專利名稱：一種車載移動智能感知與位置服務終端裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種車載移動智能感知與位置服務終端裝置，用于實現對物流運輸領域車輛的運行狀態實時感知與位置服務。
背景技術：
隨著衛星技術的發展，利用北斗及GPS來完成對目標的定位、導航、監測和實時通信已是成熟的技術。現有的車載終端主要利用這些技術來進行車輛導航及監控任務，其主要弊端有(I)多數基于GPS系統進行定位，信息安全性保障較低。目前的車載GPS導航終端已經非常成熟，市場上有大量的不同品牌不同型號的GPS導航產品，價格和性能對于家用市場和信息安全性要求不高的場合已經非常不錯，達到了普及的階段。但由于GPS系統完 全由美國主導，對于物流運輸企業來說，特別是涉及到戰略物資等敏感資源的企業來說，單純的GPS導航產品已不能滿足信息安全性的要求。(2)部分產品采用北斗I代導航模塊，產品成本較高且定位效率較低。現在北斗I代衛星導航產品也有較成功的應用案例，如便攜式偵察終端。但受限于北斗I代的定位速度較慢和無法連續定位的問題，基于北斗I代的的定位系統不適用于物流運輸等車載連續導航定位的應用場景，且開發成本較高，不利于物流運輸領域的推廣應用。(3)車載終端采用存儲卡中轉數據，靈活性和可用性較差。現在車載終端包括導航終端、行車記錄儀等車載設備普遍采用SD卡的形式作為存儲介質，中轉數據時只能從終端上將存儲卡取下來然后再插到電腦或服務器端進行讀寫數據。該方式效率低，流程繁瑣，不便于大規模系統的數據管理與采集。(4)車載終端采用GPRS網絡向遠程控制中心傳輸數據，數據傳輸速率較低，不能滿足物流運輸領域視頻監控信息的傳輸。同時單純采用地面無線網絡，受限于無線網絡的覆蓋范圍，對于偏僻地區等地面無線網覆蓋不到的區域將無法獲得網絡支持，不能滿足石油等運輸企業的特殊要求。(5)車載終端功能單一，普遍缺乏車輛感知網的功能。目前的車載監控終端一般采用CAN總線形式獲取車輛運行參數信息，或采用RFID的形式用于車輛防盜，或采用Zigbee的形式實現對車輛狀態的檢測。但每種終端的功能比較單一，無法滿足物流運輸領域車輛終端智能感知的要求。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種使用方便的車載移動終端，能夠滿足物流運輸領域特別是危化品運輸領域對智能感知與位置服務的需求。本實用新型包括如下技術方案一種車載移動智能感知與位置服務終端裝置，其特征在于，包括主處理器、移動通信模塊、WiFi通信模塊、衛星定位模塊、RFID通信模塊、CAN總線接口模塊、和Zigbee通信模塊，其中，移動通信模塊、WiFi通信模塊、衛星定位模塊、RFID通信模塊、CAN總線接口模塊、Zigbee通信模塊分別與主處理器相連。所述移動通信模塊兼容2G/3G的通信制式，移動通信模塊通過地面移動通信網絡實現與監控中心的通信。所述終端裝置還包括分別與主處理器相連的圖像處理模塊、音頻處理模塊、人機交互模塊、和存儲模塊。所述衛星定位模塊為BD-2/GPS兼容定位模塊，用于接收北斗或GPS定位衛星發送的數據。CAN總線接口模塊與車載CAN總線相連接，用于讀取車載CAN總線中的車輛數據信 肩、O所述終端裝置還包括觸摸屏；所述人機交互模塊包括觸摸屏接口模塊，通過觸摸屏接口模塊與觸摸屏相連。Zigbee通信模塊采用無線射頻通信方式與車載貨物傳感器進行通信，以獲取貨物信息。所述終端裝置還包括與主處理器相連的串口通信模塊和JTAG接口模塊。所述終端裝置還包括與主處理器相連的衛星通信模塊。所述移動通信模塊采用GPRS/3G高速網絡通信芯片。本實用新型與現有技術相比，具體如下優點(I)本實用新型集中采用CAN總線、RFID以及Zigbee通信手段，可以方便采集人、車、貨的關鍵參數信息，實現對車輛的智能感知。本實用新型集導航定位、無線通信、無線感知網與一體能夠滿足物流運輸領域特別是危化品運輸領域對智能感知與位置服務的需求。(2)本終端支持WiFi接入功能，在有WiFi熱點的情況下，即可實現與存儲計算機或服務器的高速通信，無需插拔存儲卡，簡化了數據轉移的步驟，提高效率，使操作更為簡便。
圖I為本實用新型的車載移動終端主板結構具體實施方式
以下結合附圖來說明本實用新型提出的車載移動智能感知與位置服務終端。本實用新型的車載移動智能感知與位置服務終端包括主板、天線組件(包含北斗-2/GPS天線、GPRS/3G通信天線以及WiFi天線)、觸摸屏、麥克風、攝像頭和電池。其中主板是車載終端的硬件核心，它承載軟件系統，天線組件是終端收發衛星和移動通信信號的設備，觸摸屏是主要的人機交互手段，電池則是車輛電源斷電情況下終端持續工作的保障。如圖I所示，所述主板包含以下模塊(I)主處理器主處理器采用Cotex A8 CPU，作為核心處理器。配置1GR0M，IGRAM
存儲器。(2)移動通信模塊優先為GPRS/3G通信模塊通過UART接口連接至主處理器，負責移動終端與監控中心的通信任務。主處理器將處理好的車載數據通過網絡發送給監控中心，并接收監控中心發送給主處理器的控制命令，該模塊直接影響到這個車載終端的實際使用效果。(3) WiFi通信模塊通過USB接口連接至處理器，負責終端與配送中心的無線通信任務。當運輸車輛執行運輸任務到達加油站或執行完運輸任務回到配送中心時，需要將車載視頻數據統一上傳至加油站管理服務器或配送中心數據服務器，已實現對車輛原始運行數據的完整保存。(4)衛星定位模塊優先為BD-2/GPS兼容定位模塊通過UART接口連接至處理器，負責接收北斗或GPS定位衛星信號。定位模塊將解算出的定位信息傳輸至主處理器，并負責發送北斗短報文信息。(5) CAN總線接口模塊通過SPI接口連接至主處理器，用于實現與車載CAN總線的連接，讀取車載CAN總線中的車輛數據信息。(6)RFID通信模塊通過SPI接口連接至主處理器，用于實現對RFID身份識別卡 的讀取，獲取司乘人員身份信息。(7) Zigbee通信模塊通過SPI接口連接至主處理器，用于實現對貨物信息的參數獲取，采用無線射頻通信方式，實現與各貨物傳感器的通信。(8)圖像處理模塊通過圖像數據傳輸接口連接至處理器，用于連接車載攝像頭，實現I路駕駛室內和3路油罐體外的圖像信息采集和處理。(9)音頻處理模塊用于連接車載話筒，實現車內語音信息的采集。(10)人機交互模塊包括鍵盤接口模塊、顯示接口模塊；分別用于連接智能終端的顯示設備和外接鍵盤，實現人機交互。人機交互模塊提供一個良好的用戶界面供用戶的操作，用戶可以選擇LCD觸摸屏顯示也可以選擇VGA顯示，優選為觸摸屏。(11)存儲模塊存儲模塊包括SD卡、NAND FLASH和SDRAM。SD卡用戶存儲導航地圖、車輛狀態以及傳感器參數等數據信息，NAND FLASH用戶存儲終端操作系統數據，SDRAM用于提供系統運行空間。(12)串口通信模塊提供標準RS-232接口，用于設備維護人員通過PC對車載終端的監控和調試。(13) JTAG接口模塊用于系統開發人員對車載終端軟硬件程序的開發和調試。(14)預留衛星通信模塊用于對終端升級，后續可增加衛星數據通信功能(如S移動通信、VSAT衛星通信等)。通過網口芯片提供衛星移動通信接口。從而可以通過衛星通信鏈路實現與監控中心的數據傳輸(15)電源轉換模塊用于將車輛輸出的電源、或電池輸出的電源轉換為主板上各個模塊所需的電源。GPRS/3G通信模塊采用的是愛賽德A60E模塊。該模塊提供標準RS223接口，可方便與系統的串口相連。內含GPRS/CDMA模塊，支持語音、短信息、傳真、數據通信、GPRS/CMDA通信；并且內嵌IP協議棧，實現了常用的上層協議，終端無需主機即可通信。GPRS/3G通信模塊通過串口與主處理器相連。本終端采用GPRS/3G高速網絡通信芯片，較現有GPRS網絡傳輸速率提高十幾倍，能支持4路壓縮視頻圖像的流暢傳輸。WiFi通信模塊選用Atheros公司的AR610IG芯片，該芯片支持802. llb/g、802. lie以及802. Ili0 WiFi通信模塊通過USB接口連接至主處理器。[0044]BD-2/GPS兼容定位模塊選用BD-2/GPS兼容芯片。采用北斗-2/GPS兼容接收芯片，能夠實現北斗-2導航衛星和GPS導航衛星信號的同時接收，可設置為北斗-2系統定位、GPS系統定位或兼容定位形式。導航定位精度達到或優于市場現有GPS定位產品。同時本終端支持北斗系統特有的短報文通信功能，可實現在無移動通信網絡覆蓋地區的應急短報文無縫通信。CAN總線接口模塊用于實現與車載CAN總線的連接，讀取車載CAN總線中的車輛數據信息。RFID通信模塊用于實現對RFID身份識別卡的讀取，獲取司乘人員身份信息。Zigbee 通信模塊選用 TI 的芯片 CC2420，兼容 2. 4GHz IEEE802. 15. 4。CC2420 基于CHIPC0N公司的SmartRF03技術，使用O. 18umCM0S制造工藝，具有很高的集成度。CC242 0提供一個SPI接口與微處理器連接，通過該接口完成設置和收發數據兩方面的任務。圖像處理模塊支持輸出視頻數據兼容ITU-RBT. 601/656標準的攝像頭，數據格式為 RGB16/24 位或者是 YcbCr4:2:0/4:2:2 格式。音頻處理模塊采用音頻芯片UAD1314，通過遵循AC97接口協議，傳輸音頻數據。通過衛星導航定位模塊與串口相連接獲取當前的GPS信息，采集GPS數據，并且發送當前行車狀態；由主處理器將GPS數據，狀態數據等信息在觸摸屏上顯示出來，同時響應觸摸屏上的中斷，實現通過觸摸屏操作車載終端的功能。當采集到GPS信息后，通過GPRS/3G通信模塊上行數據把接收到的GPS數據或是相關的狀態信息轉換成約定好的數據格式發送到監控中心。監控中心通過GPRS/3G模塊下行數據，將監控中心發送的命令發送給車載終端，并由觸摸屏顯示。終端配置WiFi數據通信芯片，用于實現車輛完成配送任務后，與配送中心服務進行無線連接，實現車載視頻數據的定期上傳。終端硬件預留衛星通信接口，為實現3G/衛星雙模數據通信提供擴展支持。通過采用CAN總線、RFID以及Zigbee通信手段，可以組建以本實用新型的車載移動終端為中心的車輛感知網絡。通過車輛智能感知網可將人、車、貨的的關鍵參數信息實時的傳輸至該終端，該終端根據業務需要對采集到得參數進行分類、存儲，監控，并根據相應的管理策略將異常情況發送至遠程控制中心，實現遠程控制中心對運輸車輛全部關鍵狀態的實時掌控。
權利要求1.一種車載移動智能感知與位置服務終端裝置，其特征在于，包括主處理器、移動通信模塊、WiFi通信模塊、衛星定位模塊、RFID通信模塊、CAN總線接口模塊、和Zigbee通信模塊，其中，移動通信模塊、WiFi通信模塊、衛星定位模塊、RFID通信模塊、CAN總線接口模塊、Zigbee通信模塊分別與主處理器相連。
2.根據權利要求I所述的終端裝置，其特征在于所述移動通信模塊兼容2G/3G的通信制式，移動通信模塊通過地面移動通信網絡實現與監控中心的通信。
3.根據權利要求I所述的終端裝置，其特征在于，所述終端裝置還包括分別與主處理器相連的圖像處理模塊、音頻處理模塊、人機交互模塊、和存儲模塊。
4.根據權利要求I所述的終端裝置，其特征在于，所述衛星定位模塊為BD-2/GPS兼容定位模塊，用于接收北斗或GPS定位衛星發送的數據。
5.根據權利要求I所述的終端裝置，其特征在于，CAN總線接口模塊與車載CAN總線相連接，用于讀取車載CAN總線中的車輛數據信息。
6.根據權利要求3所述的終端裝置，其特征在于，所述終端裝置還包括觸摸屏；所述人機交互模塊包括觸摸屏接口模塊，通過觸摸屏接口模塊與觸摸屏相連。
7.根據權利要求I所述的終端裝置，其特征在于，Zigbee通信模塊采用無線射頻通信方式與車載貨物傳感器進行通信，以獲取貨物信息。
8.根據權利要求I所述的終端裝置，其特征在于，所述終端裝置還包括與主處理器相連的串口通信模塊和JTAG接口模塊。
9.根據權利要求I所述的終端裝置，其特征在于，所述終端裝置還包括與主處理器相連的衛星通信模塊。
10.根據權利要求2所述的終端裝置，其特征在于所述移動通信模塊采用GPRS/3G高速網絡通信芯片。
專利摘要本實用新型公開了一種車載移動智能感知與位置服務終端裝置，包括主處理器、移動通信模塊、WiFi通信模塊、衛星定位模塊、RFID通信模塊、CAN總線接口模塊、和Zigbee通信模塊，其中，移動通信模塊、WiFi通信模塊、衛星定位模塊、RFID通信模塊、CAN總線接口模塊、Zigbee通信模塊分別與主處理器相連。本實用新型的終端裝置操作方便，能夠滿足物流運輸領域特別是危化品運輸領域對智能感知與位置服務的需求。
文檔編號H04W4/04GK202634700SQ20122025074
公開日2012年12月26日 申請日期2012年5月29日 優先權日2012年5月29日
發明者王健, 王海濤, 鄒光南 申請人:航天恒星科技有限公司