苏ICP备112451047180号-6
一、选题的意义、目的、主要内容和主要研究方法
1.选题意义
基于云端的智能小车控制系统，是一个云端（网页）与终端（智能小车）相结合的智能控制系统，涉及数据通信、智能控制算法、运动控制算法以及相应的滤波算法，是一个研究云端、终端交互控制的典型实验平台，对基于云端的智能小车控制系统的研究具有深远的意义。车联网是一个必然的科技趋势。以互联网和移动互联网为例，人们对新科技新事物的接受度越来越高，普及度也越来越快。车联网的建立和发展为汽车企业提供了新的商机和与利润增长点，先接受者先把握先机。同时车联网可有效解决城市交通拥堵，提高车辆运行效率，有助于汽车运输企业实施智能化管理提高运行的效率和安全性。车联网已经离你我并不遥远，甚至在未来几年，会越来越近，具有极其重要的战略地位和研究价值，其研究工作仍然具有重大意义。
2.选题目的
车联网的建立与发展无疑具有重大意义，但同时面临以下几个问题，一是资金问题，二是研发研发与应用问题，三是用户接受问题。为了解决以上问题，本系统针对车联网的开发与应用问题进行深入探索，旨在建立一套安全可行，并且初具标准化的车联网控制系统，并对车联网的发展进行深入展望。同时对于我个人而言，通过本次设计可以有效的提升自己对智能控制算法以及物联网的平台、对数据通信、智能控制算法、运动控制算法以及相应的滤波算法的理解与运用。
3.主要内容
本系统主要是基于STM32F103C8T6单片机、MPU6050三轴角度传感器、WIFI模块、TFTLCD液晶显示模块、直流伺服电机以及网页前端控制等的综合控制系统。
基于云端的智能小车控制系统，是一个云端（网页）与终端（智能小车）相结合的智能控制系统，是一个简易但是较为完整的小型车联网系统。整个系统分为两部分：云端、终端。在本次设计的基于云端的智能小车控制系统中，云端与终端通过ESP8266wifi模块实现数据的传输，从而实现云端（网页）与终端（小车）的数据交互和控制。
网页云端实现的功能为：一方面实时显示接收的小车状态——车牌号、车主信息、时速、小车电量、历史里程、小车温度等等。另一方面则为远程控制小车运动姿态，包括启动停止，前进后退等。
终端小车实现的功能为：一方面实时上传小车数据给网页，并接受网页端控制；另一方面实现小车本地自主控制（重力感应控制）。
4.研究方法
为了实现本课题内，分两个方面进行设计，云端和终端。
云端，即网页部分，购买阿里云服务器后，通过python语言搭建一个网站，作为本系统的云端网页，云端与终端通过ESP8266wifi模块实现数据的传输，从而实现云端与终端的交互和控制。云端要实现的功能分为两部分，其中之一为实时接收小车状态，并在所制作的网页中显示——车牌号、车主信息、时速、小车电量、历史里程、小车温度等。另一功能则为远程控制小车运动姿态，云端网页发送远程遥控指令（启动停止，前进后退等），然后终端的单片机通过对从ESP8266wifi模块接收到的云端指令进行解析进而控制小车作出相应动作。
终端，即智能小车部分。实现终端功能分三部分进行设计。第一部分，单片机通过传感器采集小车自身各种信息，包括电量检测，车速检测以及温湿度检测等。数据采集完毕后，通过对ESP8266wifi模块将信息实时传输给网页云端。第二部分，接受云端远程控制，即接受云端网页的控制指令对小车姿态进行调整。第三部分，本地控制，车主手握遥控器，通过摆出不同的手势，来控制小车的运行。本设计可以通过MPU6050三轴角度传感器采集车主手势数据传送给单片机，单片机通过相应的控制算法来控制小车电机的运行，从而实现小车按指定的手势姿态运行。同时小车还装有TFTLCD显示屏用来显示所需信息，如小车自身所采集的数据等。
二、参考文献综述
1、前言
车联网概念引申自物联网（Internet of Things），根据车联网产业技术创新战略联盟的定义，车联网是以车内网、车际网和车载移动互联网为基础，按照约定的通信协议和数据交互标准，在车与X（X：车、路、行人及互联网等）之间，进行无线通讯和信息交换的大系统网络，是能够实现智能化交通管理、智能动态信息服务和车辆智能化控制的一体化网络，是物联网技术在交通系统领域的典型应用。但是，目前车联网系统行业标准尚未统一，操作人性化尚有不足，为寻求一种较为完整且合理的解决方案，本课题展为此开了一系列探索与研究。
2、主题
2010年，“车联网”悄然进入词条搜索，出现到大众视野，成为红极一时的“热门词汇”。人们都在畅想未来的车联网时代，更是有不少厂商开始勾画车联网蓝图。随着车联网技术发展和服务能力不断提升，借助于人、车、路、云平台之间的全方位连接和信息交互，催生了大量新的产品应用。狭义的车联网应用通常指车载信息服务类应用，即通过车辆把车主与各种服务资源整合在一起；广义的车联网应用还包括面向交通的安全效率类应用以及以自动驾驶为基础的协同服务类应用。新应用也对汽车、交通的智能化与网联化水平提出了新的发展需求，引领车联网技术与产业发展，促进城市数字化与智能化发展。车联网内涵从最早以导航为主的萌芽阶段，发展到以 TSP 服务为主的初级阶段，再发展到现在以场景化服务为主的中级阶段。场景化服务是针对驾驶员、乘客、整车厂及车辆管理者等四大用户，形成实现多角色、多场景应用集成于一体的综合服务体系。
车联网应用从不同的视角有不同的分类方式。根据联网技术不同，可以分为车内网、车际网和车云网应用；根据车联网应用对象不同，可以分为单用户应用以及行业应用两大类，行业应用又进一步分为企业应用和政府应用等；根据需求对象不同，可以分为自动驾驶、安全出行、效率出行、交通管理、商业营运、涉车服务等应用。无论哪种应用分类方式，都基本涉及到以用户体验为核心的信息服务类应用、以车辆驾驶为核心的汽车智能化类应用和以协同为核心的智慧交通类应用。
（一）以用户体验为核心的信息服务类应用
此类应用既包括提高驾乘体验、实现欢乐出行的基础性车载信息类应用，也包括与车辆上路驾驶、车辆出行前或出行后的涉车服务、后市场服务、车家服务等应用。该类应用需要车辆具备基本的联网通信能力和必要的车辆基础状态感知能力。
基础性车载信息类应用仍是当前车联网主要应用形态,主要涉及车主的前台式互动体验，包含导航、娱乐、通信、远程诊断和救援、资讯等。目前很多车辆已加装车载模块，用户可以通过车载网联化获得信息服务，包括在线导航、娱乐等多媒体服务。随着语音识别、人眼动作识别等技术的逐步发展，车载信息类应用将更加丰富。
涉车服务主要与定位、支付相结合，包括共享汽车、网约车、网租车等应用。汽车后市场服务主要有汽车保险、车辆维护延保、车辆美容、二手车交易等应用，随着汽车保有量增速的放缓，后市场服务应用价值将获得更多关注。车家服务主要通过基于位置、时间、日期等信息来智能化判定车主行为习惯，创建相应规则为车主提供智能家居系统服务应用，包括家用电器远程遥控等。
（二）以车辆驾驶为核心的汽车智能类应用
此类应用主要与车辆行驶过程中的智能化相关，利用车上传感器，随时感知行驶中的周围环境，收集数据、动静态辨识、侦测与追踪，并结合导航地图数据，进行系统运算与分析，主要有安全类和效率类等各种应用。安全类应用与车辆行驶安全及道路通行效率息息相关，有助于避免交通事故的发生。目前，依靠单车感知的安全驾驶辅助系统等传统应用处于快速成长期，在中低端车型渗透率将会逐步提升。同时，随着网联技术的不断成熟和推广，出现了更多安全预警类应用。例如，通过网联技术，行驶在高速公路等快速路段的前车，在感知到事故后可提早通知后面车辆事故信息，避免连环追尾事故。效率类应用主要是通过车车、车路信息交互，实现车辆和道路基中国信息通信研究院础设施智能协同，有助于缓解交通拥堵、降低车辆排放等。典型应用有交叉路口智能信号灯、自适应巡航增强、智能停车管理等。例如，交叉路口智能信号灯应用通过网联技术来收集周边车辆速度、位置等信息，对信号灯参数进行动态优化，提高交叉路口车辆通行效率。
（三）以协同为核心的智慧交通类应用
此类应用是在自动驾驶的基础上，与多车管理调度及交通环境等智慧交通相关，最终支持实现城市大脑智能处置城市运行和治理协同。智慧交通主要是基于无线通信、传感探测等技术，实现车、路、环境之间的大协同，以缓解交通环境拥堵、提高道路环境安全、达到优化系统资源为目的。在实现高等级自动驾驶之后，应用场景将由限定区域向公共交通体系拓展。在相对封闭的环境或危险地带场景中，因物理空间有限，行驶路况、线路、行驶条件等因素相对稳定，重复性高，通过独立云端平台协同调度管理，采用固定路线、低速运行、重复性操作的应用更容易成熟落地。典型应用有对园区、景区、机场、校园等限定区域内的自动驾驶巴士进行调度、港口专用集装箱智能运输等。在公共交通系统场景下，车辆的路径规划和行为预测能力对车辆的智能化和网联化水平提出了更高要求，需要更完善的自动驾驶控制策略、行驶过程全覆盖的 5G-V2X 网联技术以及云平台的高效衔接调度。该类应用除依赖技术突破，还涉及到伦理、法规等，距实际成熟应用尚需时日，如自动驾驶出租车、自动驾驶公交车、智能配送等。
然而几年过去了，有关车联网的新闻层出不穷，只要稍微有点动态就会有“车联网时代即将到来”的呼声，然而离我们的生活仍旧那么遥远!车联网只是个噱头?
对于中国来说，车联网时代来临并不是那么容易的。尽管车联网得到了强烈的关注，但是产业主导缺失、技术短板、运营模式整合等问题让车联网发展显得举步维艰。车联网肯定不是一个噱头，尽管未来要走的路还是相当漫长，期间也不能排除一些商家炒概念，拿车联网当噱头。就在近日，工业和信息化部与国家标准委联合印发了《国家车联网产业标准体系建设指南》，预计2020年建成。终于让我们看到了曙光！
从车联网的终局来看，车联网最终会发展为无人驾驶，成为智能交通的核心部分。车联网是未来的 ITS（智能交通系统）的核心信息通信平台，届时，假使真的到来车联网时代，城市道路拥堵问题可以得到缓和，环境污染问题也能够有所缓解，自动驾驶汽车终能上路，以及现在逐渐看到雏形的“万物互联”，例如用户在车外可以远程操控车辆启动或者打开车内空调;在车内又可以通过联网控制智能家居，上车开始让电饭锅煮饭，到家后吃上热乎乎的米饭，这样的智能家居互联，通过车载WiFi享受移动互联生态等等。
车联网并不是商家口中的噱头，毕竟人工智能时代离我们不远了!而车联网时代的来临是科技发展的必然，也将会是未来AI来临的重头戏之一。
3、总结
目前车联网技术仍面临着诸多挑战。首先，无人驾驶汽车不被用户接受，安全问题难以保障。其次，技术上没有统一标准，技术瓶颈难以突破，尚且还不能合理的使用传感器。所以车联网技术今后只有解决好这些问题，战胜这些难题，才能推动整个产业的发展。
4、参考文献
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