序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇車載網絡的特點范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

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【關鍵詞】無線自組網 車載自組網 路由協議

1 車載自組網主要特點

車載自組網是極其特殊的移動自組織 網絡 ，它同樣存在一般無線自組網所固有的問題，如隱藏點問題、暴露點問題、信道捕獲問題等。不過也帶有自身獨特的特性。

車載自組網的主要特點包括：由于節點高速移動性(速度大致在5}42m/s之間)，導致網絡拓撲結構變化快，路徑壽命短。

（1）無線信道質量不穩定，受多種因素影響，其中包括路邊建筑、道路情況、車輛類型和車輛相對速度等。

（2）節點通過發動機可以提供源源不斷的電力支持，車輛的承載空間也可以確保天線的尺寸和其他額外的通信設備，同時還具有強大的 計算 能力和存儲能力等。

（3）節點移動具有一定的 規律 性，只能沿著車道單/雙向移動，具有一維性。

道路的靜態形狀使得車輛移動是受限制的，車輛軌道一般可預測。

2 車載自組網路由研究

2.1傳統無線自組網路由協議

到目前為至，根據自組網的特性研究人員已經提出了一些路由協議。這些移動自組網的路由協議，可以根據不同的分類原則，從多個角度加以分類：

(1)表驅動型路由(table driven),按需驅動型路由(on demand-driven)和混和型路由(hybrid)。

(2)平面型路由(flat)和層次型路由(hierarchical)。

(3)單路徑型路由(single-path)和多路徑型路由(multi-path)。

(4) gps輔助型路由(gps assisted)和非gps輔助(non-gfs assisted)型路由。

在以上這幾種自組網路由協議分類中，表驅動型路由、按需驅動型路由和混和型路由的分類方式是目前使用的最為普遍的。

2.2車載自組網路由協議設計面臨的問題

在車載自組網中，網絡節點能量有限且一般沒有能量補充，因此路由協議需要高效利用能量;同時由于wsns節點數目通常很大，節點只能獲取局部的網絡拓撲結構信息，路由協議還要能在局部網絡信息的基礎上選擇合適的路徑。

因此移動自組網路由協議，如aodv, dsr等，并不適合車載自組網，這主要是由于以下幾個原因：

（1）頻繁而可預測的拓撲變化。由于車載自組網絡中車輛運動的絕對和相對速度快(在大多數道路情況下，車輛的運行速度超過801cm/h，甚至更高)，車載自組網的拓撲結構變法十分頻繁。

（2）通信鏈路生命期短。觀察和實驗結果顯示，即使假定車輛的信號范圍是500米，通信鏈路的有效生命周期也僅平均為1分鐘。并且，如果消息的傳遞需要多跳完成，有效傳輸時間將進一步被減小。

（3）頻繁的網絡分隔。由于車載自組網絡的高速移動性，網絡會被頻繁地分割(或重新組合)成很多部分。一個車輛很有可能無法與離它不是很遠的另一車輛通信。

（4）有限的冗余度。在車載自組網絡中，系統的冗余能力，或者臨時性地，或者功能性地受到了限制。

（5）豐富的資源。在車載自組網中，節點往往沒有這些硬件資源的限制，而對協議其它方面的性能有更高的要求。

2.3分布式路由協議

根據數據傳輸的緊急程度不同，我們可以把適合vanets中的路由協議分為兩類，一類是和安全相關的緊急應用中的消息分發機制，一類是非緊急應用的路由協議。消息分發傳遞的數據是突發的、少量的，通信時間短，而且通常沒有固定的消息接收者，這類通信要求數據傳遞時延小、可靠性高。經典路由算法的路由建立需要較長的時間，不適合緊急消息分發。非緊急應用的路由協議往往用來在車輛間實現資源的共享，或者通過車載自組網向車輛提供internet接入服務。這種數據通信的持續時間較長，能夠容忍一定的時延和數據丟失。

（1）dpp路由

dpp路由協議處理高速路車載自組網的消息傳播。其主要思想是把高速路上的車輛劃分為簇，每個簇都有一個簇頭和一個簇尾，簇內節點的數據根據目的地的方向分別被傳給簇頭或簇尾。簇頭和簇尾負責轉發收到的數據給下一個相鄰簇，并保存數據直到收到對數據被正確接收的確認。

（2）sar(sgaially aware routing )路由

算法的主要思想是利用靜態的數字地圖數據構建 網絡 的拓撲圖，然后根據圖算法找到從源節點到目的節點的一條路徑。數據包根據發現的路徑，采用源路由方法，被傳遞到目的節點。此外，如果車輛找不到前向數據的鄰居節點，它采用下面三種方法之一來恢復路由:①緩存該數據一定的時間然后重新發送；②放棄源路由，采用貪婪前向算法；③重新根據數字地圖 計算 另一條路徑。

（3）cblr路由

cblr路由算法假設所有的車輛能夠通過gps獲得自身的位置，它把網絡劃分為多個簇，每個簇由一個簇頭和多個在簇頭通信范圍內的成員組成。簇頭和簇成員通過下面的方法產生：車輛廣播一個消息，如果它收到簇頭的回復，則把自己作為簇頭的成員;如果沒有收到，則其自身成為簇頭。簇頭為了維持自己的簇，每隔一定的時間發送一消息通知成員。

（4）osr路由

gsr，其主要的目的是解決城市中障礙物的問題。gsr要求車輛裝備有gps設備和當前車載自組網工作區域的數字地圖。服務請求者根據的dijkstra算法在數字地圖上找出從服務請求者到目的節點的最短路徑，然后數據按照這條路徑來路由數據包。

3 結束語

隨著人們對個人通信要求的提高，人們越來越希望有一種更安全、高效率的方式移動到目的地。目前，雖然一些新的策略已經被引入到車載無線自組網路由協議的設計中，如充分挖掘用戶需求，使用位置、能量信息等，在一定程度上解決了vanets路由協議的自適應性和自配置性問題，但總的說來，車載自組網中路由研究還處于探索階段，還需要對各種車載網環境中的路由問題進行全面的分析和設計。

參考 文獻 ：

[1]史美林，英春.自組網路由協議綜述[j].通信學報，2001，22.

[2]程偉明.無線移動自組網及其關鍵技術[j].數據通信，2002，3.

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關鍵詞:CDMA-1X;數據采集;車載移動;交通監控

中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)03-617-02

Research and Design of the Automotive Mobile Police Traffic Management System

LIAO Li-tao, ZHOU Xiang, JIANG Fa, LIU Qi-fan

(Directly under Jiangxi Province Public Security Bureau Traffic Police Corps Detachment 3 Battalion 2, Jingdezhen 333000, China)

Abstract: Considering the characteristics and the requirements of police work, this paper provides practical and advanced system solutions of the automotive mobile police traffic management system, based on CDMA-1X wireless communication technology and automotive mobile monitoring equipment as the terminal equipment. The network structure and the software framework of this system are designed. This system employs computer technology, data-base technology, and wireless communication technology, combines the police internal network with a rich of database information system. The system realizes the wireless extension of the police information network to improve traffic management.

Key words: CDMA-1X; data collection; automotive mobile; traffic surveillance

為了適應新形勢下的公安交通管理工作,針對公安交通管理工作的移動性、突發性和緊急性等特點,公安交通管理信息系統勢必要向移動方向延伸,建立方便、快捷、高效的移動警務系統四個部分,才能更好地為交通管理工作服務。車載移動公安交通管理系統作為公安交通管理信息系統一個核心的系統,充分發揮了移動通信技術所特有的隨時、隨地、隨心的特點,滿足了交通外勤警務人員在交通執勤等方面需要適時進行信息交互的工作需要。

車載移動公安交通管理系統主要功能是使交警能在現場監控超速、快速辨別假機動車牌證、假駕駛證、走私機動車、盜搶機動車、非法拼裝機動車等的違法違章現象,有效地遏制各種違章、違法行為,提高交通管理水平。另外,路面執勤民警在交通違章業務處理時,可以通過目前的車載移動公安交通管理系統實現違章信息的實時上傳,從而大大簡化了違章業務處理的流程,提高警務處理的效率。

1 系統整體構成及工作模式

車載移動公安交通管理系統分為前端超速檢測系統、車輛攔截系統、移動警務查詢系統和后端信息系統三個部分。其中,超速檢測系統完成測速檢測、車牌號碼識別、拍照、車輛記錄等工作;車輛攔截系統通過對行駛的車輛進行車牌判斷,對黑車名單中的車輛或需攔截的車輛等進行攔截和查處;移動警務查詢系統可以對各種相關信息進行迅速的查詢,隨時隨地獲得公安業務信息的支持, 特別是圖片及相關信息的傳輸應用;信息系統存儲車輛行駛記錄、黑車名單、違規信息、車載設備的定位信息、執行交警人員的數據及執勤情況等數據,并與公安網絡系統進行信息交互,通過統一消息機制實現與公安網絡系統的無縫集成。

車載移動公安交通管理系統的基本工作模式是利用前端超速檢測系統收集行駛車輛的車速和車牌號碼等信息,向信息系統上傳行駛車輛信息;車輛攔截系統對收集的行駛車輛信息進行判斷過濾,如果有異常情況向信息系統上傳異常信息并提醒現場交警及時處理;現場交警利用移動警務查詢系統對異常情況等現場數據進行查詢比對,完成現場處理工作。

2 系統的網絡結構

系統的網絡結構是車載移動公安交通管理系統的各種設備的物理布局及系統層次的邏輯布局。系統的核心組成部分由cdma 1x車載移動終端設備、統一消息服務器、 數據查詢服務器和信息系統服務器四大部分組成。如圖1所示。

基于公安系統內部已有的大量成熟的信息管理系統和數據庫等基礎上,我們僅需要在原來的網絡結構上添加相應的設備,部署相應的系統,即可實現車載移動公安交通管理系統。車載移動公安交通管理系統實現信息采集、分析處理、控制執行等工作的“移動化、集成化、可視化、網絡化”管理,實現真正意義上的移動警務信息系統,為公安交通管理指揮中心和相關部分的工作提供有力支持。

車載移動終端設備負責車載移動公安交通管理系統的車牌識別、車輛測速、車輛攔截和數據傳輸等工作。現場交警通過與車載移動終端設備的交互,實現移動警務辦公。

統一消息服務器與cdma 1x無線互聯網關通過安全加密層連接,同時通過專線直接連接到公安局的查詢服務器上?；诮y一消息機制的消息服務器對于控制指令及事件類信息利用統一的消息機制將公安各業務系統進行集成,各子系統在工作過程中將對其他系統的功能請求轉化為統一消息發往平臺的消息服務器,由查詢服務器將該功能請求轉發到功能提供方,并將請求結果返回到功能請求方。統一消息服務器能夠響應車載移動終端設備發送過來的查詢請求,將請求提交給查詢服務器,由查詢服務器對各業務數據庫進行查詢,查詢結果由查詢服務器返回到統一消息服務器,由統一消息服務器反饋給車載移動終端設備。

查詢服務器負責解析統一消息服務器發來的查詢請求,調用相應的查詢對各業務數據庫進行查詢,查詢結果由查詢服務器返回到統一消息服務器。

由于公安部門工作的特殊性和保密性,數據安全是本系統所要考慮的首要問題,由于車載移動公安交通管理系統將公安部門工作由傳統的內部網延伸到了移動CDMA網絡,保障系統的信息安全是整個系統設計的前提。該系統的網絡結合數據加密,備份冗余等一系列安全技術措施,提供多種安全保障,主要包括物理隔離、數據加密、身份驗證和CDMA網絡的安全保證等措施來保障系統的安全運行。

3 系統的軟件體系結構

車載移動公安交通管理系統由三個層次構成:前端系統數據采集層、分析處理層、應用層。如圖2所示。

前端系統數據采集層:主要由識別、測速、拍照、錄像和傳輸五個模塊組成,采用移動視頻監控技術完成車牌識別以及基于車牌識別的視頻測速,利用CDMA等移動接入技術和公共移動通信網絡完成數據傳輸。

分析處理層:經過采集層的數據采集,對收集的數據進行數據過濾和比對,實現交通數據關聯及警務影響分析等功能。

應用層:經過分析處理后的交通數據,可以在應用層中進行呈現,包括:超速車輛列表、途經黑車名單列表、交通違規通知,同時可以進行超速車輛統計與查詢,上級指揮中心的出警通知列表,車管所車輛信息查詢,還可以打印罰單,并在公安信息系統中。

4 系統的模塊設計

系統核心模塊包括具有識別、測速、拍照、錄像和傳輸等功能的前端采集模塊,巡防警力定位、報替信息聯動模塊、交警、巡警模塊、公共信息模塊和交通數據關聯模塊等信息系統功能模塊。

前端采集模塊:前端采集系統的核心模塊,利用視頻測速設備實現可對分布于前端監控點內的過往機動車輛實現自動測速、車牌識別,并實現對所有過往車輛的圖片自動記錄存檔,有效避免諸如雷達測速、線圈測速造成的誤觸發和系統不穩定性,系統具有對光線的全天候自動適應功能,可實現24小時的不間斷監測。

車載移動公安交通管理系統的信息系統軟件實現信息系統功能模塊。信息系統軟件安裝在市級公安局,是實現整個系統功能的主要部分,共分為5個模塊。

巡防警力定位模決:通過移動運營商的CDMA 1X定位系統和電子地圖,實現全方位的巡防警力定位監控。

報警信息聯動模塊:接收指揮中心的出警命令或與報警聯動,將現場情況與已有數據庫中數據進行對比,發現可疑情況,并將相關信息送到指定的報警聯動崗亭。

交警、巡警模塊:根據交通業務管理的特點,需要迅速、準確、快捷地處理各類違法違規事件。交警、巡警模塊方便交警的現場處理,其包含的功能有交通違章處理、車管所車輛信息查詢、被盜搶車輛信息查詢、駕駛員信息查詢等。

公共信息模塊:針對交警警種的特點,為交警提供常用信息支持。

交通數據關聯模塊:根據前端收集的交通信息,分析過濾出有效的交通數據與公安系統已有的數據進行關聯,為公安系統上層的決策系統提供數據支持。

5 結束語

隨著“科技強警”策略的逐步深入實施,先進的移動通信技術、移動視頻監控技術和公安內部網絡中豐富的數據庫信息系統相結合而產生的交警移動警務系統是目前公安信息系統建設的熱點。在公安現有系統的基礎上,本文給出了可行的、先進的、以基于CDMA-1X無線網絡通訊技術為基礎、車載移動監控設備為終端設備的車載移動公安交通管理系統整體方案,設計出本系統的網絡結構和體系架構。車載移動公安交通管理系統對預警、布控、監視、跟蹤、鑒定等公安手段提供有力的信息和網絡服務,十分適合公安警務快速響應、及時行動的特點,實現了公安信息網絡的延伸。

參考文獻:

[1] 謝希仁.計算機網絡[M].北京:電子工業出版社.2004.

[2] 楊鈞,李江平,王京.道路交通科學管理概論[M].北京:中國人民公安大學出版社,2008.

[3] 警務通.加速移動警務信息化[J].中國新通信,2007,9(4).

[4] 江沸菠,王玲,劉輝.移動警務信息系統的設計與實現[J].信息安全與通信保密,2006(11).

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關鍵詞：汽車 車載網絡 應用 探析

中圖分類號：U463.6 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）07（b）-0000-00

在傳統汽車中，控制信息的交換是依靠開關、繼電器等電子器件之間的點對點傳輸的，點與點傳輸需要使用電線束，電氣信號的種類也僅限于模擬信號和開關信號。隨著汽車自動化程度的提高，使用的電子器件數量也在快速的增加，這種依靠電線束帶來的最大問題是電器接插件數量的激增，電器接插件容易存在接觸不良等問題，使整個汽車的控制系統穩定性大幅降低，不僅增大了裝配和維修的難度，同時也加大了汽車的整車成本[1]。為了解決汽車自動化程度提高和控制系統穩定性的矛盾，20世紀80年代，業界引入了車載網絡，使用車載網絡降低線束的使用量，能提高控制系統的穩定性，對于控制整車的成本也具有積極的作用[2]。筆者結合自身的工作實踐，對現代汽車車載網絡技術進行了分析和探討，以期推動車載網絡技術的發展。

1 常見的車載網絡技術

車載網路技術的發展和應用大幅的簡化了汽車線路，降低了線束的用量，同時車載網絡技術也提高了信息傳輸的速度，增強了汽車控制系統的穩定性和可靠性[3]。不同的汽車制造商發展了很多的車載網絡技術，不同類型的車載網絡需要通過網關進行信號的解析交換，使不同的網絡類型能夠相互協調，保證車輛各系統正常運轉[4]。

控制器局域網（CAN）是國際上應用最廣泛的網絡總線之一，其數據信息傳輸速度最大可達1Mbit/s，采用雙絞線作為傳輸介質，屬于中速網絡，在現實應用中能向控制器局域網中接入很多的電子器件，大幅降低線束用量，目前控制器局域網主要應用于汽車電子信息中心、故障診斷等，具有較高的抗電磁干擾特性，在汽車整車中多應用于發動機電控單元、ABS電控單元、組合儀表電控單元等[5]。

局部連接網絡（LIN）信息傳輸速度較低為20Kbit/s，它屬于低速網絡，在現實應用中常作為一種輔助總線，輔助CAN總線工作，其訪問方式為單主多從，目前主要應用于轉向盤、車門、座椅、空調系統、防盜系統等。局部聯結網絡的先進之處在于數字信號代替了之前的模擬信號，滿足了汽車對低速網絡的需求。

多媒體定向系統傳輸具有較高的數據傳輸速度，在低成本的條件下棋數據傳輸速度可達24.8Mbit/s，采用塑料光纜作為傳輸介質，屬于高速網絡，主要應用于對數據傳輸速度較高的汽車多媒體系統，例如連接車載導航器、無線設備、車載電話等。由于使用的是塑料光纖，其信號比較可靠，維護也比較簡單。

線控技術最初源于航空航天領域，線控技術使用電子器件將控制單元和執行器連接起來，大大減少了機械連接裝置和液壓連接裝置的使用。線控技術屬于高速網絡，在汽車的安全性系統中有重要應用，線控系統能通過傳感器感知車輪的轉向角度，通過ECU判斷并進行數據處理，提高了車輪轉向的安全性。線控制動系統通過導線也能對汽車制動情況進行感知，使汽車制動系統的反應的速度和感知靈敏度得到大幅度提高。

D2B總線技術是針對汽車多媒體和通信需求開發的一種車載網絡技術，采用光纖為傳輸介質，傳輸速度快，屬于高速網絡，可連接多媒體設備、語音電控單元等。D2B總線技術使用光纖進行數據傳輸，應用范圍廣，傳輸信號穩定性強，不受電磁、廣播、輻射等干擾。

2 車載網絡的應用

車身系統的部件分布在汽車裝置的各處，如果使用線束則線束較長，容易受到廣播、電磁等其他信號的干擾，為了避免其他信號的干擾，在工程實踐應用中通常采用降低通信速度來解決，由于車身系統組成復雜，使用了大量的人機接口的模塊，相應的節點數量也比較大，通信速度控制難度不大，但是會提高汽車整車的組裝成本，目前車載網絡技術在車身系統的應用主要是利用直連總線和輔助總線來完成信號的傳遞。

控制器局域網（CAN）的數據總線上一般連接有中央控制單元、四個車門的控制單元和車前車后各有一個控制單元等七個控制單元，實現對中控門鎖、電動車窗、照明、空調系統等部件的控制。其網絡形式為星狀形式，單一控制單元的故障不影響整個網絡的使用，其他控制單元仍能夠收發數據，提高了控制系統的穩定性。

動力傳動系統作為汽車控制系統的核心，需要對汽車的啟動、運行、停止、拐彎等進行監測和控制，這對數據傳輸速度有較高的要求，需要使用高速網絡。現代汽車的動力CAN數據總線一般連接發動機、ABS/EDL和自動變速器三塊電腦，CAN數據總線能同時傳輸10組數據，在動力傳動系統中要求數據傳遞盡可能的快，所以常使用高性能的發送器，以便于點火系統間數據高速度傳輸。

安全系統是指汽車的安全氣囊啟動系統，目前已成為小型汽車的標準配置，安全系統要實現對駕乘人員的有效保護，必須要多外界的碰撞等突況做出快速的反應，由于汽車的安全氣囊設置較多，感知外界碰撞強度的碰撞傳感器也較多，所以對通信速度和傳輸可靠性要求較高。

信息系統是近年來在汽車上應用較多的新技術，主要是為了滿足駕乘人員的車載電話、音響、倒車雷達、多媒體等功能的使用，由于需要的通信容量大、速度快，所以一般使用光纖，其傳輸速度能有效滿足汽車信息系統的要求。

3 車載網絡技術的發展趨勢

3.1 汽車線控技術的發展

汽車線控技術的應用有效解決了傳統的機械連接和液壓連接反饋時間長，裝置結構復雜等缺點，使用線控技術可以有效的減少液壓和機械控制裝置，提高控制系統的穩定性和靈敏度，有利于為汽車的重新設計和布局優化提供空間。目前線控技術在汽車控制和汽車制動系統中已經得到了廣泛使用，未來在汽車的遠程控制、防抱死等領域將發揮積極的作用。

3.2 汽車光纖技術的發展

汽車光纖技術具有通信容量大、傳輸速度快、抗干擾能力強等特點，能有效滿足動力傳輸系統對數據傳輸高速度的要求，能滿足信息系統傳輸容量大的需要，必將在未來的汽車控制系統中得到應用。同時，光纖傳輸技術允許有較高的數據傳輸速率和較高的信噪比，在汽車發動機實時控制、車輛狀態監測和通斷負載的開關控制等方面有重要的應用。

4 結語

綜上所述，汽車車載網絡技術的發展和應用符合汽車自動化、智能化和節能化的發展方向，提高了汽車控制系統的靈敏度和穩定性，為汽車的布局優化和重新設計提高了空間，并且大大降低了整車制造成本，提升了現代汽車的技術水平。

參考文獻

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[2] 唐維新，唐楚峰，鐘新寶.汽車車載網絡技術及其應用[J].邵陽學院學報：自然科學版），2006，3（1）：31-34.

[3] 張卓，蓋敏慧，王剛，等.車載網絡的發展現狀與應用[J].車輛與動力技術，2011（2）：60-65.

篇(4)

目前國內高校車輛工程專業網絡通信類課程教學普遍存在以下問題:

(1)課時比重偏低,缺乏對新概念、新技術的介紹;

(2)設備陳舊,缺乏實用性實驗的開設;

(3)科研活動參與率低,未形成完善的創新培養體系;因此,在培養體系、課程平臺、教學模式等方面對車輛工程專業網絡通信類課程進行全新的探討,既可以作為對“機電結合,特色分流”交叉教學的補充和深化,也可以通過車輛工程專業“以點帶面,見賢思齊”,帶動其他專業學生對網絡通信類課程的興趣和創新能力的培養。

2培養體系的改革

現有網絡通信類的課程教學以車載CAN和LIN網絡理論的認識為主,實驗教學則以演示性和驗證性內容為主。但是,傳統的車載網絡已失去原有的主導地位。針對“以車為本兼顧網絡”的原則,需要逐步擴大網絡通信類的廣度和深度,鼓勵學生立足本專業課程,學科交叉,勇于探索。通過車輛工程專業導論和認知實習,重點在于拓寬學生視野,初步建立學生對車載網絡知識體系的感性認識。展示本專業前期積累的各項成果,如飛思卡爾智能小車等,為后續知識體系交叉學習打下基礎。在驗證、鞏固和加深理論教學的基礎上,選擇車輛外圍相對獨立、功能簡單,但系統結構較為完整的網絡通信類實驗項目,力求學生能在課程實驗中能加深對車載網絡通信理論知識的理解,掌握車載網絡算法優化等方面的基本技能。以課程設計、競賽的形式,選擇適當的課題展開具有實際工程應用的綜合訓練。圍繞汽車行業生產、研發過程中具有實際工程意義的問題進行選擇,力求實現能正常運行的實驗室樣機,提高學生在車載網絡通信及優化方面的綜合能力。

3課程平臺的改革

圍繞培養體系的三個層次,對車輛工程專業的課程體系進行了創新性規劃,在專業基礎課中增設網絡通信類基礎課程,整合優化成“大機械類基礎課程平臺”,并配合車輛工程專業主干課,適當增設專業特色選修課,引導學生進行機械設計方向和車載網絡通信方向的分流。在先修機械類、通信類公共課程的基礎上,以學生的專業興趣為主要依據,搭建“車載網絡特色課程平臺”。對原有的課程體系進行調整,既要增設網絡通信類課程,還要兼顧原有機電類課程的設置。相互支撐,構建車載網絡特色課程群,通過車輛機械與電子信息學科體系的交叉,實現創新型、綜合型人才培養的目標。

3.1基礎平臺

通過增設通信原理、計算機網絡等基礎課程,結合相應的課程實習,將通信網絡類課程融入到基礎課程平臺中。以主題會議、專家報告等方式向低年級學生介紹行業前沿技術以及網絡在汽車中具體應用,形成直觀的認知,增強學生的興趣。由于總課時的限制,通信網絡類基礎課程以小課時、重實踐、多交叉的形式進行調整。由于機械類課程在車輛工程總課時中占有較大的比重,因此網絡通信類的課程根據“不同方向不同要求”的原則進行壓縮。在總課時不變的前提下,壓縮課時量,以增設相關網絡通信課程。需要注意的是,在總學時不變的前提條件下,如果不進行專業分流,勢必會造成機械類課程與電子信息類課程在學時分配上發生沖突。面向高年級學生進行專業分流,形成車輛與通信互為支撐、優勢互補的格局。創新性的將部分學生引導到車載網絡通信方向,有效緩解機械與通信類課時沖突的問題。

3.2特色平臺

圍繞新能源汽車、車載網絡等汽車行業重點研究方向,設置課題研究小組,由教授或副教授擔任負責人,配備2-3位中級職稱的教師和實驗室教師,團隊結構合理,知識體系交叉,階梯分工明確形成結構合理的學術團隊。鼓勵不同專業方向的學生進行自由組合,選擇部分動手能力強的學生參加科研課題研究,為學生的科技創新提供支持。創新平臺的課程覆蓋了車輛、機械、通信等領域,涉及汽車電子、新能源和通信網絡等多個方向,滿足車輛工程本科專業學生的興趣要求。團隊結構合理,知識體系交叉,階梯分工明確;對部分優秀本科生,仿照研究生的培養方式實行導師指導的培養制度,進入實驗室協助配合研究生完成相應的課題研究,實現導師負責、研究生協助的雙導師培養制度。

4教學模式的構建

教師在課程中的教學質量直接影響到學生的學習興趣和創新能力的培養。網絡通信類課程的改革,要求教師同時具備車輛工程和網絡通信的知識,既能將教學內容從機械知識結構拓展到網絡通信領域,也能夠將網絡通信領域的最新技術應用到車輛工程中。但我國高校中在機械工程和電子信息領域中的“雙師型”教師數量明顯不足,缺乏具有實踐經驗的中高級技術人員。為了充實教學隊伍,可以聘請汽車行業有經驗的技術人員作為兼職教師。同時,支持和鼓勵教師深入企業學習新技術。鼓勵學生將新想法、新創意,以發明專利、科技創新競賽的形式實現。對構思新穎的選題給予必要的科研經費和指導,同時設定創新學分,進一步推動創新研究。

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【關鍵詞】 高速列車 智能化 系統 介紹

6月25日，我國首列智能化高速列車樣車在南車青島四方機車車輛股份有限公司竣工下線。首次實現了物聯網、傳感網、列車控制網絡、車載傳輸網絡的多網融合，形成自檢測、自診斷、自決策能力的智能化高速列車。本文主要介紹高速列車的智能化系統。

1 列車智能化系統架構

1.1 概述

列車智能化系統中采用的兩大核心技術就是物聯網與傳感網技術。物聯網技術被譽為信息技術領域新的革命，采用以標簽識別、無線傳感、無線網絡傳輸、云計算等為特征的物聯網技術，建立物與物、物與人直接的有機連接，形成龐大的智慧系統。采用物聯網技術可以對智能列車的所有零部件進行全生命周期的管理，所有的零部件從出廠到淘汰都可以進行檔案追蹤與管理，借助檢修基地的管理數據庫，可以實現零件共享，維修提醒等功能。傳感網技術解決了復雜工況下，高速列車運行動態數據全息化的問題。可以全面掌握高速列車實時運行狀態，將包括溫度、應力、加速度、電流、電壓在內的傳感器信息統一進行實時采集，進行去噪、去重、加密等預處理，然后通過網絡匯聚至列車車載數據中心。車載數據中心根據定義的規則對數據進行再次的分析。對列車設備或者路況產生的異常情況進行預警或告警，對數據進行存儲，根據數據的重要性與敏感度，定義數據老化策略。對重要和敏感的數據進行二次表達，并且進行壓縮，將之傳送至地面數據中心進行處理。地面數據中心主要進行數據存儲，虛擬3D展現等工作。

1.2 車載物聯網系統

車載物聯網系統主要用于關鍵器件零部件生命周期管理。通過手持式RFID識別設備，采集部件的各種信息（包括生產日期、系統名、部件位置、檢修信息、大修信息等等），通過USB或者通過無線的方式，經過車載環網，將其送入車載數據中心。數據中心對該類數據進行過濾，合并等操作以后，轉入車載數據庫進行存儲。同時數據中心將數據轉發至地面系統，通過公網或者鐵路專用網實現物聯網系統的后臺整合。車載物聯網系統由如下幾種設備組合構成：抗金屬RFID雙頻電子標簽、手持式RFID采集器、物聯傳感節點、車載后臺數據中心。RFID雙頻電子標簽（Intag系列）由網新集團為鐵路系統定制。可工作于金屬環境下，能同時工作于HF和UHF頻段。其工作的頻率為UHF：920MHz～925MHz，HF：13.56MHz+-7KHz。能達到IP68的防塵、防水等級，在惡劣的電磁干擾工況下依然具有極佳的讀寫性能。RFID雙頻電子標簽可存儲列車零部件的初始化信息（靜態信息）、檢修信息（動態信息）、大修信息（動態信息）和私有信息（靜態信息）。

手持式RFID采集器主要由鐵路相關工作現場人員使用，能適應多種惡劣氣候環境、機械環境和電磁環境。檢修人員可利用該設備對列車零部件進行檢修，檢修的結果可通過無線和有線網傳至后臺數據中心和地面數據中心，從而可以形成完整的列車零部件履歷。借助該類履歷信息而形成的專家系統，可以為列車部件采購、維修、運營的智能決策提供堅實的技術支撐。該手持式RFID采集器由網新集團為鐵路系統單獨開發設計，功耗較低，具有極高的防水等級和抗震等級，能滿足各種惡劣工況下的使用。

傳感物聯節點所構成的車載感知環網是車載物聯網、傳感網的核心通路。通過前端的無線接口，將收集到的物聯網信息進行去重，過濾異常數據，合并等操作。而后采用實時或者分時上報的策略，將數據通過環網傳至后臺數據中心。同時，物聯傳感節點還可以接入列車TCN總線，例如MVB，ARCNET等。將列車原有的控制信息和狀態信息進行采集后，將數據進行格式統一化處理，然后將其通過環網送入后臺數據中心處理。為了保證環網在發生故障時依然可以提供服務，節點設計了多重冗余保護策略，包括主備控制系統保護、電源冗余保護、風扇冗余保護以及MRP環網故障保護。

車載后臺數據中心將接收到的物聯網信息再次進行分析，將具體的部件履歷信息與新增的標簽信息進行映射關聯，提供友好的UI界面表達及各種用戶友好的客戶搜索條件后，將數據進行存儲和轉發。由于后臺數據中心需要處理和過濾的數據量非常巨大，因此需要提供各種數據QOS（quality of service，服務質量分類）轉發策略、日志策略和緩存優先級策略。將數據進行嚴格分類，按存儲時間分成永久存儲和可老化存儲，按重要性和敏感度可以分成不同的轉發優先級。對于較高優先級的數據保證其擁有較高的轉發性能和較大的網絡帶寬，對于較低優先級的數據則根據預先定義的策略可以進行丟棄或者延遲轉發。為了保證后臺數據中心在發生故障的情況下依然擁有較高的可用度，設備需要提供多重保護。具體包括電源冗余保護、主備控制系統1+1備份保護等。

1.3 車載傳感網系統

車載傳感網系統解決了復雜工況下，高速列車運行動態數據全息化的問題。可以全面掌握高速列車實時運行狀態，將包括溫度、應力、加速度、電流、電壓在內的傳感器信息統一進行實時采集，將數據格式化統一處理以后，進行去噪、去重、加密等預處理，然后通過網絡匯聚至列車后臺數據中心。后臺數據中心根據定義的規則對數據進行再次的分析。對列車設備或者路況產生的異常情況進行預警或告警，對數據進行存儲，根據數據的重要性與敏感度，定義數據老化策略。對重要和敏感的數據進行二次表達，并且進行壓縮，將之傳送至地面數據中心進行處理。 地面數據中心主要進行數據存儲，虛擬3D展現等工作。

車載傳感網系統由多類型傳感器族、物聯傳感節點、車載后臺數據中心等設備組合構成。多類型傳感器族主要由數量眾多的傳感器組成。從傳感采集的信息分，可以分成溫度、加速度、應力、電流、電壓、氣壓等。從傳感器系統架構分可以分成模擬量型傳感器和數字型傳感器。網新集團構建的車載傳感器族具有高穩定、大量程、高精度的特點，能滿足在惡劣的電磁、振動環境下穩定可靠的工作。

為了響應鐵道部提出的列車“譜系化”的目標，網新集團針對不同的列車外部運行環境，比如高寒地帶、高溫地帶，進行傳感器家族的系列化。以溫度傳感器為例，網新集團針對上述需求考慮設計幾款不同子類型的傳感器，能夠滿足特定環境下的量程需求和可靠性需求。對于其余類型的傳感器，均采用這樣的設計開發思路。

物聯傳感節點所構成的車載感知環網是車載物聯網、傳感網的核心通路。通過前端模擬量、數字量和開關量接入，將采集到的原始的傳感信息進行去重和基于頻譜分析的去噪，并將上述異構數據進行數據格式統一化。處理完以后的數據，根據預先定義的分時或者實時策略，發送至后臺數據中心。

列車工況十分復雜，客室、轉向架、車頭等場合環境迥異。因此對于不同的傳感器需要設置不同的噪聲過濾算法。網新集團與幾大主機密切合作，在離散數字信號分析方面有比較深厚的積累，并且已形成一系列創新型的濾波處理算法。

車載后臺數據中心將接收到的傳感信息再次進行分析。根據預先定義好的各種參數，當分析之后的數據越過預警門限，則系統進行預警。當數據越過報警門限，則進行報警。列車司機根據數據中心分析得出的結論，例如采取制動等安全措施。對于某些比較關鍵的告警信息，將實時地傳遞給地面數據中心，以供地面指揮人員進行分析和命令之用。

2 網新系列產品介紹

2.1 Intag抗金屬電子標簽（圖1）

INTAG系列電子標簽是網新集團為鐵路系統專門定制的工業級抗金屬雙頻標簽。嚴苛工況下，具有優秀的抗金屬，抗震動，防水，防塵性能。部分性能指標如下：

（1）雙頻標簽工作頻率：UHF：920MHz～925MHz。HF：13.56MHz ±7KHz。（2）內存容量：標簽內存容量：1～2Kbits。（3）讀寫距離（與網新手持式讀寫器配合）：UHF：讀距離大于1m；UHF：寫距離0m～ 0.8m。HF：讀距離0cm～5cm。HF：寫距離0cm～5cm。（4）通信協議：UHF：ISO18000-6C。HF：ISO 14443A，15693。

2.2 網新車載傳感器族（圖2）

網新集團憑借在城市軌道交通以及鐵路領域多年的技術積累，為高速列車研制了車載傳感器族。技術上具有大量程，高精度，高分辨率，抗擾度好的特點。此外，網新設計的傳感器在惡劣的鐵路工況中表現出性能穩定，魯棒性好的特點，深受用戶贊譽。（表1）

2.3 車載智能采集終端SA735（圖3）

車載智能采集終端SA735是網新集團為南車集團定制的小型化傳感接入產品，是物聯傳感節點的一種設備類型。具有被動散熱設計，高防水防塵（達到IP67），高耐振等技術特點。主要應對傳感器分布比較密集的場所的接入需求。部分性能參數和規格：

供電電壓：70～125V（DC100V）；模塊輸入功率：

絕緣電阻：10MΩ以上；即DC100V電源正負線對機殼（地）之間的絕緣電阻，由500V兆歐表測量。

耐壓試驗：電源正負線對機殼（地），用50Hz工頻1200V保持1min。

2.4 手持式RF設別設備RT320i（圖4）

手持式RF設別設備RT320i主要用于采集高速列車零部件的物聯網標簽信息。 提供大修，檢修等記錄的查詢錄入，數據管理，文件傳輸，日志記錄，錯誤校驗等功能。 主要用于智能列車檢修，零部件全生命周期管理等。主要技術指標如下：

（1）工作頻率范圍：UHF 920MHz～925MHz，HF：13.56 MHz +-7KHz。（2）調制方式：移幅鍵控的調制方式（ASK）。（3）通信協議：ISO18000-6C，ISO14443A（或ISO 15693）。（4）信道帶寬及信道占用帶寬（99%能量）：250kHz。（5）信道中心頻率：fc（MHz）=920.125+M×0.25（M為整數，取值為0-19）。（7）工作模式：跳頻擴頻方式，每跳頻信道最大駐留時間2秒。（7）發射功率：見表2。（8）鄰道功率泄漏比：40dB（第一鄰道），60dB（第二鄰道）。（9）標簽識別能力：具有單標簽與多標簽識別功能，正常環境下，識別率≥99.9%。（10）通信接口：藍牙；USB；（11）工作方式：觸發方式；命令方式。（12）電源適應性：充電變壓器AC（100～240）V，50Hz。（表2）

3 結語

以列車為核心的高速鐵路，需要線路、供電、運控、調度等各種高新技術的系統集成，是一個復雜巨系統，其發展也會帶動信息通訊、電力電子、材料化工、機械制造、自動控制等多學科、多行業的發展，是世界各國科學技術和制造產業創新能力、綜合國力以及國家現代化程度的集中體現和重要標志之一。其中，列車的運行安全智能化保障，列車的智能化管理與智能化維修，是高速鐵路技術的核心。

參考文獻：

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課程、教材的定位和建設

專業定位和培養目標

高職專業要緊密結合地方經濟和產業布局，深圳市政府對汽車電子產業發展定位是使之成為深圳高新技術產業的支柱產業之一，建設汽車電子產業聚集基地，把深圳建成國內最大、國際知名的汽車電子生產、出口、交易基地。深圳比亞迪、長安、標致、雪鐵龍等整車企業，航盛電子、賽格導航、凱立德、華強信息等一大批知名車載電子產品企業的發展是市場磨礪的結果，也是這一產業政策制定的依據和引導的方向。為服務于深圳及珠三角汽車電子產業的蓬勃發展，學院2004年成立了汽車電子技術專業，并致力于培養具有良好的綜合素質，掌握現代汽車電子控制系統結構和原理，精通汽車電子產品檢測與鑒定，了解汽車電子產品生產工藝和設備，具有扎實的電工電子實際操作能力，適應現代汽車電子維修、服務企業以及現代汽車電子產品生產、銷售企業的第一線需要的高等應用型專業技術人才。為滿足專業定位和培養目標要求，推進學院“產學研用立體推進”的辦學模式，我們在學院汽車電子技術專業開設車載電子技術課程，同時進行課程和教材的改革和建設。

課程目標與定位

車載電子技術課程是汽車電子技術專業的專業必修課。屬于專業主干課程，其設置目的在于適應車載電子技術的發展對學生知識結構與能力提出的要求，其功能是傳授有關車載電子技術的概念、發展趨勢以及最新理論和產品等知識點，通過培養學生對車載電子技術和產品的基本了解，使學生對專業知識有基本的認知，掌握基本的車載電子技術應用。本課程通過課堂教學和實驗（實訓）教學，提高學生的基本素質和綜合職業能力。課程傳授有關車載電子技術的基本概念、汽車音視頻技術應用、車載導航系統及其應用、汽車信息無線網絡技術與構建等相關知識，提高學生對有關汽車車載電子技術和產品發展趨勢的認識，使學生具備車載電子技術的基本知識，建立車載電子和信息網絡的概念，具備產品檢查、測試和調試方法方面的能力。

課程特點及教材建設

縱觀車載電子技術課程在學院發展歷程，學院汽車運用專業最早開設的相關課程為汽車音響及改裝，主要開展汽車音響系統原理、調試、改裝等方面內容的教學。隨著單一的汽車音響被視頻裝置代替，課程改為汽車音視技術，增加了汽車視頻技術和多媒體制作與調試。近幾年車載導航和無線信息網絡在汽車上的應用越來越普遍，課程順應技術發展變更為車載電子技術。這個過程不是簡單的課程名稱改變，而是從指導思想、教學內容、教學方法和實踐形式上的逐步調整。車載電子技術并沒有成熟的教材可供選擇，必須自己動手編寫。由于車載電子技術發展很快，課程和教材不宜將內容限定在具體車型所配備的車載電子設備，而是要重點介紹車載電子技術的基本原理和典型應用，因而本課程具有一定的難度，需要把握好高職教育理論知識講述“必需、夠用”這個原則，安排一定學時的實訓（實驗）教學單元。

學科、課程與教材的關系

高校課程設置和教師課堂設計都有較大的自，高職高專在這方面表現得尤為突出，這是由于高職高專課程體系比本科院校更需要把握市場脈搏，根據市場需求及時更新課程內容，改革教材和教學組織。因此，在教學過程中實時正確地處理學科發展、教材更新與課程組織是本課程教學研究的一個重要課題。從學科上講，車載電子技術是汽車電子技術的一個重要分支，因此是專業主干課程；該門課程的教材則是對相關技術和應用的概括總結；而課程教學則是發揮任課教師和學生的能動性來共同完成相關知識傳授和掌握的一個自然過程。以上三者之間在邏輯上一脈相承，在內容上相互促進。車載電子技術學科和車載電子產品是根本，而教材則是根據學科和產品特點對專業知識和教師課程教學經驗的固化，教材編寫一方面需要一定的積淀和相對穩定性，另一方面也要順應技術發展作出修改甚至重寫，課程實施或者說課堂教學則要以學科和教材作為材料，及時補充新知識或者進行局部修改，教材再版時要把這些新內容寫進去。我們在車載電子技術課程的教學改革實踐中很重視以上問題，適應學科發展，適時地把汽車音響課程改革為車載電子技術課程，并制定了新的教學大綱和教材。

教學安排及教學方法

課程單元和教學重點

根據行業發展現狀和學科體系規律，我們把車載電子技術課程安排為5個教學單元，分別為基礎知識、汽車音視技術、車載導航系統、無線網絡技術和車載電子新技術，具體教學安排如下表所示。表中后3個單元都是課程改革后新增加的內容，中間3個單元則是課程教學的重點。

教學與考核的組織實施

本課程我們在實踐中采用了“項目教學”的方法，并不嚴格區分理論和實操，在項目中穿插理論知識的教學。1.教學單元分類教學全過程分為5個教學單元，5個單元既相互獨立，又有機結合。2.教學項目安排以上5個單元的核心是中間3個單元，我們所安排的5個項目就來自這3個單元，分別是“功放驅動多聲道系統的設計實踐”、“便攜式車載電子收音機制作”、“GPS導航系統數據處理”、“車輛管理系統編程”、“車載無線網絡系統搭建”。通過多媒體技術和實物現場演示相結合的方法傳授車載電子概念和新技術、汽車音視頻、車載導航系統以及汽車無線信息網絡等基本概念，通過實訓（實驗）項目增強學生的動手能力，加深對車載電子技術理論知識的深入認識。這種項目教學內容與課程緊密結合的教學模式，使得學生學習的積極性、主動性和學習效果得到大幅度提高。3.考核評價方法本課程采用平時成績與期末考核相結合的方式。教學過程項目完成情況、出勤及習慣養成占總成績的70%，期末理論考核（筆試）占總成績的30%。該評價方法有利于提高學生平時學習的積極性，避免產生應付考試的現象。

課程實踐及改革的幾點思考

認識高職師生特點對課程教學的影響

高職學生文化基礎普遍不是很好，由于汽車電子專業除了要學習汽車專業平臺課之外還要學習電工電子、計算機軟硬件等方面的課程，因課程難度相對較大許多同學會出現畏難情緒。高職教師尤其是專任教師在教授高職課程時需要跨越兩大障礙：首先本科院校和高職院校在人才培養方面的側重點不同，教師們在受教育階段形成的思維定勢，導致其雖然具備較系統和扎實的學科知識，但卻不善于將其形象地轉化為應用型知識傳授給高職學生；另外教師也面臨知識結構更新的挑戰，需要思考如何將理論知識與市場應用技術緊密結合起來。正因為如此，我們在車載電子技術的課程教學改革實踐中探索出的方法是：讓課程變得更生動有趣，師生共同參與讓學生真正動起來，教師自己也逐漸適應高職課堂的特點。對于少部分基礎好、動手能力強的學生則可以鼓勵他們多學習電子通信技術、嵌入式系統、運動控制等方面的知識，并指導他們動手做一些小的創新制作。#p#分頁標題#e#

應對實訓條件不足推動課程改革的方法

由于汽車電子技術專業相對傳統汽車專業較為年輕，可供借鑒的實踐項目并不多，因此組織車載電子技術的課程教學尤其是實踐教學有相當的難度。但是學科本身的發展要求我們在課程實踐中必須順應技術現狀，推進相應的實踐教學改革。我們采用的辦法是立足現有條件，充分利用學院條件并爭取開發新的實訓（實驗）項目。以前講授汽車音響及改裝時我們已經建設了多媒體功放實訓系統，車載電子技術課可以對之稍加改動后沿用；便攜式車載收音機則是順應設備數字化而新開發的實訓項目；GPS導航系統數據處理也是新開發的實驗項目，可以把抽象數據形象顯示出來，幫助學生更好理解車載導航系統的原理；車輛管理系統軟件編寫則精簡改編自學院交通安全與智能控制專業的部分上機課程，該項目對于學生理解車輛管理系統效果非常好；車載無線網絡系統是最新開發的實驗平臺，用于更好地理解相關車載信息網絡理論知識。

篇(7)

近年來，車載自組織網絡(VANET)快速發展，路由協議的準確分類歸納和對比分析對未來研究有重要的意義。針對VANET中路由協議歸類分析不完善和未來發展趨勢進行綜述，依次從基于拓撲、地理和混合路由等方面進行分類歸納，著重介紹了一些經典的地理路由協議并對其特點和性能進行分析，提出了優缺點和改進意見。重點分析地理路由中未來研究熱點的延時容忍路由(DTN)和機會路由協議，提出了VANET路由所面臨的主要挑戰和潛在的機遇，并指出明確的研究路徑。

關鍵詞:車載自組織網絡；地理路由協議；延時容忍路由協議；機會路由協議

中圖分類號: TP393文獻標志碼:A

英文標題

Vehicular Ad Hoc network routing protocol and its research progress

英文作者名

FU Yuanke*, TANG Lun, CHEN Qianbin, GONG Pu

英文地址(

Chongqing Key Laboratory of Mobile Communications Technology, Chongqing University of Posts and Communications, Chongqing 400065, China

英文摘要)

Abstract:

In recent years, with the rapid development of Vehicular Adhoc NETwork (VANET), wellclassified routing protocol and comparative analysis are important for future study. This paper dealt with the ambiguous classification and deficient analysis of the routing protocol in VANET, classifying and summarizing the routing protocols on the basis of topology, geography and hybrid route in turn. Mainly introducing some classical routing protocols, it analyzed their characteristics and performance, and put forward the advantages and disadvantages as well as improvements. Special stress was put on the comparative analysis of Delay Tolerant Network (DTN) and opportunity routing protocol which would become hot spots for future geographic routing study. Besides, the major challenges and potential opportunities that VANET was facing were pointed out, which had laid the foundation of future protocol study and suggested the path to research clearly.

In recent years, with the rapid development of Vehicular Ad hoc NETwork (VANET), wellclassified routing protocol and comparative analysis has had vast importance for future study. This paper dealt with the ambiguous classification and deficient analysis of routing protocol in VANET, classifying and summarizing on the basis from topology, geography and hybrid route in turn. Mainly introducing some classical routing protocols, it analyzed their characteristics and performance, and put forward the advantages and disadvantages as well as improvements suggested. Laying special stress on the comparative analysis of Delay Tolerant Networks (DTN) and opportunity routing protocol that will become hot spots for future geographic routing study, it proposed the major challenges and potential opportunities that VANET is facing, which has laid the foundation of future protocol study and pointed out the path to research clearly.

英文關鍵詞Key words: Vehicular Ad hoc NETwork (VANET); geographic routing protocol; delay tolerance routing protocol; opportunity routing protocol

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