基于物联网工程的智能交通系统模型的(2)

目前，在中国物联网已经跻身国家重点发展的五大新兴战略产业之一，并已纳入到国家的“十二五”专题规划，正在积极研究推进。而智能交通行业中无处不在利用物联网技术、网络和设备来实现交通运输的智能化，其与物联网的结合是必须的也是必然的。智能交通行业已被公认是物联网产业化发展落到实际应用的最能够取得成功的优先行业之一，必将能够创造出巨大的应用空间和市场价值。

最近几年，交通运输业带来的能耗、污染以及拥堵问题日益严重，极大地制约了我国经济的发展，发展智能交通是解决思路之一。智能交通能够提高道路使用效率，使交通堵塞减少约60%，使短途运输效率提高近70%，使现有道路的通行能力提高两至三倍。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%～45%，车辆的使用效率能够提高50%以上。

智能交通能够大幅降低汽车能耗。通过智能交通控制，由于平均车速的提高带来了燃料消耗量的减少和排出废气量的减少，汽车油耗也可由此降低15%。以中国7000万辆汽车保有量测算，每年可减小约2500万吨汽油的消耗，占了每年成品油进口量的一半以上。同时，交通的顺畅将大幅度减少车辆在路上的停滞时间，使得汽车尾气的排放大大减少，从而改善空气质量。据测算，全国汽车发动机空转的时间每减少1分钟，就可减少1000吨汽油转化的废气排放。推动智能交通，可使中国温室气体的排放量大量减少。

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残人数就达50多万，死亡人数10多万。智能交通技术能够有效减少交通事故的发生，可使每年因交通事故造成的死亡人数下降很多。

2.1 物联网技术体系

物联网技术体系主要包括感知延伸层技术、网络层技术、应用层技术和共性支撑技术体系框架。物联网技术体系框架如下图2-1所示。

图2-1 物联网技术体系框架

标准体系的建立应遵照全面成套、层次恰当、划分明确的原则。物联网标准体系可以根据物联网技术体系的框架进行划分，即分为感知延伸层标准、网络层标准、应用层标准和共性支撑标准。

2.2 感知层设计

感知层主要实现智能感知功能，包括信息采集、捕获、和物体识别。感知延伸层的主要技术包括传感器、RFID。

感知延伸层技术是保证物联网络感知和获取物理世界信息的首要环节，并将现有网络接入能力向物进行延伸。主要可以分为数据采集和感知、无线传输、延伸网三大部分。

数据采集和感知用于采集物理世界中发生的物理事件和数据，主要包括: 传感器、RFID、二维码、多媒体信息采集。数据采集和感知如下图2-2所示。

图2-2 数据采集和感知

其中传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

传感器是各种信息处理系统获取信息的一个重要途径。在物联网中传感器的作用尤为突出，是物联网中获得信息的主要设备。它将各种有用非电信号转换成电信号，传送到网络层。

射频识别（RFID）是一种全球范围内可接受的技术，在供应链管理领域已经取得了巨大的成功，尤其是库存管理应用中。企业能从扫描和跟踪存货的成本效益中受益。用RFID设备对物体进行跟踪的技术可以应用在许多领域，

诸如零售业，

医疗业，以及交通管理领域。

作为物联网中的信息采集设备，传感器利用各种机制把被观测量转换为一定形式的电信号，然后由相应的信号处理装置来处理，并产生响应的动作。

常见的传感器包括温度、压力、湿度、光电、霍尔磁性、微机电、智能传感器，等等。

2.3 网络层设计 网络层是基于现有的通信网和互联网基础上建立起来的，其关键技术既包含了现有的通信技术（如2G/3G移动通信技术、有线宽带技术、PSTN技术、Wi-Fi技术等），也包含终端技术（如连接传感网与通信网结合的网关设备），为各种行业终端提供通信能力的通信模块等。泛在的网络能力不仅使得用户能随时随地获得服务，更重要的是通过有线与无线技术的结合，和多种网络技术的协同，为用户提供智能选择接入网络的模式。

网络层主要实现信息的传送和通信，又包括接入层和核心层。网络层可依托公众电信网和互联网，也可以依托行业专业通信网络，也可同时依托公用网和专用网，如接入层依托公众网、核心层依托专用网，或接入层依托专用网，核心层依托公众网。网络层主要接收感知层传递的信息，并传送到应用层。所有通信传输媒介均可作为网络层技术，包括互联网、光纤通信、微波通信等，传递由感知层搜集的信息。

2.4 应用层设计

丰富的应用层是物联网的最终目标，目前物联网应用的种类虽然已经比较丰富，然而呈现烟囱式结构，不能共享资源，必须重复建设，不利于物联网应用规模的进一步扩大。因此，对应用层的关注不能仅停留在简单的应用推广和普及上，而要重点关注能为不同应用提供服务的共性能力平台的构建，如基础通信能力调用、统一数据建模、目录服务、内容服务、通信通道管理等。这些共性的能力平台具备快速开放性，基于这些开放能力，运营商可以方便地开发出各类丰富的个性化应用。

应用/中间件层中，中间件层主要实现网络层与物联网应用服务间的接口和

能力调用，包括对业务的分析整合、共享、智能处理、管理等，具体体现为一系列业务支撑平台、管理平台、信息处理平台、智能计算平台、中间件平台等。应用层则主要包括各类应用，例如监控服务、智能电网、工业监控、绿色农业、智能家居、环境监控、公共安全等。物联网应用既包括局部区域的独立应用，也包括广域范围的统一应用。部分应用以局部区域的独立应用为主，如楼宇内的控制系统、特定区域的环境监测系统。部分应用则是广域范围的统一应用，如手机支付、全球性的RFID物流和供应链系统等。

应用支撑平台层用于支撑跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能，主要包括：信息开放平台，环境支撑平台，服务支撑平台，其他中间件平台。

信息开放平台：将各种信息和数据进行统一汇聚、整合、分类和交换，并在安全范围内开放给各种应用服务。

环境支撑平台：根据用户所处的环境进行业务的适配和组合。

服务支撑平台：面向各种不同的泛在应用，提供综合的业务管理、计费结算、签约认证、安全控制、内容管理、统计分析等功能。

其他中间件平台：用于支撑泛在应用的其他平台，例如封装和抽象网络和业务能力，向应用提供统一开放的接口等。

物联网服务可以划分为行业服务和公众服务。行业服务通常是面向行业自身特有的需求，由行业系统内企业提供的服务。如智能电力、智能交通、智能环境等。公共服务则是面向公众的普遍需求，由跨行业的企业主体提供的综合性服务，如智能家居等。

3 现代城市交通的现状

3.1 主要面临问题

3.1.1 路况实时信息的获取

为缓解居民出行压力，百度开放平台已在深圳正式上线“交通流量查询”应用，让市民可以更便捷地获得交通路况实时信息。随着交通流量查询这一应用进入百度开放平台，用户只需在百度搜索框内输入“路况”、“深圳路况查询”等关键词，无需打开其他页面，无需经过任何查找和跳转，便能够在搜索结果页直接查看所在城市的实时交通流量情况。

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