对相关的数据进行处理。主控模块采用基于PowerPC架构的MPC8315处理器，具有优越的处理性能与网络通信性能。通过嵌入Linux操作系统搭建OBU软件平台，实现OBU各功能模块协调机制地有效运行以及各种异构网络之间无缝的信息交互。
[0020]车域通信无线网卡选用Atheros-AR5BXB63无线网卡，接到PCIE插槽中，支持IEEE802.1 lb/g/n标准协议，工作在2.4GHz频段，可以运行AP模式，建立车内无线wif i局域网与用户移动终端实时通信。通过MPC8315处理器的处理，车域通信无线网卡与5G通信模块之间建立双无线网卡结构的交互机制，与信息采集与控制模块、定位模块之间建立使车辆信息与控制信息在车内局域网传输的协作通信机制，具有较好的抗干扰能力和通信质量。
[0021]5G通信模块将5G通信技术有效地应用于车联网通信中，使用TCP/IP协议。5G通信模块通过在D2D模式与蜂窝模式之间灵活切换，最大化地提高了车联网无线通信系统的性能。当5G通信模块运行在D2D模式时，可以基于单跳或者多跳D2D组建Ad Hoc网络，实现高效的车辆自组网通信，改变了当前基于IEEE 802.1lp标准协议，信号的工作频段为5.86-5.92GHz的车辆自组网通信方式，同时也满足了低时延、高可靠性的通信需求。当5G通信模块运行蜂窝模式时，OBU可以通过邻近的基站、5G移动终端以及5G车载单元OBU多渠道接入车载移动互联网。
[0022]信息采集与控制模块包括车辆信息采集与车辆控制两部分。通过对汽车CAN总线协议的分析，MPC8315处理器通过CAN总线接口从汽车总线实时获取车辆内部信息，并通过CAN总线发送相关的控制指令。其次，主控模块从USB接口接收空气温湿度按传感器和一氧化碳有害气体传感器采集的数据信息进行处理，设置温度以及一氧化碳有害气体的浓度的阀值，当超过该阀值时，会自动地开窗并向用户发出警报。
[0023]定位模块采用GPS模块进行卫星定位，通过ZD-GAACZ-H型号的GPS天线接入卫星网络，获取车辆所在的地理位置、行驶方向相关的数据包，通过串口 I传到MPC8315处理器，对数据包进行解析，实施车辆定位与导航，其中定位的精度小于2m。
[0024]电源模块主要用于对OBU主控模块以及各个功能模块供电，电源模块内置电压转换电路和稳压电路，以适用于各个功能模块对不同电压的需求。例如MPC8315嵌入式开发板使用12V电源，传感器使用5V电源。电源模块配有蓄电池，可以作为OBU的备用电源。
[0025]实施例1:下面通过实施例1来具体阐述本实用新型的工作原理。
[0026]如图2所示，在车内网，OBUl的车域通信无线网卡工作在AP通信模式下，建立车内无线wifi局域网，车主I的移动终端接入该局域网实时获取OBUl的车辆信息，并发送相关控制指令。在车主I的移动终端上可以实现车辆体检、一键求助、无线寻车等多种功能，从而满足用户的多功能体验。
[0027]在车际网中，OBUl的5G通信模块基于D2D技术运行AdHoc网络模式，直接与邻近的车载单元0BU2的5G通信模块进行数据传输，然后经过车域通信无线网卡与5G通信模块的双网卡硬件通信结构的协作机制，将数据通过车内局域网络传输到车主2的移动终端，实现了车辆自组网中OBUl与0BU2低时延、高可靠性通信。
[0028]在车载移动互联网中，假设OBUl和5G移动终端已经接入到5G通信网络。当0BU2需要接入互联网与车辆管理中心进行信息交互时，除了可以直接通过5G基站接入，0BU2还可以利用5G通信模块基于D2D的通信方式，通过车辆自组网中的OBUl以及5G移动终端快速接入，从而实现了 5G车载单元OBU多渠道接入互联网。
[0029]通过上述实施例可以看出，本实用新型能够实现车内无线wifi局域网、车辆自组网、车载移动互联网等多种网络的接入，以及车内网、车际网、车载移动互联网的“三网融合”，最终实现在车内网、车际网、车载移动互联网之间无缝的切换与信息交互，使OBU在高速移动场景下获得更好的性能，网络的融合更加完善。
【主权项】
1.一种5G车联网中可多网接入的OBU系统，其特征在于:包括主控模块，以及分别由主控模块驱动控制的车域通信无线网卡、5G通信模块、信息采集与控制模块、定位模块和电源丰旲块; 所述车域通信无线网卡通过主控模块上的PCIE接口连接于主控模块； 所述5G通信模块通过主控模块上的USB接口连接于主控模块； 所述信息采集与控制模块通过主控模块上的CAN总线接口将主控模块与汽车CAN总线相连获取车辆内部信息、发送车辆相关控制指令;并通过USB接口将主控模块与空气温湿度传感器以及一氧化碳传感器相连接采集车内环境信息； 所述定位模块使用串口与主控模块相连接，通过GPS天线接入卫星网络； 所述电源模块通过主控模块上的电源接口与主控模块相连，为各个模块供电。2.根据权利要求1所述的5G车联网中可多网接入的OBU系统，其特征在于:所述主控模块采用基于PowerPC架构的MPC8315处理器的开发板，嵌入有Linux操作系统，且主控模块上设置有USB接口、PCI接口、PCIE接口、串口、以太网接口和CAN总线接口。3.根据权利要求1所述的5G车联网中可多网接入的OBU系统，其特征在于:所述车域通信无线网卡与5G通信模块构成一个双网卡硬件通信结构，实现车内无线wifi局域网、车辆自组网、车载移动互联网的无缝的切换与信息交互； 所述信息采集与控制模块、定位模块和车域通信无线网卡构成的协作通信结构，在主控模块协调控制下实现车辆信息和控制指令在OBU与用户移动终端之间的双向传输。4.根据权利要求1所述的5G车联网中可多网接入的OBU系统，其特征在于:所述车域通信无线网卡、5G通信模块、信息采集与控制模块、定位模块设计为可拆卸的模块。
【专利摘要】本实用新型公开一种5G车联网中可多网接入的OBU系统，包括主控模块、车域通信无线网卡、5G通信模块、信息采集与控制模块、定位模块和电源模块；通过车域通信无线网卡与5G通信模块构成的双网卡通信结构，实现车内无线wifi局域网、车辆自组网、车载移动互联网的无缝切换与信息交互，信息采集与控制模块、定位模块与车域通信无线网卡构成的协作通信结构，实现车辆信息和控制指令在OBU与用户移动终端之间的双向传输。本实用新型通过引进5G技术，实现OBU多网接入与融合，提高通信质量，解决当前车联网OBU多网络接入难、融合不完善以及各模块之间协作能力差多方面存在的问题。
【IPC分类】H04W88/10
【公开号】CN205265929
【申请号】CN201521014778
【发明人】王良民, 刘晓龙, 陈龙, 贾雪丹, 陈向益
【申请人】江苏大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月9日