摘 要：目前，為了提高學(xué)生上放學(xué)的安全性以及校務(wù)管理有效性，校車的應(yīng)用越來越廣泛，校車安全監(jiān)控也得到了校方和學(xué)生家長的重點關(guān)注。同時，由于我國早晚高峰時段交通相對擁堵，校車交通事故案件增多，給校車安全監(jiān)控提出了新的要求與挑戰(zhàn)。為此，本文從車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用角度入手，對校車安全監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究，希望可以進(jìn)一步提高校車行駛安全性，降低校車交通事故概率，提高校車安全監(jiān)控效果。

關(guān)鍵詞：車聯(lián)網(wǎng)技術(shù);校車;安全監(jiān)控;云計算;車載終端

0 引言

現(xiàn)如今，隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的出行方式出現(xiàn)了較大變化，駕車出行成為了人們的首選，尤其是早晚高峰時段，道路通行壓力較大，交通擁堵現(xiàn)象嚴(yán)重，同時也引起了多起交通事故，給學(xué)生的生命安全造成了巨大威脅。因此，校車安全性獲得了社會各界的廣泛重視，需要在更換先進(jìn)車輛、安裝衛(wèi)星定位系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用，實時監(jiān)控校車運(yùn)行情況，了解學(xué)生乘坐情況，為校車的調(diào)度和行駛安全提供必要幫助。

1 車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

目前，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，車輛制造和運(yùn)行過程中使用到更多的先進(jìn)技術(shù)，給車輛的運(yùn)行安全奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。其中，車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一種相對先進(jìn)且應(yīng)用范圍很廣的技術(shù)，將其應(yīng)用在車輛上，可以提高車輛運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性，具有多種服務(wù)功能。車聯(lián)網(wǎng)的概念是指在車輛上裝置車載終端，利用無線通信技術(shù)將網(wǎng)絡(luò)平臺上全部的車輛信息聯(lián)系在一起，并且進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控與管理，提高車輛動態(tài)信息的實際利用率。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可以為車輛間距的保持提供依據(jù)，同時可以進(jìn)行實時導(dǎo)航，與通行車輛建立網(wǎng)絡(luò)通信渠道等，有助于道路交通通行效率的提升。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)包括了射頻識別技術(shù)、傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、無線通信技術(shù)以及大數(shù)據(jù)分析技術(shù)等，可以在車與車、人、路、服務(wù)平臺之間建立網(wǎng)絡(luò)連接，為車輛行駛提供安全、智能、舒適以及高效的駕駛服務(wù)。

2 基于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的校車安全監(jiān)控系統(tǒng)框架

“車聯(lián)網(wǎng)”的概念源自于物聯(lián)網(wǎng)，其本質(zhì)為車輛物聯(lián)網(wǎng)，主要感知對象為行駛中的車輛，需要借助多種先進(jìn)的信息通信技術(shù)，實現(xiàn)車輛與車、人、道路、服務(wù)平臺的網(wǎng)絡(luò)連接，進(jìn)行實時的網(wǎng)絡(luò)通信，交換信息資源。基于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的校車安全監(jiān)控系統(tǒng)創(chuàng)建是對車聯(lián)網(wǎng)的有效運(yùn)用，需要在現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)支撐下，完成車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)、車際網(wǎng)絡(luò)以及車載移動網(wǎng)絡(luò)的全面融合，利用交互傳感技術(shù)等動態(tài)感知車輛的運(yùn)行狀態(tài)信息，并以此為基礎(chǔ)處理各種車輛信息，實現(xiàn)車輛智能化管理，提高校車安全監(jiān)控效果。基于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的校車安全監(jiān)控系統(tǒng)主要由校車監(jiān)控計算機(jī)終端、云計算服務(wù)平臺以及家長手機(jī)、移動互聯(lián)網(wǎng)工具等組成，實現(xiàn)了對校車安全的動態(tài)監(jiān)控管理。

2.1 車載監(jiān)控計算機(jī)終端

車聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控計算機(jī)終端的主體為Flexray總線、LIN總線以及CAN總線，實現(xiàn)了校車內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)連接，并且利用短程無線在校車與校車之間、校車與道路基礎(chǔ)設(shè)施之間建立了網(wǎng)絡(luò)連接，實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的傳遞與共享，對校車的運(yùn)行安全進(jìn)行實時監(jiān)控與管理。傳統(tǒng)的校車安全監(jiān)控計算機(jī)終端在傳輸數(shù)據(jù)時都需要使用到SMS短信息業(yè)務(wù)，通信頻次較多，并且通信費用高。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，車載監(jiān)控計算機(jī)終端的信息傳輸?shù)玫搅丝焖侔l(fā)展，尤其是在5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研發(fā)成功并進(jìn)入試運(yùn)行階段以后，校車安全監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建可以利用5G網(wǎng)絡(luò)、4G網(wǎng)絡(luò)等與校車安全監(jiān)控云計算平臺建立連接，利用GPS定位技術(shù)精準(zhǔn)定位校車的位置[1]。

另外，校車車載監(jiān)控計算機(jī)終端可以使用RFID技術(shù)實時獲取校車上學(xué)生的信息，并利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對學(xué)生信息進(jìn)行整理與分析，及時傳遞到校車安全監(jiān)控云計算平臺上，并集中發(fā)布到學(xué)校安全服務(wù)平臺或者學(xué)生家長手機(jī)客戶端上，實現(xiàn)校車運(yùn)行安全信息的實時共享，動態(tài)反饋校車上學(xué)生的現(xiàn)實情況。校車上配備了360°無死角的視頻監(jiān)控攝像頭，可以實時讀取校車司機(jī)的面部表明，以此判斷其是否存在疲勞駕駛的問題，提高對校車駕駛?cè)藛T的管理。校車車載GPS系統(tǒng)可以及時提供校車運(yùn)行線路數(shù)據(jù)，通過與既定行駛路線進(jìn)行比較，可以幫助學(xué)校管理人員判定校車的實際運(yùn)行安全情況。與此同時，在校車內(nèi)部還可以安裝紅外測溫儀以及氣體分析儀等，用來收集學(xué)生提問和車輛內(nèi)部空氣情況，以此預(yù)測校車內(nèi)學(xué)生身體狀況以及車內(nèi)空氣質(zhì)量等，提高校車內(nèi)部環(huán)境舒適度。

2.2 校車安全監(jiān)控云計算平臺

校車安全監(jiān)控云計算平臺為校車安全監(jiān)控系統(tǒng)的建立提供了必要的服務(wù)支持，云計算技術(shù)屬于一種分布式計算技術(shù)，是服務(wù)器虛擬化技術(shù)與基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)技術(shù)的有機(jī)融合，可以為用戶提供優(yōu)質(zhì)、可靠的服務(wù)，減少在軟硬件以及專業(yè)技術(shù)應(yīng)用方面的投入[2]。校車安全監(jiān)控云計算平臺的架構(gòu)主要包括云計算中心、校車監(jiān)控管理中心、云存儲中心以及車載終端監(jiān)控系統(tǒng)和校車手機(jī)管理中心等組成。要想支持大規(guī)模的云計算服務(wù)，單個的處理計算機(jī)節(jié)點無法發(fā)揮出現(xiàn)實作用，需要全面應(yīng)用云計算技術(shù)，將分布的大量單個處理節(jié)點結(jié)合在一起組成處理集群，并利用虛擬操作系統(tǒng)、存儲功能以及虛擬CPU等為云計算服務(wù)提供可計量、可伸縮的條件，為云計算平臺的運(yùn)行與管理提供必要的系統(tǒng)和技術(shù)支持。

校車安全監(jiān)控云計算平臺的構(gòu)建基于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，并且應(yīng)用到4G、GPRS以及GIS技術(shù)等，學(xué)生家長以及學(xué)校管理人員均可以利用移動互聯(lián)網(wǎng)，使用手機(jī)或者電腦登錄終端系統(tǒng)，進(jìn)入校車安全金控云計算平臺，實時查詢校車運(yùn)行信息，包括校車上人員信息、校車行駛路線等，以便及時了解學(xué)生的身體狀態(tài)。另外，學(xué)生家長和學(xué)校管理人員還可以利用車載的LED屏幕與學(xué)生進(jìn)行遠(yuǎn)程信息交互，及時提醒學(xué)生注意安全，改正錯誤行為等。另外，學(xué)生家長和學(xué)校管理人員還可以在云計算平臺的存儲中心中調(diào)取校車內(nèi)部的監(jiān)控錄像，全面掌握學(xué)生的動態(tài)情況以及校車的運(yùn)行狀況等，避免發(fā)生超載、危險駕駛等問題的發(fā)生，提高對校車安全的監(jiān)控與管理，保證學(xué)生安全，為學(xué)生提供舒適、優(yōu)質(zhì)的校車服務(wù)。

3 車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在校車安全監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 信息交互技術(shù)的應(yīng)用

基于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的校車安全監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建核心在于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，車聯(lián)網(wǎng)是一種裝載在車輛上的電子標(biāo)簽，可以利用無線射頻識別技術(shù)提取和利用車輛屬性信息和靜態(tài)、動態(tài)信息等，以此為基礎(chǔ)針對不同的校車服務(wù)需求對其運(yùn)行狀況進(jìn)行實時監(jiān)控與管理。車聯(lián)網(wǎng)信息交互技術(shù)在校車安全監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以借助先進(jìn)信息技術(shù)的采集、識別以及存儲功能，將校車的車輛位置、行駛路線、交通狀況、天氣情況以及車內(nèi)空氣質(zhì)量等信息匯總在一起，并利用車載安全監(jiān)控終端將具體信息內(nèi)容傳遞到校車安全監(jiān)控云計算平臺上，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)一整理、分析和處理。校車調(diào)度中心可以根據(jù)車聯(lián)網(wǎng)提供的各種交通路面信息和車輛運(yùn)行數(shù)據(jù)等，對校車行駛路線上的路況信息、是否發(fā)生交通事故、是否存在交通施工等進(jìn)行了解，并對校車的行駛路線進(jìn)行重新規(guī)劃，提高校車的運(yùn)行效率，減少擁堵或者交通事故的發(fā)生，提高校車行駛安全性[3]。

3.2 信息安全技術(shù)的應(yīng)用

校車安全監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息是海量的，包括了校車定位、行駛路線、使用情況以及車輛人員數(shù)量和組成等，具有公共安全特性，是一種比較特殊的私有數(shù)據(jù)，需要在使用過程中注意信息安全的保護(hù)，提高校車安全監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的安全等級，保護(hù)學(xué)生的個人信息[4]。因此，在構(gòu)建基于車聯(lián)網(wǎng)的校車安全監(jiān)控系統(tǒng)時，首先需要考慮到車載智能終端接入的認(rèn)證問題，可選用身份認(rèn)證或者加密的手段去加強(qiáng)校車安全監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行安全等級，即在傳輸校車各項運(yùn)行信息之前，對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密后再進(jìn)行反饋傳輸，云計算平臺在接收到數(shù)據(jù)信息后需要先進(jìn)行解密才能查看信息內(nèi)容。其次，校車安全監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計和運(yùn)行中要重點提高系統(tǒng)的防病毒入侵能力，盡可能避免結(jié)構(gòu)上的單點故障，以此保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾耘c有效性。最后，要對校車安全監(jiān)控系統(tǒng)的云計算平臺進(jìn)行安全防護(hù)，設(shè)置身份驗證模塊，無論是校方管理人員還是學(xué)生家長，在登記云計算平臺時都需要進(jìn)行相應(yīng)的身份驗證，可以采取密碼驗證、短信認(rèn)證等方式，或者可以實現(xiàn)面部識別驗證等，確保登錄者身份準(zhǔn)確，防止因為手機(jī)丟失或者密碼泄露而導(dǎo)致的身份冒用。

4 結(jié)論

綜上所述，基于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的校車安全監(jiān)控系統(tǒng)研究，需要立足于現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，將車輛網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢和特點充分發(fā)揮出來，合理搭配并應(yīng)用射頻識別技術(shù)、GIS技術(shù)、GPRS技術(shù)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)等，提高校車安全監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行效率，實現(xiàn)校車運(yùn)行信息的實時反饋以及動態(tài)監(jiān)控，為學(xué)生家長和校方管理人員提供準(zhǔn)確、完整的校車信息，時刻觀察學(xué)生情況，為其提供優(yōu)質(zhì)、可靠的校車服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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[4]王迅.車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在校車安全監(jiān)管中的應(yīng)用探討[J].電腦知識與技術(shù)，2012，08（005）：3035-3037.

作者簡介：朱正吉（1983-），女，江蘇無錫人，研究生，講師，研究方向：汽車電子技術(shù)、車聯(lián)網(wǎng)研究。