物联网、云计算,这些词也许都被大家听烦了,但是你了解车联网吗?可以想象,你等候的公交车几点来、有多少人、路况等信息都可以提前知道吗?或者说,你坐在舒适的轿车内,无需亲自查看,车内是否需要加油、发动机是否正常等参数都会显示在一个小显示屏上,你将行驶通过的大桥的老化程度、车流量等信息,也了如指掌。你甚至都不需要亲自操纵方向盘,车子会自己选择最佳的行驶路线,送你平安到家。这是科幻小说吗?绝对不是,在物联网、云计算等技术的帮助下,车联网也贴近人们的日常生活了!
那么,车子为什么要联网?车子怎么联网?车子联网之后呢?
想必每个人都有过堵车的经历,当上班迟到、接人迟到、送机迟到,你困在小小的轿车内,车内是和你一样一脸郁闷的司机,前后左右则是几个小时毫无动弹的车流大队。如何能够快速、便捷地出行,掌握实时交通动态、知晓拥堵情况就成为众望所归。于是,车联网应运而生。车联网是物联网的典型应用,利用车载电子传感装置,通过网络信息交换,对车辆和交通状况进行有效的智能监控,促进了汽车、交通和信息技术产业向更加现代化、网络化和智能化的方向发展。
更通俗地说,以前,我们人手一部手机,可以用来上网、知天下事、交四方友。而在不久的将来,你驾驶的车辆将会成为一步“手机”,车辆不再是独立的沉默个体,车辆之间既能沟通,也能感知外界环境。总而言之,在车联网时代,车辆会处理源源不断的数据,让你的出行更安全更便利,使生活更舒适。
那么,车子到底怎么联网?
“让车子联网”这件事说简单很简单,就像你打开手机,连上网络,就可以刷网页、看视频、玩游戏、与朋友们聊天,这件事只是看起来简单而已。手机电路板上的那些密密麻麻的元件、信息程序员日夜辛劳写出的程序代码,在你看不到的地方,有整个世界为你的便捷付出的辛劳。
车联网也是这样。简单的来说,首先利用各种传感器检测车辆状态参数并上传至车载终端,利用无线射频技术识别车辆上的电子标签,通过网络平台有效利用车辆所有属性信息,并根据需求不同,对车辆运行状态进行有效监管并提供综合服务。具体的核心技术有以下三种:
第一种:射频识别技术
射频识别源自于20世纪40年代的军方雷达项目,而如今被应用到了生活的各个方面。从概念上讲,射频识别类似于条形码技术。条形码技术将条形码信息依附在物品上,通过扫描枪对物品上的条形码进行扫描,从而获得物品的信息。而射频识别技术将射频识别标签依附在物品上,通过射频信号将标签中的信息读取到射频识别读取器中,从而获得物品的特有信息。
射频识别标签中可存储关于物品的各类信息;对于超市商品而言,可存储商品的名称、价格、质量、产地、类型等信息;而对于车辆来说,可存储车辆的类型、车辆注册地区、车主信息等。与条形码技术相比,射频识别技术的优势在于不要求识别方向和距离精度,射频识别阅读器能在一定范围内自动识别射频识别标签,并且在高速运动的情况下具有良好的识别成功率,且不像条形码容易产生形变和破损等问题而导致无法识别。同时,射频识别技术能同时识别多个标签,有效提高识别效率,不像条形码那样需要依次读取信息。
有了方便的射频识别技术,再配合传感器,你虽然身处车内,却像在车外一样自由,就像拿着手机和别人沟通,完美实现了车辆之间的互动,比如车主间聊天说地,促进感情,还能避免发生交通事故。
第二种:GPS系统
行驶在路上的车辆可不是静物,所以我们必须在宏观上进行监控。于是此刻需要向上看,在无垠的宇宙中,有日夜不息的卫星保卫着我们,这就是GPS系统。2000年,我国成功发射了“北斗双星导航系统”,并计划在2020年,将建成由5颗地球静止轨道卫星组网组成的全球卫星导航系统。
GPS系统由24颗均匀分布在高度为20200千米的6个轨道面内的卫星组成,运行周期为11小时58分钟,可发射L1和L2这两种频率信号。整个GPS系统可看成由空间部分、地面监控系统和用户接收机这三个主要部分组成。空间部分由21颗工作卫星和3颗备用在轨卫星组成,从仰角15度的天空中,至少能观察到4颗卫星,并能保持形成良好定位计算精度的几何图形,以实现全球精确连续导航与定位。
有了GPS系统,我们就可以时刻掌握自己的位置!而且还能知道他人的位置,以及前方是否堵车、是否出现交通事故等信息,这有利于随时调整路况,方便大家出行。
第三种:车载诊断系统
GPS系统可确定车辆的具体位置,车载诊断系统则能体贴周到的感知车辆的各种信息。当车子出现故障,如发动机转速、燃油压力、速度、进气温度、空燃比等参数出现异常时,可以及时告知车主甚至交管处。而更牛的是对驾驶员的驾驶行为的感知。你若疲劳驾驶的话,车子都会提醒你休息哦!
经研究发现,对驾驶员眼睛的识别就可以很准确地判断出是否在疲劳驾驶。首先是识别人眼,车内摄像头对采集到的人脸图像进行分析,发现眼睛部分的灰度值比其他部分更低,就可以通过求水平方向的平均灰度值,设置一个阈值,将低于阈值的部分认定为人眼区域。眼睛被识别后,再使用“动态模板匹配”方法来追踪眼睛。这样,下次你再握着方向盘犯困时,车子就自己安全地靠路边停下来了哦,因为驾驶安全永远都是第一位。
除了疲劳驾驶外,最常见的交通事故还包括在雨天时意外撞上路人,而解决方法也很简单,在车的前方装入一台红外摄像机,用来捕捉前方行人的影像。这依据的就是红外线立体成像技术,红外线根据温度,可很好的识别出人的轮廓,让车主在滂沱大雨等看不清道路的天气中,迅速而准确地识别出前方行人。
那么,该如何保证车联网的网络安全呢?
在车联网系统下,车子需要收集大量信息,如车与车、车与人、车与路之间的信息,无数信息被暴露在网络中,所以网络安全至关重要。最常见的信息危险如包括蠕虫在内的病毒、特洛伊木马、逻辑炸弹、“拒绝服务”攻击等恶意代码。其中,蠕虫具有主动攻击、行踪隐蔽、利用漏洞入侵、造成网络拥塞、降低系统性能、产生安全隐患、反复性和破坏性等特征。车联网的如此动态、大量信息非常容易受到这种攻击。单纯的抵制病毒却收效甚微,而聪明的网络安全研究人员灵光一闪,借鉴病毒学中的有益细菌、病毒抑制等抑制有害微生物的手段,提出了利用良性蠕虫对抗放置蠕虫的思路。
良性蠕虫是一种新型蠕虫,具有蠕虫的智能自主传播的特性,可以像蠕虫一样在有漏洞的节点上传播。但良性蠕虫不具有蠕虫的恶意破坏特性,也不对网络资源进行掠夺性蚕食,反而能够通过节点上的系统漏洞获得一定权限,修补未被恶性蠕虫病毒感染的节点的漏洞,从而进行免疫;查找已被恶性蠕虫病毒感染的节点,并清除恶性蠕虫的实体和进程,修补系统漏洞,修复注册表,最后能够根据设计命令,潜伏或自我销毁。除此以外,还有不断改进的多样技术以确保车联网的数据安全。
早在2010年,世博会上就展示了运用车联网技术的模型车,引得众人一片惊叹。而车联网如此便捷、舒适的交通方式还需要解决车载APP、传感器的更新,以及网络安全等问题,但是我们有理由相信随着科技的进步,车联网不再仅仅是一个在科幻小说中出现的话题,安全出行、便捷交通将不再是梦想。
好的,今天的非常科学到这里就要告一段落了。如果您想要了解更多的科普信息,可以搜索微信公众号“feichangkexue”来关注我们,或者通过新浪官方微博“经济之声非常科学”与我们节目组进行互动。主持人亚楠代表编辑制作感谢大家的收听,并诚邀您明天同一时间继续与我们相约《非常科学》。
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202003/P020200303459941585057.mp3 | 第100集 北京大兴机场 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202003/P020200302536619732805.mp3 | 第99集 无人机走向智能化 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202003/P020200302534141023714.mp3 | 第98集 坚持26年只为“勾勒”精准地球 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202003/P020200301496426819988.mp3 | 第97集 神奇的摩擦纳米发电机 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202003/P020200301492049432412.mp3 | 第96集 铁基超导的那些事儿 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200229524643442726.mp3 | 第95集 引领高温超导研究的铜基超导 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200229393298540422.mp3 | 第94集 用一个甲子的时光解密远古化石谜团 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200228413190201228.mp3 | 第93集 我国研究者在琥珀中的新发现 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200228399859811360.mp3 | 第92集 “科学号”科考船上的女首席 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200227480745502443.mp3 | 第91集 “科学号”科考船 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200227407744299723.mp3 | 第90集 二氧化钛很受欢迎吗? ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200226388432510792.mp3 | 第89集 师昌绪的材料科学研究之路 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200226385491983025.mp3 | 第88集 水立方中的科技亮点 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200225548232035190.mp3 | 第87集 “光”景无限好的LED通信 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200225543503546292.mp3 | 第86集 LED节能效果怎么样? ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200224343136328670.mp3 | 第85集 LED是如何发光的? ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200224324743535263.mp3 | 第84集 量子霍尔效应研究突破新技术 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200221690073545672.mp3 | 第83集 潘建伟和他的量子之梦 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200221687655827823.mp3 | 第82集 量子态传输 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200221685524094578.mp3 | 第81集 世界上第一个克隆猴子在中国出生 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200221670646598287.mp3 | 第80集 通讯时代5G技术的应用 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200221558951900719.mp3 | 第79集 光纤的发展故事 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200221555179467784.mp3 | 第78集 港珠澳大桥的海底隧道 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200220526596376126.mp3 | 第77集 港珠澳大桥背后的前期规划 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200220516747763802.mp3 | 第76集 当车子联网之后 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200219393550225852.mp3 | 第75集 我国机器人的发展现状 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200219389030041990.mp3 | 第74集 我国的火星探测之路(下) ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200218393473751756.mp3 | 第73集 我国的火星探测之路(上) ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200218383480410948.mp3 | 第72集 空间实验室获得的科研成果 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200217379994693295.mp3 | 第71集 天宫二号里的高科技装置 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200217376568576996.mp3 | 第70集 天宫二号成功发射 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200216368213503040.mp3 | 第69集 探空气球是什么? ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200216364166522759.mp3 | 第68集 北斗导航步入新时代 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200215414929060751.mp3 | 第67集 银河系列巨型计算机背后的故事 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200215406796777586.mp3 | 第66集 “天河”系列超级计算机(下) ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200214419058438666.mp3 | 第65集 “天河”系列超级计算机(上) ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200214406369929311.mp3 | 第64集 “中国氢弹之父”于敏的科研之路 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200213438359208968.mp3 | 第63集 可燃冰的成功试采 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200213404243516905.mp3 | 第62集 盐碱地里稻花香,荒摊整改变粮仓 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200212431601923937.mp3 | 第61集 中国“芯”,航天情 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200212426887979849.mp3 | 第60集 回望我国集成电路的发展 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200211699902197522.mp3 | 第59集 “悟空”的火眼金睛看到了什么? ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200211692656460659.mp3 | 第58集 双星会不会接吻? ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200210637155513582.mp3 | 第57集 “天眼”与脉冲星 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200210624493108756.mp3 | 第56集 “天眼”的建造历程 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200209400539586297.mp3 | 第55集 走向深蓝实现海洋人的梦想 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200209397026653574.mp3 | 第54集 神舟十号与天宫一号成功对接 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200208026738669550.mp3 | 第52集 长征六号的发动机有哪些新技术? ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200208022738049976.mp3 | 第51集 长征三号甲系列运载火箭 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200206698904241847.mp3 | 第50集 你了解民航飞机吗? ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200206696789708764.mp3 | 第49集 国产大飞机C919 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200206694617242242.mp3 | 第48集 超级高铁能够实现吗? ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200206681340566970.mp3 | 第47集 京沪高速铁路全线铺通 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200206664425372733.mp3 | 第46集 “和谐号”动车组背后的故事 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200206660367352132.mp3 | 第45集 背景辐射有害健康? ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200206656531912490.mp3 | 第44集 乘坐飞机,要担心宇宙射线辐射吗? ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200206652636900565.mp3 | 第43集 秦山核电站的建造 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200206650571121593.mp3 | 第42集 中国软件产业的发展与成长 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200206647463323767.mp3 | 第41集 软件产业前期发展 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200206643575654172.mp3 | 第40集 众志成城战胜非典疫情 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200206632692141774.mp3 | 第39集 互联网发展和网络强国战略 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200206627166742250.mp3 | 第38集 互联网+助力绿水青山 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200206621740278460.mp3 | 第37集 互联网+带来的改变 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200206584300122661.mp3 | 第36集 神奇的防水耐火纸 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200206579857816861.mp3 | 第35集 热敏纸的科学用途 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200206576834295084.mp3 | 第34集 璀璨黄金的新发现 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200206562699970332.mp3 | 第33集 茁壮成长的纳米材料 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200206534784736385.mp3 | 第32集 备受瞩目的纳米材料 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200206474886057610.mp3 | 第31集 新材料石墨烯 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200206427096496742.mp3 | 第30集 神奇的碳材料 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200206419168334252.mp3 | 第29集 潜力无限的新材料 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200206354760856441.mp3 | 第28集 南水北调背后的智慧 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200205806278050718.mp3 | 第27集 超级杂交稻飘香世界 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200205803768051143.mp3 | 第26集 探索水稻高产的分子奥秘 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200205697501777369.mp3 | 第25集 中国制造业的历史变迁 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200205689839492496.mp3 | 第24集 癌症与致癌蛋白新机制 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200205687334833410.mp3 | 第23集 水电站周围的生态环境 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200205683716519575.mp3 | 第22集 三峡工程中的水电科技 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200205669230370408.mp3 | 第21集 三峡大坝背后的故事 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200205665601363974.mp3 | 第20集 三峡大坝的前期工程 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200205663222276489.mp3 | 第19集 国家天文台在京成立 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200205532589528341.mp3 | 第18集 天文学的摇篮 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200205528954221307.mp3 | 第17集 高性能计算机从跟跑到领跑 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200205525919480770.mp3 | 第16集 当科技走进“水立方” ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200205522276366931.mp3 | 第15集 当科技走进“鸟巢” ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200205520426411075.mp3 | 第14集 汶川地震救援工作中的科技应用 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200205519639206532.mp3 | 第13集 中国“抗虫棉”之父郭三堆 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200205518500359255.mp3 | 第12集 水电建设的丰硕成果 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200205514754753758.mp3 | 第11集 二滩水电站建设背后的科技精神 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200205513921465680.mp3 | 第10集 数据背后的水电发展速度 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200205513353252624.mp3 | 第9集 横卧云空的钢铁长虹 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200205512455305854.mp3 | 第8集 穿行在世界屋脊上的青藏铁路 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200205404678688984.mp3 | 第7集 中国铁路的巨大变迁 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200204610107975860.mp3 | 第5集 搏击长空的中国民航 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200204603780814799.mp3 | 第4集 嫦娥奔月 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200204594486325627.mp3 | 第3集 遨游太空 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200201683297926217.mp3 | 第2集 飞天 ![]() |
| /zgszkjg/videos/sounds/xkxzj/202002/P020200201682975669677.mp3 | 第1集 腾飞的中国 ![]() |