物联网MAC层技术综述一、本论（一）车联网的MAC层接入技术1.车联网当前背景分析2.车联网MAC层技术介绍3.多信道切换机制（二）M2M网络的MAC层接入控制技术1. M2M网络当前背景分析2. 基于竞争的MAC层技术3. 基于分配的MAC层技术4. 混合型MAC层技术2、 组内分工刘景涛：担任组长，统筹组员，安排分工，整合大作业； 负责车联网MAC层技术介绍，ppt制作程泓严：提纲的主要撰写人，协助组长进行大作业整合； 负责M2M网络中基于竞争的MAC层技术，ppt制作刘宗琦：M2M网络中混合型MAC层技术，ppt制作刘 磊：车联网中的多信道切换机制，ppt制作何 梦：车联网当前背景分析，ppt制作孙诗越：M2M网络中基于分配的MAC层技术，ppt制作徐冰妤：M2M网络当前背景分析，ppt制作目录一、车联网的当前背景分析31.1.车联网的概念31.2.车联网的原理31.3发展现状分析4二、车联网MAC层技术介绍62.1.WAVE协议栈简述62.2.WAVE多信道协调（接入）技术62.3IEEE 802.11p中关键技术9(1)载波监听技术9(2)随机退避技术10(3)基本接入技术10(4)四次握手技术10三、车联网中的多信道切换机制123.1.信道的基础知识123.2.多信道的分配机制13（1）基于簇的集中式信道分配机制13（2）以RSU为中心的集中式信道分配机制13（3）集中式CCA信道分配机制13（4）分布式的信道分配机制14（5）基于节点优先级的无线网络信道分配机制143.3、多信道切换机制15（1）时分多路复用机制15（2）时分复用协议16四、M2M当前背景分析194.1.M2M含义194.2.M2M与物联网等的联系204.3.M2M在国外的发展情况204.4.M2M在国内的发展情况214.5.M2M在标准化组织中的发展情况224.6.M2M发展应用概况23五、基于竞争的MAC接入技术245.1.基于竞争的MAC接入技术的简介24（1）防拥塞机制24（2）拥塞检测技术24（3）拥塞控制技术24（4）基于竞争的MAC接入技术的优点 245.2.S-MAC技术25（1）使用交替侦听/睡眠机制25（2）使用流量自适应侦听机制25（3）使用消息分段机制255.3.T-MAC技术255.4.Wise-MAC技术26六、M2M基于分配的Mac层技术276.1.基于分配的Mac层技术简介276.2.M2M基于分配的Mac层技术实例27（1）时隙的分配技术27（2）信道的分配技术29七、M2M混合mac技术317.1自动切换CSMA/CD与TokenBus混合型MAC技术317.2基于TDMA与CDMA混合的传感网络MAC技术32（1）TDMA/CDMA混合技术32八、附录：参考文献（总）35一、车联网的当前背景分析（本章节内容大篇幅改动，所以就不在段落中标出改动地方）北京作为“智慧城市”试点，一举一动可能都在传递智慧城市的未来趋势，对于交通极为敏感的北京，正是实现智慧交通的最佳实验点车联网在“智慧城市”中的应用 李刚、杨屏、张红 2015。北京家用轿车数量迅猛增长，尽管采取限行、公交优先、摇号购车等举措，但随着大多数家庭驾车出行的主流意愿强劲，北京交通状况始终无法改善。出行的道路选择，驾驶的安全性，交通事故的紧急处理，停车难等问题都在困扰着有车一族，也在困扰着政府和管理职能部门。车联网（IOV）正成为智慧北京下一步发展的关键，基于此的一系列应用将成为未来经济的增长的原动力，本文介绍车联网的发展现状，试图构建一个基于“人、车、路、数据”一体的“智慧网络”，在“智慧城市”中发挥其重要作用。1 目前，交通事故已经成为全球公共的交通安全问题。当车主身处浓雾或者超视距范围的地方时，可见度低，驾驶汽车往往面临着严重的危险。如果能获得邻近车辆的实时信息，包括车速、行驶方向、位置等，车主就能在第一时间内做出相应的操作以避免交通事故的发生。车联网的发展，无疑将对减少交通事故起到一定的作用。2011年，随着北京限购令的出台，中国大城市的交通拥堵和安全问题再一次凸显出来，车联网因而更为人们关注，特别是期间，“车联网”再次被推上了台面。车联网现状与发展研究 程 刚、郭 达 2011 1.1.车联网的概念车联网是战略性新兴产业中物联网和智能化汽车两大领域的重要交集，是城市智慧交通的关键组成部分。2010年上海世界博览会上，上汽集团-通用汽车馆展示了对车联网的远景展望并举行了“直达2030”可持续交通系列论坛“车联网网联城市交通”车联网:物联网在城市交通网络中的应用 计算机应用2012年04期 刘小洋;伍民友;。车联网概念引申自物联网，根据行业背景不同，对车联网的定义也不尽相同。 2014-2020年车联网行业深度调研及投资潜力研究分析报告 2014.。车联网的定义是指，利用车辆电子传感设备，通过无线通信技术、汽车导航系统、智能终端设施和信息处理系统，使车与车、车与人、车与交通设施之间进行双向数据交换与共享，实现对车、人、物、路等状况的实时监控、科学调度和有效管理，进而改善道路运输状况、提高交通管理效率的综合性智能决策信息系统。车联网是传统的智能交通系统与物联网融合发展的产物，是一种特殊的无线传感器网络。车联网通信技术发展现状及趋势研究 任开明、李纪舟、刘玲艳、宋文颖 2015 车内网是指基于控制器局域网络技术（CAN）建立的包含多种车辆状态传感器的车内局域网络，也称汽车局域网；车际网是指基于专用短程通信（DSRC）技术和IEEE802.11p等协议建立的、以车辆为节点的车辆自组织网络陈前斌. 车联网何去何从 2015 ；车载移动互联网是指车载终端通过3G、4G等蜂窝通信技术接入互联网，从而实现车辆与信息服务平台及外部网络之间信息交互的网络7。车联网能够通过先进的信息通信和智能控制技术，推动汽车产业从单纯产品制造向产品和服务融合创新转型。通过感知实现性能优化和控制，车联网还能够提升汽车安全性、能效和便利性，提高交通安全和效率。当前，车联网已经为全球产业界所关注借助新机遇 推动车联网产业创新发展 2014年11月14日。1.2.车联网的原理车联网的整体结构可以分成三个层次，即:硬件平台、系统软件和应用软件车联网技术及其在交通管理中的应用 张建华, 邹常丰 2014。车联网硬件平台：由多种传感器及信号处理电路构成，包括电源转换、信号处理、数据处理与存储等。硬件平台是车联网的基础，也是信息的来源，通过传感器将车辆外的环境信息、车内的信息转换为能够被控制中心处理识别的信号。车联网系统软件层：由系统管理、通信系统、无线通信及语音构成，系统软件层在车联网中为中枢部分，能够将硬件平台得到的信息进行传递和处理，目前，已经制定了车载环境下无线接入的相关协议。车联网应用软件层：主要结合不同的用户需求提供不同的应用，利用车联网对车辆进行控制、安全驾驶，在智能交通系统中应用并提供相应的信息服务等9。1.3发展现状分析从国际上来看，车联网发展仍处于起步阶段，其中美、日、欧走在研究和示范应用的前列车联网产业发展与市场前景分析 章如峰 2015。 2009年 12 月，美国交通部发布了智能交通系统战略研究计划：2010-2014，首次提出了“车联网”构想10。其目标是利用无线通信建立一个全国性的、多模式的地面交通系统，形成一个车辆、道路基础设施、乘客的便携式设备之间相互连接的交通环境，最大程度地保障交通运输的安全性、灵活性和对环境的友好性国内外车联网市场发展的现状及市场驱动力分析 2016。 动态交通信息服务一直是智能交通领域研究的热点问题， 日、欧、美等发达的国家政府和企业投入了大量精力和资源进行交通信息服务的研究与应用， 将其作为解决大城市交通困境的有效手段。国际间通过不断的产业合作和广泛联盟， 动态交通信息服务在向集成化、平台化方向发展的同时， 已经在相关设施建设、终端设备销售、各类服务应用方面形成了规模巨大的产业市场日本 VICS 系统的发展介绍 李宏海、刘冬梅、王晶 2011。道路交通情报通信系统（VICS）以提高道路交通的安全性和通畅性、改善道路环境为目的， 被认为是世界上最成功的道路交通信息提供系统， 它通过收集、处理、提供和使用道路交通信息四个环节来达到为交通客户服务的目的。VICS是率先在日本智能交通领域投入使用的系统， 经过近年来的不断发展和完善， VICS已经可以进行日本全国范围的多种出行信息的实时发布和服务， 包括实时路况和行程时间预测、停车场信息、交通事件和天气状况的发布， 在改善交通安全、交通拥挤和环境方面做出了巨大的贡献11。 与美、日、欧等国家地区相比，中国车联网技术及相关应用起步较晚。2007 年 12 月，通用汽车公司与上汽集团联合成立了上海安吉星信息服务公司，在亚洲市场推出通用汽车的安吉星（Onstar）服务7。中国主要通过863 计划、自然科学基金等项目进行重点攻关，包括基于移动中继技术的车辆通信网络的研究、智能车路协同关键技术研究、车联网应用技术研究等课题，已经取得了阶段性成果，但尚未投入实际应用。在车联网体系架构方面，欧美日在车辆专用短程通信、车联网信息应用集、路侧设备等方面已经形成了较为成熟的标准方案; 而中国尚处于被动跟随状态，由全国智能运输系统标准化技术委员会负责统筹制定车联网终端、车联网平台、车联网通信、服务应用、测试规范、信息安全认证等各方面技术标准。总体而言，中国的车网技术正处于快速发展阶段，但与国外还存在较大差距。全球车联网技术预计将在2025 年进入大规模市场化的阶段，未来通过实际应用将能够进一步促进技术的发展中国车联网产业发展现状、瓶颈及应对策略 刘宗巍，匡旭，赵福全 2016。“十二五”期间，工信部从产业规划、技术标准等多方面着手，加大对车载信息服务的支持力度，以推进车联网产业的快速发展汽车物联网产业 2016。2011 年，第二届“车联网”产业链合作研讨会在上海召开中国国际物联网大会闭幕常延廷作总结综述 2011。12 月，由多家高校、科研机构、企业发起组建的中国车联网产业技术创新战略联盟（车联网联盟）在北京成立中国车联网产业技术创新战略联盟成立 2011-12-16 16:51 来源：证券时报网。2012 年至今，车联网联盟等多家机构或单位已发起举办多个车联网领域技术研讨会、技术论坛、标准化会议及工作会议等7。我国的科研工作者已经在物联网和车联网方面累积了许多工作: 973 项目“无线传感网关键技术研究”已开展了5 年;以无锡为中心的“感知中国”物联网产业研究院在2010 年正式启动; 手机交通卡智能交通系统已经在多个城市普及; 智能交通项目已经在上海、武汉等地开展和部署。然而要大规模地应用车联网技术，其实现还有一段成熟期。正如文中所述，还有概念和统一标准等问题存在，安全和可靠等实际问题有待研究。市场与应用模式必须结合实际摸索，最终才能达到网连城市智能交通的目标。车联网将彻底改变人类出行模式，重新给