科技日新月異,各種「神奇」的技術也頻頻出現在我們的生活中,令人瞠目結舌。
比如,我們經常使用的導航就十分離譜,不僅能夠顯示鄉間的「羊腸小道」,就連 紅綠燈 還有幾秒都能給你標註出來。
導航系統中的提醒
看似高大上的黑科技,背後的原理其實很簡單,來看看你就明白了。
導航「無所不知」
導航之所以如此「智能」,無非就是透過與路口停車訊號燈的通訊和控制來實作的。
這種通訊和控制方式是 車聯網 技術 的一部份,它基於 GPS 等定位技術,與交通訊號控制器進行通訊,掌握交通訊號的變化情況。
衛星定位
當汽車接近路口時,導航器材會向路口訊號燈傳遞請求資訊,詢問當前訊號燈的狀態,比如是否為紅燈,並要求得到下一個綠燈周期開始的時間。
交通訊號燈
路口訊號燈會根據交通情況和倒計時等資訊,精靈航器材返回當前訊號燈的狀態和下一個綠燈周期開始的時間。
導航器材得到這些資訊後,就可以計算出自己的 行車速度 和到達路口的時間,借此掌握交通訊號燈的變化情況,從而為車輛提供準確的路線和交通規劃引導。
紅綠燈結構
透過這種方式,就可以實作導航器材知曉紅燈即將變綠的功能。
需要註意的是,這種功能必須借助交通訊號燈的支持,因此並不是所有的路口訊號燈都支持與導航器材的通訊。
另外,在實際使用中,也需要註意該功能的 準確性和可靠性 ,以確保車輛行駛的安全和順暢性。
對於導航「控制」紅綠燈的原理,我們為了方便理解,可以舉個例子,假設你是一名旅行者,想抵達目的地,在途中需要穿過幾個花園和博物館,但是並不知道這些地方的開放時間,你決定先檢視這些地點的官方網站,查詢它們的開放時間表。
車輛導航
然而,這些場所並不在同一個城市,在不同的時區,這就增加了難度。
所以,你開始給這些場所打電話或發送電子郵件,向它們咨詢開放時間,然後記錄下所有的資訊。
當你到達第一個場所時,檢查了記錄的開放時間,發現它已經是下午5點過了,而這個地方按照你記錄的時間表,應該還有2個小時的開放時間。
接著,你看到了一個更好的設施 —— 資訊桌 ,上面標明了每個地點的開放時間和等待時,由此更加容易計算出如何規劃行程以及何時出發。
這個資訊桌就相當於交通訊號控制器,它提供了關於每個場所的開放時間、等待時間、最佳時間等資訊。
訊號燈內部結構
透過導航套用連線這些資訊桌(交通訊號控制器),可以更輕松地規劃行程,避免浪費時間,並更快地到達目的地。
總結一句話就是,導航知道你所不知道的資訊,這些資訊事實聯網,只需要將其傳給你就行了。
別看這導航對紅綠燈的把控技術如此簡單,可底層的相關技術系統可有著大學問。
車聯網技術
車聯網技術是將 汽車、道路和資訊科技 有機結合的技術。
車聯網
它的主要目的是提高交通安全和交通效率,減少交通擁堵和空氣汙染以及降低駕駛成本。
其技術的核心主要由這幾部份組成
第一, 車輛資訊系統 ,將各種傳感器、網絡技術和計算技術整合到汽車上,實作車內環境監測、駕駛輔助、自動駕駛等多種功能。
車聯網資訊儲存與交流
比如說,現在許多汽車配備了智能駕駛輔助系統。
這個系統透過車輛資訊系統中的多個傳感器采集到車輛周圍的環境數據,然後將這些數據傳輸到演算法系統中進行處理,最終生成一張即時路況圖。
駕駛員可以根據這個路況圖來做出更安全、更快捷的行車決策,包括避免擁堵的路段或者調整行車速度以防發生車禍等、
第二, 道路資訊系統 ,包括路況資訊采集、道路標識辨識等技術,以及基於互聯網和雲端運算技術的智能交通管理系統。
道路資訊系統
例如,當你使用Google地圖規劃路線時,系統會根據當前時間和你所在地區的交通狀況,利用車聯網技術預測未來的交通擁堵情況。
如果某些路段比較擁堵,那麽它會提示你避開這些路段,更快地到達目的地
第三, 通訊技術 ,包括車輛之間以及車輛與路邊基礎設施之間的相互通訊。
透過車聯網技術,車輛之間可以相互通訊,分享路況資訊,提高行駛安全和效率。
車聯網通訊技術
同時,車輛和交通管理中心之間也可以實作即時通訊,交通管理人員可以即時了解城市的交通狀況,進行排程和管制。
舉個例子,當一輛車突然減速或者做出緊急剎車時,它會向周圍的車輛發送訊號,讓周圍的車輛及時采取行動來避免相撞,這個系統被稱為車輛與車輛之間的通訊(簡稱v2v)。
此外,某些汽車廠商透過車聯網技術開發了 手機應用程式 ,讓車主可以隨時檢視車輛的狀態,並進行車輛的遙控操作,例如鎖門、開門、點火等等
第四,數據處理技術,車聯網技術需要處理大量的數據,包括駕駛狀態數據、車輛互聯數據、交通執行數據等。
透過大數據處理技術,可將數據即時轉化為視覺化報告和交通決策系統,為城市交通管理提供科學依據。
數據處理技術可以幫助汽車廠商和駕駛員在車輛維護和保養方面。
透過車聯網技術,汽車廠商可以即時監控車輛的狀態,例如車輛的油量、裏程、輪胎磨損等等。
當然,這項技術也涉及車主個人的私密問題,相關技術正在進一步的完善當中。
事實上,只要牽扯到了大數據, 所有的私密似乎都會變得 透明 ,以至於侵犯他人的權利。
導航系統技術
最後也是汽車導航的基礎技術,基於衛星定位的導航技術,主要包括這一點。
第一, 衛星定位 ,導航系統透過衛星定位來獲取使用者的位置資訊。
目前全球範圍內使用的衛星定位系統包括GPS(全球衛星定位系統)、北鬥導航系統等,這些衛星可以提供準確的時間和位置資訊。
第二,接收機,接收機是將衛星發射的訊號接收、處理、解算後,反饋使用者的原始數據,接收機通常包括天線、接收處理器和相關的軟件。
第二,訊號處理,透過接收機對衛星發射的訊號進行處理和解算,分析出使用者的位置資訊和速度資訊。
資訊處理過程
具體來說,接收機會對訊號進行模數轉換、訊號濾波、訊號解調、碼跟蹤等操作來確保接收到的訊號質素和精度。
第五, 地圖數據庫 ,導航系統透過地圖數據庫來制定行駛路線和規劃道路方案。
一般來說,地圖數據庫包含地理特征、道路資訊、地標等方面的數據,可以幫助導航系統為使用者提供更準確的導航指引。
地圖數據庫為使用者們提供幫助
總之,我們生活在一個智能化時代,但並不是科技發展的極限,未來還有更多「破天荒」的技術湧現,讓我們一起期待。