通过马特·范·达姆，莱尔德Telematics & M2M业务部
专用的短程通信技术可能会带来联网汽车和更安全的驾驶。
汽车技术每年都在变得越来越“智能”。很快，这项技术将让车辆进行互动交流并共享关键信息。一个结果是:小车祸少了。当你前面的车辆明显减速时，前面的车辆会给你发信号，提醒你速度的急剧变化。
但这仅仅是个开始。你的车辆可能很快就会在消防车靠近、交通拥挤甚至坑洼时提醒你。通过智能手机，物联网车辆可以在轮胎压力、燃油水平或新防冻剂的需求等维修问题成为严重问题之前就进行沟通。
物联网中的车辆不仅仅是与其他车辆相连。交通灯、人行横道甚至道路本身都可以提供实时信息，让你的旅行更安全、更高效。这种连接也可以上网;乘客可以在去商店之前开始购物，或者在较长的旅程中自娱自乐。
汽车制造商和科技公司正在测试这种类型的连接。事实上，著名的行业分析公司高德纳(Gartner)预测，到2020年，将有超过2.5亿辆“联网汽车”上路，约占全球汽车总数的五分之一。移动电话公司Verizon在运输和分销领域的物联网市场同比增长了83%。
关键的选举周期
大约18个月后，美国将有一位新总统。他或她将有机会帮助将信息高速公路转变为真正的美国连接高速公路，汽车、卡车、路面、基础设施和相关交通系统将相互对话，以提高汽车的安全性和效率。
这是因为，在2017年和2018年联邦通信委员会(fcc)的五年任期结束后，下一任总统可能会任命一名新的主席和五名委员。美国交通部长也是如此，他由总统任命，是总统内阁成员，负责监督联邦公路管理局和国家公路交通安全管理局。
与总统和国会一起，他们将在塑造美国未来的“智能”高速公路系统中发挥关键作用。他们将面临的一个挑战是，联网汽车和高速公路将在复杂的射频(RF)环境中运行。健壮的端到端基础设施，能够立即处理关键的、可操作的数据和更高的数据安全性，将是必要的。
这一基础设施还需要复杂的天线技术、高性能无线电、强大的软件、带宽和良好的覆盖，以确保车辆在没有信号或中断的情况下保持连接。
一种能够提供这种性能和覆盖范围的网络技术被称为专用短程通信(DSRC)。DSRC基于用于WiFi的IEEE 802.11标准，但它特别关注于满足公路安全的要求。(其物理层由IEEE标准802.11p定义，是对802.11无线局域网介质接入层[MAC]和物理层[PHY]规范的扩展。)它非常适合高速公路环境，因为它可以与道路上的车辆对车辆(V2V)、车辆对基础设施(V2I)和车辆对一切(V2X)上的其他系统直接通信，因此不需要蜂窝网络。
回顾一下这些通信系统的一些技术方面是有用的。DSRC在FCC为智能交通系统分配的5.9 ghz频段中使用了75 MHz的频谱。DSRC消息和消息传递方案在SAE J2735标准中定义。本SAE标准指定了消息集及其数据帧和数据元素。最基本的信息是基本安全信息。所有车辆定期发送。它包含定义车辆动态状态的参数，这些参数对安全应用至关重要，如速度、航向和位置。
DSRC通过车载环境无线接入(WAVE)通信系统运行。该标准是IEEE 802.11标准(常见WiFi标准)的修订版。FCC (Federal Communications Commission)为DSRC分配了5.85 ~ 5.925 GHz的频段。DSRC将这个范围划分为7个10mhz信道和一个5mhz保护频带。它采用正交频分复用(OFDM)技术，每个信道有4个导频和48个数据子载波。
在七个通道中，一个是用于安全应用的控制通道(CCH)。另外6个频道被称为服务频道(SCHs)，将用于信息娱乐或商业应用，以降低这项技术的成本。车辆将同步CCH和一个或多个SCHs之间的切换，以防止丢失与安全相关的消息。同步间隔(SI)包含一个CCH间隔(CCI)，然后是一个SCH间隔。
V2V是一种旨在让汽车之间相互交谈的通信方案。该系统还使用5.9 ghz频段。V2V也被称为VANET (vehicle ad hoc network)，目前主要汽车制造商都在积极开发V2V。它是MANET(移动自组织网络)的一种变体，MANET是一种连续自配置的、无基础设施的移动设备网络，其中的节点是车辆。
在V2V中，车辆交换位置、速度、加速度和刹车等信息。由于V2V允许这种数据每秒交换10次，车辆将能够计算出大约300米内的危险风险，并提醒司机，甚至执行避碰操作。司机将能够看到、听到，甚至通过座椅的振动感受到危险信号。
DSRC还包括复杂的电路和软件，使其能够为每辆车创建一个独特的身份，以保护操作人员的隐私和系统的数据安全。此外，DSRC方案将建立由IEEE 1609标准家族定义的安全措施。它们还提供了一个资源管理器，用于管理远程应用程序与车辆之间的通信以及通过多个通道进行的通信。该标准还允许车载单元(OBU)和路边单元(RSU)。rsu的作用类似于无线局域网接入点，可以提供与基础设施的通信。最后，第三种类型的通信节点称为公共安全OBU (PSOBU)，它是一种能够提供服务的车辆，通常来自RSU。在紧急情况下，PSOBUs主要是警车、消防车和救护车。
在边远地区或农村地区，配备dsrc的车辆也将充当它们自己的热点，相互传递信号，所以只要车辆还在路上，就不会有盲区。
与WiFi不同，DSRC设计用于移动车辆，并根据射频信号反射、温度变化和高振动等环境挑战进行调整。这项技术目前正在密歇根州和其他州的道路上与美国交通部的试验台项目进行测试和开发。
物联网的优势
有了物联网的资源，道路周围的环境也可以在管理司机的安全方面发挥作用。DSRC天线和设备可以提供实时数据，让车辆检测到摩托车、骑自行车的人，甚至是司机看不到的行人。同样的技术可以让交通指挥中心监视和改变潜在危险的交通路线。街灯可以自动调节亮度，在多云的下午或暴雨期间达到最佳照明。而且，当连接的停车场提醒你拐角处有车辆驶来时，从盲弯进入车流的过程就不再像猜谜游戏了。
除了安全，还有其他好处。随着物联网的出现，车内导航数据将更精确，近乎实时更新。联网车辆可以共享燃油效率数据，因此司机通过选择正确的路线，每加仑汽油可以行驶更多的里程。
连接起来的高速公路也可以与地方政府保持联系。当联网的汽车检测到坑洼或结冰时，维修人员可以得到警告。绕着圈找停车位可能最终会成为过去。停车场可以提供几乎实时的数据，包括开放停车位的数量和位置方向。
然而，只有在汽车和网络行业之间进行大量创新和协作之后，才能实现标准化和规范化的物联网环境。这还需要联邦通信委员会和美国运输部任命的新成员的合作和承诺，以及下一任美国总统的支持。
参考文献
莱尔德科技，连接公路
www.lairdtech.com/solutions/white-papers/connected-highway
《华盛顿邮报》物联网和连接高速公路第一次出现在模拟集成电路提示．
了下:模拟集成电路提示，无线
