車載物聯(lián)網(wǎng)是一項(xiàng)新興技術(shù),，可以大幅提高未來交通系統(tǒng)的安全和效率,，并將車輛連接到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。車載物聯(lián)網(wǎng)能夠在行駛中的車輛之間建立無線通信,，也能夠在過路車輛和路邊基站之間建立無線通信,。利用多跳轉(zhuǎn)發(fā)的方式，車載網(wǎng)絡(luò)能夠讓兩個(gè)在信號(hào)范圍之外的車輛也建立通信連接,。車載網(wǎng)絡(luò)將成為未來智能交通系統(tǒng)的重要組成部分,。

　　當(dāng)前的智能交通系統(tǒng)嚴(yán)重依賴于預(yù)先部署的基礎(chǔ)設(shè)施。例如,，嵌入路面的電磁感應(yīng)器,，部署在主要道路交叉口的交通攝像頭，高速公路收費(fèi)口安裝的射頻標(biāo)簽（RFID）讀取器,。通常,，一個(gè)收集和發(fā)布交通信息的典型過程如下：首先，路面傳感器對(duì)車流的速度,、密度進(jìn)行檢測(cè),，然后上傳到城市交通中心。經(jīng)過數(shù)據(jù)處理之后,，流量報(bào)告可以通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)傳遞到用戶的手機(jī),。這樣來傳播與位置相關(guān)的信息是一個(gè)昂貴和低效的方式，因?yàn)橥ǔＰ畔⒃春托畔⑾M(fèi)者的實(shí)際距離只有幾百米遠(yuǎn),。

　　車載網(wǎng)絡(luò)的短距離通信能力將會(huì)改變這種傳統(tǒng)的智能交通系統(tǒng)的通信模式,，以更直接的方式幫助信息的產(chǎn)生、傳播和消費(fèi),。

　　本質(zhì)上車載物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)巨大的無線傳感器網(wǎng)絡(luò),。每一輛汽車都可以被視為一個(gè)超級(jí)傳感器節(jié)點(diǎn)。通常一輛汽車裝備有內(nèi)部和外部溫度計(jì),、亮度傳感器,、一個(gè)或多個(gè)攝像頭、麥克風(fēng),、超聲波雷達(dá),，以及許多其他裝備。此外,，未來的汽車將配備一個(gè)車載計(jì)算機(jī),、GPS定位儀和無線收發(fā)裝置。這使得汽車之間,，以及汽車和路邊基站之間能夠無線通信,。這種前所未有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)整個(gè)世界的感知與控制能力，并且可以讓信息在本地產(chǎn)生和共享,，不必涉及龐大的基礎(chǔ)設(shè)施,。

　　未來的汽車和車載網(wǎng)絡(luò)為人們提供了一系列應(yīng)用,。車載網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用可分為4個(gè)類別。

　　1.1 安全應(yīng)用

　　安全應(yīng)用包括碰撞預(yù)警,、電子路牌,、紅綠燈警告、網(wǎng)上車輛診斷,、道路濕滑檢測(cè)等,。通常這類應(yīng)用利用短距離通信實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)來為司機(jī)提供即時(shí)警告。

　　1.2 效率應(yīng)用

　　效率應(yīng)用包括城市交通管理,、交通擁塞檢測(cè)、路徑規(guī)劃,、公路收費(fèi),、公共交通管理等。這類應(yīng)用致力于改善公眾和個(gè)人的出行效率,。

　　1.3 商業(yè)應(yīng)用

　　商業(yè)應(yīng)用包括基于位置的服務(wù),，將帶給人們巨大的商機(jī)。這些商業(yè)應(yīng)用的種類繁多,，如,，最近的餐館、最便宜的加油站,、商場(chǎng)促銷信息等,。這些可能的商業(yè)應(yīng)用將為服務(wù)業(yè)帶來新的競(jìng)爭(zhēng)手段。

　　1.4 信息娛樂應(yīng)用

　　信息娛樂應(yīng)用包括視頻和音樂共享,、基于位置的餐廳評(píng)論,、拼車、社交網(wǎng)絡(luò)等,。實(shí)際上,，信息娛樂的一些應(yīng)用，如福特SYNC[1]和起亞UVO,，已成為當(dāng)前汽車市場(chǎng)的一個(gè)引人注目的亮點(diǎn),。信息娛樂系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化將是必然趨勢(shì)。

　　在車載網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程中,，有4類參與者將起到積極的作用,。4類參與者為政府、汽車制造商,、本地零售商和消費(fèi)者,。傳統(tǒng)智能交通系統(tǒng)由各國政府主導(dǎo)進(jìn)行投資和實(shí)施，其他少數(shù)幾個(gè)地理信息系統(tǒng)（GIS）公司,，如谷歌,、Garmin,、TomTom等公司也參與了交通信息的采集和發(fā)布。然而,，未來的車載網(wǎng)絡(luò)將吸引更多的參與者,，并使他們從車載網(wǎng)絡(luò)中獲取巨大的商業(yè)利潤。首先,，汽車制造商將很樂于開發(fā)裝備車載網(wǎng)絡(luò)的汽車,，這將增強(qiáng)汽車的安全性，并提供更豐富的車內(nèi)娛樂系統(tǒng),，從而進(jìn)一步提高其汽車的競(jìng)爭(zhēng)力,。汽車電子化是一種必然趨勢(shì)，安全系統(tǒng)和信息娛樂系統(tǒng)的電子化是進(jìn)程的兩個(gè)主要方面,。福特SYNC車載信息娛樂系統(tǒng)是一個(gè)非常成功的例子,。其次，本地零售商及服務(wù)商也將非常感興趣,，車載網(wǎng)絡(luò)將十分方便地傳播他們的促銷信息以及推廣他們的服務(wù),。車載網(wǎng)絡(luò)會(huì)帶來激烈的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。最后,，毫無疑問,，這些增強(qiáng)的安全性、提高的效率,、價(jià)廉物美的商品,、豐富的娛樂應(yīng)用等將吸引更多的消費(fèi)者，并使他們成為最終受益人,。

　　2 車載物聯(lián)網(wǎng)無線通信技術(shù)

　　無線個(gè)人局域網(wǎng)（WPAN）在消費(fèi)電子產(chǎn)品（包括汽車電子產(chǎn)品）領(lǐng)域取得了巨大成功,。福特的SYNC是一個(gè)很好的例子。它通過藍(lán)牙技術(shù)將司機(jī)的手機(jī)連接到汽車的音響系統(tǒng),，因而司機(jī)可以在行駛中通過語音命令播放音樂或撥打電話,。由于大規(guī)模生產(chǎn)降低了成本，802.11a/b/g無線局域網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)被廣泛使用,。雖然802.11a/b/g最初不是針對(duì)車載環(huán)境而設(shè)計(jì)的,，但由于其被廣泛使用帶來的優(yōu)勢(shì)，許多研究人員在車載環(huán)境中進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),，對(duì)802.11a/b/g在車載環(huán)境中的應(yīng)用進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn),。802.11p和專用短程通信（DSRC）標(biāo)準(zhǔn)對(duì)802.11標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了擴(kuò)充，以使其能夠適應(yīng)車載環(huán)境的無線通信,。802.11p技術(shù)使用5.9 GHz頻段,，能夠在移動(dòng)的車輛之間，以及移動(dòng)車輛和路邊基站之間建立短距離無線通信,。無線城域網(wǎng)（WMAN）,，也稱為WiMAX（即IEEE 802.16）,，是另一項(xiàng)新興技術(shù)。無線城域網(wǎng)能夠以不同的方式提供長距離傳輸,，例如,，兩個(gè)固定位置的節(jié)點(diǎn)之間的通信，以及類似于蜂窩系統(tǒng)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通信,。然而,，目前為止，最常見的車載通信技術(shù)還基于蜂窩網(wǎng)絡(luò),，通常稱之為汽車遠(yuǎn)程信息處理,。通用汽車的OnStar系統(tǒng)和福特的RESCU系統(tǒng)都基于這一類技術(shù)。一些地理信息系統(tǒng)公司,，如TomTom和Garmin等,，也使用蜂窩網(wǎng)絡(luò)來傳輸實(shí)時(shí)交通信息。通常情況下,，基于蜂窩的遠(yuǎn)程信息處理是一種基于用戶訂閱的有償服務(wù),。

　　本文認(rèn)為在不久的將來車載通信將建立于一種混合式的架構(gòu),，如圖1所示,。在這種混合架構(gòu)中，長距離通信技術(shù),，如蜂窩網(wǎng)絡(luò)和WiMAX,，能夠?yàn)槿藗兲峁┘磿r(shí)的互聯(lián)網(wǎng)接入；而短距離通信技術(shù),，如DSRC,、Wi-Fi（即802.11a/b/g），則能夠?yàn)榘踩到y(tǒng)提供實(shí)時(shí)響應(yīng)的保障以及為基于位置的信息服務(wù)提供有效支持,。

　　本文認(rèn)為車載自組織網(wǎng)絡(luò)（VANET）將在未來智能交通系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用,。車載自組織網(wǎng)絡(luò)依靠短距離通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)車與車以及車與路邊基站之間的通信。與傳統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)相比,，車載自組織網(wǎng)絡(luò)有兩個(gè)主要優(yōu)勢(shì)：首先,，車載自組織網(wǎng)絡(luò)具有成本低、容易部署和操作的優(yōu)勢(shì),。消費(fèi)者無需訂閱即可享受服務(wù),。其次，從技術(shù)角度來看,，智能交通系統(tǒng)中傳播的很多信息有很強(qiáng)的位置相關(guān)性,，車載自組織網(wǎng)絡(luò)能夠很方便地為臨近車輛建立實(shí)時(shí)或者非實(shí)時(shí)的短距離通信。

　　3 車載物聯(lián)網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)

　　車載網(wǎng)絡(luò)所獨(dú)有的特性給人們提來了前所未有的挑戰(zhàn),，然而,，與此同時(shí),，這些特性也使人們能夠從與以往不同的角度去思考和解決問題。

　　車載網(wǎng)絡(luò)分3層：鏈路層,、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層,。各網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層面臨不同的挑戰(zhàn)。

　　3.1 鏈路層面臨的挑戰(zhàn)

　　在鏈路層,，面臨的主要挑戰(zhàn)是如何使鏈路層協(xié)議適應(yīng)獨(dú)特的車輛運(yùn)行環(huán)境,，使鏈路層獲得最佳性能。鏈路層協(xié)議包括3個(gè)主要設(shè)計(jì)目標(biāo)：響應(yīng)能力,、可靠性和可擴(kuò)展性,。首先，鏈路層協(xié)議需要能夠?qū)π诺罈l件和車輛的移動(dòng)性快速響應(yīng),，同時(shí)協(xié)議的可靠性和可擴(kuò)展性對(duì)與安全相關(guān)的應(yīng)用也起著重要的作用,。一些傳統(tǒng)的鏈路層協(xié)議的設(shè)計(jì)方法，如無線接入點(diǎn)（AP）握手,、媒體訪問控制（MAC）層超時(shí)管理,、地址解析協(xié)議（ARP）超時(shí)等，在高速移動(dòng)的車載環(huán)境中已顯示出低下的性能,。這些傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法通常會(huì)導(dǎo)致增加的啟動(dòng)延時(shí),、未充分利用的帶寬，以及帶寬的不公平分配,。

　　實(shí)際上,，可擴(kuò)展性和可靠性在一定程度上互相影響，互相作用,?？煽繌V播技術(shù)也是重要的研究問題之一。目前的可靠廣播技術(shù)一般包括重復(fù)廣播,、合作式傳遞,、發(fā)射功率自適應(yīng)等。但是,，總的來說,，可靠性和可擴(kuò)展性仍然值得進(jìn)一步深入研究，特別是針對(duì)車輛安全系統(tǒng)的應(yīng)用,，因?yàn)樽罱K用戶對(duì)車輛安全系統(tǒng)要求很高,。

　　3.2 網(wǎng)絡(luò)層面臨的挑戰(zhàn)

　　在網(wǎng)絡(luò)層，面臨的主要挑戰(zhàn)是建立一個(gè)新的路由模式,，以促進(jìn)車載網(wǎng)絡(luò)的信息傳播,。在過去10年中，無線自組織網(wǎng)絡(luò)方面得到廣泛研究。特別是,，研究人員為車載網(wǎng)絡(luò)提出了許多具有環(huán)境自適應(yīng)能力的路由協(xié)議,，如MDDV和VADD。這些協(xié)議利用車輛的移動(dòng)性,，通過GPS定位技術(shù),、數(shù)字地圖技術(shù)，在車載網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中提高數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)性能,。從本質(zhì)上講,，這些協(xié)議都是針對(duì)以數(shù)據(jù)包為基本單位而設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)包在從源到目的地的整個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)過程中都保持不變,。然而,，這種基于分組轉(zhuǎn)發(fā)的模式已不能適應(yīng)以信息為中心的應(yīng)用需求。首先,，對(duì)于某些應(yīng)用轉(zhuǎn)發(fā)路由沒有明確的數(shù)據(jù)源和目的地,。信息由某些節(jié)點(diǎn)共同產(chǎn)生，然后傳遞給另一些節(jié)點(diǎn),。其次,，信息在傳遞的過程中會(huì)被修改。如在交通阻塞的檢測(cè)中,，每部車都能產(chǎn)生交通擁塞報(bào)告,，而這個(gè)報(bào)告可以和其他臨近的車輛產(chǎn)生的報(bào)告相融合。所有向擁塞地點(diǎn)行駛的車輛是這些報(bào)告的接收者,。在這類應(yīng)用中,，人們事先并不知道什么時(shí)間,、什么地點(diǎn),、哪些車輛會(huì)產(chǎn)生報(bào)告，人們也不知道誰會(huì)成為接收者,。有一些基于分組轉(zhuǎn)發(fā)的路由協(xié)議,，例如多播技術(shù)和基于位置的廣播技術(shù)，能夠部分解決這類應(yīng)用的需求,。然而,，從本質(zhì)上講，人們需要一個(gè)新的路由模式,，能夠?yàn)橐孕畔橹行牡臄?shù)據(jù)傳輸提供支持,，這個(gè)模式將能夠有助于信息的產(chǎn)生，融合,，傳播和刪除,。

　　3.3 應(yīng)用層面臨的挑戰(zhàn)

　　在應(yīng)用層，人們所面臨的主要挑戰(zhàn)是如何效地表示,、發(fā)現(xiàn),、存儲(chǔ)和更新整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的信息,。

　　命名和尋址是車載網(wǎng)絡(luò)的核心問題。如何有效地將真實(shí)世界的信息建立索引,，以方便信息存儲(chǔ)和傳播,，是一個(gè)有待研究的問題。本文認(rèn)為尋址將采用混合型,、多層次的方案,，真實(shí)世界的環(huán)境信息將起重要作用。命名和尋址政策對(duì)系統(tǒng)中的其他協(xié)議,，如路由和信息發(fā)現(xiàn)有重大影響,。由于車輛的高移動(dòng)性，另一個(gè)挑戰(zhàn)是如何動(dòng)態(tài)地將車輛的標(biāo)簽（ID）映射到基于位置的地址,，如在基于位置的廣播中,，人們需要知道在某一區(qū)域內(nèi)的所有車輛列表。這個(gè)問題對(duì)于整個(gè)混合網(wǎng)絡(luò)體系都有非常重要的影響,。本文認(rèn)為可以在車輛以及路邊基站上實(shí)現(xiàn)類似地址解析協(xié)議/反向地址解析協(xié)議（ARP/RARP）來幫助解決這個(gè)問題,。

　　分布式數(shù)據(jù)管理是另一個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)中具有挑戰(zhàn)性的問題。它包括數(shù)據(jù)復(fù)制,、數(shù)據(jù)刪除,、緩存管理等一系列問題。傳統(tǒng)的分布式數(shù)據(jù)管理假定在地理上分散的多臺(tái)服務(wù)器連接在同一網(wǎng)絡(luò),，這在車載自組織網(wǎng)絡(luò)中不再成立,。從本質(zhì)上講，人們可以把車載網(wǎng)絡(luò)看作一個(gè)巨大的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),，其中每個(gè)車輛維護(hù)一個(gè)本地的數(shù)據(jù)庫,。車和車間不定期交換數(shù)據(jù)，從而逐步更新全局?jǐn)?shù)據(jù)庫系統(tǒng),。從全局的角度來說,，不一致性不可避免。為此,，一個(gè)研究問題是如何以最小的開銷來維護(hù)一個(gè)相對(duì)一致的分布式數(shù)據(jù)庫,。

　　4 車載物聯(lián)網(wǎng)中的信息傳播

　　本文認(rèn)為車載網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)以信息為中心的分布式系統(tǒng)，信息在網(wǎng)絡(luò)的不同位置生成,、收集和發(fā)布,。人們可以把信息傳播分為兩個(gè)不同的層次：宏觀信息傳播和微觀信息傳播。以信息為中心來發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)需求十分重要,。

　　4.1 宏觀信息傳播

　　宏觀信息傳播指在一個(gè)特定的地理區(qū)域里將信息傳遞給一個(gè)或一組節(jié)點(diǎn),。信息傳播的目的地是網(wǎng)絡(luò)中的特定的單個(gè)節(jié)點(diǎn)或者一組指定的節(jié)點(diǎn)組，甚至可能是一組未知節(jié)點(diǎn)。宏觀信息傳播的目的是減少信息傳遞延時(shí),，減少傳遞開銷（包括存儲(chǔ)開銷和通信開銷）,，并提高未來查詢的成功率（如果接收節(jié)點(diǎn)是事先未知的）。宏觀信息傳播的研究課題通常包括信息路由,、數(shù)據(jù)緩存,、數(shù)據(jù)融合等。

　　信息傳播可以建立在基礎(chǔ)設(shè)施之上,，也可以不依賴基礎(chǔ)設(shè)施,。Jedrzej等提出建立于蜂窩網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施上的P2P疊加網(wǎng)絡(luò)。車輛通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施建立到互聯(lián)網(wǎng)的可靠鏈接,，然后這些車輛之間可以以P2P疊加網(wǎng)絡(luò)的方式來實(shí)現(xiàn)非安全應(yīng)用的信息共享,、發(fā)現(xiàn)和交換。然而,，由于基礎(chǔ)設(shè)施提供的服務(wù)通常是付費(fèi)訂閱的方式,，這實(shí)際上限制了消費(fèi)者的數(shù)量。與基于基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)相比,，相對(duì)廉價(jià)的自組織網(wǎng)絡(luò)方案顯得更有吸引力,。另一方面，大多數(shù)的非安全應(yīng)用沒有嚴(yán)格的實(shí)時(shí)性要求,，因而,，當(dāng)前的一項(xiàng)研究熱點(diǎn)是以容遲的方式來實(shí)現(xiàn)車載自組織網(wǎng)絡(luò)的信息傳播。研究者提出了一些通用的容遲網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議,，如流行性路由,。

　　在車載自組織網(wǎng)絡(luò)中，信息的傳播,、緩存和融合都有過相應(yīng)的研究,。然而，在車載自組織網(wǎng)絡(luò)中,，大多數(shù)類型的信息中并不包括任何目標(biāo)車輛的先驗(yàn)知識(shí),，因而容遲的數(shù)據(jù)傳播,、數(shù)據(jù)查詢,、數(shù)據(jù)緩存以及數(shù)據(jù)融合密切地聯(lián)系在了一起。任何車輛可能會(huì)產(chǎn)生并發(fā)出一個(gè)查詢,，且希望其臨近車輛能盡快響應(yīng),。

　　傳統(tǒng)的包路由已不能適應(yīng)以信息為中心的應(yīng)用，人們需要建立一個(gè)全新信息路由模式,。首先,，需要定義信息路由的目的地。對(duì)大多數(shù)人而言，傳播的目的地是一個(gè)虛擬的概念,。它受時(shí)間,、空間和車輛的限制。換句話說,，目的地包括的是所有滿足當(dāng)時(shí)時(shí)空條件的車輛,。有兩個(gè)基本的信息傳播模式：拉（Pull）模式和推（Push）模式。拉是指一輛車定期廣播它感興趣的查詢,，并從鄰居車輛中獲取數(shù)據(jù),。推模式是指車輛有目的地把信息推入周邊的車輛，使得對(duì)此信息感興趣的用戶可以更方便地得到這些信息,。在車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)市場(chǎng)化的初級(jí)階段,，只有較少比例的車輛具備車載通信能力，通信僅限于一跳,，因此推模式更為重要,。當(dāng)制訂推模式的策略時(shí)，人們必須考慮到數(shù)據(jù)緩存和融合的潛在影響,。人們可以利用啟發(fā)式的周邊信息（如行駛方向,、速度、經(jīng)常光顧的地方等）或社交網(wǎng)絡(luò)信息來預(yù)測(cè)和控制傳播,。

　　4.2 微觀信息傳播

　　微觀信息傳播指涉及一跳或者幾跳的局部信息傳遞,。在車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)市場(chǎng)化的初級(jí)階段，車輛很少有機(jī)會(huì)遇到其他車輛或路邊基站,。所以,，提高兩車相遇時(shí)信息傳播的效率十分重要。

　　最近的一些研究關(guān)注于車載環(huán)境中的單跳通信性能,。Bychkovsky等人研究了在公共Wi-Fi無線網(wǎng)絡(luò)中提高單跳通信的數(shù)據(jù)吞吐量的技術(shù),。他們進(jìn)行了一系列的實(shí)地測(cè)試來調(diào)查在MAC握手、獲取IP地址,、建立IP路由等時(shí)候可能的性能損失,。Hadaller等人[4]進(jìn)行了以802.11協(xié)議為基礎(chǔ)的單跳通信的實(shí)驗(yàn)，并提供了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)分析,。通過實(shí)驗(yàn),，他們發(fā)現(xiàn)了一些現(xiàn)有無線訪問機(jī)制在數(shù)據(jù)吞吐量方面低效的根本原因。以上這些工作從底層協(xié)議（物理層,、MAC地址,、路由）的角度來分析和改進(jìn)鏈路吞吐量。

　　微觀信息傳播也涉及局部多跳通信,。一般來說,，本地多跳通信的主要任務(wù)是協(xié)調(diào)本地車輛并幫助信息沿預(yù)定方向傳播,。VADD是一種利用車流模式和道路拓?fù)鋪碚业絺鬟f數(shù)據(jù)包的最優(yōu)道路的轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議。MDDV利用車輛的流動(dòng)性來幫助信息傳播,。MDDV使周邊的車輛協(xié)作轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包,，以此來提高數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的可靠性。Zhao等人研究了如何以路邊基站作為中繼的方式來提高吞吐量,。

　　由于兩車相遇時(shí)有效通信時(shí)間短暫,，有效的信道資源管理是一個(gè)是十分重要的問題。Chang等人提出了一種從路邊基站到過往車輛的下行調(diào)度算法,。Zhang等人提出了另一種同時(shí)考慮上行和下行請(qǐng)求的調(diào)度算法,。Yu等人研究了在路邊基站負(fù)載接近超負(fù)荷的情況下的請(qǐng)求許可控制問題。這些研究從不同的資源分配角度提高了路邊基站的訪問效率,。

　　通常,，微觀信息傳播的主要挑戰(zhàn)在于如何把下層條件（車輛移動(dòng)性、無線信道,、相對(duì)位置）和上層應(yīng)用的需求聯(lián)系在一起,。從上層的角度來看，容遲網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用可以容忍一定的信息延遲和誤差,。從底層的角度來看,，移動(dòng)性、信道和車輛位置卻可能在很短的時(shí)間內(nèi)大幅變化?，F(xiàn)有的工作研究了不同的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議下的單跳問題,，然而，仍然缺少一個(gè)上層和下層之間的有效聯(lián)系,。這種聯(lián)系可以使人們能夠利用底層的苛刻條件,，而不是受其限制。

　　當(dāng)人們?cè)O(shè)計(jì)微觀信息傳播協(xié)議時(shí),，可以重點(diǎn)關(guān)注3個(gè)方面的問題：

　?。?）應(yīng)用需求

　　容遲網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用不一定需要一個(gè)可靠的鏈接，但是他們卻需要根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾詠戆才艛?shù)據(jù)的優(yōu)先性,。人們還希望能夠設(shè)定一個(gè)在傳播的過程中允許的信息丟失的程度,。

　　（2）資源管理

　　主要問題包括如何調(diào)度低層資源（例如傳輸信道,、傳輸速率等）,，如何調(diào)度上層任務(wù)，如何分配資源以確保公平等,。

　?。?）協(xié)作

　　人們可以利用多任務(wù)調(diào)度、轉(zhuǎn)發(fā),、中繼,、多方網(wǎng)絡(luò)編碼等不同的技術(shù)來幫助在信號(hào)范圍內(nèi)各車輛的互相協(xié)作，提高整體性能,。

　　5 車載物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例

　　FleetNet是一個(gè)由歐洲多個(gè)汽車公司,、電子公司和大學(xué)的合作項(xiàng)目，合作者包括NEC公司,、DaimlerChrysler公司,、Siemens公司和Mannheim大學(xué)。該項(xiàng)目利用無線多跳自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)無線車載通信,，能夠有效提高司機(jī)和乘客的安全性和舒適性,。FleetNet的設(shè)計(jì)目標(biāo)包括實(shí)現(xiàn)近距離多跳信息傳播以及為司機(jī)和乘客提供位置相關(guān)的信息服務(wù)。在該項(xiàng)目中,，位置信息起著重要的作用,，一方面它本身是FleetNet一些應(yīng)用的基本需求，另一方面它也能使得通信協(xié)議更有效地運(yùn)作,。NEC歐洲實(shí)驗(yàn)室和Mannheim大學(xué)為車載網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)了基于位置的路由和轉(zhuǎn)發(fā)算法,，然后基于該算法實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于位置的車-車通信路由器。研究人員建立了一個(gè)由6輛車組成的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò),，其中每輛車裝備了一個(gè)GPS接收器,、一個(gè)802.11無線網(wǎng)卡，以及一個(gè)車-車通信路由器,。另外,，每輛車還裝備了一個(gè)GPRS接口，這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)自組織網(wǎng)絡(luò)中的每輛車進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,。

　　CarTalk是一個(gè)歐洲的司機(jī)輔助系統(tǒng)研究項(xiàng)目,。該項(xiàng)目利用車-車通信技術(shù)為移動(dòng)中的車輛建立一個(gè)移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)，來幫助增強(qiáng)道路系統(tǒng)的安全性,。例如,，當(dāng)一個(gè)車輛剎車的時(shí)候或者檢測(cè)到危險(xiǎn)的道路狀況的時(shí)候，它會(huì)給后方車輛發(fā)送一個(gè)警告消息,。即使在前方有其他車輛遮擋的情況下,，后方車輛也能夠盡早得到警告。這個(gè)系統(tǒng)也能夠幫助車輛更安全地駛?cè)敫咚俟泛婉傠x高速公路,。

　　California Path[24]是加州大學(xué)伯克利分校的一個(gè)關(guān)于智能交通系統(tǒng)的綜合性研究項(xiàng)目,。該項(xiàng)目始建于1986年，主要由伯克利分校的交通研究學(xué)院負(fù)責(zé)管理,，同時(shí)也和加州交通部有密切合作,。California Path致力于運(yùn)用前沿技術(shù)解決和優(yōu)化加州道路系統(tǒng)存在的問題，其主要關(guān)注于3個(gè)方面的研究：

　?。?）交通系統(tǒng)運(yùn)籌學(xué)研究

　　其研究方向包括車流管理,、旅行者信息管理,、監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理算法,、數(shù)據(jù)融合和分析等,。

　　（2）交通安全研究

　　研究內(nèi)容包括十字路口協(xié)同安全系統(tǒng)研究,、司機(jī)行為建模,、工人與行人相關(guān)的安全研究等。

　?。?）新概念應(yīng)用研究

　　該研究致力于發(fā)現(xiàn),、驗(yàn)證在公共交通系統(tǒng)中的新概念和方法，幫助減少交通系統(tǒng)的阻塞,，提高公共交通的出行效率,。

　　MIT CarTel是麻省理工學(xué)院的一個(gè)分布式移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)。CarTel的應(yīng)用能夠收集,、處理,、傳遞、分析和可視化來自手機(jī)或者車輛的傳感器數(shù)據(jù),。在該項(xiàng)目中,，一個(gè)小型嵌入式計(jì)算機(jī)能讀取一系列不同的傳感器數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,，然后將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給一個(gè)Internet服務(wù)器,。服務(wù)器進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后提供給最終用戶多種不同的服務(wù),。整個(gè)系統(tǒng)的框架包括進(jìn)行傳感器數(shù)據(jù)采集的硬件和軟件,、在車輛之間數(shù)據(jù)傳遞的網(wǎng)絡(luò)、能夠容忍網(wǎng)絡(luò)連接中斷的數(shù)據(jù)庫查詢系統(tǒng),、為基于位置的服務(wù)設(shè)計(jì)的隱私協(xié)議,、車流預(yù)測(cè)模型系統(tǒng)以及道路表面狀況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

　　美國政府與工業(yè)界也積極參加到車載物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)中,。車輛基礎(chǔ)設(shè)施集成計(jì)劃（Vehicle Infrastructure Integration）致力于利用無線通信技術(shù)使行駛中的車輛更緊密地與周圍的環(huán)境相聯(lián)系,，從而提高交通系統(tǒng)的安全性。該計(jì)劃的主要參與者包括美國交通部,、加州交通部以及戴姆勒,、福特、通用等汽車公司,。該計(jì)劃的參與者在加州101公路和密歇根Novi市部署了數(shù)十個(gè)路邊基站,，用于測(cè)試汽車與路邊基站的通信能力。在通用公司展示的車載安全系統(tǒng)中,，車輛通過DSRC無線技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控周圍車輛的位置,、速度與方向,，一旦發(fā)生緊急情況，車輛通過聲,、光信號(hào)警告司機(jī),。最近,，由美國交通部主導(dǎo)的IntelliDrive項(xiàng)目致力于在個(gè)人移動(dòng)設(shè)備（如手機(jī)和PDA）,、車輛以及路邊基站之間建立安全、靈活的無線通信,，使道路交通系統(tǒng)更安全,、更智能和更環(huán)保。美國交通部目標(biāo)在2013年前對(duì)現(xiàn)有的無線通信技術(shù)進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估,，以幫助落實(shí)未來交通系統(tǒng)的決策與實(shí)施,。

　　6 結(jié)語

　　車載物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ男屡d領(lǐng)域。它能夠使人們的日常生活更緊密地與計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合,，增強(qiáng)交通安全,，提高城市交通效率，以及提供各種與位置相關(guān)的信息服務(wù),。近些年,，車載物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)得到了學(xué)術(shù)界、工業(yè)界以及政府部門的高度重視,，相關(guān)的工業(yè),、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已提上制訂日程。然而,，針對(duì)不同的應(yīng)用和不同的環(huán)境,，仍然有很多尚未妥善解決的問題。人們相信,，在車載物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,，會(huì)看到更多更深入的研究，同時(shí)車載物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將能夠很快走出實(shí)驗(yàn)室,，投入實(shí)際應(yīng)用,。