車子也能聯網？
物聯網、雲計算，這些詞也許都被大家聽煩了，但是你了解車聯網嗎？可以想像，你等候的公交車幾點來、有多少人、路況等信息都可以提前知道嗎？或者說，你坐在舒適的橋車內，無需親自查看，車內是否需要加油、發動機是否正常等參數都會顯示在一個小顯示屏上，你將行駛通過的大橋的老化程度、車流量等信息，也了如指掌。你甚至都不需要親自操縱方向盤，車子會自己選擇最佳的行駛路線，送你平安到家。這是科幻小說嗎？絕對不是，在物聯網、雲計算等技術的幫助下，車聯網也貼近人們的日常生活了！
簡單來說，車聯網就是車子聯網。當然，這個解釋太過於粗糙簡陋，那麼我們就擴展開來——車子為什麼要聯網？車子怎麼聯網？車子聯網之後呢？
車子為什麼要聯網？
想必每個人都有過堵車的經歷，當上班遲到、接人遲到、送機遲到，你困在小小的轎車內，車內是和你一樣一臉鬱悶的司機，前後左右則是幾個小時毫無動彈的車流大隊。如何能夠快速、便捷地出行，掌握實時交通動態、知曉擁堵情況就成為眾望所歸。於是，車聯網應運而生。車聯網是物聯網的典型應用，利用車載電子感測裝置，通過網路信息交換，對車輛和交通狀況進行有效的智能監控，促進了汽車、交通和信息技術產業向更加現代化、網路化和智能化的方向發展。
更通俗地說，以前，我們人手一部手機，可以用來上網、知天下事、交四方友。而在不久的將來，你駕駛的車輛將會成為一步「手機」，車輛不再是獨立的沉默個體，車輛之間既能溝通，也能感知外界環境。總而言之，在車聯網時代，車輛會處理源源不斷的數據，讓你的出行更安全而便利，使生活更舒適。
車子怎麼聯網？
「讓車子聯網」這件事說簡單很簡單，就像你打開手機，連上網路，就可以刷網頁、看視頻、玩遊戲、與朋友們聊天，這件事只是看起來簡單而已。手機電路板上的那些密密麻麻的元件、信息程序員以日夜辛勞寫出的程序代碼，在你看不到的地方，有整個世界為你的便捷付出的辛勞。
車聯網系統結構圖
車聯網也是如此。簡單的來說，首先利用各種感測器檢測車輛狀態參數並上傳至車載終端，利用無線射頻技術識別車輛上的電子標籤，通過網路平台有效利用車輛所有屬性信息，並根據需求不同，對車輛運行狀態進行有效監管並提供綜合服務。具體的核心技術如下：
1. RFID技術
射頻識別（Radio Frequency Identification,RFID）源自於20世紀40年代的軍方雷達項目，而如今被應用到了生活的各個方面。從概念上講，RFID類似於條形碼技術。條形碼技術將條形碼信息依附在物品上，通過掃描槍對物品上的條形碼進行掃描，從而獲得物品的信息。而RFID技術將RFID標籤依附在物品上，通過射頻信號將標籤中的信息讀取到RFID讀取器中，從而獲得物品的特有信息。
RFID標籤中可存儲關於物品的各類信息；對於超市商品而言，可存儲商品的名稱、價格、質量、產地、類型等信息；而對於車輛來說，可存儲車輛的類型、車輛註冊地區、車主信息等。與條形碼技術相比，RFID技術的優勢在於不要求識別方向和距離精度，RFID閱讀器能在一定範圍內自動識別RFID標籤，並且在高速運動的情況下具有良好的識別成功率，且不像條形碼容易產生形變和破損等問題而導致無法識別。同時，RFID技術能同時識別多個標籤，有效提高識別效率，不像條形碼那樣需要依次讀取信息。
RFID技術構造圖
有了方便的射頻識別技術，再配合感測器，你雖然身處車內，卻像在車外一樣自由，就像拿著手機和別人溝通，完美實現了車輛之間的互動，比如車主間聊天說地，促進感情，還能避免發生交通事故。
2. GPS系統
行駛在路上的車輛可不是靜物，所以我們必須在宏觀上進行監控。於是此刻需要向上看，在無垠的宇宙中，有日夜不息的衛星保衛著我們，這就是GPS系統。2000年，我國成功發射了「北斗雙星導航系統」，並計劃在2020年，將建成由5顆地球靜止軌道衛星組網而成的全球衛星導航系統。
GPS系統由24顆均勻分布在高度為20200千米的6個軌道面內的衛星組成，運行周期為11小時58分鐘，可發射L1（1575.4MHz）和L2（1277.6MHz）這兩種頻率信號。整個GPS系統可看成由空間部分、地面監控系統和用戶接收機這三個主要部分組成。空間部分由21顆工作衛星和3顆備用在軌衛星組成，24顆衛星均勻分布在6個傾角為55度的軌道平面中，軌道平面之間相距60度，衛星軌道近似圓形，相鄰軌道間的衛星要彼此分開30度來覆蓋全球。上述GPS衛星布局保證了在地球上的任何地點和時間，從仰角15度的天空中，至少能觀察到4顆衛星，並能保持形成良好定位計算精度的幾何圖形，以實現全球精確連續導航與定位。
GPS的基本定位原理如圖所示，衛星不斷向外發送自身的星曆參數和時間等信息，當用戶接收機（也就是車載GPS導航儀）同時接收到不同方位的4顆衛星發出的信號時，經過距離測量和計算，即可得出接收機的位置。
有了GPS系統，我們就可以時刻掌握自己的位置，媽媽再也不用擔心我會迷路啦！而且還能知道他人的位置，以及前方是否堵車、是否出現交通事故等信息，這有利於隨時調整路況，方便大家出行。
3. 駕駛行為感知
GPS系統可確定車輛的具體位置，而OBD（On-Board Diagnostics，車載診斷系統）則能體貼周到的感知車輛的各種信息。當車子出現故障，如發動機轉速、燃油壓力、速度、進氣溫度、空燃比等參數出現異常時，可以及時告知車主甚至交管處。而更牛的是，對駕駛員的駕駛行為的感知。你若疲勞駕駛的話，車子都會提醒你休息哦！
經研究發現，對駕駛員眼睛的識別就可以很準確地判斷出是否在疲勞駕駛。首先是識別人眼，車內攝像頭對採集到的人臉圖像進行分析，發現眼睛部分的灰度值比其他部分更低，就可以通過求水平方向的平均灰度值，設置一個閾值，將低於閾值的部分認定為人眼區域。眼睛被識別後，再使用「動態模板匹配」方法來追蹤眼睛（眼睛是會亂動的，可不是個安分的傢伙），把眼睛模板左上角的位置設為x坐標和y坐標，在原位置上沿上、下、左、右這四個方向擴展出10個像素，設為下一幀的搜索範圍。還考慮到睜眼、閉眼，以及頭部搖動等一系列問題，逐漸優化檢測模型，從而可以判斷出駕駛員是否在疲勞駕駛。這樣，下次你再握著方向盤犯困時，車子就自己安全地靠路邊停下來了哦，因為駕駛安全永遠都是第一位。
除了疲勞駕駛外，最常見的交通事故還包括在雨天時意外撞上路人，而解決方法也很簡單，在車的前方裝入一台紅外攝像機，用來捕捉前方行人的影像。這依據的就是紅外線立體成像技術，紅外線根據溫度，可很好的識別出人的輪廓，讓車主在滂沱大雨等看不清道路的天氣中，迅速而準確地識別出前方行人。
如何保證車聯網的網路安全？
在車聯網系統下，車子需要收集大量信息，如車與車、車與人、車與路之間的信息，無數信息被暴露在網路中，所以網路安全至關重要。最常見的信息危險如包括蠕蟲在內的病毒、特洛伊木馬、邏輯炸彈、「拒絕服務」攻擊等惡意代碼。其中，蠕蟲具有主動攻擊、行蹤隱蔽、利用漏洞入侵、造成網路擁塞、降低系統性能、產生安全隱患、反覆性和破壞性等特徵。車聯網的如此動態、大量信息非常容易受到這種攻擊。單純的抵制病毒卻收效甚微，而聰明的網路安全研究人員靈光一閃，借鑒病毒學中的有益細菌、病毒抑制等抑制有害微生物的手段，提出了利用良性蠕蟲對抗放置蠕蟲的思路。
車聯網的網路構架
良性蠕蟲是一種新型蠕蟲，具有蠕蟲的智能自主傳播的特性，可以像蠕蟲一樣在有漏洞的節點上傳播。但良性蠕蟲不具有蠕蟲的惡意破壞特性，也不對網路資源進行掠奪性蠶食，反而能夠通過節點上的系統漏洞獲得一定許可權，修補未被惡性蠕蟲病毒感染的節點的漏洞，從而進行免疫；查找已被惡性蠕蟲病毒感染的節點，並清除惡性蠕蟲的實體和進程，修補系統漏洞，修復註冊表，最後能夠根據設計命令，潛伏或自我銷毀。除此以外，還有不斷改進的多樣技術以確保車聯網的數據安全。
早在2010年，世博會上就展示了運用車聯網技術的模型車，引得眾人一片驚嘆。而車聯網如此便捷、舒適的交通方式還需要解決車載APP、感測器的更新，以及網路安全等問題，但是我們有理由相信隨著科技的進步，車聯網不再僅僅是一個在科幻小說中出現的話題，安全出行、便捷交通將不再是夢想。
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