一种基于NB-IoT的公交车定位及检票系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于NB‑IoT的智能公交车定位及检票系统，包括：定位模块、NB‑IoT通讯模块、CPU主控模块、检票模块、PSAM加解密模块、存储模块、LCD显示模块、语音播报模块和电源模块，所述定位模块、NB‑IoT通讯模块、检票模块、PSAM加解密模块、存储模块、LCD显示模块、语音播报模块均与所述CPU主控模块连接；本实用新型专利技术利用NB‑IoT技术进行通信，可使智能公交系统的通信距离更远，允许连接到该系统的车辆数更多，可获取的信息量更大；NB‑IoT高增益、深覆盖的能力可以弥补原有无线通信网络的短板，能实时有效地反馈当前车辆的位置及状态信息，同时可以更加及时的同步各种票据信息，从而方便公交后台管理与公交前端之间的准确、有效、及时地对接。

【技术实现步骤摘要】
一种基于NB-IoT的公交车定位及检票系统
本技术涉及公共交通及通讯
，特别是基于NB-IoT的公交车定位及检票系统。
技术介绍
基于蜂窝的窄带物联网(NarrowBandInternetofThing,NB-IoT)已成为万物互联网络的一个重要分支；NB-IoT构建于蜂窝网络，只占用大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本，实现平滑升级；NB-IoT具备四大特点：一是广覆盖，将提供改进的室内覆盖，在同样的频段下，NB-IoT比现有的网络增益提高20dB，相当于提升了100倍覆盖区域的能力；二是具备支撑海量连接的能力，NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本，低设备功耗和优化的网络架构；三是更低功耗，NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年；四是更低的模块成本，企业预期的单个接连模块不超过5美元。现有的公交定位及检票系统基本都是基于GSM、3G和LTE的通信连接方式，由于公交线网覆盖的面非常广，且公交车运营时大都处于移动状态，在网络信号覆盖较差的区段易出现传输延时增大甚至传输失败，导致公交管理部门无法获得及时的公交车定位信息及运营情况，给管理带来不便。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本技术提供一种基于NB-IoT的公交车定位及检票系统，以解决目前公交车管理定位系统由于运行线路广和处于移动状态的特殊性导致通讯信息传输延时、定位不及时或无法定位等的缺陷；同时具备检票功能，方便公交管理部门准确监控和实时掌握公交车运行位置及运营状况，以进行更好的管理和调度公交车运营。为实现上述目的，本技术采取的技术方案是：一种基于NB-IoT的智能公交车定位及检票系统，包括：定位模块、NB-IoT通讯模块、CPU主控模块、检票模块、PSAM加解密模块、存储模块、LCD显示模块、语音播报模块和电源模块，所述定位模块、NB-IoT通讯模块、检票模块、PSAM加解密模块、存储模块、LCD显示模块、语音播报模块均与所述CPU主控模块连接；所述CPU主控模块用于控制各个模块之间的数据通信及操作；所述NB-IoT通讯模块用于所述公交车定位及检票系统的终端与公交管理后台系统数据库平台进行数据通信；所述定位模块用于实时定位公交车位置，同时把实时位置信息传送至所述CPU主控模块；所述检票模块用于给用户进行检票消费，并通过CPU主控模块与公交管理后台系统进行信息传输；所述存储模块用于存储用户信息，并与CPU主控模块进行信息交互；所述PSAM加解密模块用于加密或解密电子票据，含有和移动智能终端相同的密钥；所述LCD显示模块用于显示用户信息；所述语音播报模块用于进行语音播报用户信息；所述电源模块用于给所述公交车定位及检票系统的终端提供电源。进一步的，所述定位模块采用GPS/BD双模定位技术。进一步的，所述CPU主控模块包括ARM处理器芯片、DDR和FLASH。进一步的，所述检票模块为二维码模块和NFC模块中的一种或两种；所述二维码模块用于提供二维码数据给移动智能终端进行扫码付费操作；所述NFC模块用于与移动智能终端进行付费操作的数据通信。进一步的，所述PSAM加解密模块由PSAM读写芯片和PSAM卡组成。进一步的，所述移动智能终端为智能手机、平板电脑或智能穿戴设备中的一种；所述智能穿戴设备为智能眼镜、智能手表、智能手环或智能戒指中的一种。进一步的，所述用户信息包括消费金额和票据类型。进一步的，还包括蓝牙通讯模块，所述蓝牙通讯模块用于CPU主控模块与公交管理后台系统进行信息传输。本技术具有以下有益效果：（1）本技术基于NB-IoT的公交车定位及检票系统，利用NB-IoT技术进行通信，可使智能公交系统的通信距离更远，允许连接到该系统的车辆数更多，可获取的信息量更大；NB-IoT高增益、深覆盖的能力可以弥补原有无线通信网络的短板，能实时有效地反馈当前车辆的位置及状态信息，同时可以更加及时的同步各种票据信息，从而方便公交后台管理与公交前端之间的准确、有效、及时地对接。（2）采用本技术的公交车定位及检票系统，由于NB-IoT通讯模块功耗极低，因此可大大拓展智能公交系统的应用范围，目前的基于2G、3G及4G的通信模块功耗大，公交车不在运行时，模块关机，此时无法对公交车的状况进行监控，采用本技术的技术方案，可以对公交车实现全天候实时在线监控，保持信息状况的连续性。（3）采用本技术的技术方案，利用NB-IoT技术，基于运营商提供的网络，可大幅度提高智能公交系统的可靠性和安全性，保障通讯数据安全，使车辆保持顺畅运行；并可减少汇聚网关部署，节省整体成本，延长设备使用寿命，减少使用电量。附图说明图1为本技术基于NB-IoT的公交车定位及检票系统结构示意图；图2为本技术基于NB-IoT的公交车定位及检票系统协议框架示意图。具体实施方式为了使本领域技术人员更加清楚地理解本技术技术方案，以下结合附图对本技术的技术方案作进一步详细说明，所列举实施例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。如图1所示，本技术提供了一种基于NB-IoT的智能公交车定位及检票系统，包括：定位模块、NB-IoT通讯模块、CPU主控模块、检票模块、PSAM加解密模块、存储模块、LCD显示模块、语音播报模块和电源模块，所述定位模块、NB-IoT通讯模块、检票模块、PSAM加解密模块、存储模块、LCD显示模块、语音播报模块均与所述CPU主控模块连接；所述CPU主控模块主要控制着各个模块之间的数据通信及操作，具体地，所述CPU主控模块包括ARM处理器芯片、DDR和FLASH，本实施例中ARM处理器芯片优选采用四核Cortex-A9，主频最高可达到1.2GHz，DDR优选为2GBDDR3，FLASH优选为8GBEMMCFlash；所述电源模块主要给所述公交车定位及检票系统的终端提供电源。作为本技术的优选方案，所述NB-IoT通讯模块采用QUECTELBC95，包含BC95模组和SIM卡，BC95模组通过串口与CPU主控模块通信，NB-IoT通讯模块通过NB-IoT天线进行通信数据的发送和接收；本实施例采用的NB-IoT通讯模块具有封装尺寸超小、超高灵敏度、超宽工作温度范围的优点，并且内嵌丰富的网络服务协议栈，NB-IoT增益高、覆盖区域广，因而采用本技术的技术方案可使智能公交系统的通信距离更远，允许连接到该系统的车辆数更多，可获取的信息量更大且更及时；本实施例采用的NB-IoT通讯模块还具有高性能、低功耗的特点，可大大拓展智能公交系统的应用范围，目前的基于2G、3G及4G的通信模块功耗大，公交车不在运行时，模块关机，此时公交管理后台无法对公交车的状况进行监控，采用本技术的基于NB-IoT的智能公交车定位及检票系统，由于NB-IoT通讯模块功耗极小，可长时间持续运行，无需关机，因此可以对公交车实现全天候实时在线监控，从而保持信息状况的连续性。作为本技术的优选方案，所述定位模块采用GPS/BD双模定位技术，在本实施例中具体采用u-bloxNEO-M8N模块，配合GPS/BD有源天线，通过串口与CPU主控模块进行数据交互通信，本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于NB‑IoT的智能公交车定位及检票系统，其特征在于，包括：定位模块、NB‑IoT通讯模块、CPU主控模块、检票模块、PSAM加解密模块、存储模块、LCD显示模块、语音播报模块和电源模块，所述定位模块、NB‑IoT通讯模块、检票模块、PSAM加解密模块、存储模块、LCD显示模块、语音播报模块均与所述CPU主控模块连接；所述NB‑IoT通讯模块采用QUECTEL BC95，包含BC95模组和SIM卡，BC95模组通过串口与CPU主控模块通信；所述定位模块采用GPS/BD双模定位技术，具体采用u‑blox NEO‑M8N模块，配合GPS/BD有源天线，通过串口与CPU主控模块进行通信；所述CPU主控模块包括ARM处理器芯片、DDR和FLASH；所述PSAM加解密模块由PSAM读写芯片和PSAM卡组成，PSAM读写芯片通过I2C总线与CPU主控模块进行通信；所述检票模块为二维码模块和NFC模块中的一种或两种；所述二维码模块通过串口与CPU主控模块进行互联；所述NFC模块包括NFC天线和非接触读写芯片，通过串口与CPU主控模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于NB-IoT的智能公交车定位及检票系统，其特征在于，包括：定位模块、NB-IoT通讯模块、CPU主控模块、检票模块、PSAM加解密模块、存储模块、LCD显示模块、语音播报模块和电源模块，所述定位模块、NB-IoT通讯模块、检票模块、PSAM加解密模块、存储模块、LCD显示模块、语音播报模块均与所述CPU主控模块连接；所述NB-IoT通讯模块采用QUECTELBC95，包含BC95模组和SIM卡，BC95模组通过串口与CPU主控模块通信；所述定位模块采用GPS/BD双模定位技术，具体采用u-bloxNEO-M8N模块，配合GPS/BD有源...

【专利技术属性】
技术研发人员：代豪，李芊君，黄新凯，
申请(专利权)人：咪付广州网络科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44