張渭 陳勇 蘇杰 朱廣蕊 史珺

（1.上海道衡科貿(mào)有限公司 上海市 200051 2.上海理想信息產(chǎn)業(yè)（集團）有限公司 上海市 201315）

（3.上海市動物無害化處理中心 上海市 201415）

目前我國運用在汽車定位系統(tǒng)的技術(shù)是C-V2X，該項技術(shù)是在3GPP生態(tài)系統(tǒng)上建立的，有連續(xù)完善蜂窩網(wǎng)絡覆蓋的高效特點，也是5G網(wǎng)絡進入的重要途徑，并能夠提供關(guān)鍵性的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。在汽車行駛過程中，能夠?qū)Ω浇窙r、附近汽車等起到安全保護作用，對定位的精準性做到了高標準，這也為汽車與汽車、汽車與行駛公路之間、汽車與人操作之間、汽車與聯(lián)網(wǎng)之間等各類C-V2X信息交流提供了便利。

1 車輛定位的主要系統(tǒng)

目前，車輛定位技術(shù)中應用最為廣泛的就是GPS定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠獲取行駛中車輛的信息，然后通過速度感應器得到車輛的具體位置。這種技術(shù)首先在車輛中安裝定位設備，其次是通過記錄車輛位置的信息與無線通訊設備的結(jié)合，然后將記錄車輛的具體位置發(fā)送給車輛的管理系統(tǒng)，最后完成定位。這種定位方式的實施存在弊端，不僅占用了較多的通信資源，而且還使運行成本增高，并且由于城市的建筑物過高導致信號接受受到影響，還會出現(xiàn)定位誤差的現(xiàn)象[1]。但后續(xù)發(fā)展的RFID無線射頻識別技術(shù)的出現(xiàn)改善了這一現(xiàn)象，該項技術(shù)是通過無線方式自動識別技術(shù)將車輛信息傳遞給管理系統(tǒng)，也可以定義為在空間的融合下以射頻信號方式將無接觸車輛的信息進行交流，然后在車輛信息交換的時候能夠達到自動分辨的功能。所以，在汽車行業(yè)中RFID無線識別技術(shù)被廣泛應用。

2 基于RFID技術(shù)的車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成

RFID技術(shù)具有智能化的特點，其在無線電信號的支持下能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的收集和讀取，并且不需要依附在機械以及光學層面，另外，還可以在惡劣的環(huán)境下對標簽進行閱讀，且閱讀能力較強，并能避免條形碼無法使用的弊端。目前RFID 技術(shù)已經(jīng)漸漸的進入車聯(lián)網(wǎng)應用中，具體的應用有停車管理智能化、電子車牌智能化，區(qū)域限制系統(tǒng)、智能交通信號系統(tǒng)、檢測流量、車輛定位等，這些都是車網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中RFID技術(shù)作為線索的一種技術(shù)鏈接并在各個環(huán)節(jié)中共同作用。在車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中RFID技術(shù)是硬件、軟件提供商實施車聯(lián)網(wǎng)的必要前提，然而硬件、軟件提供商又為RFID技術(shù)的實現(xiàn)提供條件。其次，RFID技術(shù)能夠幫助系統(tǒng)提供可靠內(nèi)容、服務等數(shù)據(jù)，在生產(chǎn)制造的每個環(huán)節(jié)中RFID技術(shù)的應用都比較重要，其能夠正確的將數(shù)據(jù)收集并做到成功讀取[2]。另外，RFID技術(shù)對于網(wǎng)絡運營商來說是實際生活和虛擬網(wǎng)絡連接的渠道，也是實現(xiàn)車輛與網(wǎng)絡合并的重要因素。在車聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈中，該項技術(shù)構(gòu)成了車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵技術(shù)支撐，軟件、硬件技術(shù)為車輛提供基礎(chǔ)設備以及系統(tǒng)應用，然后通過RFID技術(shù)來記錄數(shù)據(jù)和讀取設備相關(guān)車輛信息，然后提供出內(nèi)容、服務給提供商，在利用RFID技術(shù)數(shù)據(jù)采集的特點，將采集的數(shù)據(jù)進行整合并反饋給用戶以及整車廠商，整車廠商在運用RFID技術(shù)記錄車輛和主要零件出廠的相關(guān)數(shù)據(jù)，以此來實現(xiàn)信息的快速傳遞，成功做到車輛聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使車輛聯(lián)網(wǎng)的狀態(tài)變得越來越先進。因此，RFID技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)中的應用非常重要。

3 RFID的基本原理與車聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀

3.1 RFID的技術(shù)介紹

RFID能夠在車輛中實施全程射頻識別技術(shù)，在遇到射頻信號時其會自動識別目標，并進行相關(guān)的信息的收集和整理，這就是非接觸式自動智能化技術(shù)。一般對于RFID系統(tǒng)來說，主要實施途徑是三部分：進行電子標簽識別、讀寫器和數(shù)據(jù)整體系統(tǒng)的操作。但在車輛定位環(huán)節(jié)，右前方玻璃上是電子標簽的安裝位置，當車輛行駛進入讀寫器磁場覆蓋范圍內(nèi)電子標簽就會被讀取，同時電子標簽還會受到讀寫器所發(fā)射的射頻信號，會受電流感應獲取的能量時把存儲在芯片里的產(chǎn)品相關(guān)信息發(fā)出，并主動將某一頻率的感應信號發(fā)出。讀寫器功能在獲得解碼成功后會和獲得信息，然后將相關(guān)信息轉(zhuǎn)到數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中進行接下來的操作[3]。如此一來就能提高獲取汽車行駛的位置信息，同時還將信息發(fā)布在系統(tǒng)中，實現(xiàn)汽車的智能定位步驟。RFID技術(shù)和傳統(tǒng)的GPS技術(shù)相比，突出優(yōu)勢在于以下幾點：

（1）靈敏性較高，可以識別更高更快運動物體，而且還能針對多個目標進行識別；

（2）非接觸式操作，這樣避免了各種機械設備的連接；并主動將某一頻率的感應信號發(fā)出。讀寫器功能在獲得解碼成功后會和獲得信息，然后將相關(guān)信息轉(zhuǎn)到數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中進行接下來的操作[3]。如此一來就能提高獲取被輕易篡改；

（3）對周圍環(huán)境的適應能力要比GPS技術(shù)要強。

3.2 車聯(lián)網(wǎng)的通信方式

車聯(lián)網(wǎng)是通信中一種特殊的協(xié)議，是實現(xiàn)人與車、車與車、車與網(wǎng)之間的無線通信，并在大型網(wǎng)絡基礎(chǔ)上進行信息交換，這種網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)可以進一步實現(xiàn)汽車智能化和服務一體化的先進目標。在實際運用中，車聯(lián)網(wǎng)的安全通信環(huán)境與駕駛員身份認證協(xié)議有著密切的關(guān)聯(lián)，但在數(shù)據(jù)系統(tǒng)中則是通過消息的來源以及驗證信息的合法性來實現(xiàn)安全保護，如果網(wǎng)絡入侵者將車輛相關(guān)傳感設備以及一些數(shù)據(jù)進行篡改，此時行駛中的車輛接受的信息就會出現(xiàn)誤差，并且獲取位置消息的車輛此時也沒有能力去取證信息是否可靠，只能接受周圍錯誤信息的輸入，這時就會引起意想不到的事故發(fā)生。在車輛網(wǎng)中一般是從附近的網(wǎng)絡輔助設備中獲取驗證信息，這種網(wǎng)絡機構(gòu)設置通常是在車輛比較多或中心聚集路段，對于偏遠山區(qū)來說設備基本不能完全覆蓋，由于周邊道路的環(huán)境因素，此時驗證系統(tǒng)也就不能發(fā)揮出實際的應用。但對著5G車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，這種現(xiàn)象得以改善，其改變了原有基于IEEE802.11p標準的單一車聯(lián)網(wǎng)通信方式，實現(xiàn)了三網(wǎng)融合，也就是車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)、車載網(wǎng)等移動互聯(lián)網(wǎng)。

4 在5G技術(shù)RFID技術(shù)的應用

4.1 蜂窩車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

近些年來的蜂窩車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(C-V2X)在應用方面主要是完成在正常駕駛的前提下與外界的信息溝通。蜂窩車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是在蜂窩網(wǎng)絡的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為了解決汽車在高速行駛過程中對于外界信息接收方面的問題的基礎(chǔ)上，專門設計的一種專用于高速移動環(huán)境中的通信技術(shù)。蜂窩車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要有兩種應用形式，分別是：在互聯(lián)網(wǎng)模式下的通信技術(shù)和直接通訊模式。這兩種通信形式呈現(xiàn)互補的狀態(tài)。蜂窩車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過引入5.9GHzITS頻段進行通訊,在設備之間進行諒解的過程中實現(xiàn)降低延時的目的。針對這種情況，5G車聯(lián)網(wǎng)就可以逐漸完成從單項信息溝通向V2X、ITS等相關(guān)的業(yè)務的過渡,完成交通行駛過程中各項數(shù)據(jù)的有機結(jié)合，推動日常通勤出行的高效便利。

4.2 車聯(lián)網(wǎng)對網(wǎng)絡的要求

車聯(lián)網(wǎng)在網(wǎng)絡的要求大概包括時延、帶寬及可靠性這幾項條件。5G傳輸網(wǎng)絡的理論值可以達到5Gbps甚至是10Gbps，相較于之前的網(wǎng)絡系統(tǒng)，具有顯著的提高，尤其是在具體數(shù)值上，前者有著非常明顯的優(yōu)勢，對設備之間的延時方面能夠在一定程度上降低。對與人們出行方面的要求，現(xiàn)今的5G大帶寬、低時延、切片網(wǎng)絡等高新技術(shù)能夠很好的貼合。與此同時，完善C-V2X的在場景中的具體應用，有利于自動駕駛技術(shù)的進一步發(fā)展。蜂窩車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對車輛的準確定位，對于車輛所處環(huán)境的相關(guān)數(shù)據(jù)也能夠有效掌握，并且能夠隨著環(huán)境變化實時更新。實現(xiàn)統(tǒng)一安裝用戶的包括位置數(shù)據(jù)的信息溝通，方便了用戶對于目的地的線路選擇，避免了因路線選擇錯誤而發(fā)生堵車情況的出現(xiàn)，在另一方面節(jié)約了出行時間。由于5G在高帶和延時方面的優(yōu)勢,對于用戶在通信設備方面的需求能夠更好地滿足，再扯臉定位方面具有明顯的優(yōu)勢,對于導航系統(tǒng)的精確程度也有很大程度上的提高。

4.3 突發(fā)事件應對措施

車輛在正常行駛的過程中，如果有突發(fā)情況的出現(xiàn)，就可以通過車輛網(wǎng)設備進行信息溝通。RFID技術(shù)可以將車輛事故發(fā)生地點以及周邊具體情況，并指明救援道路，避免了因事故發(fā)生地點周圍車輛過多，導致救援團隊在實施救援行動方面延遲的情況的發(fā)生，加快了救援速度，也降低了事故造成的損失。如果事故發(fā)生環(huán)境下設備單元被破壞，RFID技術(shù)也可以通過與附近車輛設備之間相互溝通，傳遞求救信號，進而確定事故發(fā)生地點，降低損失。RFID技術(shù)在停車場中也有一定程度上的應用，可以通過RFID讀取器了解到停車場的具體情況，以及相關(guān)車輛的位置信息，方便車主在停車的過程中降低錯誤出現(xiàn)概率。停車完成之后，也可以通過技術(shù)將車輛停放的位置信息傳輸數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，這樣做的用意是方便車主在離開時能夠迅速且準確的找到車輛停靠位置。在車輛防偽方面RFID技術(shù)也有一定的應用，在進行車輛信息登記的過程中，讀取器可以獲取到車輛的相關(guān)信息，在其行駛過程中可以通過設備上的高清攝像頭進行車輛圖像的收集識別，如果遇到偽造信息，就會將兩者車輛信息進行，對比，在發(fā)現(xiàn)問題的情況下進行報警。

5 車聯(lián)網(wǎng)在5G網(wǎng)絡發(fā)展中所要面對的問題

5.1 容易受到信號干擾

在5G網(wǎng)絡不斷應用于車聯(lián)網(wǎng)的過程中，雖然為其在技術(shù)，時延、可靠性、效率以及容量方面帶來了非常大的改善，能夠方便車輛在行駛位置確認，以及信息溝通方面帶來非常大的便利的同時，也帶來了非常多的挑戰(zhàn)。其主要體現(xiàn)為，由于車聯(lián)網(wǎng)對于信息的接收量過于龐大，以及信息溝通的密集化，造成了其在應用過程中容易出現(xiàn)信號干擾的情況。

5.2 5G車輛網(wǎng)所能碰到的一些安全漏洞

5G車聯(lián)網(wǎng)在系統(tǒng)的安全維護方面并沒有形成完整的體系，尤其是在數(shù)據(jù)傳輸方面，存在著比較嚴重的安全隱患。在信息保護方面出現(xiàn)漏洞，就造成了有很多不法之徒盜用個人車輛信息進行違規(guī)操作，對正常交通秩序造成破壞，擾亂社會治安，不利于日常交通管理。針對上述情況，在5G車聯(lián)網(wǎng)的通信過程中，必須要加強對數(shù)據(jù)的維護，提高其安全性，預防不法人事盜取車輛信息，威脅車主用戶安全的行為的發(fā)生，避免車主出現(xiàn)損失。

5.3 車聯(lián)網(wǎng)未被大眾廣泛熟知

目前，我國車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有很大的發(fā)展空間，但是在汽車市場發(fā)展上的要求沒有特殊要求，道路交通部門對此也更加關(guān)注，但是人們在車輛選取的時候，對于新型技術(shù)的要求并不高或者沒有，而且現(xiàn)在汽車業(yè)也并未達到較高的智能化水平，使得車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及以及應用得不到大范圍的推廣，也就不能實現(xiàn)更高層次的智能化目標。

6 車聯(lián)網(wǎng)在5G網(wǎng)絡發(fā)展中的建議

6.1 改善信號干擾

在汽車行業(yè)中，D2D（device to the device）技術(shù)在5G基站通信模式下正在對相關(guān)通信鏈路終端進行調(diào)整和實施，并將鏈路終端建立起以通信技術(shù)為主要形式的中繼，它可以在一定程度上得到合理的資源分配，然后將信息管理中涉及的信息進行鏈接，采用集群管理模式，減少5G車輛聯(lián)網(wǎng)遇到的干擾問題。如果沒有5G基站作為中繼或管理鏈路，車輛網(wǎng)絡的通信信號仍將中斷。

6.2 增強核心技術(shù)

5G技術(shù)是集于標準的商用和通信技術(shù)的一種，不管是在任何場景應用中，最終都是為了落地后的基站、終端、承載網(wǎng)設備的落實，目前汽車領(lǐng)域、手機領(lǐng)域、移動通信等都已經(jīng)開始參與到5G標準規(guī)范的制定及產(chǎn)品基礎(chǔ)研發(fā)中，但其中存在的安全問題應以核心技術(shù)為前提，掌握核心部門才能有一定的話語權(quán)，只有牢牢掌握5G技術(shù)的核心技術(shù)，才能在未來的發(fā)展中提供可控的能力，并應用到各個行業(yè)之中。

6.3 推進車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

從RFID技術(shù)特點來看，就要不斷推動車聯(lián)網(wǎng)的進度，并進行不同層面的宣傳，構(gòu)建推進指標的綜合體系，讓人們參與到車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中的評價和推進策略中來，對關(guān)鍵技術(shù)以及5G網(wǎng)絡相關(guān)的內(nèi)容進行適當宣傳，讓RFID技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)實施中能夠更加順利。另外，指標體系的制定能夠為5G車聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展提供思路，讓RFID技術(shù)和5G給人們前所未有的高效體驗。

7 結(jié)束語

綜上所述，對RFID技術(shù)在5G車聯(lián)網(wǎng)絡領(lǐng)域中的應用進行了分析，說明了其在車領(lǐng)域中的應用，并對應用中存在的問題進行研究，最后提出合理建議。