面向车联网的车载智能终端及其实现探究

范晶晶

摘要：近年来，面向车联网的车载智能终端及其实现探究得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了系统功能的需求，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就车载智能终端软件主要的技术展开了研究。

关键词：车联网；车载智能终端；实现；探究

一、概述

车联网是指通过无线射频识别技术利用信息网络平台对所有的车辆信息均可以进行信息提取，平台为汽车提供监管与综合服务。在车联网系统组成中，智能终端主要是指汽车或人需要通过车联网来得到相应服务的实体，基础设施包括信息采集点、交通设施等，而交通管理与控制则主要是区域控制实体，如交通控制中心等。

二、系统功能的需求介绍

第一是对汽车与前后车辆间的距离进行判断测量，设置安全距离，当距离低于安全距离时，系统会进行自动预警，提醒驾驶员进行注意，避免过近的距离造成追尾，目前在某汽车品牌应用中，已经开始使用自动减速功能，在汽车识别到前车突然刹车时，由于驾驶员无法在短时间内判断，汽车智能系统将会自动减速，避免发生碰撞；第二是数据的先期处理。车载终端能够对汽车的GPS信息、采集到的图像信息进行预处理，这其中主要包括对图像压缩编码的处理与GPS信息的准确校正。第三是进行数据与控制中心的上传。目前数据主要有两种形式，媒体流与指令流，前者主要包括图像流与音频流，后者主要包括车载智能终端的登录信息、车辆自身的运行等信息流。第四是语音呼叫。目前驾驶员在遇到特殊情况时，多是采用另外的非车载通信工具进行呼叫，而通过车载系统时，驾驶员可以在极短的时间内仅仅触动汽车的一个按键，就可以发出呼叫指令，车载终端会将车辆的位置信息与图片进行上传，控制中心则会与救援中心高效联系，大大提升救援效率。每一分钟的耽误都有可能会造成人员的伤亡，事故后的每一秒钟对驾乘人员来说都是极宝贵的；第五是行车周围的环境信息的采集。车载终端能够对天气情况、周围的车辆信息进行实时提取，天气情况与车辆信息主要是由控制中心通过某传输途径进行发布，来源则是通过GPS位置的天气预报机构与其他车辆上传的实时车辆数据；第六是车辆的定位与轨迹回收。控制中心或监控终端能够对某车辆的实时位置进行图像查看，并可以对车辆的运行轨迹进行回放监控，大大提高责任追溯，协助公安机关进行特定信息采集。

三、车载智能终端软件主要的技术

（一）基于单目视觉的车辆安全距离预警分析

在车辆高速运行过程中，目标数据主要为图像的下半部分，这部分中，对于灰度、边缘以及纹理方面都会有相对独特的特征，有利于进行分析，而上半部分的天空则不易被分析。本文通过裁减处理，重点对待处理区域进行解析。通过对路面背景与路面标线样本进行比较，可以发现，路面背景的灰度值高于标线的灰度值，而且路面背景在图像中的比例要远高于标线比例，在车道线与背景的边缘处会有较大的灰度值起落。

在车辆前方图像中解析出车道线信息，将会是视觉车辆辅助驾驶主动安全性的基础，目前车道的检测技术主要是颜色检测法。首先对白、黄颜色进行HSV模型约束，寻找满足条件的特征，对相似值进行再度处理。除了以上算法，还可以基于灰度与形状特征的车道识别进行计算，首先是ROI提取，在图像增强的处理下进行二值化，通过连通标记与边界点探测，进行线性拟合，通过这六个步骤，最终实现车道线的提取。

在得到路面的信息后，就需要对前方车辆进行定位，车辆下的暗区将具有良好的可探测特征。最后进行单目视觉测距。通过利用针孔模型，建立的坐标系，由二维方向上的定位坐标来计算出车辆与前方车辆的距离。

（二）车载智能终端采集图像的JPEG编解码分析

JPEG图像压缩首先会去掉图像中的冗余信息，同时保留了图像的有效信息，由于人眼的识别度，对高频成分失真的敏感度差一些，所以可以进行粗量化处理，对低频分量进行细量化处理。本系统采用有损压缩，既可以消除掉没有用的信息，同时也不会对人眼的识别产生较大的影响。在消除冗余方面，JPEG利用了DCT变换编码、量化编码与差分编码技术，首先分块处理，进行离散性变换，对64个系数进行编码，对DC进行差分编码，对AC进行行程编码，最后进行哈弗曼编码。

（三）车载智能终端的数据通信分析

在车载智能终端设计中，需要实现车辆与车辆之间的数据传输，加快信息交换，将图片信息与音频信息进行交互。通信是制约系统的一大因素，系统的性能将会受到直接的影响。有线通信方式在可靠性与实时性方面已经非常成熟，但对于高速运动的汽车而言，显然是不现实的，所以需要采用無线通信的方式进行。无线通信方式在车联网中主要有短距离无线与长距离无线两种通信技术。短距离的无线通信主要有射频识别技术，需要在高速公路的沿线设立无数个基站，每隔一定的距离与车载终端进行数据交换，实现成本非常大。而远距离的无线通信方式则主要是GPRS、GSM、CDMA与3G技术，这几种方式主要是基于目前国内几大通信运营商模块而形成的方式。如果通过GSM数据消息的方式进行传输，数据的长度将会受到限制，传输长信息时，会受到成本限制，而其他的通信方式也分别会有限制，3G无线通信是有别于普通的数据传输方式的。

四、结束语

通过对面向车联网的车载智能终端的研究，我们可以发现，该项工作良好实践效果的取得，有赖于对其多项影响因素与关键环节的充分掌控，有关人员应该从车联网技术的客观实际出发，研究制定最为符合实际的车载智能终端应用实施策略。

参考文献：

[1]郑海燕.基于GPS的车辆监控调度系统设计研究[J].数字技术与应用，2016（10）：60-62.