基金项目：河南省科技攻关计划项目（编号：132102110204）。
作者简介：顿文涛(1980-)，男，工程师，研究方向：计算机网络安全、传感器技术。
通信作者：袁志华，女，博士，副教授，研究方向：力学、信息技术、高等教育。
收稿日期：2015-08-11车联网的关键技术及研究进展顿文涛1，赵玉成2，王力斌1，李勉1，马斌强1，袁超1，袁志华1(1.河南农业大学，河南郑州450002；2.河南省农业机械试验鉴定站，河南郑州450008)摘要：随着汽车传感器的快速发展和车联网技术的深入研究，车联网在智能汽车、智慧交通及智慧城市中具有广阔的应用前景。
本文针对车联网的几种关键技术、研究进展和应用现状等进行了阐述，对车联网的发展趋势进行了展望。
关键词：汽车传感器；车联网；无线传感器网络；物联网中图分类号：TP315文献标识码：A文章编码：1672－6251（2015）08－0046－05The Key Technologies and Research Progress of Internet of VehiclesDUN Wentao 1,ZHAO Yucheng 2,WANG Libin 1,LI Mian 1,MA Binqiang 1,YUAN Chao 1,YUAN Zhihua 1(1.Henan Agricultural University,Henan Zhengzhou 450002;2.Henan Agricultural Mechanical Test Appraisal Station,Henan Zhengzhou 450008)Abstract:With the rapid development of automotive sensors and the intensive study on Internet of Vehicles technologies,Internet of Vehicles in smart car,smart traffic and wisdom city has broad application prospects.This paper expounded several key technologies and research progress and application status of Internet of Vehicles,and prospected its development trend.Key words:automotive sensor;Internet of Vehicles;wireless sensor network;Internet of Things农业网络信息AGRICULTURE NETWORK INFORMATION·信息技术·2015年第8期汽车已成为人们日常生活、出行中重要的交通工具，其在生活中的普及率也越来越高。
目前，我国的汽车保有量已突破1亿辆大关，随着我国经济的持续快速发展和人们收入水平的不断提高，越来越多的家庭具备购买轿车的能力。
而汽车化社会又带来了诸如交通拥堵、能源紧张和环境污染等问题，如随着车辆数量的激增，交通压力不断增大，各种交通问题极大地困扰着人们的生活，结合物联网技术和智能交通技术的车联网应运而生[1]。
为了解决上述问题，智能汽车、智慧交通的概念逐步形成，车联网正是实现智能汽车、智能交通的一个重要技术手段。
车联网就是将车与车连接在一起的网络，像互联网将各自独立的电脑连接在一起一样，车联网实质上就是收集并处理道路交通网络中每辆汽车的信息，并实现信息的共享，实现人、车、路三位一体互联。
车联网系统能够实现在网络平台上对所有车辆的属性信息和静、动态信息进行提取和有效利用，以及根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管，同时提供综合服务。
车联网是战略性新兴产业中物联网和智能化汽车两大领域的重要交集[2]。
车联网的关键技术包括汽车传感器、无线传感器网络、物联网等。
1汽车传感器汽车需要数据支持来保障乘客安全与运行效率。
现今的汽车可以感知并响应不断变化的内部和外部环境条件，在其中起核心作用的是各类汽车传感器，帮助提供用于车辆功能控制、调节和响应的数据，以提高安全性、舒适性和效率。
例如，车载联网终端和车载RFID 标签，就是典型的依靠汽车传感器来发挥其作用。
车载用户可以通过多种方式(如3G 、4G 或WiFi 等)接入Internet [3]，车载RFID 标签贴于车辆上，相当于车辆的电子牌照[4]，这些都离不开汽车传感器。
1.1汽车传感器的作用传感器是电子技术中的核心器件，是一种进行信号变换的装置，它的作用是把被测的非电量信号转变成为电量信号，是促进汽车技术全面发展的关键器件。
同时，传感器技术也是促进汽车高档化、电子化、自动化发展的关键技术之一，已经成为汽车中枢系统不可分割的部分，在制动器、离合器、发动机、变速箱、底盘、测量行程、测量旋转等关键系统中都有应用，在提高汽车安全性、连通性和环保性方面发挥了重要作用。
由于汽车的电子控制系统是很多个系统构成的，因此其所需要的传感器种类和数量也是多种多样的。
目前一辆普通家用轿车上大约装有几十个到近百个传感器，高级豪华汽车使用的传感器数量可多达200余个。
汽车电子化越发达、自动化程度越高，对传感器的依赖性就越大。
汽车传感器做为汽车上电子控制系统的重要组成部分，担负着发动机的燃油喷射、电子点火、怠速控制、进气控制、废气再循环、蒸汽回收，以及底盘部分的传动、行驶、转向、制动、电子悬架和车身部分的防盗、中央门锁、自动空调、大灯亮度控制、驾驶座位自动调整等汽车各大电子控制系统的信息采集和传输，是电子控制系统中非常重要的元件。
目前，汽车传感器广泛应用于轮胎、安全气囊、底盘系统、发动机、运行管理系统、废气与空气质量控制系统、车辆行驶安全系统、汽车防盗系统、发动机燃烧控制系统、汽车定位系统等产品中，汽车电子自动控制的工作都要依赖传感器的信息反馈。
1.2汽车传感器的发展趋势进行传感器的研究开发是电子技术发展的必然，各种传感器的基本原理都是一样的，那就是利用物理现象、化学反应和生物效应等，所以发现新现象与新效应是现代传感器发展的重要基础。
随着电子技术和汽车行业的发展，汽车传感器的发展状况将成为影响汽车高档化、电子化、自动化发展的关键因素之一。
汽车的自动化程度越高，对传感器依赖性也就越大，所以很多汽车电子产业都把车用传感器技术作为重点研究开发的技术项目，目标是研制高精度、高可靠性和低成本的新型传感器。
全球传感器市场正呈现出快速增长态势，而其中增长最快的依旧是汽车市场。
未来汽车传感器的发展趋势必将是向着集成化、智能化和微型化的方向发展。
同时，汽车传感器微型化、多功能化、集成化和智能化的发展趋势对采用新工艺和开发新材料又提出了更高要求，磁敏、气敏、力敏、热敏、光电、激光等多种传感器应运而生，传感器的材料也从金属发展成为半导体、陶瓷、光学纤维等材料。
发现新现象、采用新原理、开发新材料和采用新工艺，使传感器越来越精确，科技含量越来越高，从而更好地促进电子技术乃至汽车行业的发展。
1.2.1智能化传感器智能化是汽车行业未来发展趋势，而汽车的智能化归根结底为汽车传感器的智能化[5]。
智能化传感器是一种带有微型计算机，兼有检测、判断、信息处理等多种功能的传感器。
与传统传感器相比，它可以通过确定传感器的工作状态，对测量数据进行修正，这样就减少了环境因素例如温度的影响。
它的最大优点在于能够充分感知驾驶员和乘客的状况、交通设施及周边环境的信息，能够判断驾驶员和乘客是否处于最佳状态、车辆和人是否会发生危险，并及时采取相应措施。
智能化传感器的不同之处就在于其是利用软件来解决问题的，而这些问题又是普通的传感器中硬件难以解决的问题，而且智能化传感器不仅量程覆盖范围大、输出信号大，而且精度高、信噪比高、抗干扰性能好，很多还带有自检功能。
将来如果这种传感器能应用于汽车上，将会给驾驶员带来很多方便。
1.2.2集成化传感器集成化传感器就是集多种功能敏感组件和同一功能的多个敏感组件于一体的传感器。
这种传感器能检测两个或两个以上的特征参数或者物理化学参数，这样就减少了汽车传感器的数量，提高了汽车电子控制系统的精确性。
1.2.3微型传感器微型传感器是利用微机械加工技术，将微米级的敏感元件、信号处理器、数据处理装置等封装在一块芯片上，这种传感器便于集成、体积小，且价格便宜，小而精的元件可以明显提高系统测试精度。
当前这项技术已逐步成熟，可以制作检测力学量、磁学量、热学量等各种微型传感器。
这种传感器应用于汽车的电子控制系统，将大大优化汽车的各项性能。
2无线传感器网络无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN），是由监测区域内随机分布的大量的、种类繁多的微型传感器组成，它们通过无线通信方式迅速自行组网，对网络覆盖区域中被感知对象的动态信息进行采集、计算和处理。
无线传感器网络（WSN）不但可以实现实时监测、感知和采集网络分布区域内监测对象信息，并对这些信息进行处理，而且可实时将信息通过无线的方式发送给用户[6]。
无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的低功耗微型传感器节点通过无线通信方式形成的—个自组织的网络系统，能协作地感知、监测、采集网络覆盖区域中的各种微观环境信息，并对这些信息进行处理，发送给观察者[7]。
与蜂窝网、无线局域网等其它无线通信网络相比，无线传感器网络具有简单灵活、自组织、强健壮性、动态拓扑、规模大等显著特点。
与传统传感器和测控系统相比，无线传感器网络具有低成本、低功耗、高性能、高可靠性等明显的优势。
无线传感器网络是涉及多学科的综合性技术，已经被视为互联网之后的第二大广泛存在的网络，其作为信息获取的重要和常用的新技术，发展的脚步越来越快，已经被广泛地应用于各个领域，其在汽车与车联网领域的应用前景也十分广阔。
无线传感器网络具有网络结构灵活、覆盖面积大、数据传输距离远、兼容性好、感知精度高、应用成本低的特点，非常适合于车联网系统的实现。
3物联网物联网（The Internet of Things）就是把所有物品通过射频识别装置、基于光声电磁的传感器、激光扫描器等各种信息传感设备与互联网连接起来，实现数据采集、融合、处理，实现对所有物品的智能化识别和管理的网络[8]。
物联网被公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。
物联网是由多项信息技术融合而成的新型技术体系，它是以感知为前提，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。
在这背后，则是在物体上植入各种微型芯片，用这些传感器获取物理世界的各种信息，再通过局部的无线网络、互联网、移动通信网等各种通信网路交互传递，从而实现对世界的感知。