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无线智能自组织网络关键技术

发布时间: 2023-05-16 04:30:19

Ⅰ 无线传感器网络的特点及关键技术

无线传感器网络的特点及关键技术

无线传感器网络被普遍认为是二十一世纪最重要的技术之一,是目前计算机网络、无线通信和微电子技术等领域的研究热点。下面我为大家搜索整理了关于无线传感器网络的特点及关键技术,欢迎参考阅读!

一、无线传感器网络的特点

与其他类型的无线网络相比,传感器网络有着鲜明的特征。其主要特点可以归纳如下:

(一)传感器节点能量有限。当前传感器通常由内置的电池提供能量,由于体积受限,因而其携带的能量非常有限。如何使传感器节点有限的能量得到高效的利用,延长网络生存周期,这是传感器网络面临的首要挑战。

(二)通信能力有限。无线通信消耗的能量与通信距离的关系为E=kdn。其中,参数n的取值为2≤n≤4,n的取值与许多因素有关。但是不管n具体的取值,n的取值范围一旦确定,就表明,无线通信的能耗是随着距离的增加而更加急剧地增加的。因此,在满足网络连通性的要求下,应尽量采用多跳通信,减少单跳通信的距离。通常,传感器节点的通信范围在100m内。

(三)计算、存储和有限。一方面为了满足部署的要求,传感器节点往往体积小;另一方面出于成本控制的目的`,节点的价格低廉。这些因素限制了节点的硬件资源,从而影响到它的计算、存储和通信能力。

(四)节点数量多,密度高,覆盖面积广。为了能够全面准确的监测目标,往往会将成千上万的传感器节点部署在地理面积很大的区域内,而且节点密度会比较大,甚至在一些小范围内采用密集部署的方式。这样的部署方式,可以让网络获得全面的数据,提高信息的可靠性和准确性。

(五)自组织。传感器网络部署的区域往往没有基础设施,需要依靠传感器节点协同工作,以自组织的方式进行网络的配置和管理。

(六)拓扑结构动态变化。传感器网络的拓扑结构通常是动态变化的,例如部分节点故障或电量耗尽退出网络,有新的节点被部署并加入网络,为节约能量节点在工作和休眠状态间进行切换,周围环境的改变造成了无线通信链路的变化,以及传感器节点的移动等都会导致传感器网络拓扑结构发生变化。

(七)感知数据量巨大。传感器网络节点部署范围大、数量多,且网络中的每个传感器通常都产生较大的流式数据并具有实时性,因此网络中往往存在数量巨大的实时数据流。受传感器节点计算、存储和带宽等资源的限制,需要有效的分布式数据流管理、查询、分析和挖掘方法来对这些数据流进行处理。

(八)以数据为中心。对于传感器网络的用户而言,他们感兴趣的是获取关于特定监测目标的真实可靠的数据。在使用传感器网络时,用户直接使用其关注的事件作为任务提交给网络,而不是去访问具有某个或某些地址标识的节点。传感器网络中的查询、感知、传输都是以数据为中心展开的。

(九)传感器节点容易失效。由于传感器网络应用环境的特殊性以及能量等资源受限的原因,传感器节点失效(如电池能量耗尽等)的概率远大于传统无线网络节点。因此,需要研究如何提高数据的生存能力、增强网络的健壮性和容错性以保证部分传感器节点的损坏不会影响到全局任务的完成。此外,对于部署在事故和自然灾害易发区域的无线传感器网络,还需要进一步研究当事故和灾害导致大部分传感器节点失效时如何最大限度地将网络中的数据保存下来,以提供给灾害救援和事故原因分析等使用。

二、关键技术

无线传感器网络作为当今信息领域的研究热点,设计多学科交叉的研究领域,有非常多的关键技术有待研究和发现,下面列举若干。

(一)网络拓扑控制。通过拓扑控制自动生成良好的拓扑结构,能够提高路由协议和MAC协议的效率,可为数据融合、时间同步和目标定位等多方面奠定基础,有利于节省能量,延长网络生存周期。所以拓扑控制是无线传感器网络研究的核心技术之一。目前,拓扑控制主要研究的问题是在满足网络连通度的前提下,通过功率控制或骨干网节点的选择,剔除节点之间不必要的通信链路,生成一个高效的数据转发网络拓扑结构。

(二)介质访问控制(MAC)协议。在无线传感器网络中,MAC协议决定无线信道的使用方式,在传感器节点之间分配有限的无线通信资源,用来构建传感器网络系统的底层基础结构。MAC协议处于传感器网络协议的底层部分,对传感器网络的性能有较大影响,是保证无线传感器网络高效通信的关键网络协议之一。传感器网络的强大功能是由众多节点协作实现的。多点通信在局部范围需要MAC协议协调其间的无线信道分配,在整个网络范围内需要路由协议选择通信路径。

在设计MAC协议时,需要着重考虑以下几个方面:

(1)节省能量。传感器网络的节点一般是以干电池、纽扣电池等提供能量,能量有限。

(2)可扩展性。无线传感器网络的拓扑结构具有动态性。所以MAC协议也应具有可扩展性,以适应这种动态变化的拓扑结构。

(3)网络效率。网络效率包括网络的公平性、实时性、网络吞吐量以及带宽利用率等。

(三)路由协议。传感器网络路由协议的主要任务是在传感器节点和Sink节点之间建立路由以可靠地传递数据。由于传感器网络与具体应用之间存在较高的相关性,要设计一种通用的、能满足各种应用需求的路由协议是困难的,因而人们研究并提出了许多路由方案。

(四)定位技术。位置信息是传感器节点采集数据中不可或缺的一部分,没有位置信息的监测消息可能毫无意义。节点定位是确定传感器的每个节点的相对位置或绝对位置。节点定位分为集中定位方式和分布定位方式。定位机制也必须要满足自组织性,鲁棒性,能量高效和分布式计算等要求。

(五)数据融合。传感器网络为了有效的节省能量,可以在传感器节点收集数据的过程中,利用本地计算和存储能力将数据进行融合,取出冗余信息,从而达到节省能量的目的。

(六)安全技术。安全问题是无线传感器网络的重要问题。由于采用的是无线传输信道,网络存在偷听、恶意路由、消息篡改等安全问题。同时,网络的有限能量和有限处理、存储能力两个特点使安全问题的解决更加复杂化了。

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什么是自组织网络自组织网络有哪些特点

移动自组织网络是一种移动通信和计算机网络相结合的网络,是移动计算机网络的一种,用户终端可以在网内随意移动而保持通信。移动自组织网络能够利用移动终端的路由转发功能,在无基础设施的情况下进行通信,从而弥补了无网络通信基础设施可使用的缺陷。自组网技术为计算机支持的协同工作系统提供了一种解决途径,主要特点有:
网络拓扑结构动态变化
在移动自组织网络中,由于用户终端的随机移动、节点的随时开机和关机、无线发信装置发送功率的变化、无线信道间的相互干扰以及地形等综合因素的影响,移动终端间通过无线信道形成的网络拓扑结构随时可能发生变化,而且变化的方式和速度都是不可预测的。
自组织无中心网络
移动自组织网络没有严格的控制中心,所有节点的地位是平等的,是一种对等式网络。节点能够随时加入和离开网络,任何节点的故障都不会影响整个网络的运行,具有很强的抗毁性。
多跳网络
由于移动终端的发射功率和覆盖范围有限,当终端要与覆盖范围之外的终端进行通信时,需要利用中间节点进行转发。
值得注意的是,与一般网络中的多跳不同,无线自组网中的多跳路由是由普通节点共同协作完成的,而不是由专门的路由设备完成的。
无线传输带宽有限
无线信道本身的物理特性决定了移动自组织网络的带宽比有线信道要低很多,而竞争共享无线信道产生的碰撞、信号衰减、噪音干扰及信道干扰等因素使得移动终端的实际带宽远远小于理论值。
移动终端的局限性
自组织网络中的移动终端(如笔记本电脑、手机等)具有灵巧、轻便、移动性好等优点,但同时其电源有限、内存小、CPU性能低等限制,使得我们在开发应用程序时,需要考虑这些因素。

Ⅲ 无线Mesh网络技术及其应用

无线 Mesh 网络是无线局域网和移动自组织网络相结合的产物,是一种全新的网络架构.它是下一代无线网络的关键技术之一, 近几年得到了人们的广泛关注和快速发展。为了以低成本的代价实现无处不在的高速 Internet,新一代无线
Mesh 网络的发展势在必行。 新一代无线 Mesh 网络旨在能够提供高性能和高可靠性的服务。简要描述了无线 Mesh 网络技术原理、网络架构和协议,分析了其优势,对未来的应用前景进行了展望。

近几年无线网络有着突飞猛进的发展,针对不同的应用及需求涌现出了许多新的无线通信技术及标准,而无线网状网就是其中一项倍受人们关注的新技纳余术。WMN 是一种新组网技术,即网状网络。其拓扑结构是动态的,具有自组织、自愈合的功能即不需要人为干预就可以自动组成网络,且每个终端可以自由的加入或退出。在信息传递的时候通过多跳的方式将信息不断地转发直到目的终端。如果运用该技术来对无线传感器、Wi-Fi(Wireless Fidelity)、WiMAX(worldwide inter-operability for microwave access)等技术进行组网,就可以延伸它们的应用范围、强化它们的功能,从而组成无线传感器网络、提高无线友链局域网的覆盖范围、组建城域网。也因为其广阔的应用前景,从而被人们越来越关注并应用到生活与工作中。

无线 Mesh 网是低功率的多级跳点(multihop)系统,它们处理消息的方式是把信息包从一个节点传递到另一个节点,直到信息包到达目的地。点到点网络节点过滤掉所有信息包,只留下自己的信息包,与此不同的是,网状网节点接收要传给其它节点的信息包,并把它们再次传送出去。每个无线 Mesh 网络的节点可以作为接入终端,也可具有路由和信息转发功能,具有极高的组网自由度。无线 Mesh网络运行方式很象因
特网,并提供从源头到目的地的多条冗余通信路径。如果一条
路径由于硬件故障或干扰而停止工作,网状网会自动改变信
息包的路由,使它们穿过一条替代路径。

WMNs 的节点有 2 种类型:路由器或客户机,其中组成网络骨干的路由器移动性很小,他们提供网状网与其他网络(如
Internet、蜂窝网、IEEE802、传感网)连接的网关和路桥功能;客户机可以是静止或移动的,客户机间可自己组网或与网状网的路由器共同组网。

无线多跳。通过降低无线节点的发射功率,实现了节点间的多跳传输,既可有效降低节点能耗,又降低了节点间的干扰,提高了无线信道的空间复用度,从而提高了网络的容量。

自组织、自修复能力。无线网状网组网方式灵活、易于配置、可自我修复、节点呈网状分布,网络扩展性很强,可实现多点到多点的无线通信。
移动性。取决于节点的类型,要求路由节点移动性最小,客户机节点可灵活移动。

接入方式。灵活多样,可分别与 Internet、蜂窝网、传感网等共同组网。

能耗方式。通常对路由节点的耗能没有严格的限制,而对客户机节点通常要求执行功率有效的协议。

兼容性与互操作性。与现存的无线网络兼容良好,互操作性强。

从另一角度看 WMN 拓朴和架构分析,它吸收了星型与网状两种网络的优点,是对两者的一种无缝融合。而这种融合是通过在网络节点上执行 WMR(Wireless Mesh Routing)协议来完成的(见图 1)。

从图 1 中可以看出,为提供多次反射无线路由功能,在接入点和移动节点都执行 WMR 路由协议。同时为实现与 IP 的兼容,WMR 被作为一中间层协议放置在 MAC 层和IP 层之间,从而在不需要对其他协议层做太大改动的情况下便可以很好地执行 WMR 协议。这样就使得 WMR 能够较好地与现有多数应用(包括以 802.11x 代表的无线标准)兼容。

WMN 与传统无线网络相洞告滚比有许多优势

(1)可靠性大大增强

WMN 采用的网格拓扑结构避免了点对多点星型结构,如 802.11WLAN 和蜂窝网等由于集中控制方式而出现的业务汇聚、中心网络拥塞以及干扰、单点故障,从而带来额外可靠性保证成本投资。

(2)具有冲突保护机制

WMN 可对产生碰撞的链路进行标识同时可选链路与本身链路之间的夹角为钝角,减轻了链路间的干扰。

(3)简化链路设计

WMN 通常需要较短的无线链路长度,这样降低了天线的成本(传输距离与性能),另一方面,降低了发射功率,也将随之降低不同系统射频信号间的干扰和系统自干扰,最终简化了无线链路设计。

(4)网络的覆盖范围增大

由于 WR 与 IAP 的引入,终端用户可以在任何地点接入网络或与其他的节点联系,与传统的网络相比接入点的范围大大的增强,而且频谱的利用率提高,系统的容量增大。

(5)组网灵活、维护方便

由于 WMN 网络本身的组网特点,只要在需要的地方加上 WR 等少量的无线设备,即可与已有的设施组成无线的宽带接入网。WMN 网络的路由选择特性使链路中断或局部扩容和升级不影响整个网络运行,因此提高了网络的柔韧性和可行性,和传统网络相比功能更强大、更完善。

Mesh 网络在家庭、企业和公共场所等诸多领域都具有广阔的应用前景。

(1)家庭

无线 Mesh 网络的一个重要用处就是用于建立家庭无线网络。家庭式无线 Mesh 网络可以连接台式 PC 机、笔记本电脑、HDTV、DVD 播放器、游戏控制台,以及其他各种消费类电子设备,而不需要复杂的布线和安装过程。在家庭无线 Mesh 网络中,各种家用电器既是网上的用户,也作为网络基础设施的组成部分为其他设备提供接入服务。当家用电器增多时,这种组网方式可以提供更多的容量和更大的覆盖范围。无线 Mesh 网络在家庭应用中的另外一个好处是它能够支持带宽高度集中的应用,如高清晰度视频等。

(2)企业

目前,企业的无线通信系统大都采用传统的蜂窝电话式无线链路,为用户提供点到点和点到多点传输。无线 Mesh 网络则不同,它允许网络用户共享带宽,消除了目前单跳网络的瓶颈,并且能够实现网络负载的动态平衡。在无线 Mesh 网络中增加或调整 AP 也比有线 AP 更容易、配置更灵活、安装和使用成本更低。尤其是对于那些需要经常移动接入点的企业,无线 Mesh 网络的多跳结构和配置灵活将非常有利于网络拓朴结构的调整和升级。

(3)学校

校园无线网络与大型企业非常类似,但也有自己的不同特点。一是校园 WLAN 的规模大,不仅地域范围大,用户多,而且通信量也大,因为与一般企业用户相比学生会更多地使用多媒体;二是网络覆盖的要求高,网络必须能够实现室内、室外、礼堂、宿舍、图书馆和公共场所等之间的无缝漫游;三是负载平衡非常重要,由于学生经常要集中活动,当学生同时在某个位置使用网络时,就可能发生通信拥塞现象。

解决这些问题的传统作法是在室内高密度地安装 AP,而在室外安装的 AP 数量则很少。但由于校园网的用户需求变化较大,有可能经常需要增加新的 AP 或调整 AP 的部署位置, 这会带来很大的成本增加。而使用无线 Mesh 网络方式组网,不仅易于实现网络的结构升级和调整,而且能够实现室外和室内之间的无缝漫游。

(4)医院

无线 Mesh 网络还为像医院这样的公共场所提供了一种理想的联网方案。由于医院建筑物的构造密集而又复杂,一些区域还要防止电磁辐射,因此是安装无线网络难度最大的领域之一。医院的网络存在布线比较困难和对网络的健壮性要求很高的特点。采用无线 Mesh 组网则是解决这些问题的理想方案。如果要对医院无线网络拓扑进行调整,只需要移动现有的 Mesh 节点的位置或安装新的 Mesh 节点就可以了,过程非常简单,安装新的 Mesh 节点也非常方便。而无线 Mesh 的健壮性和高带宽也使它更适合于在医院中部署。

(5)旅游休闲场所

无线 Mesh 网络非常适合于在那些地理位置偏远布线困难或经济上不合算,而又需要为用户提供宽带无线 Internet 访问的地方,如旅游场所、度假村、汽车旅馆等。无线 Mesh 网络能够以最低的成本为这些场所提供宽带服务。

(6)快速部署和临时安装

对于那些需要快速部署或临时安装的地方,如展览会、交易会或灾难救援等,无线 Mesh 网络无疑是最经济有效的组网方法。比如,如果需要临时在某个地方开几天会议或办几天展览,使用无线 Mesh 网络来组网可以将成本降到最低。

WMN 不仅在家庭、企业和公共场所等诸多领域都具有广阔的应用前景,在其他方面如结合数据、图像采集模块可以对目标对象进行监控或数据采集,并广泛应用到环境检测、工业、交通等等领域。随着其他技术的不断更新完善,WMN 更好的与之相融合、互补从而能够扬长避短发挥出各自的优势。

Ⅳ 物联网的关键技术

物联网的关键技术主要包括:无线传感器网络、ZigBee、M2M技术、RFID技术、NFC技术、低能耗蓝牙技术。

1、无线传感器网络:无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是一种分布式传感网络,它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器。

WSN中的传感器通过无线方式通信,因此网络设置灵活,设备位置可以随时更改,还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接。通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。

2、ZigBee:ZigBee,也称紫蜂,是一种低速短距离传输的无线网上协议,底层是采用IEEE 802.15.4标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。

3、M2M技术:M2M全称Machine to Machine,是指数据从一台终端传送到另一台终端,也就是机器与机器的对话。

M2M应用系统构成有智能化机器、M2M硬件、通信网络、中间件。M2M应用领域有、家庭应用领域、工业应用领域、零售和支付领域、物流运输行业、医疗行业。

4、RFID技术:无线射频识别即射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID),是自动识别技术的一种,通过无线射频方式进行非接触双向数据通信。

利用无线射频方式对记录媒体(电子首察标签或射频卡)进行读写,从而达到识别目标和数据交换的目的,其被认为是21世纪最具发展潜力的信息技术之一。

5、NFC技术:NFC英文全称Near Field Communication,近距离无线通信。与RFID一样,NFC信息者数茄也是通过频谱中无线频率部分的电磁感应耦合方式传递,但两者之间还是存在很大的区别。

首先,NFC是一种提供轻松、安全、迅速的通信的无线连接技术,其传输范围比RFID小,RFID的传输范围可以达到几米、甚至几十米,但由于NFC采取了独特的信号衰减技术,相对于RFID来说NFC具有距离近、带宽高、能耗低等特点。

其次,NFC与现有非接触智能卡技术兼容,已经成为得到越来越多主要厂商支持的正式标准。

6、低能耗蓝牙技术:蓝牙低能耗(Bluetooth Low Energy,或称Bluetooth LE、BLE,旧商标Bluetooth Smart)也称低功耗蓝牙,是蓝牙技术联盟设计和销售的一种个人局域网技术,旨在用于医疗保健、毕仿运动健身、信标、安防、家庭娱乐等领域的新兴应用。

相较经典蓝牙,低功耗蓝牙旨在保持同等通信范围的同时显着降低功耗和成本。

Ⅳ ZigBee是什么意思

Zigbee,在中国被译为"紫蜂",它与蓝牙相类似,是一种新兴的短距离无线技术。

Zigbee是IEEE802。15。4协议的代名词。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。

这一名称来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。

其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。简而言之,ZigBee就是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术。

(5)无线智能自组织网络关键技术扩展阅读:

对于ZigBee无线通信技术的特征而言,主要表现为:

其一,ZigBee能源消耗显着低于其他无线通信技术。通常而言,ZigBee开展传输处理过程中对应需求的功率为1MW。倘若ZigBee进入休眠状态,则其所需的功率将更低。通俗来讲,通过为装置有ZigBee的设备配备两节5号电池,该设备便可持续运行超过6个月的时间。

其二,ZigBee研发及使用所需投入的成本偏低。现阶段,ZigBee的成本普遍无需交付专利费。通常情况下,应用ZigBee过程中仅需交付最初的6美元,后续的实际操作便不会产生更高的费用。由此表明,ZigBee的研发及使用成本可为广大用户所接受。

Ⅵ 汽车智能网联的关键技术有哪些

1、环境感知技术

环境感知包括车辆本身状态感知、道路感知、橘前行人感知、交通信号感知、交通标识感知、交通状况感知、周围车辆感知等。


2、无线通信技术

长距离无线通信技术用于提供即时的互联网接入,主要用4G/5G技术,特别是5G技术,有望成为车载长距离无线通信专用技术。短距离通信技术有专用短程通信技术(DSRC、、蓝牙、WiFi等,其中DSRC重要性较高且亟须发展。



3、智能互联技术

当两个车辆距离较远或被障碍物遮挡,导致直接通信无法完成时,两者之间的通信可以通过路侧单元进行信息传递,构成一个无中心、完全自组织的车载自组织网络,车载自组织网络依靠短距离通信技术实现V2V和V2I之间的通信。

4、车载网络技术

汽车上广泛应用的网络有CAN、LIN和MOST总线等,它们的特点是传输速率小、带宽窄。随着越来越多的高清视频应用进入汽车,如ADAS、360度全景泊车系统和蓝仔洞光DVD播放系统等,它们的传输速率和带宽已无法满足需要。

5、先进驾驶辅助技术

先进驾驶辅助技术圆戚清通过车辆环境感知技术和自组织网络技术对道路、车辆、行人、交通标志、交通信号等进行检测和识别,对识别信号进行分析处理,传输给执行机构,保障车辆安全行驶。

Ⅶ 汽车智能联网关键技术内容有哪些

一、信息网络技术

信息联网薯兄技术主要是在传统的车机系统中增加能够实现无线联网功能的相关硬件,并与车机的软件功能相匹配。硬件方面,需要一个5G网络终端、CPU、通信单元和GPS定位模块。在软件方面,将网络功能与车辆功能融合,使车辆具备网络定位、网络控制、网络数据采集等功能,从而进一步丰富车辆的软件功能。

Ⅷ 自组织网的无线自组织网络的核心特征

Adhoc网络节点能够适应网络的动态变化,快速检测其它节点的存在和探测其他节点的能力集,网络节点通过分布式算法来协调彼此的行为,无需人工干预和任何其它预置的网络设施,可以在任何时刻任何地方快速展开并自动组网。由于网络的分布式特征、节点的冗余性和不存在单点故障点,任何结点的故障不会影响整个网络的运行,具有很强的抗毁性和健壮性。
无线自组织网络关键技术与进展 结合无线通信无线自组织网络具有的特性
隐藏终端、 暴露终端问题 由于地形环境或发射功率等因素的影响,网络中可能存在单向无线信道,增加了节点间通信协议的设计难度。
Adhoc网络的上述特点使得Adhoc网络在体系结构、网络组织、协议设计等方面都与普通通信网络和固定通信网络有着显着的区别。

Ⅸ 智能网联汽车汽车网络技术的构成

智能网联汽车是以汽车为主体,利用环境感知技术实现多车辆有序安全行驶,通过无线通信网络等手段为用户提供多样化信息服务。智能网联汽车由环境感知层、智能决策层以及控制和执行层组成:环境感知层摄像头、激光雷达、毫米波雷达、夜视传感器、GPS/BDS、4G/5G、V2X。智能决策层道路识别、车辆识别、行人识别、交通标志识别、交通信号识别、驾驶员疲劳时别、决策分析与判断。控制与执行层制动与驱动控制、转向控制、挡位控制、协同控制、安全预警控制、人机交互控制。1)环境感 知层 环境感知层的主要功能是通过车载环境感知技术、卫星定位技术、4G/5G及V2X无线通信技术等,实现对车辆自身属性和车辆外在属性(如道路、车辆和行人等)静、动态信息的提取和收集,并向智能决策层输送信息。2)智能决策层 智能决策层的主要功能是接收环境感知层的信息并进行融会,对道路、车辆、行人、交通标志和交通信号等进行识别,决策分析和判断车辆驾驶模式和将要执行的操作,并向控制和执行层输送指令。3)控制和执行层 控制和执行层的主要功能是按照职能决策层的指令,对车辆进行操作和协同控制,并为联网汽车提供道路交通信息、安全信息、娱乐信息、救援信息以及商务办公、网上消费等,保障汽车安全行驶和舒适驾驶。从功能角度上讲,智能网联汽车与一般汽车相比,主要增加了环境感知与定位系统、无线通信系统、车载自组织网络系统和先进驾驶辅助系统等。1)环境感知和定位系统 环境感知与定位系统主要功能是通过各种传感技术和定位技术感知车辆本身状况和车辆周围状况。传感器主要包括车轮转速传感器、加速度传感器、微机械陀螺仪、转向盘转向传感器、超声波传感器激光雷达、毫米波雷达、视觉传感器等,通过这些传感器,感知车辆行驶速度、行驶方向、运动姿态、道路交通情况等;定位技术主要使用GPS、中国北斗卫星导航系统发展也很快,是中国大力推广的位置定位系统。2)无线通信系统 无线通信系统主要功能是各种数据和信息的传输,分为短距离无线通信和远距离无线通信。短距离无线通信技术为车辆安全系统提供实时响应的保障并为基于位置信息服务提供有力支持。用于智能网络汽车上的短距离无线通信技术没有统一标准,处于起步阶段,但短距离无线通信技术在其他领域应用比较广泛,如蓝牙技术、ZigBee技术、WiFi技术、UWB技术、60GHZ技术、IrDA技术、DFID技术、NFC技术、专用短程通信技术等。远距离无线通信技术用于提供即时的互联网接入,主要有移动通信技术、微博通信技术、卫星通信技术等,在智能网联汽车上的应用主要是4G/5G技术。智能网联汽车无线通信技术标准有望世界统一。3)车载自组织网络系统 车载自组织网络依靠短距离无线通信技术实现V2X之间的通信,它是在一定通信范围内可以实现V2V、V2I、V2P之间相互交换各自的信息,并自动连接建立起一个移动的网络。典型应用包括车辆行驶安全预警、辅助驾驶、分布式交通信息发布以及基于通信的纵向车辆行驶控制等。4)先进驾驶辅助系统 先进驾驶辅助系统主要功能是提前感知车辆及其周围情况,发现危险及时报警,保障车辆安全行驶,是防止交通事故的新一代前沿技术,先进驾驶辅助系统是智能网络汽车的重要组成部分,是无人驾驶汽车的关键技术。世界各大汽车公司纷纷开发各种驾驶辅助系统,名称不尽相同,但目标是一样的。有的已经量产开始装备使用,有的处于试验研究阶段。