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浅析主动式电子车牌对实现车联网的作用

木马童年 2018-9-15 17:10 7 0

  一、车联网难题及认识根源  目前我国车联网建设存在不少问题,概括讲是对其技术、市场、标准、商业模式以及这些问题的根源与解决途径,业界均缺乏深入的研究和认识,由此造成蜂拥而上却找不到目标的乱象。   ...

  一、车联网难题及认识根源

  目前我国车联网建设存在不少问题,概括讲是对其技术、市场、标准、商业模式以及这些问题的根源与解决途径,业界均缺乏深入的研究和认识,由此造成蜂拥而上却找不到目标的乱象。

  纵观林林总总的所谓车联网建设,充其量不过是侧重服务性质的各自为政的局域网,而国家期望通过全国网络化管理来解决日益严重的交通难题和各类涉车违法犯罪问题却始终无法达到预期目的。

  至于问题的根源,有人认为在于“多头管理,缺乏统一规划”。其实这并非问题的根源。如西方国家很早就有了统一管理和统一规划(如美国政府2004年即出台的VII(车路一体化)计划等),但多年来它们的车联网难题同样没有根本解决。

  我们认为,目前车联网领域的所有难题,根源在于对车联网概念的理解存在方向性、原则性偏差。

  2010年4期《物联网世界》曾经介绍过一种新技术:“主动式电子车牌(董文明、董光明:《主动式电子车牌——打开车联网的钥匙》)”,下面我们想就车联网建设存在的问题,以及主动式电子车牌在解决这些问题中的作用做一些分析。

  (1)目前对车联网性质的模糊认识
  有人认为车联网无严格定义,认为它只是以汽车为节点的通信网络系统。也有人把车联网理解为车载通信、卫星导航等服务系统。这种观点只看到事物的表象而没有看到本质,是当前车联网乱象和一系列难题的主要原因。
  
  这种观点实质是混肴了车联网、互联网、车载通信系统三者的区别,于是凡与网络和车载通信沾边的事物都成了车联网。正如人们所说,“车联网是个筐,什么都往里装”。但是对于车联网的本质属性,反而似盲人摸象,雾里看花。

  (2)对车联网认识失误的严重后果

  由于认识偏差,便造成了如下后果:第一,偏离了车联网的工作目标和战略方向,即找不到正确的研究方向、技术路线、技术标准和商业模式,虽然表面看似热闹,但却没有什么实际效益。

  第二,导致车联网建设实践的盲目性——名义是发展车联网,实质是发展交通领域的互联网或车载通信。而对长期困扰我们的各类交通难题,如交通拥堵、动态车辆身份识别和实时管理、以及国家物联网建设等重大问题则找不到根本的解决办法,

  二、以物联网概念为指导认识车联网

  任何科学的事物都有严格的定义。车联网作为新一代网络,并非没有严格的定义。实际上我国对车联网概念早已有清晰的原则性表述——温家宝总理2010年《政府工作报告》关于物联网的名词解释,早已为车联网的定义指明了方向。

  《政府工作报告》关于物联网的解释是:“物联网是指通过信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它是在互联网基础上延伸和扩展的网络”。

  根据《政府工作报告》关于物联网的定义,车联网的定义可以这样概括:车联网是物联网在交通管理领域的具体应用。具体说,它是指通过信息传感设备,按照约定的协议,把所有车辆与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。也就是说,车联网是涵盖所有动态车辆的一个周密的管理系统。而不是自由联盟,可以随便参加或退出。离开这一点,所谓车联网就只是一盘散沙,对解决交通难题就没有任何意义。

  可见,并非只要与车辆联网、通信就是车联网。车联网有其特定的含义,只有符合物联网本质的网络系统才是车联网,其技术方法与工作目标都不同于互联网或一般车载通信系统——它是互联网的延伸和扩展,其基本特征是车载终端采用信息传感设备(是感知层),属于新一代网络物联网范畴。

  具体说,车联网定义主要包括以下3方面内容:

  (1)车联网的本质特征是车载终端具备感知功能

  正确认识车联网,关键在正确理解传感,以及正确理解它与传输、感知的关系。目前对车联网的认识失误,是将车联网、互联网、车载通信系统三者混为一谈,这种观点混肴了“传输”与“传感”、“感知”与“被感知”的区别。

  众所周知,物联网的终端设备是传感装置,所以也叫传感网。所谓传感,包括信息的传输与感知两方面。目前人们注意力多在传输,而对“感知”尚缺乏足够的认识。所谓感知,就是指对管理对象及管理过程进行监测、认知和执行的一个智能化管理过程。这是物联网与互联网及一般通信系统的本质区别。须知没有感知就没有信息传感装置,也就没有物联网。
由物联网的本质特征我们可以得知:车联网的本质特征是车载终端应具备感知功能。具体说就是指对车辆管理过程的感知,即能够主动监测、判断、评估车辆管理的全过程及效果,并自动采取针对性措施予以解决。

  换句话说,所谓车载终端具备感知功能,就是直接具备车辆管理功能,是一个主动监测和主动管理车辆的车载技术系统,其任务就是把所有车辆与互联网连接起来,进行信息交换和实时管理,实现智能交通“车路一体化”。
  
  所谓所有车辆,包括所有地点的所有动态车辆。即,车辆只要参与国家道路交通,无论它在哪里都应纳入车联网系统——尽管这需要一个过程,但这毕竟是方向。所谓信息交换,包括车与路、车与车、车与交通管理机构之间等多方面的信息双向交换和通信。

  (2)车联网的目的是实现对任何参与交通车辆的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理

  车联网的实质就是实现“车路一体化”的信息整合和实时管理,即集成车辆与道路交通的所有相关信息(特别是车路协同、车车协调方面的实时信息),将其整合为一个有机整体,实时进行科学管理及相关服务。

  然而众所周知的事实是:并非所有的车辆都愿意被管理。但车联网是车路协同、车车协调、有机配合的社会化管理系统,在这个系统中,任何车辆的行为都不是孤立的,都关系到管理系统整体的有效性、关系到交通整体的安全与效率。所以,只有完善动态车辆管理,确保任何车辆在任何地点、任何情况下都不能脱离有效监管,才能落实车联网管理目标。为此,不仅要加强路面监控(但这只是事后补救措施,不能根本解决问题),更要从源头完善动态车辆管理。让车载终端具备感知功能——成为主动监测、主动管理的技术系统,这才是解决问题的治本方法。

  互联网以及现有的车载通信系统为什么不能实现车联网的目标?从根本上讲,就是因为它们主要是用于提供服务而非实现管理,因此不能根本解决动态车辆管理难题。即,它们不能保证对任何车辆(特别是非法车辆及不够自觉的车辆)及管理过程的全方位的可靠有效的实时监督管理。

  (3)车联网的核心是交通网络化信息化管理

  车联网虽然具备强大的信息服务功能,但从根本上看,它属于交通和车辆管理范畴,国家公安和交通管理机构应该是车联网建设与管理的关键和主角。产业部门总体看是配角,它应当根据交通管理的需求提供必要的技术支撑。而目前产业界热炒的所谓车联网,则鱼龙混杂,大量技术只注重服务方面的需求,如定位、导航、救援、通讯、娱乐等、远远偏离了国家智能交通“实时管理、集成联动”的工作目标和实际需求。

  实际上车联网与目前所有的交通管理方式都不同,它是国家交通管理的目标、方法、效果、效率的根本性变革。

  总之,车联网与互联网以及车载通信系统看似技术手段相同,但其技术领域和工作目标却有着本质的区别,不可混为一谈。

  三、目前制约车联网建设的主要技术因素

  目前制约车联网建设的主要技术因素不在道路检测设备而在于车载管理工具,即车牌功能不完善。原因如下:

  (1)车联网的车载终端应当是车辆管理工具
  车联网的本质属性既然是车辆的网络化信息化管理,那么这个性质就决定了其车载终端只能是车辆管理工具,即车牌。这是因为,交通管理是法规性管理,需要法规性的管理工具。其它车载终端不论功能多么强大,都属于商业化推广的商品而非用于交通管理和车辆管理的工具,实践中它们也不可能普及到所有车辆。

  (2)目前的电子车牌、车载终端普遍不具备感知功能
  车联网的定义又说明,车载终端应当具备感知功能。而目前所见的形形色色的电子车牌,如RFID(也可称作“一代电子车牌”)或车载智能手机等仅具有被感知功能,而且它们不具备或不完全具备双向信息沟通的功能,以及与管理机关计算机实时联网的功能,显然,依靠它们绝不可能实现车联网。
  
  至于国内外其它车载计算机系统和通信系统,虽然也具备计算机联网或信息交换等功能,却不具备对车辆动态身份的感知或管理功能,更重要的是它们只用于商业化普及并多属为车主服务的性质,充其量只能算各自为政的“商用局域网”,并且可以人为的自行脱离网络,显然,依靠它们也绝不可能实现车联网。

  四、主动式电子车牌是实现车联网的正确途径

  主动式电子车牌也可称作“二代电子车牌”,它是一个以微电脑为核心,以无线通信、信息显示和车辆管理(感知)技术为基础的车载技术装置,其设计思想是让车牌具备直接管理车辆的功能。简单讲就是在车内安装具有身份自检功能和双向通讯模块的微电脑,以及具有色光显示功能的电子车牌(标签),再根据需要在车架或发动机上另装防伪芯片,也就是说,主动式电子车牌是让车载计算机、通讯器、防伪器、显示器互相认证,将车辆连接成一个不可分割的信息体,它既是牌照,更是一个主动管理车辆的智能化“车载电子警察”。它将从源头上解决车辆身份的防伪和动态身份鉴识,更重要的一点是:它将车辆身份管理与道路信息管理有机融合,能确保道路实时信息采集和车辆实时管理的可靠和简便,能完成管理系统和所有车辆间“无处不在的无缝链接”,为交通管理提供了一把钥匙,从而使我国车联网的大门轰然洞开。

  这个设计思想突破了以往车牌(包括RFID)只是一个信源系统、只能“被识别”的百年不变的思维模式,使车牌成为名符其实的车辆管理工具。

  这是车牌设计思想的革命性变革,使主动式电子车牌从本质上远远优于RFID“一代电子车牌”,因此也可称其为“二代电子车牌”——它不仅具备计算机联网、双向通信、直观鉴识等信息传播功能,而且具备了对车辆管理全过程的感知(监测、认识、管理)功能。这完全符合物联网的本质特征,与国内外现有车辆管理方法和管理工具相比,其效率、功能、管理成本均有显著和无可比拟的优势,所以,它是唯一适应车联网的车辆管理工具或车载终端。

  再从技术层面考察,由于它本身是计算机系统,所以在能够预见的将来,都没有任何技术能够超越它。

  五、主动式电子车牌的意义

  车联网已被制定为国家战略目标,现有互联网与车载通信技术也为它奠定了坚实的技术基础。因此,由互联网和车载通信系统向车联网迈进,只是一步之遥。

  要之,我们应以温家宝总理2010年《政府工作报告》关于物联网的定义为指导,紧紧抓住物联网“感知”和“管理”这两个本质特征,正确认识车联网,以及它与互联网和其它车载通信系统的联系与区别,就能明白“二代电子车牌”是解决车联网的关键,就能很快实现车联网的跨越式突破。

  在车联网和智能交通建设中,发达国家看似一直走在前头。但实际上它们并没有质的突破——至今没有找到实现车联网的正确途径。

  主动式电子车牌抓住感知和管理这两个本质,其核心技术在我国拥有完全自主知识产权。依靠它,我国就能领先于世界各国率先实现车联网和交通管理的跨越式突破,就能在新一代网络和智能交通建设的国际竞争中后来居上。否则,就会失去跨越式赶超发达国家的历史机遇。

  对于企业来说,抓住这项技术,就有希望成为我国车联网行业的领头羊。所以,主动式电子车牌的推广普及是大势所趋。

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