专利名称：一种车载移动智能感知与位置服务终端装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种车载移动智能感知与位置服务终端装置，用于实现对物流运输领域车辆的运行状态实时感知与位置服务。
背景技术：
随着卫星技术的发展，利用北斗及GPS来完成对目标的定位、导航、监测和实时通信已是成熟的技术。现有的车载终端主要利用这些技术来进行车辆导航及监控任务，其主要弊端有(I)多数基于GPS系统进行定位，信息安全性保障较低。目前的车载GPS导航终端已经非常成熟，市场上有大量的不同品牌不同型号的GPS导航产品，价格和性能对于家用市场和信息安全性要求不高的场合已经非常不错，达到了普及的阶段。但由于GPS系统完 全由美国主导，对于物流运输企业来说，特别是涉及到战略物资等敏感资源的企业来说，单纯的GPS导航产品已不能满足信息安全性的要求。(2)部分产品采用北斗I代导航模块，产品成本较高且定位效率较低。现在北斗I代卫星导航产品也有较成功的应用案例，如便携式侦察终端。但受限于北斗I代的定位速度较慢和无法连续定位的问题，基于北斗I代的的定位系统不适用于物流运输等车载连续导航定位的应用场景，且开发成本较高，不利于物流运输领域的推广应用。(3)车载终端采用存储卡中转数据，灵活性和可用性较差。现在车载终端包括导航终端、行车记录仪等车载设备普遍采用SD卡的形式作为存储介质，中转数据时只能从终端上将存储卡取下来然后再插到电脑或服务器端进行读写数据。该方式效率低，流程繁琐，不便于大规模系统的数据管理与采集。(4)车载终端采用GPRS网络向远程控制中心传输数据，数据传输速率较低，不能满足物流运输领域视频监控信息的传输。同时单纯采用地面无线网络，受限于无线网络的覆盖范围，对于偏僻地区等地面无线网覆盖不到的区域将无法获得网络支持，不能满足石油等运输企业的特殊要求。(5)车载终端功能单一，普遍缺乏车辆感知网的功能。目前的车载监控终端一般采用CAN总线形式获取车辆运行参数信息，或采用RFID的形式用于车辆防盗，或采用Zigbee的形式实现对车辆状态的检测。但每种终端的功能比较单一，无法满足物流运输领域车辆终端智能感知的要求。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种使用方便的车载移动终端，能够满足物流运输领域特别是危化品运输领域对智能感知与位置服务的需求。本实用新型包括如下技术方案一种车载移动智能感知与位置服务终端装置，其特征在于，包括主处理器、移动通信模块、WiFi通信模块、卫星定位模块、RFID通信模块、CAN总线接口模块、和Zigbee通信模块，其中，移动通信模块、WiFi通信模块、卫星定位模块、RFID通信模块、CAN总线接口模块、Zigbee通信模块分别与主处理器相连。所述移动通信模块兼容2G/3G的通信制式，移动通信模块通过地面移动通信网络实现与监控中心的通信。所述终端装置还包括分别与主处理器相连的图像处理模块、音频处理模块、人机交互模块、和存储模块。所述卫星定位模块为BD-2/GPS兼容定位模块，用于接收北斗或GPS定位卫星发送的数据。CAN总线接口模块与车载CAN总线相连接，用于读取车载CAN总线中的车辆数据信 肩、O所述终端装置还包括触摸屏；所述人机交互模块包括触摸屏接口模块，通过触摸屏接口模块与触摸屏相连。Zigbee通信模块采用无线射频通信方式与车载货物传感器进行通信，以获取货物信息。所述终端装置还包括与主处理器相连的串口通信模块和JTAG接口模块。所述终端装置还包括与主处理器相连的卫星通信模块。所述移动通信模块采用GPRS/3G高速网络通信芯片。本实用新型与现有技术相比，具体如下优点(I)本实用新型集中采用CAN总线、RFID以及Zigbee通信手段，可以方便采集人、车、货的关键参数信息，实现对车辆的智能感知。本实用新型集导航定位、无线通信、无线感知网与一体能够满足物流运输领域特别是危化品运输领域对智能感知与位置服务的需求。(2)本终端支持WiFi接入功能，在有WiFi热点的情况下，即可实现与存储计算机或服务器的高速通信，无需插拔存储卡，简化了数据转移的步骤，提高效率，使操作更为简便。
图I为本实用新型的车载移动终端主板结构具体实施方式
以下结合附图来说明本实用新型提出的车载移动智能感知与位置服务终端。本实用新型的车载移动智能感知与位置服务终端包括主板、天线组件(包含北斗-2/GPS天线、GPRS/3G通信天线以及WiFi天线)、触摸屏、麦克风、摄像头和电池。其中主板是车载终端的硬件核心，它承载软件系统，天线组件是终端收发卫星和移动通信信号的设备，触摸屏是主要的人机交互手段，电池则是车辆电源断电情况下终端持续工作的保障。如图I所示，所述主板包含以下模块(I)主处理器主处理器采用Cotex A8 CPU，作为核心处理器。配置1GR0M，IGRAM
存储器。(2)移动通信模块优先为GPRS/3G通信模块通过UART接口连接至主处理器，负责移动终端与监控中心的通信任务。主处理器将处理好的车载数据通过网络发送给监控中心，并接收监控中心发送给主处理器的控制命令，该模块直接影响到这个车载终端的实际使用效果。(3) WiFi通信模块通过USB接口连接至处理器，负责终端与配送中心的无线通信任务。当运输车辆执行运输任务到达加油站或执行完运输任务回到配送中心时，需要将车载视频数据统一上传至加油站管理服务器或配送中心数据服务器，已实现对车辆原始运行数据的完整保存。(4)卫星定位模块优先为BD-2/GPS兼容定位模块通过UART接口连接至处理器，负责接收北斗或GPS定位卫星信号。定位模块将解算出的定位信息传输至主处理器，并负责发送北斗短报文信息。(5) CAN总线接口模块通过SPI接口连接至主处理器，用于实现与车载CAN总线的连接，读取车载CAN总线中的车辆数据信息。(6)RFID通信模块通过SPI接口连接至主处理器，用于实现对RFID身份识别卡 的读取，获取司乘人员身份信息。(7) Zigbee通信模块通过SPI接口连接至主处理器，用于实现对货物信息的参数获取，采用无线射频通信方式，实现与各货物传感器的通信。(8)图像处理模块通过图像数据传输接口连接至处理器，用于连接车载摄像头，实现I路驾驶室内和3路油罐体外的图像信息采集和处理。(9)音频处理模块用于连接车载话筒，实现车内语音信息的采集。(10)人机交互模块包括键盘接口模块、显示接口模块；分别用于连接智能终端的显示设备和外接键盘，实现人机交互。人机交互模块提供一个良好的用户界面供用户的操作，用户可以选择LCD触摸屏显示也可以选择VGA显示，优选为触摸屏。(11)存储模块存储模块包括SD卡、NAND FLASH和SDRAM。SD卡用户存储导航地图、车辆状态以及传感器参数等数据信息，NAND FLASH用户存储终端操作系统数据，SDRAM用于提供系统运行空间。(12)串口通信模块提供标准RS-232接口，用于设备维护人员通过PC对车载终端的监控和调试。(13) JTAG接口模块用于系统开发人员对车载终端软硬件程序的开发和调试。(14)预留卫星通信模块用于对终端升级，后续可增加卫星数据通信功能(如S移动通信、VSAT卫星通信等)。通过网口芯片提供卫星移动通信接口。从而可以通过卫星通信链路实现与监控中心的数据传输(15)电源转换模块用于将车辆输出的电源、或电池输出的电源转换为主板上各个模块所需的电源。GPRS/3G通信模块采用的是爱赛德A60E模块。该模块提供标准RS223接口，可方便与系统的串口相连。内含GPRS/CDMA模块，支持语音、短信息、传真、数据通信、GPRS/CMDA通信；并且内嵌IP协议栈，实现了常用的上层协议，终端无需主机即可通信。GPRS/3G通信模块通过串口与主处理器相连。本终端采用GPRS/3G高速网络通信芯片，较现有GPRS网络传输速率提高十几倍，能支持4路压缩视频图像的流畅传输。WiFi通信模块选用Atheros公司的AR610IG芯片，该芯片支持802. llb/g、802. lie以及802. Ili0 WiFi通信模块通过USB接口连接至主处理器。[0044]BD-2/GPS兼容定位模块选用BD-2/GPS兼容芯片。采用北斗-2/GPS兼容接收芯片，能够实现北斗-2导航卫星和GPS导航卫星信号的同时接收，可设置为北斗-2系统定位、GPS系统定位或兼容定位形式。导航定位精度达到或优于市场现有GPS定位产品。同时本终端支持北斗系统特有的短报文通信功能，可实现在无移动通信网络覆盖地区的应急短报文无缝通信。CAN总线接口模块用于实现与车载CAN总线的连接，读取车载CAN总线中的车辆数据信息。RFID通信模块用于实现对RFID身份识别卡的读取，获取司乘人员身份信息。Zigbee 通信模块选用 TI 的芯片 CC2420，兼容 2. 4GHz IEEE802. 15. 4。CC2420 基于CHIPC0N公司的SmartRF03技术，使用O. 18umCM0S制造工艺，具有很高的集成度。CC242 0提供一个SPI接口与微处理器连接，通过该接口完成设置和收发数据两方面的任务。图像处理模块支持输出视频数据兼容ITU-RBT. 601/656标准的摄像头，数据格式为 RGB16/24 位或者是 YcbCr4:2:0/4:2:2 格式。音频处理模块采用音频芯片UAD1314，通过遵循AC97接口协议，传输音频数据。通过卫星导航定位模块与串口相连接获取当前的GPS信息，采集GPS数据，并且发送当前行车状态；由主处理器将GPS数据，状态数据等信息在触摸屏上显示出来，同时响应触摸屏上的中断，实现通过触摸屏操作车载终端的功能。当采集到GPS信息后，通过GPRS/3G通信模块上行数据把接收到的GPS数据或是相关的状态信息转换成约定好的数据格式发送到监控中心。监控中心通过GPRS/3G模块下行数据，将监控中心发送的命令发送给车载终端，并由触摸屏显示。终端配置WiFi数据通信芯片，用于实现车辆完成配送任务后，与配送中心服务进行无线连接，实现车载视频数据的定期上传。终端硬件预留卫星通信接口，为实现3G/卫星双模数据通信提供扩展支持。通过采用CAN总线、RFID以及Zigbee通信手段，可以组建以本实用新型的车载移动终端为中心的车辆感知网络。通过车辆智能感知网可将人、车、货的的关键参数信息实时的传输至该终端，该终端根据业务需要对采集到得参数进行分类、存储，监控，并根据相应的管理策略将异常情况发送至远程控制中心，实现远程控制中心对运输车辆全部关键状态的实时掌控。
权利要求1.一种车载移动智能感知与位置服务终端装置，其特征在于，包括主处理器、移动通信模块、WiFi通信模块、卫星定位模块、RFID通信模块、CAN总线接口模块、和Zigbee通信模块，其中，移动通信模块、WiFi通信模块、卫星定位模块、RFID通信模块、CAN总线接口模块、Zigbee通信模块分别与主处理器相连。
2.根据权利要求I所述的终端装置，其特征在于所述移动通信模块兼容2G/3G的通信制式，移动通信模块通过地面移动通信网络实现与监控中心的通信。
3.根据权利要求I所述的终端装置，其特征在于，所述终端装置还包括分别与主处理器相连的图像处理模块、音频处理模块、人机交互模块、和存储模块。
4.根据权利要求I所述的终端装置，其特征在于，所述卫星定位模块为BD-2/GPS兼容定位模块，用于接收北斗或GPS定位卫星发送的数据。
5.根据权利要求I所述的终端装置，其特征在于，CAN总线接口模块与车载CAN总线相连接，用于读取车载CAN总线中的车辆数据信息。
6.根据权利要求3所述的终端装置，其特征在于，所述终端装置还包括触摸屏；所述人机交互模块包括触摸屏接口模块，通过触摸屏接口模块与触摸屏相连。
7.根据权利要求I所述的终端装置，其特征在于，Zigbee通信模块采用无线射频通信方式与车载货物传感器进行通信，以获取货物信息。
8.根据权利要求I所述的终端装置，其特征在于，所述终端装置还包括与主处理器相连的串口通信模块和JTAG接口模块。
9.根据权利要求I所述的终端装置，其特征在于，所述终端装置还包括与主处理器相连的卫星通信模块。
10.根据权利要求2所述的终端装置，其特征在于所述移动通信模块采用GPRS/3G高速网络通信芯片。
专利摘要本实用新型公开了一种车载移动智能感知与位置服务终端装置，包括主处理器、移动通信模块、WiFi通信模块、卫星定位模块、RFID通信模块、CAN总线接口模块、和Zigbee通信模块，其中，移动通信模块、WiFi通信模块、卫星定位模块、RFID通信模块、CAN总线接口模块、Zigbee通信模块分别与主处理器相连。本实用新型的终端装置操作方便，能够满足物流运输领域特别是危化品运输领域对智能感知与位置服务的需求。
文档编号H04W4/04GK202634700SQ20122025074
公开日2012年12月26日 申请日期2012年5月29日 优先权日2012年5月29日
发明者王健, 王海涛, 邹光南 申请人:航天恒星科技有限公司