1 引言
物联网的诞生直接为发展现代物流业起到了非常重要的作用，而物流又加速了物联网的落地。随着IT信息化进程的加快以及计算机知识的普及，IT基础设施已融入企业经营各个环节。从行业的角度来看，IT已经渗透到各个行业，小到我们的衣食住行，大到企业创新，几乎都存在IT的影子，对于现代企业的发展来讲，离开物流的支持，随着信息时代的来临，互联网的加速，国内物流业已经呈现加速发展的态度。而信息化或者IT在物流领域中的建设已经逐渐得到重视。现代物流的发展，直接刺激了新生事务的生长，物联网的出现，让现代物流业充满了挑战。
2 物联网与车联网
早期的物联网我们称之为传感网，而传感网的发展最早就开始在国内物流业得到有效的应用，比如射频识别RFID在汽车上的应用，都是最基础的物联网应用。
物联网目前以交流物流和公共事业为主要发展方向，从应用来讲，在公共事业监控以及交流物流信息采集、定位方面取得了一定的进展。物联网应用实际上可以很多，早期的RFID，都可以划为物联网的的应用。据资料显示，物联网的发展已经发展到汽车物流业，比如卡车物联网，中国的货运运输每年的产值是2万亿，非常庞大。国内和国外发达国家完全不同，国外都是大的货运公司，而国内有200多万家小型运输公司，800万辆卡车完全是自由状态。运输公司接到业务以后就去找司机，需要有一个系统告诉他司机在什么位置，现在最简单的办法是手机，收集到城市通过漫游，中国移动就知道在他们在哪个位置，只要有这些信息，就可以找到司机解决货运问题了。软件配合手机的应用，使得国内运输系统完全是不同于发达国家的运输系统。
图1 基于物联网的车联网
参见图1所示，基于感知的货物数据可建立全球范围内货物状态监控系统，提供全面的跨境贸易信息，货物信息和物流信息跟踪，帮助中国制造商、进出口商、货代等贸易参与方随时随地的掌握货物及航运信息，提高国际贸易风险的控制能力。物联网在企业物流中降低成本及提高效率，例如目前盛行的条形码，人工读取一个需要十秒钟的时间，机器读取则为两秒，而采用电子标签及射频技术读取只需要0.1秒的时间。实践证明，物流与物联网关系密切,通过物联网建设,不但企业可以实现物流的顺利运行,城市交通和市民生活也将获得改观。
车联网是综合现有的电子信息技术,以物联网发展为基础将每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,实现以汽车为节点、以网络为基础,人、车、路、网协调发展的车联网格局。
3 车联网系统
3.1 智能化车联
信息滞后带来的不便,就目前大多数交通拥堵来看不在于交通路况的路少或车多,而在于对路况的信息传递不畅所致,另一方面即便有的地方信息传递流畅但信息的处理不及时缺乏相应的智能化应用也是重要的原因。据调查，很多都市交通拥堵的根本问题不在于车多或是路少,最根本原因是管理系统对路况信息传递不畅。据悉，海外的车联网应用已比较成熟。如在瑞典斯德哥尔摩,分布于城区出入口的多个路边控制站能够自动连贯地对车辆进行探测、识别和收费,并根据不同时刻收费不同。收费最高的是上午7点半到8点半和下午4点到5点半的高峰时段，该系统效果显著,使得城市交通拥堵降低了25%。车联网的发展成为交通行业物联网应用的重要趋势。据了解，国内运营商也早已参与了交通信息发布系统的运行。北京移动与北京市交通信息中心合作推出了“掌上交通指南”个性化交通信息服务,用户可通过短信、手机上网和拨打12580三种方式掌握路况信息。目前12580路况查询业务累计发展用户已近200万。但目前结合物联网应用的案例智能化程度还是很不够,做好传递者的角色,发挥信息传递的功能,运营商需要对现有技术进行细化,关键是实现便捷、有效。一方面在新的系统,运营商应按细分区域对拥堵信息进行分级再将这些信息进行传送;另一方面,物联网运营商应将发送对象具体化,先收集某一区域的拥堵信息,再将这些信息传递给这一区域内的出行者,增加快速通过的处理能力。
3.2 智能化传感
近几年由于受到广泛关注的基于RFID技术的传感网发展迅猛,通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,可以把任何物品与通信网络连接起来,进行信息交换,实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理。这解决了汽车如何联入公众网的问题。在科技迅速发展的年代,汽车已不仅仅是代步工具,科技赋予汽车更多功能,汽车还可以有娱乐、学习、工作、完成紧急救援等功能。车载DVD、车载电视早已不是什么新鲜事,近期国际车展各大厂商争相发布新车型,其中很多汽车配置了智能系统。中国联通与吉利合作展示了3G“智能汽车”,只要打开3G车载互联网信息服务,车主就可知道行车路线是否在堵车,及时规避拥堵风险;如果汽车丢失,3G防盗追踪服务就可定位车子的方位;车子发生故障,还可利用车载无线通信技术实现紧急救援。由此可以看出,交通行业的信息化随着物联网、传感网发展必然带来交通行业智能化发展趋势,也必然带来交通行业的最终应用智能化。
4 物联网交通
4.1 智能交通系统
交通治理是物联网在交通行业大有可为的外部条件。交通拥堵治理倾向多与物联网建设相联系,特别是目前提出的车联网,这为物联网在交通领域的应用提供了巨大的空间。随着电信运营商和产业链各方对移动支付业务的推广力度不断增强,相关产业标准和合作方式也将会有一些改善,交通行业的物联网应用智能一卡通业务也会借助这个机会有巨大的商机,虽然移动支付的标准制定是目前产业链上制约发展的主要问题,但随着物联网应用的普及这个问题也会最终得到解决。
众所周知，造成交通拥堵的根本原因是信息不对称，出行时不知道道路通行的实际状况。虽然各大城市都有交通路况广播，但都信息滞后。很多情况下司机已经被堵在路上才知道前方有情况发生，但为时已晚。如何及时获取道路信息以避开拥堵路段成为智能化交通的关键之一。在行驶车辆信息采集方面，目前北京全市各主要街道广泛使用非接触式地磁传感器来定时收集和感知区域内车辆的速度、车距等信息，为车流的监控、分流提供智能化管理。当车辆进入传感器的监控范围后，终端节点通过磁力传感器来采集车辆的行驶速度等重要信息，并将信息传送给下一个定时醒来的节点。多个终端节点将各自采集并初步处理后的信息通过汇聚节点汇聚到网关节点，获得道路车流量与车辆行驶速度等信息，从而为路口交通信号控制提供精确的输入信息。采集的数据一般包括位置坐标、瞬时速度、行驶方向、道路实时视频及其他内容，将这些信息综合分析，应用于交通信息服务、交通管理等方面。此外，通过给终端节点安装温湿度、光照度、气体检测等多种传感器，还可以进行路面状况、能见度、车辆尾气污染等检测。现有的城市交通管理基本是自发进行的，交通信号仅能起到有限的指导作用。导致城市道路资源不能高效率运用，智能交通设施能将城市车辆和道路信息实时收集，并通过智能动态计算出最优的交通指挥方案和车行路线。专家指出，用智能交通提高道路管理后，交通事故死亡人数就可减少30%以上，并提高交通工具的使用效率50%以上。
4.2 电子智能牌照
建设新一代智能交通运行协调指挥和管理系统,可全面提高路网运行的调控和快速反应能力,这其中包括了电子智能牌照的建设。电子智能牌照相结合的绿色电子识别证,让车主告别一年一撕多种检测贴标。这种“电子绿标”不仅不再让汽车挡风玻璃处花花绿绿,每年至少少印制数百万张“绿标”,实现了低碳,其还有强大的信息功能。车主在检测场检测尾气合格后,每辆汽车上都贴装可远距离识别的电子身份证——汽车电子标签(又称环保信息卡)。这项名为RFID的技术让每辆车都有了自己的电子身份证。该“电子绿标”内包含着丰富的车辆环保信息。其中包括车主姓名、车辆牌号、检测时间、排放达标情况等,电子标签就是车辆的电子车牌,其还有防伪功能,每一个芯片都有一个唯一的标识码,并利用写保护进行信息加密保护,防止非法修改、克隆。这不仅解决了困扰车主们多年的小麻烦,还能完善本地机动车排放监管系统,及时地准确收集和掌握各种车型、各个车辆的排放状况,最大程度地解决机动车尾气排放监管工作中面临的问题,大大提高管理效率。这不仅能杜绝过去尾气检测中的“调包”现象,还能大大提高环保部门的路检速度。过去,路检时都要由交警拦车检查“绿标”,而有了“电子绿标”,可以实现自动识别和信息交换,通讯距离最远达十余米,可以在不影响汽车行驶的条件下,瞬间完成读取,准确性还非常高。另外,“电子环保绿标”能在严寒、潮湿地带、热带地区和粉尘大的场所正常工作,具有超强的抗干扰能力,还能进行多次改写,所以,车主使用“电子环保绿标”的使用年限长达到6年。
为了让广大车主能够及时掌握车辆所处的位置和信息,增强车辆的安全性,例如广州本田携手中国移动推出了“车行无忧”新服务。这种服务充分利用移动定位技术,结合GPS卫星精确定位与LBS基站定位技术,为车主提供无缝的定位服务,从而能大大提高车主对汽车安全的信心。而“车行无忧”提供的实时道路信息、驾驶违章提醒、汽车保养知识等增值服务,更能够给广大车主带来汽车移动生活的便利和享受。公交车因为GPS和GPRS等技术的运用,变得“智慧”起来。公交以前都是手动报站,每到一个站要按两次按钮,一趟下来要按七八十次,误报、漏报时有发生。采取智能报站后,由于采用的是GPS定位技术,根据环境来决定报站,就不存在报站纰漏,同时也保证了驾驶人员安全驾驶。报站仅是物联网技术在公车身上运用的一小块。例如在没有红路灯的斑马线前100米,公车会提前提示司机减速慢行,遇到雾天、雨天,这一系统的优点明显凸显。同时,车辆限速问题也得到解决,临近限速点,公车就会自动提醒,减少司机急刹车的行为，同时智能运行系统的运用也降低了企业的管理成本。
4.3 GPS行驶服务
“GPS车辆监控与服务系统”是一个建立在RFID/GPS、GIS和现代通讯手段之上，专业服务于车辆监控与调度的GPS软件平台，实现车辆的实时监控和科学调度，将租赁风险降到最低。广泛应用于对车辆的监控调度之上，将为各行业车辆监控的信息化和服务水平的提高提供帮助。在每辆汽车上配置数字式车辆监控终端，它可以精确记录行车的相关数据：包括时间、速度、里程、各种报警、轨迹记录、图像监控等，为车辆调度的科学管理和司机的人身安全提供了有力可靠的保障。系统适应机动车辆大数量、全天候特点。可记录连续运行路线，系统可以随时掌握车辆状态，车辆的实时位置信息和行驶数据信息监控中心即时看到。历史轨迹回放；车辆行驶过的轨迹点可以随时在监控客户端电子地图上回放，以重现车辆行驶的整个过程及各行驶点车辆速度。这些数据全部利用CDMA无线传输技术上传至监控中心服务器中的数据库内，应用系统平台和管理信息系统可以从这个数据库中快速读取数据。这个系统具有如下特点：防拆功能，当有恶意拆除GPS的行为发生时，机器会自动锁死汽车发动机，让汽车无法启动;远程控制功能，可以发送指令进行远程断油断电，使车辆无法启动;里程统计，自动记录车辆在某段时间内行驶过的准确里程数据功能；超速报警预示，当车辆实际行驶速度超出预先设定的限速值时,系统自动报警。终端也会提醒司机谨慎驾驶并记录超速行驶数据。便于查询及有效管理违章;监测疲劳驾驶，当司机驾驶车辆超出预先设定车辆连续行驶的时间范围时，系统提示报警，同时提醒司机已经处于疲劳驾驶状态，疲劳驾驶报警记录会在系统中自动记录;定位和定位跟踪功能，常用车载传感技术有微波雷达和超声波照相等，但每一种传感技术都有其局限性，因此传感技术的关键是多模态融合，既发挥各自优势又提供功能互补;采用无线射频（RFID）技术的停车卡。可以使停车场联网管理，并通过手机为停车卡充值，智能车牌识别系统停车场采用硬盘录像机或者PC机来监控，具备智能识别的硬件基础。基于集中处理模式的停车场智能车牌识别系统是目前适合电信闭门切入的业务点，客户只需支付费用即可实现牌照识别、线路传输等功能，投入大幅度降低。
4.4 车辆管理
中国智能交通产业目前处于蓬勃快速发展的状态中，多个领域都在迅速的发展，如交通控制系统、交通监视系统、交通管理系统、交通动态显示系统、交通诱导系统、闯红灯监控系统、电子不停车收费系统等，每个领域都有自身的系统在发展，覆盖面、技术手段也在不断提升。针对公路交通的路面车流探测、预警，进而对车流进行有效诱导避免形成交通拥堵；同时在车辆超速、超载等违规执法领域利用高科技技术手段辅助交警执法等技术和应用还没有普及；在出现突发交通事件时，缺少及时高效的自动化应急手段和车辆调度系统，每年此类事件都给社会经济、环境造成巨大损失。
和发达国家相比，我国智能交通尚处于基础建设阶段，智能交通技术应用还不普及，缺少完整的集路面交通流量监控、车流诱导、自动报警、智能处理、中心统一协调、控制的交通智能平台，所以我国智能交通产业有较大的发展潜力。智能交通产业是21世纪最有影响的产业之一，我国的智能交通已经进入快速发展阶段。据相关机构分析在未来 3年智能交通行业投入将达 1500亿元，视频监控、车载导航， RFID射频识别技术是目前在智能交通产业应用最为广泛的三种技术。据悉，目前我国智能交通系统的产业发展主要集中在交通信息服务系统、交通管理系统、则更多体现在个体处理方面。所以现在智能交通涉及到的公共交通系统、车辆控制系统、货运管理系统、电子收费系统和紧急救援系统。这些领域将面临难得的发展机遇，有着广阔的发展空间。
5 行业瞭望
目前我国汽车电子总体实力还很弱，国内汽车电子在企业规模、自主创新、技术水平、市场开拓等方面还存在差距。国内从事智能交通行业的企业约有2000多家，主要集中在道路监控、高速公路收费、GPS、地理信息和系统集成环节。智能交通产业大体也可以分为设备提供商、软件开发商、系统集成商和平台运营商。交通运输部拟定的“十三五”交通规划提出，未来五年，实现对国家高速公路、国省干线公路、重要路段、大型桥梁、车辆区域、交通运输状况等的感知和监控；实现对危险品运输车辆、船舶、长途客运以及城市公交、出租车和轨道交通的全过程监控；基本建成全方位覆盖、全天候运行、快速反应的水上交通安全监管系统和海事信息服务系统。交通运输部着手新一代智能交通系统发展战略研究以及应用物联网技术推进现代交通运输策略研究项目，预计未来3年国内整个智能交通系统行业的投入将超过1500亿元。随着“十三五”规划的展开和各地智能交通陆续启动，传感网络增大，便会形成大量的数据，需要智能交通系统具备运用云计算处理大量数据的能力，未来基于云计算的信息服务将是智能交通的发展方向和关键所在。另外最重要因素是卫星系统服务商的参与，地面道路、人、车和卫星实时信息的沟通将是智能交通最佳组合。也是智能交通的基石。
6 结束语
物联网的应用领域覆盖到各个角落、各个领域，可以用“无所不包、无所不在”来形容，智能交通领域也不例外。应用创新是物联网发展的核心，就是在很多现实应用基础上推出的聚合型集成的创新，是对早就存在的具有物物互联的网络化、智能化、自动化系统的概括与提升，它从更高的角度升级了人们的认识。物流信息化是现代物流建设的“催化剂”和“增倍器”。只有走集成整合信息技术以及信息数据之路，企业物流的信息化建设才能真正发挥作用，才能进一步推动现代物流建设上水平。加强智能交通行业和领域物联网技术解决方案的研发和公共服务平台建设，以应用技术为支撑突破应用创新是未来发展的必由之路。