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無線智能自組織網路關鍵技術

發布時間: 2023-05-16 04:30:19

Ⅰ 無線感測器網路的特點及關鍵技術

無線感測器網路的特點及關鍵技術

無線感測器網路被普遍認為是二十一世紀最重要的技術之一,是目前計算機網路、無線通信和微電子技術等領域的研究熱點。下面我為大家搜索整理了關於無線感測器網路的特點及關鍵技術,歡迎參考閱讀!

一、無線感測器網路的特點

與其他類型的無線網路相比,感測器網路有著鮮明的特徵。其主要特點可以歸納如下:

(一)感測器節點能量有限。當前感測器通常由內置的電池提供能量,由於體積受限,因而其攜帶的能量非常有限。如何使感測器節點有限的能量得到高效的利用,延長網路生存周期,這是感測器網路面臨的首要挑戰。

(二)通信能力有限。無線通信消耗的能量與通信距離的關系為E=kdn。其中,參數n的取值為2≤n≤4,n的取值與許多因素有關。但是不管n具體的取值,n的取值范圍一旦確定,就表明,無線通信的能耗是隨著距離的增加而更加急劇地增加的。因此,在滿足網路連通性的要求下,應盡量採用多跳通信,減少單跳通信的距離。通常,感測器節點的通信范圍在100m內。

(三)計算、存儲和有限。一方面為了滿足部署的要求,感測器節點往往體積小;另一方面出於成本控制的目的`,節點的價格低廉。這些因素限制了節點的硬體資源,從而影響到它的計算、存儲和通信能力。

(四)節點數量多,密度高,覆蓋面積廣。為了能夠全面准確的監測目標,往往會將成千上萬的感測器節點部署在地理面積很大的區域內,而且節點密度會比較大,甚至在一些小范圍內採用密集部署的方式。這樣的部署方式,可以讓網路獲得全面的數據,提高信息的可靠性和准確性。

(五)自組織。感測器網路部署的區域往往沒有基礎設施,需要依靠感測器節點協同工作,以自組織的方式進行網路的配置和管理。

(六)拓撲結構動態變化。感測器網路的拓撲結構通常是動態變化的,例如部分節點故障或電量耗盡退出網路,有新的節點被部署並加入網路,為節約能量節點在工作和休眠狀態間進行切換,周圍環境的改變造成了無線通信鏈路的變化,以及感測器節點的移動等都會導致感測器網路拓撲結構發生變化。

(七)感知數據量巨大。感測器網路節點部署范圍大、數量多,且網路中的每個感測器通常都產生較大的流式數據並具有實時性,因此網路中往往存在數量巨大的實時數據流。受感測器節點計算、存儲和帶寬等資源的限制,需要有效的分布式數據流管理、查詢、分析和挖掘方法來對這些數據流進行處理。

(八)以數據為中心。對於感測器網路的用戶而言,他們感興趣的是獲取關於特定監測目標的真實可靠的數據。在使用感測器網路時,用戶直接使用其關注的事件作為任務提交給網路,而不是去訪問具有某個或某些地址標識的節點。感測器網路中的查詢、感知、傳輸都是以數據為中心展開的。

(九)感測器節點容易失效。由於感測器網路應用環境的特殊性以及能量等資源受限的原因,感測器節點失效(如電池能量耗盡等)的概率遠大於傳統無線網路節點。因此,需要研究如何提高數據的生存能力、增強網路的健壯性和容錯性以保證部分感測器節點的損壞不會影響到全局任務的完成。此外,對於部署在事故和自然災害易發區域的無線感測器網路,還需要進一步研究當事故和災害導致大部分感測器節點失效時如何最大限度地將網路中的數據保存下來,以提供給災害救援和事故原因分析等使用。

二、關鍵技術

無線感測器網路作為當今信息領域的研究熱點,設計多學科交叉的研究領域,有非常多的關鍵技術有待研究和發現,下面列舉若干。

(一)網路拓撲控制。通過拓撲控制自動生成良好的拓撲結構,能夠提高路由協議和MAC協議的效率,可為數據融合、時間同步和目標定位等多方面奠定基礎,有利於節省能量,延長網路生存周期。所以拓撲控制是無線感測器網路研究的核心技術之一。目前,拓撲控制主要研究的問題是在滿足網路連通度的前提下,通過功率控制或骨幹網節點的選擇,剔除節點之間不必要的通信鏈路,生成一個高效的數據轉發網路拓撲結構。

(二)介質訪問控制(MAC)協議。在無線感測器網路中,MAC協議決定無線信道的使用方式,在感測器節點之間分配有限的無線通信資源,用來構建感測器網路系統的底層基礎結構。MAC協議處於感測器網路協議的底層部分,對感測器網路的性能有較大影響,是保證無線感測器網路高效通信的關鍵網路協議之一。感測器網路的強大功能是由眾多節點協作實現的。多點通信在局部范圍需要MAC協議協調其間的無線信道分配,在整個網路范圍內需要路由協議選擇通信路徑。

在設計MAC協議時,需要著重考慮以下幾個方面:

(1)節省能量。感測器網路的節點一般是以干電池、紐扣電池等提供能量,能量有限。

(2)可擴展性。無線感測器網路的拓撲結構具有動態性。所以MAC協議也應具有可擴展性,以適應這種動態變化的拓撲結構。

(3)網路效率。網路效率包括網路的公平性、實時性、網路吞吐量以及帶寬利用率等。

(三)路由協議。感測器網路路由協議的主要任務是在感測器節點和Sink節點之間建立路由以可靠地傳遞數據。由於感測器網路與具體應用之間存在較高的相關性,要設計一種通用的、能滿足各種應用需求的路由協議是困難的,因而人們研究並提出了許多路由方案。

(四)定位技術。位置信息是感測器節點採集數據中不可或缺的一部分,沒有位置信息的監測消息可能毫無意義。節點定位是確定感測器的每個節點的相對位置或絕對位置。節點定位分為集中定位方式和分布定位方式。定位機制也必須要滿足自組織性,魯棒性,能量高效和分布式計算等要求。

(五)數據融合。感測器網路為了有效的節省能量,可以在感測器節點收集數據的過程中,利用本地計算和存儲能力將數據進行融合,取出冗餘信息,從而達到節省能量的目的。

(六)安全技術。安全問題是無線感測器網路的重要問題。由於採用的是無線傳輸信道,網路存在偷聽、惡意路由、消息篡改等安全問題。同時,網路的有限能量和有限處理、存儲能力兩個特點使安全問題的解決更加復雜化了。

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什麼是自組織網路自組織網路有哪些特點

移動自組織網路是一種移動通信和計算機網路相結合的網路,是移動計算機網路的一種,用戶終端可以在網內隨意移動而保持通信。移動自組織網路能夠利用移動終端的路由轉發功能,在無基礎設施的情況下進行通信,從而彌補了無網路通信基礎設施可使用的缺陷。自組網技術為計算機支持的協同工作系統提供了一種解決途徑,主要特點有:
網路拓撲結構動態變化
在移動自組織網路中,由於用戶終端的隨機移動、節點的隨時開機和關機、無線發信裝置發送功率的變化、無線信道間的相互干擾以及地形等綜合因素的影響,移動終端間通過無線信道形成的網路拓撲結構隨時可能發生變化,而且變化的方式和速度都是不可預測的。
自組織無中心網路
移動自組織網路沒有嚴格的控制中心,所有節點的地位是平等的,是一種對等式網路。節點能夠隨時加入和離開網路,任何節點的故障都不會影響整個網路的運行,具有很強的抗毀性。
多跳網路
由於移動終端的發射功率和覆蓋范圍有限,當終端要與覆蓋范圍之外的終端進行通信時,需要利用中間節點進行轉發。
值得注意的是,與一般網路中的多跳不同,無線自組網中的多跳路由是由普通節點共同協作完成的,而不是由專門的路由設備完成的。
無線傳輸帶寬有限
無線信道本身的物理特性決定了移動自組織網路的帶寬比有線信道要低很多,而競爭共享無線信道產生的碰撞、信號衰減、噪音干擾及信道干擾等因素使得移動終端的實際帶寬遠遠小於理論值。
移動終端的局限性
自組織網路中的移動終端(如筆記本電腦、手機等)具有靈巧、輕便、移動性好等優點,但同時其電源有限、內存小、CPU性能低等限制,使得我們在開發應用程序時,需要考慮這些因素。

Ⅲ 無線Mesh網路技術及其應用

無線 Mesh 網路是無線區域網和移動自組織網路相結合的產物,是一種全新的網路架構.它是下一代無線網路的關鍵技術之一, 近幾年得到了人們的廣泛關注和快速發展。為了以低成本的代價實現無處不在的高速 Internet,新一代無線
Mesh 網路的發展勢在必行。 新一代無線 Mesh 網路旨在能夠提供高性能和高可靠性的服務。簡要描述了無線 Mesh 網路技術原理、網路架構和協議,分析了其優勢,對未來的應用前景進行了展望。

近幾年無線網路有著突飛猛進的發展,針對不同的應用及需求涌現出了許多新的無線通信技術及標准,而無線網狀網就是其中一項倍受人們關注的新技納余術。WMN 是一種新組網技術,即網狀網路。其拓撲結構是動態的,具有自組織、自癒合的功能即不需要人為干預就可以自動組成網路,且每個終端可以自由的加入或退出。在信息傳遞的時候通過多跳的方式將信息不斷地轉發直到目的終端。如果運用該技術來對無線感測器、Wi-Fi(Wireless Fidelity)、WiMAX(worldwide inter-operability for microwave access)等技術進行組網,就可以延伸它們的應用范圍、強化它們的功能,從而組成無線感測器網路、提高無線友鏈區域網的覆蓋范圍、組建城域網。也因為其廣闊的應用前景,從而被人們越來越關注並應用到生活與工作中。

無線 Mesh 網是低功率的多級跳點(multihop)系統,它們處理消息的方式是把信息包從一個節點傳遞到另一個節點,直到信息包到達目的地。點到點網路節點過濾掉所有信息包,只留下自己的信息包,與此不同的是,網狀網節點接收要傳給其它節點的信息包,並把它們再次傳送出去。每個無線 Mesh 網路的節點可以作為接入終端,也可具有路由和信息轉發功能,具有極高的組網自由度。無線 Mesh網路運行方式很象因
特網,並提供從源頭到目的地的多條冗餘通信路徑。如果一條
路徑由於硬體故障或干擾而停止工作,網狀網會自動改變信
息包的路由,使它們穿過一條替代路徑。

WMNs 的節點有 2 種類型:路由器或客戶機,其中組成網路骨乾的路由器移動性很小,他們提供網狀網與其他網路(如
Internet、蜂窩網、IEEE802、感測網)連接的網關和路橋功能;客戶機可以是靜止或移動的,客戶機間可自己組網或與網狀網的路由器共同組網。

無線多跳。通過降低無線節點的發射功率,實現了節點間的多跳傳輸,既可有效降低節點能耗,又降低了節點間的干擾,提高了無線信道的空間復用度,從而提高了網路的容量。

自組織、自修復能力。無線網狀網組網方式靈活、易於配置、可自我修復、節點呈網狀分布,網路擴展性很強,可實現多點到多點的無線通信。
移動性。取決於節點的類型,要求路由節點移動性最小,客戶機節點可靈活移動。

接入方式。靈活多樣,可分別與 Internet、蜂窩網、感測網等共同組網。

能耗方式。通常對路由節點的耗能沒有嚴格的限制,而對客戶機節點通常要求執行功率有效的協議。

兼容性與互操作性。與現存的無線網路兼容良好,互操作性強。

從另一角度看 WMN 拓樸和架構分析,它吸收了星型與網狀兩種網路的優點,是對兩者的一種無縫融合。而這種融合是通過在網路節點上執行 WMR(Wireless Mesh Routing)協議來完成的(見圖 1)。

從圖 1 中可以看出,為提供多次反射無線路由功能,在接入點和移動節點都執行 WMR 路由協議。同時為實現與 IP 的兼容,WMR 被作為一中間層協議放置在 MAC 層和IP 層之間,從而在不需要對其他協議層做太大改動的情況下便可以很好地執行 WMR 協議。這樣就使得 WMR 能夠較好地與現有多數應用(包括以 802.11x 代表的無線標准)兼容。

WMN 與傳統無線網路相洞告滾比有許多優勢

(1)可靠性大大增強

WMN 採用的網格拓撲結構避免了點對多點星型結構,如 802.11WLAN 和蜂窩網等由於集中控制方式而出現的業務匯聚、中心網路擁塞以及干擾、單點故障,從而帶來額外可靠性保證成本投資。

(2)具有沖突保護機制

WMN 可對產生碰撞的鏈路進行標識同時可選鏈路與本身鏈路之間的夾角為鈍角,減輕了鏈路間的干擾。

(3)簡化鏈路設計

WMN 通常需要較短的無線鏈路長度,這樣降低了天線的成本(傳輸距離與性能),另一方面,降低了發射功率,也將隨之降低不同系統射頻信號間的干擾和系統自干擾,最終簡化了無線鏈路設計。

(4)網路的覆蓋范圍增大

由於 WR 與 IAP 的引入,終端用戶可以在任何地點接入網路或與其他的節點聯系,與傳統的網路相比接入點的范圍大大的增強,而且頻譜的利用率提高,系統的容量增大。

(5)組網靈活、維護方便

由於 WMN 網路本身的組網特點,只要在需要的地方加上 WR 等少量的無線設備,即可與已有的設施組成無線的寬頻接入網。WMN 網路的路由選擇特性使鏈路中斷或局部擴容和升級不影響整個網路運行,因此提高了網路的柔韌性和可行性,和傳統網路相比功能更強大、更完善。

Mesh 網路在家庭、企業和公共場所等諸多領域都具有廣闊的應用前景。

(1)家庭

無線 Mesh 網路的一個重要用處就是用於建立家庭無線網路。家庭式無線 Mesh 網路可以連接台式 PC 機、筆記本電腦、HDTV、DVD 播放器、游戲控制台,以及其他各種消費類電子設備,而不需要復雜的布線和安裝過程。在家庭無線 Mesh 網路中,各種家用電器既是網上的用戶,也作為網路基礎設施的組成部分為其他設備提供接入服務。當家用電器增多時,這種組網方式可以提供更多的容量和更大的覆蓋范圍。無線 Mesh 網路在家庭應用中的另外一個好處是它能夠支持帶寬高度集中的應用,如高清晰度視頻等。

(2)企業

目前,企業的無線通信系統大都採用傳統的蜂窩電話式無線鏈路,為用戶提供點到點和點到多點傳輸。無線 Mesh 網路則不同,它允許網路用戶共享帶寬,消除了目前單跳網路的瓶頸,並且能夠實現網路負載的動態平衡。在無線 Mesh 網路中增加或調整 AP 也比有線 AP 更容易、配置更靈活、安裝和使用成本更低。尤其是對於那些需要經常移動接入點的企業,無線 Mesh 網路的多跳結構和配置靈活將非常有利於網路拓樸結構的調整和升級。

(3)學校

校園無線網路與大型企業非常類似,但也有自己的不同特點。一是校園 WLAN 的規模大,不僅地域范圍大,用戶多,而且通信量也大,因為與一般企業用戶相比學生會更多地使用多媒體;二是網路覆蓋的要求高,網路必須能夠實現室內、室外、禮堂、宿舍、圖書館和公共場所等之間的無縫漫遊;三是負載平衡非常重要,由於學生經常要集中活動,當學生同時在某個位置使用網路時,就可能發生通信擁塞現象。

解決這些問題的傳統作法是在室內高密度地安裝 AP,而在室外安裝的 AP 數量則很少。但由於校園網的用戶需求變化較大,有可能經常需要增加新的 AP 或調整 AP 的部署位置, 這會帶來很大的成本增加。而使用無線 Mesh 網路方式組網,不僅易於實現網路的結構升級和調整,而且能夠實現室外和室內之間的無縫漫遊。

(4)醫院

無線 Mesh 網路還為像醫院這樣的公共場所提供了一種理想的聯網方案。由於醫院建築物的構造密集而又復雜,一些區域還要防止電磁輻射,因此是安裝無線網路難度最大的領域之一。醫院的網路存在布線比較困難和對網路的健壯性要求很高的特點。採用無線 Mesh 組網則是解決這些問題的理想方案。如果要對醫院無線網路拓撲進行調整,只需要移動現有的 Mesh 節點的位置或安裝新的 Mesh 節點就可以了,過程非常簡單,安裝新的 Mesh 節點也非常方便。而無線 Mesh 的健壯性和高帶寬也使它更適合於在醫院中部署。

(5)旅遊休閑場所

無線 Mesh 網路非常適合於在那些地理位置偏遠布線困難或經濟上不合算,而又需要為用戶提供寬頻無線 Internet 訪問的地方,如旅遊場所、度假村、汽車旅館等。無線 Mesh 網路能夠以最低的成本為這些場所提供寬頻服務。

(6)快速部署和臨時安裝

對於那些需要快速部署或臨時安裝的地方,如展覽會、交易會或災難救援等,無線 Mesh 網路無疑是最經濟有效的組網方法。比如,如果需要臨時在某個地方開幾天會議或辦幾天展覽,使用無線 Mesh 網路來組網可以將成本降到最低。

WMN 不僅在家庭、企業和公共場所等諸多領域都具有廣闊的應用前景,在其他方面如結合數據、圖像採集模塊可以對目標對象進行監控或數據採集,並廣泛應用到環境檢測、工業、交通等等領域。隨著其他技術的不斷更新完善,WMN 更好的與之相融合、互補從而能夠揚長避短發揮出各自的優勢。

Ⅳ 物聯網的關鍵技術

物聯網的關鍵技術主要包括:無線感測器網路、ZigBee、M2M技術、RFID技術、NFC技術、低能耗藍牙技術。

1、無線感測器網路:無線感測器網路(Wireless Sensor Networks,WSN)是一種分布式感測網路,它的末梢是可以感知和檢查外部世界的感測器。

WSN中的感測器通過無線方式通信,因此網路設置靈活,設備位置可以隨時更改,還可以跟互聯網進行有線或無線方式的連接。通過無線通信方式形成的一個多跳自組織網路。

2、ZigBee:ZigBee,也稱紫蜂,是一種低速短距離傳輸的無線網上協議,底層是採用IEEE 802.15.4標准規范的媒體訪問層與物理層。主要特色有低速、低耗電、低成本、支持大量網上節點、支持多種網上拓撲、低復雜度、快速、可靠、安全。

3、M2M技術:M2M全稱Machine to Machine,是指數據從一台終端傳送到另一台終端,也就是機器與機器的對話。

M2M應用系統構成有智能化機器、M2M硬體、通信網路、中間件。M2M應用領域有、家庭應用領域、工業應用領域、零售和支付領域、物流運輸行業、醫療行業。

4、RFID技術:無線射頻識別即射頻識別技術(Radio Frequency Identification,RFID),是自動識別技術的一種,通過無線射頻方式進行非接觸雙向數據通信。

利用無線射頻方式對記錄媒體(電子首察標簽或射頻卡)進行讀寫,從而達到識別目標和數據交換的目的,其被認為是21世紀最具發展潛力的信息技術之一。

5、NFC技術:NFC英文全稱Near Field Communication,近距離無線通信。與RFID一樣,NFC信息者數茄也是通過頻譜中無線頻率部分的電磁感應耦合方式傳遞,但兩者之間還是存在很大的區別。

首先,NFC是一種提供輕松、安全、迅速的通信的無線連接技術,其傳輸范圍比RFID小,RFID的傳輸范圍可以達到幾米、甚至幾十米,但由於NFC採取了獨特的信號衰減技術,相對於RFID來說NFC具有距離近、帶寬高、能耗低等特點。

其次,NFC與現有非接觸智能卡技術兼容,已經成為得到越來越多主要廠商支持的正式標准。

6、低能耗藍牙技術:藍牙低能耗(Bluetooth Low Energy,或稱Bluetooth LE、BLE,舊商標Bluetooth Smart)也稱低功耗藍牙,是藍牙技術聯盟設計和銷售的一種個人區域網技術,旨在用於醫療保健、畢仿運動健身、信標、安防、家庭娛樂等領域的新興應用。

相較經典藍牙,低功耗藍牙旨在保持同等通信范圍的同時顯著降低功耗和成本。

Ⅳ ZigBee是什麼意思

Zigbee,在中國被譯為"紫蜂",它與藍牙相類似,是一種新興的短距離無線技術。

Zigbee是IEEE802。15。4協議的代名詞。根據這個協議規定的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。

這一名稱來源於蜜蜂的八字舞,由於蜜蜂(bee)是靠飛翔和「嗡嗡」(zig)地抖動翅膀的「舞蹈」來與同伴傳遞花粉所在方位信息,也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構成了群體中的通信網路。

其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率、低成本。主要適合用於自動控制和遠程式控制制領域,可以嵌入各種設備。簡而言之,ZigBee就是一種便宜的,低功耗的近距離無線組網通訊技術。

(5)無線智能自組織網路關鍵技術擴展閱讀:

對於ZigBee無線通信技術的特徵而言,主要表現為:

其一,ZigBee能源消耗顯著低於其他無線通信技術。通常而言,ZigBee開展傳輸處理過程中對應需求的功率為1MW。倘若ZigBee進入休眠狀態,則其所需的功率將更低。通俗來講,通過為裝置有ZigBee的設備配備兩節5號電池,該設備便可持續運行超過6個月的時間。

其二,ZigBee研發及使用所需投入的成本偏低。現階段,ZigBee的成本普遍無需交付專利費。通常情況下,應用ZigBee過程中僅需交付最初的6美元,後續的實際操作便不會產生更高的費用。由此表明,ZigBee的研發及使用成本可為廣大用戶所接受。

Ⅵ 汽車智能網聯的關鍵技術有哪些

1、環境感知技術

環境感知包括車輛本身狀態感知、道路感知、橘前行人感知、交通信號感知、交通標識感知、交通狀況感知、周圍車輛感知等。


2、無線通信技術

長距離無線通信技術用於提供即時的互聯網接入,主要用4G/5G技術,特別是5G技術,有望成為車載長距離無線通信專用技術。短距離通信技術有專用短程通信技術(DSRC、、藍牙、WiFi等,其中DSRC重要性較高且亟須發展。



3、智能互聯技術

當兩個車輛距離較遠或被障礙物遮擋,導致直接通信無法完成時,兩者之間的通信可以通過路側單元進行信息傳遞,構成一個無中心、完全自組織的車載自組織網路,車載自組織網路依靠短距離通信技術實現V2V和V2I之間的通信。

4、車載網路技術

汽車上廣泛應用的網路有CAN、LIN和MOST匯流排等,它們的特點是傳輸速率小、帶寬窄。隨著越來越多的高清視頻應用進入汽車,如ADAS、360度全景泊車系統和藍仔洞光DVD播放系統等,它們的傳輸速率和帶寬已無法滿足需要。

5、先進駕駛輔助技術

先進駕駛輔助技術圓戚清通過車輛環境感知技術和自組織網路技術對道路、車輛、行人、交通標志、交通信號等進行檢測和識別,對識別信號進行分析處理,傳輸給執行機構,保障車輛安全行駛。

Ⅶ 汽車智能聯網關鍵技術內容有哪些

一、信息網路技術

信息聯網薯兄技術主要是在傳統的車機系統中增加能夠實現無線聯網功能的相關硬體,並與車機的軟體功能相匹配。硬體方面,需要一個5G網路終端、CPU、通信單元和GPS定位模塊。在軟體方面,將網路功能與車輛功能融合,使車輛具備網路定位、網路控制、網路數據採集等功能,從而進一步豐富車輛的軟體功能。

Ⅷ 自組織網的無線自組織網路的核心特徵

Adhoc網路節點能夠適應網路的動態變化,快速檢測其它節點的存在和探測其他節點的能力集,網路節點通過分布式演算法來協調彼此的行為,無需人工干預和任何其它預置的網路設施,可以在任何時刻任何地方快速展開並自動組網。由於網路的分布式特徵、節點的冗餘性和不存在單點故障點,任何結點的故障不會影響整個網路的運行,具有很強的抗毀性和健壯性。
無線自組織網路關鍵技術與進展 結合無線通信無線自組織網路具有的特性
隱藏終端、 暴露終端問題 由於地形環境或發射功率等因素的影響,網路中可能存在單向無線信道,增加了節點間通信協議的設計難度。
Adhoc網路的上述特點使得Adhoc網路在體系結構、網路組織、協議設計等方面都與普通通信網路和固定通信網路有著顯著的區別。

Ⅸ 智能網聯汽車汽車網路技術的構成

智能網聯汽車是以汽車為主體,利用環境感知技術實現多車輛有序安全行駛,通過無線通信網路等手段為用戶提供多樣化信息服務。智能網聯汽車由環境感知層、智能決策層以及控制和執行層組成:環境感知層攝像頭、激光雷達、毫米波雷達、夜視感測器、GPS/BDS、4G/5G、V2X。智能決策層道路識別、車輛識別、行人識別、交通標志識別、交通信號識別、駕駛員疲勞時別、決策分析與判斷。控制與執行層制動與驅動控制、轉向控制、擋位控制、協同控制、安全預警控制、人機交互控制。1)環境感 知層 環境感知層的主要功能是通過車載環境感知技術、衛星定位技術、4G/5G及V2X無線通信技術等,實現對車輛自身屬性和車輛外在屬性(如道路、車輛和行人等)靜、動態信息的提取和收集,並向智能決策層輸送信息。2)智能決策層 智能決策層的主要功能是接收環境感知層的信息並進行融會,對道路、車輛、行人、交通標志和交通信號等進行識別,決策分析和判斷車輛駕駛模式和將要執行的操作,並向控制和執行層輸送指令。3)控制和執行層 控制和執行層的主要功能是按照職能決策層的指令,對車輛進行操作和協同控制,並為聯網汽車提供道路交通信息、安全信息、娛樂信息、救援信息以及商務辦公、網上消費等,保障汽車安全行駛和舒適駕駛。從功能角度上講,智能網聯汽車與一般汽車相比,主要增加了環境感知與定位系統、無線通信系統、車載自組織網路系統和先進駕駛輔助系統等。1)環境感知和定位系統 環境感知與定位系統主要功能是通過各種感測技術和定位技術感知車輛本身狀況和車輛周圍狀況。感測器主要包括車輪轉速感測器、加速度感測器、微機械陀螺儀、轉向盤轉向感測器、超聲波感測器激光雷達、毫米波雷達、視覺感測器等,通過這些感測器,感知車輛行駛速度、行駛方向、運動姿態、道路交通情況等;定位技術主要使用GPS、中國北斗衛星導航系統發展也很快,是中國大力推廣的位置定位系統。2)無線通信系統 無線通信系統主要功能是各種數據和信息的傳輸,分為短距離無線通信和遠距離無線通信。短距離無線通信技術為車輛安全系統提供實時響應的保障並為基於位置信息服務提供有力支持。用於智能網路汽車上的短距離無線通信技術沒有統一標准,處於起步階段,但短距離無線通信技術在其他領域應用比較廣泛,如藍牙技術、ZigBee技術、WiFi技術、UWB技術、60GHZ技術、IrDA技術、DFID技術、NFC技術、專用短程通信技術等。遠距離無線通信技術用於提供即時的互聯網接入,主要有移動通信技術、微博通信技術、衛星通信技術等,在智能網聯汽車上的應用主要是4G/5G技術。智能網聯汽車無線通信技術標准有望世界統一。3)車載自組織網路系統 車載自組織網路依靠短距離無線通信技術實現V2X之間的通信,它是在一定通信范圍內可以實現V2V、V2I、V2P之間相互交換各自的信息,並自動連接建立起一個移動的網路。典型應用包括車輛行駛安全預警、輔助駕駛、分布式交通信息發布以及基於通信的縱向車輛行駛控制等。4)先進駕駛輔助系統 先進駕駛輔助系統主要功能是提前感知車輛及其周圍情況,發現危險及時報警,保障車輛安全行駛,是防止交通事故的新一代前沿技術,先進駕駛輔助系統是智能網路汽車的重要組成部分,是無人駕駛汽車的關鍵技術。世界各大汽車公司紛紛開發各種駕駛輔助系統,名稱不盡相同,但目標是一樣的。有的已經量產開始裝備使用,有的處於試驗研究階段。