IoT IoT 在交通运输领域的应用案例正在迅速增长，为运营效率、成本节约、安全、安保和出行便利性带来了显著提升。随着全球各地的城市和市政当局将无线技术融入
在交通运输领域，什么是IoT ？
IoT 在交通运输领域，该术语指嵌入车辆、基础设施和交通网络中的、由传感器、路由器和软件系统组成的互联网络，用于实现实时数据采集、远程监控和自动化决策。其应用范围涵盖交通管理、公共交通、铁路、电动汽车充电、车队管理和物流等领域。
在本文中，我们将从Digi的客户成功案例集锦中，探讨IoT 在交通运输领域的一些具体应用，例如列车正向控制（PTC）、车辆分析、交通管理系统、票务系统、公共交通系统安全以及高速客运Wi-Fi。
将IoT 纳入运输系统
技术进步推动了IoT 在交通应用领域的应用，使城市更加智能，城市系统更加易于管理，包括固定应用和移动应用。
在交通信号灯、摄像头和交叉路口管理等固定应用中，蜂窝网络的可靠性现已可与传统有线网络相媲美，创造了几年前还不存在的机遇。而且其实施成本要低得多。
对于警察、消防、救护车、公交车、轻轨和辅助运输车辆等应用，移动路由器技术近年来取得了显著进步，而随着 4G 网络的快速发展和 5G 的到来，网络的速度和容量也得到了提高。
得益于这些技术进步，IoT 面向交通运输领域的解决方案能够满足日益多样化的需求，并适应各种运行条件。在本节中，我们将探讨当前IoT 在交通运输领域的一些主要应用场景。
IoT 是如何改善交通管理的？
IoT 城市交通管理应用程序既能提高安全性，又能改善交通流量，并有助于城市从基础设施支出中获得最大效益。
IoT 在公共交通领域有哪些优势？
TransitIoT 应用程序借助互联系统和高速网络，使公共交通机构能够更高效地运营，同时通过信息显示屏和乘客Wi-Fi等便利设施提升乘客体验。
IoT 如何支持电动汽车和电动汽车充电？
电动汽车和电动汽车充电站的数量正在迅速增长。整个电动汽车基础设施依赖于IoT 的连接功能，以实现用户界面、边缘计算、支付处理、系统维护等功能。
IoT 在铁路领域是如何应用的？
IoT 这些解决方案同时支持轻轨和重型商用铁路系统，而Digi凭借高性能的5G移动接入路由器处于行业领先地位，即使在隧道和城市峡谷中，也能提供可靠且安全的高速通信和定位服务。
IoT 在卡车运输、物流和车队管理中是如何运作的？
集成传感器和高速蜂窝路由器使车队经理能够跟踪车辆分析数据、减少现场维修需求，并通过自动化流程来节省运营成本，其中包括对卡车冷藏系统的监控和报告。
IoT “交通运输”中的用例和示例
让我们更详细地看看IoT 在交通运输领域的一些应用实例。
在交通管理中，IoT 有哪些具体应用示例？
智能交通系统（ITS），也称为智能交通管理系统（STMS），将传感器、摄像头及其他交通监测技术与交通控制系统（如交通信号灯、动态信息牌以及车载通信和预警系统）连接起来。
以下是IoT 在交通管理方面可以解决的一些问题：
- 交通拥堵：交通堵塞既浪费时间又浪费燃料，因为一个多世纪前建造的街道和公路被迫承载前所未有的交通流量。
- 安全：大多数碰撞事故都发生在十字路口，更好的信号控制可以使交通更顺畅、更安全、更可预测。
- 污染：交通管理系统可以减少汽车和卡车在交通中的空转时间，从而大大减少机动车的排放量。
- 应急响应：无论交通状况如何，包括警察、消防和救护车在内的应急车辆都必须优先通行。
以下是一些成功将IoT 用于交通管理的使用案例。
全国最繁忙的城市环境中的交通管理
纽约市是世界上人口密度最高的城市之一，成千上万个十字路口都设有交通信号灯。为了在这座“不夜城”中确保昼夜全天候的交通顺畅与安全，所有这些信号灯都需要进行实时协调。
最近，当纽约市需要升级14,000多个交通信号灯的连接能力时，该市选择在每个路口部署Digi双模蜂窝交通路由器，并配合 Digi Remote Manager 设备配置与管理平台。该项目部署完成后，纽约市交通局凭借此项目荣获纽约智能交通协会（ITS-NY）颁发的“年度杰出智能交通系统（ITS）项目——交通管理系统”奖项。纽约市无线基础设施网络（NYCWIN）为全市所有智能交通系统（ITS）设备——包括交通摄像头、可变信息标志（VMS）、车辆检测设备等——提供了覆盖全市的通信骨干网。
FirstNet Capable™ 旨在加强应急准备工作
FirstNet®是一个覆盖全美的无线网络，在发生飓风、野火或其他影响整个城市或地区的重大紧急情况时，为应急响应人员和关键基础设施提供优先、可预留的通信服务。
诸如Digi TX65 5G 蜂窝路由器等支持 FirstNet Capable™ 的设备，可在民用手机使用量激增可能导致蜂窝网络拥堵、从而阻碍调度员与应急救援人员之间通信时，确保关键语音、短信和数据通信的正常进行。
公共交通中有哪些IoT 的例子？
IoT 这些解决方案被广泛应用于公交、轻轨和辅助公交等多种公共交通领域。IoT 解决方案为多个系统提供了互联功能：
- 路由和调度
- 车辆发动机监控
- 实时安全摄像头
- 乘客无线网络连接
- 数字标牌
下面举例说明IoT 在交通领域的功能和优势。
公交运力监测与管理
芝加哥交通局（CTA）因新冠疫情导致客流量出现前所未有的波动，因此在其中一条最繁忙的公交线路上开展了一项试点项目，采用了创新的IoT 解决方案。CTA结合了多种乘客计数技术、先进的分析手段和预测建模，以实现主动的需求管理。
试点项目中的每辆公交车都配备了一台Digi移动接入路由器，用于与车载载客量传感器和系统进行通信。通过对数据进行分析，建立了预测模型，以实现主动的公共交通需求管理。这些路由器本身则是通过 Digi Remote ManagerDigi的云端网络平台进行监控和管理。Digi Remote Manager 通过性能和状态指标的可视化仪表盘，提供了对所有设备的全面可视化监控。
旅客票务和信息系统
安全、便捷的售票对任何公交系统的成功都至关重要。Digi 有几家客户在这一领域开发了IoT 应用程序。例如 TransData 是一家IoT 系统集成商，致力于为斯洛伐克的公共交通开发支付和身份识别应用。TransData的票务和信息系统需要卓越的视频性能、Wi-Fi和蓝牙功能，并需与公共交通车辆的数据系统及蜂窝调制解调器实现连接。该公司的旗舰产品是一款功能全面的解决方案，支持广泛的功能，包括：
- 安全的票价交易
- 易于使用的电子卡系统简化了乘客体验
- 全球定位系统（GPS）跟踪路线指引，最大限度减少延误
- 宣传当地商店、餐馆和景点的数字标牌
- 高速乘客无线网络，提供可靠的上网服务
这些应用得益于超紧凑型 Digi ConnectCore 系统级模块（SOM）所支持的，该模块以经济实惠的价格满足了TransData的连接需求。Digi ConnectCore® 6能够承受极端高温、高湿和振动等严苛环境，同时保持可靠的网络连接。
公共交通系统计算机辅助调度
总部位于底特律的郊区快速交通管理局（SMART）运营着一支由330辆生物柴油和混合动力公交车组成的车队，覆盖超过1,100英里的线路，每天运送32,000名乘客。鉴于车队规模庞大，对车辆进行监控对于确保最高水平的乘客安全和准点率至关重要。
SMART 需要升级一套老化的计算机辅助调度（CAD）/自动车辆定位（AVL）系统，该系统基于一个通过三座租赁信号塔连接的旧式模拟无线电网络。SMART 最初考虑从模拟系统迁移到数字系统并增加信号塔数量，但这种方案的成本过高。最终，SMART 转而采用基于蜂窝网络的 VOIP 技术来实现 CAD 功能，并利用了新型 Digi 交通路由器中内置的分组优先级服务。
随着系统转向基于蜂窝网络的车辆自动定位系统（AVL），SMART 现在能够实时收集和分析范围更广的数据和指标，包括车辆位置和速度。系统还会采集维护数据，以帮助预防故障并加快维修周期。数据通过高度安全的 VPN 隧道传输至公交运营中心，而操作员则可通过 VoIP 话机与中央调度中心进行沟通。 得益于这些升级和改进，SMART团队估计每年可节省超过70,000美元。
公交信号优先：公交车更快，城市更绿色
波特兰的三县大都会交通局（TriMet）运营着85条线路、700多辆公交车，服务范围覆盖500多平方英里，为了实现其目标，该机构需要对网络连接进行升级。过时的移动接入路由器故障率居高不下，TriMet需要新增电子票务系统、实时乘客计数以及车辆位置数据公开等功能。
TriMet在其整个公交车队中部署了Digi交通路由器，使每辆车都配备了双模蜂窝网络，并集成了Wi-Fi和每两秒更新一次的GPS定位功能。这些实时位置数据被输入到TriMet的通用公交数据规范（GTFS）数据流中，不仅为乘客提供了实时公交地图，还实现了更为重要的功能：在交通繁忙的迪维森街（Division Street）走廊上部署了公交信号优先（TSP）系统。
TSP利用车辆定位数据，在设有交通信号灯的交叉路口为公交车提供更高优先级，从而缩短行程时间，提升乘客出行体验。其效益不仅限于班次调度：交通行业约占美国温室气体排放量的29%，而TSP可将这些排放量减少多达14%，这对俄勒冈州的减碳目标做出了重要贡献。 Division FX 项目使 TriMet 及其合作伙伴荣获了美国交通工程师学会颁发的 2023 年“交通卓越奖”。
所有700多台路由器均通过 Digi Remote Manager，这使得TriMet团队能够通过单一仪表盘对整个设备群推送固件更新、编辑配置并监控设备运行状态，而无需派遣技术人员现场维护。阅读完整的TriMet案例研究 →
电动汽车和电动汽车充电领域中，IoT 有哪些应用实例？
随着未来几十年全球汽车行业向电动汽车（EV）转型，随着新电动汽车、公交车和卡车车队的不断扩大，密集的电动汽车充电站基础设施也将随之发展。IoT 对于使我们的电动汽车基础设施得以扩容以满足需求至关重要。我们可以预期，每条主要高速公路沿线都将建起电动汽车充电站。工作场所、公寓楼以及购物和娱乐场所都将进行改造，以提供便捷的车辆充电服务。
电动汽车充电站需要通过IoT 连接来实现一系列功能。IoT 应用程序将用于为正在寻找充电站位置的驾驶员提供信息，与充电系统所有者或管理者进行沟通，当然还包括计费和支付等功能。Digi嵌入式系统将成为许多此类应用程序的核心。
Flo 电动汽车充电
Flo是一家总部位于加拿大魁北克的公司，致力于为公共和私营部门市场开发、制造和运营电动汽车充电站，其中包括为加拿大两大充电网络——VERnetwork™和Electric Circuit——提供基础设施支持。AddÉnergie为电动汽车车主和充电站所有者提供访问控制、能源管理和支付服务，其中包括一款可在充电完成时向车主发送电子邮件通知的应用程序。 该解决方案还为运营商提供了预防性维护功能，使他们能够监控每座充电站，并在某些情况下远程解决问题。
Flo 选择了 Digi 的技术，包括 Digi XBee 无线模块和蜂窝网关，看重的是其“能在繁忙的城市环境中进行通信”的能力。该解决方案有助于提供无缝的用户体验，同时也使网络运营商能够轻松监控所有活动。
老化的城市公交车焕然一新IoT
Reborn Electric是一家总部位于智利圣地亚哥的工程公司，该公司将已达到使用寿命的柴油公交车改装为配备电池驱动电动机的电动公交车。转向零排放的电力驱动是一种“绿色科技”解决方案，既能大幅延长车辆的使用寿命，又能减少城市空气污染。为了对车辆的车载电子系统进行现代化改造，Reborn选择了 Digi ConnectCore 单板计算机（SBC），该设备通过远程监测功能，可监控车辆行驶路线、追踪能耗情况，并收集数据以支持预测性维护。
铁路通信中IoT 有哪些应用实例？
列车控制和实时通信对铁路系统至关重要，为服务于这一关键任务领域，IoT 在运输业这一细分领域的应用正在快速增长。
全球导航卫星系统惯性导航
IoT 实现的一项重要功能是“无依赖推算导航”（UDR），它能够提供比标准 GPS 更精密、更精准的定位。TX64 5G Rail 蜂窝路由器内置GNSS 推算导航模块，该模块利用惯性传感器数据，在 GPS 信号受阻时（例如车辆驶入隧道或经过立交桥下方时）仍能保持定位连续性。
列车控制系统
南宾夕法尼亚交通局（SEPTA）在费城及周边地区提供轻轨、地铁和公交服务，是首批安装列车积极控制系统（PTC）的公共交通系统之一。PTC是一种先进的列车信号系统，旨在防止因超速和违反信号规定而导致的碰撞、脱轨以及轨道作业人员受伤。
SEPTA 与 Digi 合作，为 PTC 部署了合适的连接解决方案：
- 专为铁路设计的Digi运输路由器
- 通过移动通信包（MCP）实现 PTC 信息路由和无线通信
- 一款集成的即插即用型MCP组件，内置Digi路由器、220 MHz TDMA无线电模块、电源和射频滤波器
机车和其他车辆使用专为铁路行业设计的Digi交通路由器，通过220 MHz无线电与沿线设备之间中继PTC数据报文。Digi TX64 5G铁路路由器支持通过蜂窝网络进行远程系统维护、配置和网络管理，从而提高了网络可靠性并增强了铁路系统的可视性。SEPTA系统将性能从PTC扩展至全面的基于通信的列车控制（CBTC），从而实现了更高效的列车调度、更大的运力以及燃油节约。
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进一步了解蜂窝电话在完成 PTC 任务方面发挥的日益重要的作用
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交通运输领域有哪些关键的新兴技术？IoT ？
随着该行业采用各种新技术，以提升整个车队或整个城市的可视性、乘客、驾驶员和行人的安全、交通流量、应急响应及出行便利性，交通运输领域正不断发生变化。以下是一些主要的发展动态。
人工智能驱动的交通系统
在交通运输领域，人工智能正迅速从未来的愿景转变为现实应用。而Digi提供的互联基础设施正是实现这一转变的关键。如今，人工智能在公共交通中的应用范围广泛，从按需调度、动态路线优化，到预测性维护——后者能在车辆故障发生前就发出预警。
对于需要在分布式网络中管理大型车队的公共交通机构，Digi通过DANI（Digi人工智能网络智能）将这一能力提升到了新的高度——这是首个原生嵌入工业级IoT 设备管理平台的人工智能代理。DANI直接集成于Digi Remote Manager 平台，使交通运营团队能够使用自然语言查询整个联网车队：询问哪些车辆存在连接问题、识别固件过时的设备，或诊断特定路由器离线的原因——所有这些操作均无需脚本、仪表盘或手动查看日志。
对于管理着数百甚至数千辆联网公交车、列车、信号系统和路边设备的运营商而言，从被动的故障排除转向由人工智能驱动的主动式网络管理，标志着运营水平实现了重大飞跃。随着人工智能驱动的交通优化技术日益成熟，Digi 提供的可靠、高带宽蜂窝网络连接依然是向这些系统实时传输数据的关键数据通道。
V2X：车联网通信
车联网（V2X）通信 是交通运输领域最具影响力的新兴技术之一，也是公共交通规划师、智慧城市工程师和汽车开发商在寻求互联互通指导时最常搜索的话题之一。
V2X是车辆与任何可能对其产生影响或受其影响的实体之间进行无线通信的统称，包括：其他车辆（V2V）、交通信号灯和路标等道路基础设施（V2I）、行人和骑行者（V2P），以及更广泛的蜂窝网络和云平台（V2N）。
其实际效益十分显著。美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）估计，仅靠车对车（V2V）通信，每年就能预防超过43.9万起交通事故。从本质上讲，V2X技术依赖于Digi数十年来一直为交通基础设施提供的低延迟、高可靠性的蜂窝网络连接。
Digi 目前支持的联网交通信号灯部署——包括纽约市覆盖 14,000 多个路口的网络——本身就是一种 V2I 基础设施，使车辆和城市系统能够共享实时数据。 随着5G网络覆盖范围的扩大，以及延迟降至安全关键型V2X应用所需阈值以下，Digi的5G交通路由器和 联网汽车技术使交通机构和城市规划者能够参与这一新一代智能交通系统，而无需替换其已有的基础设施投资。
5G 网络切片
在交通互联领域，5G网络切片是一项影响深远却鲜为人知的技术进步。与让所有车载系统共享一条未分流的蜂窝网络通道不同，网络切片使运营商能够在单一的物理5G基础设施之上创建多个虚拟网络，每个网络都针对特定的性能要求进行优化。
对于公交车而言，这意味着关键的安全数据（如CAD/AVL数据）和列车正控（PTC）信号可通过专用的低延迟、高可靠性切片传输，而乘客Wi-Fi则在另一个切片上运行，两者之间不会争夺相同的网络资源。
智能城市中的交通管理系统同样能够将信号控制数据与监控视频回传流量进行隔离，确保一条数据流的拥塞绝不会影响另一条数据流的性能。Digi DAL OS 路由器现已原生支持 5G 多切片功能，每张 SIM 卡最多可支持八个切片，并能同时路由不同类型的流量，所有这些均可通过Digi Remote Manager 进行管理，无需复杂的 SD-WAN 覆盖网络或多张 SIM 卡。 随着5G独立组网（SA）网络的持续成熟，以及越来越多的运营商推出商用切片服务，这一功能使交通管理部门能够通过单一联网设备运行更多类型的流量，且每种流量都能获得其所需的精确性能保障。了解更多关于5G网络切片以及Digi如何支持该技术 →
为什么选择Digi的交通解决方案IoT ？
交通部门选择Digi，是因为其技术行之有效——无论是在实际应用中、大规模部署还是长期运行。凭借40余年的联网设备经验，Digi已成为交通领域部署最广泛的IoT 连接服务提供商之一，其部署范围涵盖纽约市14,000多个信号灯路口，以及波特兰、匹兹堡、底特律等地的公交车队，甚至远不止于此。
成果就是最好的证明。底特律的SMART公交机构在通过Digi蜂窝路由器实现车队现代化后，每年节省超过70,000美元。TriMet屡获殊荣的“公交信号优先”项目——该项目可将公交相关的二氧化碳排放量减少多达14%——正是基于Digi交通路由器每两秒提供的实时车辆位置数据而运行的。 匹兹堡区域公交公司在700多辆公交车和7,000多个站点部署了Digi设备，每年提供6,200万次乘车服务，涵盖实时排班、乘客Wi-Fi以及符合PCI标准的票务系统，所有这些功能均可通过Digi Remote Manager 实现“单一控制面板”管理。
Digi 交通路由器专为最严苛的移动环境而设计：极端温度、冲击、振动以及公共交通运营中的持续电源循环。公共交通机构一致反馈称，这些路由器的使用寿命超过了公交车的使用寿命，且无需重新配置即可迁移至新车辆。对于需要定制其连接平台的机构，Digi 对高级 Linux 和 Python 应用程序的支持，可实现与 CAD/AVL、票务系统及车载显示屏系统的深度集成。
在交通领域IoT ，Digi 不仅提供硬件，更打造了一个完整的生态系统：涵盖硬件、云管理、专业服务，并拥有丰富的成功案例，帮助各机构满足联邦法规要求、斩获行业奖项，并在运营效率和乘客体验方面实现显著提升。
此外，Digi 拥有专业的团队，随时准备提供指导、规划、设计或部署服务。Digi 无线设计服务为正在设计和开发产品、并需要专家支持其原型制作、PCB 布局、天线设计及市场推广需求的开发人员和 OEM 厂商提供支持。Digi 专业服务团队为计划通过网络连接和基础设施升级来转型运营的政府、交通部门及其他组织提供支持。
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关于IoT 在交通运输领域中的常见问题
IoT 在交通运输领域的重要性何在？
IoT 在交通运输领域，物联网是指将联网设备（包括传感器、路由器、摄像头和软件）嵌入车辆和基础设施中，以收集和传输实时数据。这使得公路、铁路和公共交通网络能够实现更智能的交通控制、车队管理、乘客服务和安全系统。
IoT 在交通运输领域的主要应用场景有哪些？
IoT 在交通运输领域的主要应用包括：智能交通管理系统（自适应信号灯、拥堵监测）、公共交通运营（调度、客流统计、乘客Wi-Fi）、电动汽车充电网络管理、铁路通信及列车积极控制（PTC），以及卡车运输和物流领域的车队远程信息处理系统。
IoT 是如何改善公共交通系统的？
IoT 通过实现车辆实时追踪、自动调度、车内乘客计数、预测性维护、安全的票务收取以及高速乘客Wi-Fi，从而提升公共交通服务质量。公共交通机构可通过Digi Remote Manager 等集中式平台，远程监控整个车队，减少停运时间，并提高准点率。
什么是列车正向控制（PTC）？IoT 是如何实现这一功能的？
列车积极控制系统（PTC）是一套由联邦政府强制要求的安全系统，可自动停止或减速列车，以防止碰撞、脱轨和信号违规。IoT 通过采用蜂窝路由器和220 MHz无线电技术，构建无线通信骨干网，从而实现PTC功能，该系统可持续在机车、沿线设备和控制中心之间中继列车位置、速度及信号数据。
IoT 在电动汽车充电基础设施中是如何应用的？
IoT 将电动汽车充电站与中央管理平台连接起来，从而实现远程监控、故障检测、能源管理、访问控制和支付处理。运营商可以远程识别问题并通常能远程解决，而驾驶员则可通过关联的应用程序获取实时可用性数据和充电完成通知。
IoT 在交通运输领域采用了哪种连接技术？
交通领域的IoT 部署依赖于蜂窝网络（4G LTE和5G）、Wi-Fi、GPS/GNSS以及低功耗无线协议的组合。对于公交车、火车和应急车辆等移动资产而言，蜂窝路由器是最常见的骨干技术，而交通信号灯等固定基础设施则可能采用蜂窝网络或光纤回传。5G正越来越多地被应用于高带宽、低延迟的应用场景。
什么是传输级IoT 路由器？它与标准路由器有何不同？
IoT 级路由器专为应对移动部署中严苛的物理和环境条件而设计，包括极端温度、冲击、振动和电源波动。与商用路由器不同，它们具备双SIM卡蜂窝网络故障转移、FirstNet兼容性、GPS/GNSS定位、硬件级加密以及远程管理功能等特性。Digi的TX65和TX64 5G铁路路由器便是专为这些环境设计的典型代表。
IoT 如何缓解交通拥堵并改善城市出行？
IoT-基于智能交通系统（ITS）的技术利用来自联网传感器、摄像头和信号灯的实时数据，动态调整交通信号灯的时序、为车辆重新规划路线，并优先保障应急救援车辆通行。纽约等城市已在数万个路口部署了联网基础设施，以减少车辆怠速、降低排放并改善交通流量。
在运输过程中，IoT 是否安全？
安全性是交通运输领域的一项关键设计要求IoT 。现代部署采用基于硬件的加密、用于数据传输的 VPN 隧道、安全启动以及集中式设备管理，以防范网络威胁。诸如面向公共安全的 FirstNet 以及针对铁路行业的 FRA 规定等监管框架，进一步明确了经认证产品必须满足的安全基准。
如何开始使用IoT 来开展交通或公共交通项目？
第一步是明确需要解决的具体运营问题，无论是车队可视化、信号连接、乘客Wi-Fi还是安全合规性。在此基础上，与Digi International这样的经验丰富的IoT 连接服务供应商合作，即可获得经过认证的硬件、托管设备平台以及专业服务团队的支持，这些团队能够协助进行网络设计、部署及持续支持。
注：本文最初发表于2018年。该博文于2022年进行了更新，并于2026年再次更新。