淺議物聯(lián)網(wǎng)與智能交通的關系

引 言

2010 年 3 月《政府工作報告》首次提到“物聯(lián)網(wǎng)”，并專門對“物聯(lián)網(wǎng)”的概念進行了詮釋。2010 年 10 月國務院下發(fā)了《關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》，明確提出： “促進物聯(lián)網(wǎng)、云計算的研發(fā)和示范應用?！?010 年 11 月國家發(fā)展和改革委員會組織工業(yè)和信息化部、公安部、環(huán)境保護部、交通運輸部、農(nóng)業(yè)部、國家林業(yè)局、國家標準委召開了“物聯(lián)網(wǎng)應用示范工作會議”，明確將交通運輸領域作為物聯(lián)網(wǎng)推廣 應用的重點領域。

但是， 究竟什么是智能交通（Intelligent Transportation System，ITS）和物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IoT）？發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)與我們以往的信息化系統(tǒng)建設究竟有什么關系？對這些問題 行業(yè)內(nèi)還缺乏充分認識。因此，物聯(lián)網(wǎng)的推廣應用出現(xiàn)了“熱”、“冷”并存的現(xiàn)象。一部分單位、群體開始積極“涉足”物聯(lián)網(wǎng)， 由此涌現(xiàn)出大量以物聯(lián)網(wǎng)名義申報的科研課題、設備研制、系 統(tǒng)開發(fā)、宣傳報道，一時間事事與物聯(lián)網(wǎng)相關，炙手可熱。但 另一部分單位、群體則對發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)持懷疑態(tài)度，認為物聯(lián) 網(wǎng)遙不可及，甚至認為物聯(lián)網(wǎng)更多是炒概念。由此可見，正 確認識物聯(lián)網(wǎng)在交通運輸領域的作用，準確把握物聯(lián)網(wǎng)與ITS 的異同，對促進物聯(lián)網(wǎng)在交通運輸領域又好又快發(fā)展具有重 要的現(xiàn)實意義。

1 ITS的產(chǎn)生及內(nèi)涵

1.1 ITS的產(chǎn)生背景

20 世紀 80 年代，發(fā)達國家已經(jīng)基本建成了四通八達的國家道路網(wǎng)，但是隨著經(jīng)濟的發(fā)展，路網(wǎng)通行能力已滿足不了快速增長的交通需求，交通擁擠、交通事故、環(huán)境污染以及能源短缺等成為各國面臨的共同問題。尋求解決以上問題的有效途徑，提高交通運營的安全與效率是發(fā)達國家最先研究ITS 的主要動機，而通訊傳輸技術，控制技術，信息技術，電子傳感技術等現(xiàn)代高新技術又為ITS 的發(fā)展提供了有力的技術支撐。

1.2 ITS的定義及內(nèi)涵

在世界道路協(xié)會編寫的《智能交通系統(tǒng)手冊》中，ITS 的定義為對通信、控制和信息處理技術在運輸系統(tǒng)中集成應用的通稱。這種集成應用產(chǎn)生的綜合效益主要體現(xiàn)在挽救生命、節(jié)省時間和金錢、降低能耗以及改善環(huán)境，保護生態(tài)等方面。ITS 發(fā)展的最終目標是交通運輸?shù)母咝?、安全、舒適和可持續(xù)發(fā)展。

2 物聯(lián)網(wǎng)在交通領域應用與傳統(tǒng)ITS的異同

2.1 物聯(lián)網(wǎng)在交通領域的應用與傳統(tǒng) ITS的相同點

從物聯(lián)網(wǎng)與ITS 的基本概念及內(nèi)涵分析，物聯(lián)網(wǎng)在交通領域應用與ITS 的相同點可以歸納為兩個方面：

(1) 物聯(lián)網(wǎng)在交通領域應用的目標之一和傳統(tǒng) ITS的終極發(fā)展目標是一致的。特別是對交通行業(yè)而言，二者都是要應用通訊傳輸、控制、信息、電子傳感等先進技術重構傳統(tǒng)系統(tǒng)，實現(xiàn)交通的智能化，達到交通的高效、安全、舒適和可持續(xù)發(fā)展。

(2) 物聯(lián)網(wǎng)在交通領域應用的支撐技術和ITS 的支撐技術有很多是相同的。例如，各類感知技術、網(wǎng)絡通訊技術、控制技術和數(shù)據(jù)處理技術等。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)在交通領域應用與傳統(tǒng) ITS的區(qū)別

物聯(lián)網(wǎng)的形成與發(fā)展在ITS 之后，其在交通領域的應用與傳統(tǒng) ITS 主要存在三方面差異：

(1) 物聯(lián)網(wǎng)在交通領域的應用和 ITS的著眼點不盡相同。ITS的著眼點是交通領域自身的智能化，而物聯(lián)網(wǎng)的核心理念是建立整個物理世界的感知網(wǎng)絡，對整個物理世界進行實時控制、精確管理和科學決策。因此，物聯(lián)網(wǎng)在交通領域的應用目標就不止局限于智能交通，還要考慮交通與其他行業(yè)的互聯(lián)互通。特別是在感知識別網(wǎng)絡平臺搭建過程中，不僅要考慮交通的需求，還要考慮其他相關領域、部門的需求，不僅包含交通行業(yè)關注的信息，還要包含大量非交通行業(yè)需求的信息。例如，在考慮交通領域發(fā)展需求的同時，還要考慮制造、商業(yè)、公安、海關、金融、保險等領域的需求。2010 年國家發(fā)改委在重慶開展的RFID 試點工程中搭建的“車聯(lián)網(wǎng)”，不光探索其在交通領域的應用，還著力探索其在金融、保險、公安等領域的關聯(lián)與應用。因此，物聯(lián)網(wǎng)在交通領域的應用發(fā)展過程必須更加開放。

(2) 物聯(lián)網(wǎng)在交通領域的應用與傳統(tǒng) ITS的技術路線不盡相同。傳統(tǒng) ITS強調(diào)從交通業(yè)務領域功能需求出發(fā)，搭建交通智能應用系統(tǒng)，其中每一個子系統(tǒng)圍繞特定應用需求開發(fā)，通過子系統(tǒng)的集成形成綜合系統(tǒng)，系統(tǒng)功能具有較強的針對性。物聯(lián)網(wǎng)強調(diào)從基礎物理世界感知識別網(wǎng)絡建設入手， 其在交通領域的應用強調(diào)構建交通要素身份識別體系，搭建統(tǒng)一、標準的交通要素感知識別基礎網(wǎng)絡平臺，以逐步擴展的交通行業(yè)和社會需求為導向，從而達到不斷豐富交通要素感知識別基礎網(wǎng)絡平臺應用的目的。以我國二代居民身份證為例， 二代居民身份證系統(tǒng)可視為搭建了“人的身份感知識別網(wǎng)絡平臺”。在二代身份證發(fā)放之初，主要是為了公安部門戶籍管理服務，但后來，二代身份證陸續(xù)被旅館、銀行、民航、高鐵等行業(yè)業(yè)務管理和經(jīng)營中使用。迄今為止，新的應用仍在不斷出現(xiàn)。

(3) 物聯(lián)網(wǎng)在交通領域的應用與傳統(tǒng) ITS 的技術需求不盡相同。物聯(lián)網(wǎng)應用要求發(fā)展新一代網(wǎng)絡通信技術、控制技術和數(shù)據(jù)處理技術。物聯(lián)網(wǎng)的定義告訴我們 ：物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展目標是要實現(xiàn)人與物、物與物的信息交互和無縫鏈接，達到對物理世界實時控制、精確管理和科學決策的目的。因此，物聯(lián)網(wǎng)對感知的時空范圍、精細化程度和客觀事物的認識和認知程度要求是空前的。所以，雖然物聯(lián)網(wǎng)在交通領域應用與傳統(tǒng) ITS采用的技術類似，都是通信技術、控制技術和數(shù)據(jù)處理技術等，但是由于物聯(lián)網(wǎng)應用與傳統(tǒng) ITS 相比，采集的信息量呈指數(shù)增長，網(wǎng)絡接入時間和控制響應時間要求達到毫秒級，所以要求相關技術升級換代。以通信技術為例，現(xiàn)有通信基站網(wǎng)絡的布局及通信組網(wǎng)技術還難以完全適應傳感設備在道路、車輛上的大規(guī)模布設和高速行駛車輛與道路的實時信息交換要求，需要升級換代。

3 物聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)ITS發(fā)展的相互關系

3.1 物聯(lián)網(wǎng)在交通運輸領域的應用將給ITS發(fā)展帶來質(zhì)的飛躍

目前，許多已經(jīng)建設的智能交通應用系統(tǒng)針對特定需要進行開發(fā)，并已取得了良好效果。但在管理體制條塊分割的現(xiàn)實環(huán)境中，以往的信息系統(tǒng)建設思路容易產(chǎn)生信息孤島、重復建設，不同主體獨立開發(fā)的應用系統(tǒng)基礎業(yè)務指標內(nèi)涵、核心技術不統(tǒng)一，導致系統(tǒng)集成共享困難，系統(tǒng)集合效率和效益難以得到充分發(fā)揮。物聯(lián)網(wǎng)在交通運輸領域的應用，強調(diào)建立交通要素感知識別基礎網(wǎng)絡和更加開放的應用模式，這將會在一定程度上打破以往的信息孤島，突破傳統(tǒng) ITS發(fā)展中的瓶頸， 促進ITS的發(fā)展在深度、廣度上產(chǎn)生質(zhì)的飛躍，為交通運輸領域的發(fā)展做出更大地貢獻。

特別是日前國家已將物聯(lián)網(wǎng)列入加快培育和發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的舉措，這意味著國家將調(diào)動各種資源，向與物聯(lián)網(wǎng)相關的感知、傳輸和智能處理等技術產(chǎn)業(yè)集中投入，加快推進。輕型、多模、低成本、長壽命、高可靠、自適應芯片的誕生，不僅能感知信號、標識物體，還同時具有處理控制功能的新型傳感器的研發(fā)和生產(chǎn)，高速、帶寬、高頻譜利用率、高智能的各類信息傳輸網(wǎng)絡的應用，將為交通運輸要素深度感知和海量信息采集創(chuàng)造條件 ；分布式協(xié)同處理、云計算、群集智能等技術將推動交通運輸行業(yè)智能化服務與管理再上一個新臺階。

3.2 ITS的發(fā)展為物聯(lián)網(wǎng)在交通運輸領域應用創(chuàng)造了良好的發(fā)展條件

對交通運輸業(yè)而言，物聯(lián)網(wǎng)在交通運輸領域應用的目標之一與 ITS 的發(fā)展目標是一致的，應用通訊、控制、信息等先進技術改變交通運輸體系的運行方式、運行機制，重構傳統(tǒng)的交通運輸系統(tǒng)。因此，ITS 的發(fā)展首先為物聯(lián)網(wǎng)在交通運輸領域的應用創(chuàng)造了良好的軟環(huán)境，培養(yǎng)了人們借助信息化等先進技術手段工作、生活，從而引發(fā)更多新的需求等 ；其次為物聯(lián)網(wǎng)在交通運輸領域的應用進行了相關信息化基礎設施、裝備等物質(zhì)與技術儲備。

4 結 語

物聯(lián)網(wǎng)在交通領域的應用與傳統(tǒng)的ITS 不是“復制”關系， 也不是前者為工具或技術手段，后者為理想目標的關系。物聯(lián)網(wǎng)在交通領域的應用與發(fā)展ITS 相輔相成。當把物聯(lián)網(wǎng)“構建智慧地球”的理念和物聯(lián)網(wǎng)技術有機融入到ITS 具體建設技術路線中時，他們是完全一致的。因此，交通行業(yè)智能化是ITS發(fā)展的理想，在交通智能化的同時，為國家智能化奠定充分的基礎則是物聯(lián)網(wǎng)在交通領域應用的理想。