智能交通物聯網的現狀及其發展模式探討

        物聯網被稱為繼計算機、互聯網之后，世界信息產業的第三次浪潮。它的概念由來已久，2005年國際電信聯盟曾在一份報告中這樣描繪“物聯網”時代：當司機出現操作失誤時汽車會自動報警、公文包會提醒主人忘帶了什么東西等等。

一、中國發展物聯網的核心內涵

　1、搶占信息化制高點
　　物聯網被稱為繼計算機、互聯網之后，世界信息產業的第三次浪潮。它的概念由來已久，2005年國際電信聯盟曾在一份報告中這樣描繪“物聯網”時代：當司機出現操作失誤時汽車會自動報警、公文包會提醒主人忘帶了什么東西等等。物聯網是把新一代IT技術充分運用在各行業之中，如交通、建筑、電網、橋梁、隧道、公路、市政系統等，然后與現有的通信網結合，實現人類社會與物理系統的整合。在此基礎上，人類可以以更加精細和動態的方式管理生產和生活，達到“智慧”狀態，提高資源利用率和生產力水平，改善人與自然間的關系。
　　我國制訂物聯網國家戰略意義深遠，一是改變現有互聯網及通信領域受制于人的格局，二是創造一個龐大的網絡及行業應用市場，推動經濟騰飛。從國外的發展歷程可以發現，國家在推動技術革新的過程中發揮了重大的作用。
　　為了搶占信息化制高點，我國高度關注、重視物聯網的研究，將發展物聯網戰略放在國家發展規劃的重要位置。溫家寶總理特別強調，要著力突破傳感網、物聯網的關鍵技術，及早部署后IP時代相關技術研發，使信息網絡產業成為推動產業升級、邁向信息社會的“發動機”。《國家中長期科學與技術發展規劃（2006-2020年）》中將傳感網列入“新一代寬帶移動無線通信網”重大專項中的重點研究領域，工信部已將物聯網規劃納入到“十二五”專題規劃，正在積極研究推進。
 

　　在物聯網概念成為熱門之前，我國的物聯網產業鏈已經存在，形成以電信運營商和系統集成商為主角，以傳感器、芯片、通信模塊廠商為終端設備提供商，分布在各個行業、地域中的產業格局。

從長期來看，按照物聯網的需求，需要按億計的傳感器和電子標簽，這將大大推進信息技術元件的生產，確實能形成巨大的市場規模，但近期仍然面臨著一系列的挑戰，需要產業鏈上各個合作伙伴協同解決。
 

　　2、交通物聯網的概念

　　交通物聯網是在物聯網戰略背景下提出來的。在物聯網相關技術應用的背景下，交通物聯網可以實現交通工具全程追蹤，保證運輸的安全；實現城市交通的智能化管理；實現車輛能自動獲得更豐富的路況信息，實現自動駕駛，等等。

　　事實上，在現實生活中已可見交通物聯網的具體應用，如高速公路不停車電子收費、智能公交系統、移動應急指揮與調度、交警移動執法、機動車違章行駛監測、電子口岸、車載防盜系統等，只不過這些僅是物聯網的雛形，還尚未形成一個龐大的網絡。在未來，可以想象通過車車相連、人車相連、車路相連的龐大網絡實現智能交通，從而解決諸多交通擁堵、環境污染和安全事故的問題。

二、物聯網與智能交通

　　1、智能交通的核心是人、車、路協同 

　　智能交通是一種平衡的應用科學，是為了平衡交通使用者、車輛以及有限道路之間的關系，未來的交通系統可以通過站臺查看下一班公交何時能到達，還剩多少空座位，可以選擇最佳的行車路線而繞開擁堵的路段，可以在最快的時間內獲知前方車輛剎車或者發生事故并采取避讓措施。
 

　　因此，智能交通系統中獲取數據是重要的第一步。通過隨處安置的傳感器，交通管理者可以實時獲取路況信息，幫助監控和控制交通流量；通過在車內安裝GPS終端機及射頻標簽，交通參與者可以隨時與周圍的信息源進行交換，從而獲得有效的交通信息，指引車輛更改路線或優化行程。從某種意義上講，智能交能即物聯網技術在交通領域的應用。

　　發揮人、車、路的協同作用是智能交通系統的核心，交通物聯網的概念也正好完美詮釋了這一內涵。交通物聯網的提出，也極大地推動了智能交通的發展。以深圳為例，在交通物聯網背景下，深圳市智能交通系統體系結構設計中，引入交通物聯網感知、網絡、平臺、應用的四個層次內容，實現智能交通系統在交通物聯網時代的“智慧交通”創新設計。

　　要建立真正有效的交通物聯網，有兩個重要因素。一是規模性，只有具備了規模，才能使物品發揮智能作用。例如，一座城市有100萬輛汽車，如果只在1萬輛汽車上裝物聯網設備，就不可能形成智能交通系統；二是流動性，汽車是處于運動的狀態，必須保持汽車在高速運動狀態下都能隨時實現車與車、車與人、車與路之間的對話。

　　2、相關技術與應用

　　物聯網的核心是對信息數據的采集和處理。交通車聯網的關鍵技術是如何實現車與路、車與車之間的信息交換與互動，而能在此中扮演主要角色的無疑是無線技術了。

　　目前在汽車定位、通信及收費領域應用較多的是DSRC（短程通信技術）以及VPS(車輛定位技術)技術。DSRC是一種微波技術，主要應用在電子道路收費方面。而VPS則是一種GPS + GSM技術，在汽車導航、求助及語音通信方面有著較廣泛的應用。由于這些技術都是現有的技術，這里將不作贅述。

　　另外，紅外線及超聲波技術也是使用廣泛、簡便環保的技術。其他的交通物聯網核心技術還包括射頻識別裝置、視頻檢測器、地磁感應器、無線傳感器、全球定位系統、互聯網與無線通信、行業應用軟件等。

　　在這些技術當中，以底層嵌入式設備芯片開發最關鍵，引領整個行業的上游發展。基于物聯網與嵌入式系統融合，將使現有產品得到升級，使服務更加智能化，可以遠程進行設備管理、調度和維護。

　　軟件是物聯網應用的核心和靈魂，各大軟件企業都投入巨資研發相關軟件和中間件（SaaS、SOA、云計算等），云計算概念的提出，在交通物聯網中將發揮巨大的作用。交通是一門復雜科學，每個交通物體都具備不確定性。云計算作為一種高度可擴展的計算方式，通過互聯網將資源以“按需服務”的形式提供給用戶，而且“按需使用、按用計費、用完即散”，正好滿足復雜交通的要求。

　　從技術層面，我國推動交通物聯網發展的重點技術包括：（1）DSRC短程通信技術；（2）車輛運行狀態檢測技術；（3）基礎設施及環境性能檢測技術；（4）輔助駕駛技術；（5）新一代交通控制系統。

三、推進交通物聯網過程中面臨的問題

　　1、標準問題

　　交通物聯網的發展必然涉及通信的技術標準，而各類層次通信協議標準如何統一則是一個十分漫長的過程。中國在快速增強研發的同時，也早已開始打造“交通物聯網”的本土產業標準。最值得一提的是高速公路不停車收費的短程通信技術，在我國已實現標準化而且已經推廣多年。

　　由于當前交通物聯網的任務主要面向內需，制訂本土標準有利于給企業更多的話語權。可以理解的是標準制訂面臨著國內國際上的壓力，推動難度不小，但這勢必延緩未來大規模的行業應用。但交通物聯網相關技術甚廣，如何統一終端和接入標準都是推進交通物聯網的問題。傳感器作為物聯網采集信息的主要終端工具，如同物聯網的“眼、耳、鼻”，這些采集信息工具標準不一，已嚴重制約物聯網的發展。由于采集信息的傳感系統非標準化，運營商平臺很難對網絡進行統一管理和統一運營服務。一方面，應用開發商面對不同的開發接口，開發成本居高不下，阻礙了物聯網應用的開發；另一方面，因為傳感標準不一，行業用戶很難自由采購合適的終端，無法貨比三家，受制于某個廠商的高價，進而也就無法成為運營商客戶。

　　而車載終端GPS設備亦是如此，作為普及較廣的終端產品，GPS設備目前存在的問題是該產品針對不同的行業應用對其功能和接口都有不同的需求，因此至今在全國范圍仍沒有統一的標準。

　　中國物聯網標準聯合工作組2010年6月8日在北京成立。聯合工作組由全國11個部委及下屬的工信部電子標簽標準工作組、全國信標委傳感器網絡標準工作組、全國智標委等19家相關標準化組織自愿聯合組成，還包括12家觀察員單位。聯合工作組的成立，將從大的層面改變各自為戰、互不兼容的局面，強化頂層設計和統籌協調。而各地也應因地制宜加快建設資源共享、互聯互通、統一規范的物聯網標準體系。

　　2、信息孤島問題

　　交通物聯網的普及需要解決信息孤島的問題。我國交通信息化經過十多年的建設，已經具備了良好的設施基礎，一部分地區的交通管理和信息化程度都達到了很高的標準。但由于部門職權分散、政出多門，不可避免地造成了行政及行業信息孤島。若要實現人、車、路協同的目的，亟需消除孤島，融合信息。

　　3、產業化問題

　　物聯網的產業化必然需要芯片商、傳感設備商、系統解決方案商、移動運營商上下游廠商的通力配合，而在各方利益機制及商業模式尚未成型的背景下，交通物聯網普及仍很漫長。物聯網時代，“融合”變得愈發重要，技術融合以及產業融合需要同步進行。亟需打造城市交通物聯網的示范工程，整合產業鏈的上下游。

　　4、資金和成本問題

　　實現交通物聯網，首先必須在所有車輛、道路設施及路段嵌入GPS、電子標簽或其他傳感器，并需要安裝眾多讀取設備和龐大的信息處理系統，這必然導致大量的資金投入。企業勢必為了迎合行業用戶的口味而開發更多的接口的產品以兼容不同的通訊方式，這樣產生大量的研發成本是一般的企業所不能承受的，而傳感器高高在上的成本系統也將導致系統成本的上升。在成本尚未降至能普及的前提下，物聯網的發展將受到限制。

　　四、交通物聯網發展模式的探討

　　1、技術同盟

　　交通物聯網相關技術運用眾多，而且各有優劣。企業在發展原有技術的同時，不妨從多個角度來看待市場發展。往往通過上下游的橫向與縱向多方位合作的企業，具有更大的發展空間。對于國家來講，惟有發展自身的技術與人才才可以擺脫對先進國家的依賴，進而增加國家競爭力。對于企業來講，惟有合作、技術創新才能遠離殺價競爭的紅海。而且，當技術的層次越高，可提供的服務自然更多，有利于進一步開拓市場。比較可行的例子是，在現有ETC的擴展項目中，技術提供方與政府、行業組織共同牽手，建立一種溝通機制，達成一致的協議，整合各種技術標準、產品接口、電氣及通訊接口，由此作為一種樣板工程并加以復制和推廣。

　　2、政策支持

　　交通物聯網是國家物聯網戰略中需求最迫切、基礎環境較完善的一部分，適合大規模地應用。優先實現交通物聯網，開展和建設交通物聯網的示范工程，對于城市可持續性發展以及提高居民的幸福指數意義重大。

　　我國即將發布“十二五”物聯網戰略規劃，交通物聯網必然與原有智能交通科技的研究進行整合。

　　3、打造示范工程

　　交通物聯網需要產業鏈各方的合作，但問題是缺少溝通合作的橋梁，難以把產業鏈各方聯系起立，共同推動交通物聯網的發展。

　　交通物聯網產業鏈各方要通過制訂一種有利于產業化推進的應用組織方案，由政府主導，行業協會組織，集中各種資源力量，推動和打造一批民生示范工程，促進交通物聯網的發展。

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