一种车联网无线多模网关系统技术方案

本发明专利技术公开了一种车联网无线多模网关系统，其包括终端接入部、网络接入部以及网关控制部，其中，网络接入部可使得车内的设备通过无线方式接入网关，从而实现车内设备的互相通信，而网络接口部可使得网关作为终端接入不同的外部网络，而网关控制部则可控制实现车内设备与外部网络之间的通信。本发明专利技术中的终端接入部采用IEEE802.11g无线网卡模块。网络接口部包括3G模块以及IEEE802.11g无线网卡模块。本发明专利技术中的无线多模网关系统，通过组建车辆内部无线局域网，并且为无线局域网内的车内设备提供外部网络接入功能，能够解决车辆内部的无线设备网络共享和接入外部网络的问题。

A Wireless Multimode Gateway System for Vehicle Networking

The invention discloses a wireless multi-mode gateway system for vehicle network, which includes terminal access unit, network access unit and gateway control unit. The network access unit enables the devices in the vehicle to access the gateway through wireless mode, thereby realizing the communication between the devices in the vehicle, while the network interface unit enables the gateway to access different external networks as a terminal, while the gateway control unit can. The control realizes the communication between the equipment inside the vehicle and the external network. The terminal access part of the invention adopts IEEE802.11g wireless network card module. The network interface unit includes 3G module and IEEE802.11g wireless network card module. The wireless multi-mode gateway system in the present invention can solve the problem of sharing and accessing the wireless equipment network inside the vehicle by establishing the wireless local area network inside the vehicle and providing the external network access function for the equipment inside the wireless local area network.

【技术实现步骤摘要】
一种车联网无线多模网关系统
本专利技术涉及一种车联网无线多模网关系统。
技术介绍
物联网发展的巨大潜力来源于其广泛的应用场景。到目前为止，物联网已经应用于智能电网、智慧医疗、智慧物流、智能家居和智能交通等各种行业领域。车联网就是物联网技术在智能交通系统(ITS，IntelligentTransportationSystem)中的应用之一，是物联网应用于智能交通系统的具体实现。车联网是在物联网的基础上解决智能交通的关键问题之一，车联网以车辆为基本信息单元，通过传感技术、信息采集技术、接入技术、传输技术、组网技术，将行人、车辆、路边设施等道路实体与交通管理网络、移动网络及后备网络连接；服务于车辆安全、交通控制、信息服务、用户网络接入等应用；最终目标在于实现一体化智能交通体系和无处不在的网络。车辆行驶在高速公路上是车联网在提高行驶安全方面的典型应用，如果在高速公路上实现车联网，前后及相邻车道的车辆信息可通过车辆上的车载单元(On-BoardUnit，OBU)通信获得，一旦周边车辆出现紧急状况，驾驶员便可根据提示及时避让，有效减少事故的发生；而通过使用安装在路边的路边单元(Road-SideUnit，RSU)，交管部门就可以利用RSU一方面实时采集到车辆更详细的运行情况，提高道路管理的信息化水平，另一方面将路况信息和其他多媒体服务信息实时通报给行驶在指定路段的所有车辆，提高信息发布有效性。可以说，以车联网为核心的广义智能交通系统，具有广阔的发展前景，是未来智能交通的发展方向；同时作为“国家中长期科学和技术发展规划纲要”中指定的重点攻关领域，车联网的应用可以提高智能交通系统服务水平、促进城市信息化系统建设，为发展和建设数字化网络城市提供有力的支持。然而在车联网系统中，车辆内部的无线设备需要接入外部网络，实现信息获取和传输功能，同时车辆内部的无线设备也需要互相直接或间接地连接，实现车辆内部信息共享功能，这两部分的功能需要通过车辆内部的无线多模网关来实现。因此，如何设计车联网无线多模网关系统，以便为车辆内部设备提供宽带无线接入服务对于提供智能交通系统的发展水平具有重要的实用价值和现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种车联网无线多模网关系统，以解决目前普遍存在的车辆内部无线设备网络共享和接入外部网络的问题。本专利技术为了实现上述目的，采用如下技术方案：一种车联网无线多模网关系统，包括：终端接入部，被配置为用于提供无线局域网的接入；网络接口部，被配置为用于实现网关接入到不同的外部网络；以及网关控制部，被配置为用于实现车内设备与外部网络之间的通信。优选地，所述终端接入部采用IEEE802.11g无线网卡模块。优选地，所述网络接口部包括3G模块以及IEEE802.11g无线网卡模块。优选地，所述网关控制部包括一网关控制器；终端接入部以及网络接口部分别通过USB接口与网关控制器相连。本专利技术为了实现上述目的，采用如下技术方案：本专利技术中的网关系统，包括终端接入部、网络接入部以及网关控制部，其中，网络接入部可使得车内的设备通过无线方式接入网关，从而实现车内设备的互相通信，而网络接口部可使得网关作为终端接入不同的外部网络，而网关控制部则可控制实现车内设备与外部网络之间的通信。本专利技术通过组建车辆内部无线局域网，并且为无线局域网内的车内设备提供外部网络接入功能，能够解决车辆内部的无线设备网络共享和接入外部网络的问题。附图说明图1为车内无线局域网的结构示意图；图2为网关接入外部网络的结构示意图；图3为本专利技术中车联网无线多模网关系统的示意图；图4为本专利技术中车联网无线多模网关系统的硬件结构框图；图5为USB总线拓扑结构示意图；图6为本专利技术中车联网无线多模网关系统的软件启动流程图。具体实施方式下面结合附图以及具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明：本专利技术实施例述及了一种车联网无线多模网关系统，该系统主要实现两部分的功能：1)为无线终端提供接入构建一个车内的无线局域网，使得车内的设备通过无线方式接入网关后，可以实现车内设备互相通信，系统结构如图1所示。2)无线网络接入功能无线多模网关可以作为终端接入不同的网络，如3G网络和无线局域网。在此基础上，接入到网关的车内设备需要和外部网络通信时，就可以通过网关选择一个合适的外部网络接入，系统结构如图2所示。综合这两部分的功能，可以得到系统的总体设计结构如图3所示。一种车联网无线多模网关系统，包括终端接入部、网络接口部以及网关控制部。其中：终端接入部，用于提供无线局域网的接入功能；网络接口部，用于实现网关接入到不同的外部网络；以及网关控制部，被配置为用于实现车内设备与外部网络之间的通信。网关控制部，管理各个网络模块和外围模块，是本专利技术实施例中网关的核心部分，运行应用程序和驱动程序，实现路由，数据包转发，用户配置等功能。本实施例中的网关控制部包括一网关控制器；终端接入部以及网络接口部分别通过USB接口与网关控制器相连。如图4所示，网关控制器采用ARM11系列的S3C6410芯片作为核心处理器，外部扩展了256MRAM和2GBMLC2NandFlash，网关控制器具有3个USBHost接口，1个miniUSB接口，3个串口，1个SD卡接口，1个以太网接口以及1个带触控功能的LCD显示屏。其中，SD卡接口用于烧写系统，LCD显示屏用于显示网关状态和输入信息。S3C6410是三星公司推出基于ARM1176JZF-S核的32位微处理器，旨在为移动设备提供一个高性能，低功耗的应用处理器解决方案。S3C6410的主频达到667MHz，采用32位内部总线结构，由AXI、AHB和APB总线构成，包含了很多有效的硬件加速器，可以很好地完成视频处理，音频处理，2D图像处理，图像显示和缩放等功能。为了节约系统成本和提高系统性能，S3C6410内置了很多硬件接口，比如摄像头接口，TFT-24位真彩色LCD控制器，系统控制器(功率控制)，4通道UART，32通道DMA，具有PWM输出功能的5通道32位定时器，通用I/O接口，I2S总线接口，I2C总线接口，USBHost接口，USBOTG设备操作功能，3通道SD/MMC主控制器和用于产生时钟信号的PLL。通用串行总线(USB,UniversalSerialBus)是一种连接计算机和外围设备的串行通信标准，广泛应用于计算机和移动设备中。所设计的网关中外围模块都是通过USB接口和控制器连接。USB最显著的特点是支持热插拔和即插即用，使得网关控制器可以随时添加和删除网络模块，大大提高网关应用的灵活性。当前最新的USB标准是USB3.0，并且向下兼容，按速率可分为LowSpeed，FullSpeed，Hi-speed和SuperSpeed，LowSpeed的传输速率为1.5Mbps，即USB1.0标准；FullSpeed的传输速率为12Mbps，即USB1.1标准；Hi-speed的传输速率为480Mbps，即USB2.0标准；SuperSpeed的传输速率理论上达到5Gbps，即最新的USB3.0标准。S3C6410有两个USBHost接口，可以同时支持LowSpeed和FullSpeedUSB设备。由于外围的网络模块需要较多的USB接口，所以网关控制器需要在USBHost接口的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车联网无线多模网关系统，其特征在于，包括：终端接入部，被配置为用于提供无线局域网的接入；网络接口部，被配置为用于实现网关接入到不同的外部网络；以及网关控制部，被配置为用于实现车内设备与外部网络之间的通信。

【技术特征摘要】
2018.03.28 CN 20181026121191.一种车联网无线多模网关系统，其特征在于，包括：终端接入部，被配置为用于提供无线局域网的接入；网络接口部，被配置为用于实现网关接入到不同的外部网络；以及网关控制部，被配置为用于实现车内设备与外部网络之间的通信。2.根据权利要求1所述的一种车联网无线多模...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈赓，曾庆田，梁泉泉，毕敬迪，陈成兵，张震，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37