
和發達國家相比，我國智能交通尚處于基礎建設階段，智能交通技術應用還不普及，缺少完整的集路面交通流量監控、車流誘導、自動報警、智能處理、中心統一協調、控制的交通智能平臺，所以我國智能交通產業有較大的發展潛力。智能交通產業是21世紀最有影響的產業之一，我國的智能交通已經進入快速發展階段。據相關機構分析在未來 3年智能交通行業投入將達 1500億元，視頻監控、車載導航， RFID射頻識別技術是目前在智能交通產業應用最為廣泛的三種技術。據悉，目前我國智能交通系統的產業發展主要集中在交通信息服務系統、交通管理系統、則更多體現在個體處理方面。所以現在智能交通涉及到的公共交通系統、車輛控制系統、貨運管理系統、電子收費系統和緊急救援系統。這些領域將面臨難得的發展機遇，有著廣闊的發展空間。
5 行業瞭望
目前我國汽車電子總體實力還很弱，國內汽車電子在企業規模、自主創新、技術水平、市場開拓等方面還存在差距。國內從事智能交通行業的企業約有2000多家，主要集中在道路監控、高速公路收費、GPS、地理信息和系統集成環節。智能交通產業大體也可以分為設備提供商、軟件開發商、系統集成商和平臺運營商。交通運輸部擬定的“十三五”交通規劃提出，未來五年，實現對國家高速公路、國省干線公路、重要路段、大型橋梁、車輛區域、交通運輸狀況等的感知和監控；實現對危險品運輸車輛、船舶、長途客運以及城市公交、出租車和軌道交通的全過程監控；基本建成全方位覆蓋、全天候運行、快速反應的水上交通安全監管系統和海事信息服務系統。交通運輸部著手新一代智能交通系統發展戰略研究以及應用物聯網技術推進現代交通運輸策略研究項目，預計未來3年國內整個智能交通系統行業的投入將超過1500億元。隨著“十三五”規劃的展開和各地智能交通陸續啟動，傳感網絡增大，便會形成大量的數據，需要智能交通系統具備運用云計算處理大量數據的能力，未來基于云計算的信息服務將是智能交通的發展方向和關鍵所在。另外最重要因素是衛星系統服務商的參與，地面道路、人、車和衛星實時信息的溝通將是智能交通最佳組合。也是智能交通的基石。
6 結束語
物聯網的應用領域覆蓋到各個角落、各個領域，可以用“無所不包、無所不在”來形容，智能交通領域也不例外。應用創新是物聯網發展的核心，就是在很多現實應用基礎上推出的聚合型集成的創新，是對早就存在的具有物物互聯的網絡化、智能化、自動化系統的概括與提升，它從更高的角度升級了人們的認識。物流信息化是現代物流建設的“催化劑”和“增倍器”。只有走集成整合信息技術以及信息數據之路，企業物流的信息化建設才能真正發揮作用，才能進一步推動現代物流建設上水平。加強智能交通行業和領域物聯網技術解決方案的研發和公共服務平臺建設，以應用技術為支撐突破應用創新是未來發展的必由之路。