摘 要： 阐述了物联网的内涵和外延，分析了其发展历程、历史沿革和在城市交通方面的应用方案。详细介绍了物联网技术在智能车辆管理系统、营运车辆运输过程监管及安全检验中的应用，展现了物联网在营运车辆运行监管方面的应用远景。
关键词： 物联网； 智能车辆管理； 运输过程监管； 安全检验
中图分类号：U495 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2018）03-35-03
Application of Internet of Things technology in the safety supervision
of commercial vehicle
Wang Yibing
（Hangzhou traffic police detachmen， Hangzhou， Zhejiang 310004， China）
Abstract： This paper expounds the connotation and extension of IOT， analyzes its development course， historical evolution and the application scheme in urban traffic， introduces the application of IOT technology in the intelligent vehicle management system， and the transportation process supervision and safety supervision of commercial vehicle， and shows the application prospect of IOT in the operation regulatory of commercial vehicle.
Key words： Internet of Things； intelligent vehicle management； transportation process supervision； safety supervision
0 引言
营运车辆运行范围广、时间长、货物众多，客流量和物流量巨大。近年，营运车辆重、特大交通事故频发，造成了严重的人员伤亡、财产损失及不良的社会影响，各级管理部门和相关企业针对预防营运车辆事故预防，采取了大量措施。由于道路交通事故存在多维外在因素的干扰，人工监管的方式难以把握影响营运车辆交通安全关键因素的机理和规律，更无法满足交通安全精细化管理的需求。
物联网技术可以在互联网基础上通过各种无线射频技术共享物体之间的信息，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等应用[1]。在营运车辆监管方面，可以根据不同功能需求对所有车辆的运行状态进行实时监管，提供综合服务，对提高监管系统的感知、通信和控制之间的交互效果显著。
本文从物联网的定义与关键技术入手，深入分析了在营运车辆安全监管方面的应用，在此基础上探讨了物联网技术的应用前景。
1 物联网
1.1 定义
物联网概念最初由MIT Auto-ID中心的Ashton教授于1999年研究RFIDr提出来，即：按约定协议，借助射频技术（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，将物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理[2]。2005年，物联网的概念被进行了较大扩展，不再只是基于RFID技术，可以借助传感器技术、纳米技术、智能终端等，实现任何时刻、任何地点、任何物体之间的互联。2009年，物联网研究策略图问世。物联网并非一个全新的概念，是一个对现有科技综合利用和发展方向的系统概括。
1.2 关键技术
1.2.1 物联网架构
总体上，物联网技术可以分为感知识别、网络构建及综合应用三个层面，如图1所示。
图1 物联网架构
感知识别层实现智能感知识别、信息自动处理和自动控制，通过通信模块将物体连接到网络层和应用层。感知识别层获取的信息在网络层进行处理和传输，网络管理中心和信息处理中心是存储、查询、分析和处理信息的物联网中枢。应用层基于软件和计算机技术，通过云计算实现对信息的存储、分析和处理，给出控制和决策，进行人机交互。
1.2.2 RFID技术
RFID（Radio Frequency Identification）即无线射频识别，是一种非接触式的自动识别技术，主要由读写器、电子标签和应用软件系统三部分组成。电子标签通过无线电波与读写设备进行数据交换，由读写器发出的射频脉冲提供能量。读写器将主机的读写命令传送到电子标签，再讲从主机发往电子标签的数据加密，将电子标签返回的数据解密传送至主机。应用软件系统则进行数据信息的存储管理、读写控制等。如图2所示。
[应用软件系统][控制模块][广播接口][天线] [数据
接收][数据
请求] [读写器] [指令][数据][电子标签] [指令][数据]
图2 RFID系统逻辑关系
在城市交通领域，RFID系统在公交射频卡、不停车收费、门禁管理系统、智能信号控制、交通路径诱导、智能停车场、公共自行车管理、电子车牌等方面中得到广泛应用。
1.2.3 DSRC和VPS技术
目前在汽车定位、通信及收费领域应用较多的是 DSRC（Dedicated Short Range Communication）和VPS（Vehicle Positioning System）技术。DSCR是一种微波技术，在智能交通领域主要提供车辆导航、调度、数据交换、实时检测和数据加密等服务；VPS是一种GPS+SM技术，在汽车导航、求助及语音通信方面有着较广泛的应用。 1.2.4 云计算
云计算是一种基于互联网的计算服务模型，云可以划分为云基础设施、云平台、云应用及云客户端四个层次。云计算中最关键的是虚拟化技术，即将硬件资源或操作系统虚拟化，为上层用户提供抽象计算平台，隐藏底层的物理实现。
交通信息云指的是一种交通信息采集、处理和应用的工作模式。采集高速信息网络上的各种信息，将交通系统控制融入到交通信息服务中。云计算可用于GPS系统、控制性路径诱导等，如图3所示。
图3 交通信息云计算与服务[3]
1.3 在城市交通中的应用方案
1.3.1 车辆与道路设施的互联
借助物联网，实现车辆与道路基础设施之间的信息交换，需要兼容传统车辆与现有交通信号设施。将无线数字传输模块植入交通信号系统及联网车辆，实现相互之间的信息传输，联网汽车的显示终端同时作为城市道路交通导航系统来使用。联网车辆的数字传输模块包含车辆ID信息，是通信、检测、收费及管理的依据。
1.3.2 车辆之间的互联互动
植入无线数字传输模块的车辆可以向周边车辆提供数字化信号灯信息、位置、车速等信息，以此作为接受信息车辆安全行驶的依据。联网车辆之间可以进行通话、广播。
2 基于物联网技术的营运车辆监管技术与系统
物联网技术在营运车辆的监管中有广泛的应用，包括管理系统、运行监控、安全检验、信息处理等方面。
2.1 智能车辆管理系统
基于物联网技术的智能车辆管理系统由基于射频技术的车辆识别模块、基于信息技术的车辆监控与管理模块组成。系统逻辑架构如图4所示。
图4 智能车辆管理系统
2.2 营运车辆运输过程监管
车辆运行检测传感网利用RFID车辆身份标识与信息载体技术构建，具有实时监控、车辆超速警告、行驶信息管理分析、行车线路优化决策四项功能，其管理中心为公安厅信息中心。车辆运输安全监测传感网主要为车辆运行提供实时路线指导，保证行车安全。
车辆应急报警系统则在车辆发生紧急情况时发挥作用。系统由车载应急报警终端和接警指挥中心组成，利用移动无线网络通信，系统架构如图5。车辆在行驶过程中发生危急情况，车载报警终端（图6）向接警指挥中心请求救援，接警指挥中心给出救援方案，并通过无线网络与救援力量进行信息传输。
图5 报警系统架构
2.3 营运车辆安全检验
营运车辆安全检验包括对车辆检测设备的自动控制、数据采集、数据处理等过程。软件体系以数据库技术为核心，各应用子系统通过数据库系统交换数据，通过标准的数据库接口在互补干扰的情况下实现数据互通互联。
图6 车载报警终端
系统自上而下分为物理设备、检测控制系统及中心管理系统三部分。物理设备层实现底层的信号处理、数据采集；检测控制系统实现数据分析计算、车辆检验业务流程，并通过通讯协议对各设备进行控制、获取检测数据；中心信息管理系统包含检测信息管理系统及支持系统运行的服务器等设备，实现对检测数据的汇总、分析和监控，管理检测标准与流程[4]，检测系统重要参数配置，通过数据库接口实现与检测控制系统的信息交互。
3 结束语
借助物联网技术中的RFID技术、DSRC技术以及云计算技术等，使营运车辆运行监管向更加智能化、高效化发展，车管部门对运营车辆的管理也实现了信息化和网络化，提高了车管工作效率与远程调度、信息服务的能力。本文介绍了物联网的关键技术及其相关应用，展现了物联网技术在营运车辆安全监管中良好的发展前景。今后的研究中，无人驾驶、车联网技术等还需进一步深入。
参考文献（References）：
[1] 宁焕生，徐群玉.全球物联网发展及中国物联网建设若干思
考[J].电子学报，2010.38（11）：2590-2599
[2] 刘强，崔莉，陈海明等.物联网关键技术与应用[J].计算机科学，
2010.37（6）：1-4，10
[3] 石建军，李晓莉.交通信息云计算及其应用研究[J].交通运输
系统工程与信息，2011.11（1）：179-184
[4] 林思，熊文华.重点营运车辆安全监管平台设计与实践[J].交
通信息与安全，2013.31（4）：35-39
