淺議物聯(lián)網(wǎng)與智能交通的關(guān)系

引 言

2010 年 3 月《政府工作報(bào)告》首次提到“物聯(lián)網(wǎng)”，并專(zhuān)門(mén)對(duì)“物聯(lián)網(wǎng)”的概念進(jìn)行了詮釋。2010 年 10 月國(guó)務(wù)院下發(fā)了《關(guān)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(jìn)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算的研發(fā)和示范應(yīng)用?！?010 年 11 月國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)組織工業(yè)和信息化部、公安部、環(huán)境保護(hù)部、交通運(yùn)輸部、農(nóng)業(yè)部、國(guó)家林業(yè)局、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委召開(kāi)了“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工作會(huì)議”，明確將交通運(yùn)輸領(lǐng)域作為物聯(lián)網(wǎng)推廣 應(yīng)用的重點(diǎn)領(lǐng)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(shè)究竟有什么關(guān)系？對(duì)這些問(wèn)題 行業(yè)內(nèi)還缺乏充分認(rèn)識(shí)。因此，物聯(lián)網(wǎng)的推廣應(yīng)用出現(xiàn)了“熱”、“冷”并存的現(xiàn)象。一部分單位、群體開(kāi)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(bào)的科研課題、設(shè)備研制、系 統(tǒng)開(kāi)發(fā)、宣傳報(bào)道，一時(shí)間事事與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)，炙手可熱。但 另一部分單位、群體則對(duì)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)持懷疑態(tài)度，認(rèn)為物聯(lián) 網(wǎng)遙不可及，甚至認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)更多是炒概念。由此可見(jiàn)，正 確認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng)在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的作用，準(zhǔn)確把握物聯(lián)網(wǎng)與ITS 的異同，對(duì)促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)在交通運(yùn)輸領(lǐng)域又好又快發(fā)展具有重 要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 ITS的產(chǎn)生及內(nèi)涵

1.1 ITS的產(chǎn)生背景

20 世紀(jì) 80 年代，發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)基本建成了四通八達(dá)的國(guó)家道路網(wǎng)，但是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，路網(wǎng)通行能力已滿足不了快速增長(zhǎng)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(guó)面臨的共同問(wèn)題。尋求解決以上問(wèn)題的有效途徑，提高交通運(yùn)營(yíng)的安全與效率是發(fā)達(dá)國(guó)家最先研究ITS 的主要?jiǎng)訖C(jī)，而通訊傳輸技術(shù)，控制技術(shù)，信息技術(shù)，電子傳感技術(shù)等現(xiàn)代高新技術(shù)又為ITS 的發(fā)展提供了有力的技術(shù)支撐。

1.2 ITS的定義及內(nèi)涵

在世界道路協(xié)會(huì)編寫(xiě)的《智能交通系統(tǒng)手冊(cè)》中，ITS 的定義為對(duì)通信、控制和信息處理技術(shù)在運(yùn)輸系統(tǒng)中集成應(yīng)用的通稱(chēng)。這種集成應(yīng)用產(chǎn)生的綜合效益主要體現(xiàn)在挽救生命、節(jié)省時(shí)間和金錢(qián)、降低能耗以及改善環(huán)境，保護(hù)生態(tài)等方面。ITS 發(fā)展的最終目標(biāo)是交通運(yùn)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(lǐng)域應(yīng)用與傳統(tǒng)ITS的異同

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

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(lǐng)域應(yīng)用與ITS 的相同點(diǎn)可以歸納為兩個(gè)方面：

(1) 物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域應(yīng)用的目標(biāo)之一和傳統(tǒng) ITS的終極發(fā)展目標(biāo)是一致的。特別是對(duì)交通行業(yè)而言，二者都是要應(yīng)用通訊傳輸、控制、信息、電子傳感等先進(jìn)技術(shù)重構(gòu)傳統(tǒng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)交通的智能化，達(dá)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(lǐng)域應(yīng)用的支撐技術(shù)和ITS 的支撐技術(shù)有很多是相同的。例如，各類(lèi)感知技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、控制技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)等。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域應(yīng)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(lǐng)域的應(yīng)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(lǐng)域的應(yīng)用和 ITS的著眼點(diǎn)不盡相同。ITS的著眼點(diǎn)是交通領(lǐng)域自身的智能化，而物聯(lián)網(wǎng)的核心理念是建立整個(gè)物理世界的感知網(wǎng)絡(luò)，對(duì)整個(gè)物理世界進(jìn)行實(shí)時(shí)控制、精確管理和科學(xué)決策。因此，物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用目標(biāo)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(shí)別網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)搭建過(guò)程中，不僅要考慮交通的需求，還要考慮其他相關(guān)領(lǐng)域、部門(mén)的需求，不僅包含交通行業(yè)關(guān)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(lǐng)域發(fā)展需求的同時(shí)，還要考慮制造、商業(yè)、公安、海關(guān)、金融、保險(xiǎn)等領(lǐng)域的需求。2010 年國(guó)家發(fā)改委在重慶開(kāi)展的RFID 試點(diǎn)工程中搭建的“車(chē)聯(lián)網(wǎng)”，不光探索其在交通領(lǐng)域的應(yīng)用，還著力探索其在金融、保險(xiǎn)、公安等領(lǐng)域的關(guān)聯(lián)與應(yīng)用。因此，物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展過(guò)程必須更加開(kāi)放。

(2) 物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用與傳統(tǒng) ITS的技術(shù)路線不盡相同。傳統(tǒng) ITS強(qiáng)調(diào)從交通業(yè)務(wù)領(lǐng)域功能需求出發(fā)，搭建交通智能應(yīng)用系統(tǒng)，其中每一個(gè)子系統(tǒng)圍繞特定應(yīng)用需求開(kāi)發(fā)，通過(guò)子系統(tǒng)的集成形成綜合系統(tǒng)，系統(tǒng)功能具有較強(qiáng)的針對(duì)性。物聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)調(diào)從基礎(chǔ)物理世界感知識(shí)別網(wǎng)絡(luò)建設(shè)入手， 其在交通領(lǐng)域的應(yīng)用強(qiáng)調(diào)構(gòu)建交通要素身份識(shí)別體系，搭建統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的交通要素感知識(shí)別基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，以逐步擴(kuò)展的交通行業(yè)和社會(huì)需求為導(dǎo)向，從而達(dá)到不斷豐富交通要素感知識(shí)別基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)應(yīng)用的目的。以我國(guó)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(shí)別網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)”。在二代身份證發(fā)放之初，主要是為了公安部門(mén)戶(hù)籍管理服務(wù)，但后來(lái)，二代身份證陸續(xù)被旅館、銀行、民航、高鐵等行業(yè)業(yè)務(wù)管理和經(jīng)營(yíng)中使用。迄今為止，新的應(yīng)用仍在不斷出現(xiàn)。

(3) 物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用與傳統(tǒng) ITS 的技術(shù)需求不盡相同。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用要求發(fā)展新一代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、控制技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)的定義告訴我們 ：物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)人與物、物與物的信息交互和無(wú)縫鏈接，達(dá)到對(duì)物理世界實(shí)時(shí)控制、精確管理和科學(xué)決策的目的。因此，物聯(lián)網(wǎng)對(duì)感知的時(shí)空范圍、精細(xì)化程度和客觀事物的認(rèn)識(shí)和認(rèn)知程度要求是空前的。所以，雖然物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域應(yīng)用與傳統(tǒng) ITS采用的技術(shù)類(lèi)似，都是通信技術(shù)、控制技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)等，但是由于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與傳統(tǒng) ITS 相比，采集的信息量呈指數(shù)增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)接入時(shí)間和控制響應(yīng)時(shí)間要求達(dá)到毫秒級(jí)，所以要求相關(guān)技術(shù)升級(jí)換代。以通信技術(shù)為例，現(xiàn)有通信基站網(wǎng)絡(luò)的布局及通信組網(wǎng)技術(shù)還難以完全適應(yīng)傳感設(shè)備在道路、車(chē)輛上的大規(guī)模布設(shè)和高速行駛車(chē)輛與道路的實(shí)時(shí)信息交換要求，需要升級(jí)換代。

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

3.1 物聯(lián)網(wǎng)在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用將給ITS發(fā)展帶來(lái)質(zhì)的飛躍

目前，許多已經(jīng)建設(shè)的智能交通應(yīng)用系統(tǒng)針對(duì)特定需要進(jìn)行開(kāi)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(shí)環(huán)境中，以往的信息系統(tǒng)建設(shè)思路容易產(chǎn)生信息孤島、重復(fù)建設(shè)，不同主體獨(dú)立開(kāi)發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)基礎(chǔ)業(yè)務(wù)指標(biāo)內(nèi)涵、核心技術(shù)不統(tǒng)一，導(dǎo)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(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)建立交通要素感知識(shí)別基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和更加開(kāi)放的應(yīng)用模式，這將會(huì)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(jìn)ITS的發(fā)展在深度、廣度上產(chǎn)生質(zhì)的飛躍，為交通運(yùn)輸領(lǐng)域的發(fā)展做出更大地貢獻(xiàn)。

特別是日前國(guó)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(guó)家將調(diào)動(dòng)各種資源，向與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的感知、傳輸和智能處理等技術(shù)產(chǎn)業(yè)集中投入，加快推進(jìn)。輕型、多模、低成本、長(zhǎng)壽命、高可靠、自適應(yīng)芯片的誕生，不僅能感知信號(hào)、標(biāo)識(shí)物體，還同時(shí)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(lèi)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，將為交通運(yùn)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(jì)算、群集智能等技術(shù)將推動(dòng)交通運(yùn)輸行業(yè)智能化服務(wù)與管理再上一個(gè)新臺(tái)階。

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

對(duì)交通運(yùn)輸業(yè)而言，物聯(lián)網(wǎng)在交通運(yùn)輸領(lǐng)域應(yīng)用的目標(biāo)之一與 ITS 的發(fā)展目標(biāo)是一致的，應(yīng)用通訊、控制、信息等先進(jìn)技術(shù)改變交通運(yùn)輸體系的運(yùn)行方式、運(yùn)行機(jī)制，重構(gòu)傳統(tǒng)的交通運(yùn)輸系統(tǒng)。因此，ITS 的發(fā)展首先為物聯(lián)網(wǎng)在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)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(jìn)技術(shù)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(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)信息化基礎(chǔ)設(shè)施、裝備等物質(zhì)與技術(shù)儲(chǔ)備。

4 結(jié) 語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用與傳統(tǒng)的ITS 不是“復(fù)制”關(guān)系， 也不是前者為工具或技術(shù)手段，后者為理想目標(biāo)的關(guān)系。物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展ITS 相輔相成。當(dāng)把物聯(lián)網(wǎng)“構(gòu)建智慧地球”的理念和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有機(jī)融入到ITS 具體建設(shè)技術(shù)路線中時(shí)，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(shí)，為國(guó)家智能化奠定充分的基礎(chǔ)則是物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域應(yīng)用的理想。