车联网智能网关的制作方法

本发明涉及无线通信、互联网、汽车自动化等领域，是一种适合汽移动场合应用，可接入各种车载设备进行数据交互的车联网智能网关。

背景技术：

改革开放三十多年，人民的生活水平越来越高，私家车越来越多。但国内的汽车文化发展不久，人民的驾驶行为并不是那么的良好,再加上目前有限的道路资源，特别容易引起交通事故，经常导致交通堵塞。据相关部门数据统计，80%以上的交通堵塞和交通事故都是由不良驾驶行为导致的。

解决交通问题最重要也是最有效的方法是基于车联网的智能交通建设，而车联网建设离不开车载智能网关。

现有的网关技术及产品分三类：第一类传统的工业及消费类网关路由器，如家用的宽带路由器、工业场合路由交换系统，以太网的接入都是有线接入，适合固定场合的以太网接入应用，不适合移动场合应用；第二类是3g/4g-wifi网关，提供移动上网的无线接入，3g/4g-wifi网关产品虽然适合移动场合应用，但都是标准的rj45有线局域网接入和wifi无线局域网接入，不具备汽车专用通讯总线接口，更不能与汽车进行数据交互；第三类是车载远程定位终端，专门针对车辆的位置信息定位及车辆运营管理，是属于专用产品，不预留对外接口，其它设备无法通过该类设备接入以太网或远程服务器。

专利200610137680.7提出了一种无线车载网关系统，该专利有三大缺陷：

1、该专利使用的是10年前的落后技术，在科技发达的今天，该专利即使转化成果产品化，其性能和功能根本满足不了市场的需求，已无实际意义。

2、该专利不具备卫星定位功能，在汽车数量巨大，道路拥堵的今天，该专利对智能交通以及缓解交通压力的帮助不大，不能提供大数据路况分析。

3、该专利不具备车联网大系统中车与车（v2v）通信功能，对现代智能交通大系统的帮助意义不大。

技术实现要素：

针对以上不足，本发明把上述两类产品进行技术融合处理，开发了适合汽移动场合应用，可接入各种车载设备进行数据交互的带车联网网关功能的智能汽车后视镜。

在产品的实现方面，我们结合了多种硬件技术和软件技术。包括但不限于无线通信、北斗/gps卫星定位、can总线技术、路由器网关技术、地理信息系统（gis）、嵌入式软件等技术。

在软件方面，开放相关接口，以方便其它车载设备通过本网关接入互联网，做到真正的车联网，为智能交通提供强有力的大数据。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的硬件电路原理框图。

图2是软件程序总原理框图。

图3是网关数据交互原理框图。

图4是以太网到车载网关的数据流程序流程图。

图5是车载设备通过网关把数据发送到以太网的程序流程图。

具体实施方式

为了更为具体地描述本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案及其工作原理进行详细说明。

如图1所示，本发明在硬件上使用双处理器，主处理器为32位/64位多核心处理器，数据处理性能强大，主要负责移动通信（全网通5g/4g/3g）、有线和无线局域网、面向多媒体的系统传输（most）总线、蓝牙通讯等；另一个是副处理器面向控制，主要负责与汽车can总线、lin总线通讯，以及专用无线通信。主副处理器通过spi和uart双接口通信，实现大数据的双向通信。

主处理器使用32位/64位多核心处理器，推荐使用s5p4418或s5p6818，两处理器硬件完全兼容，引脚pin2pin。s5p4418为32位arm四核心处理器，s5p6818为64位arm八核心处理器，性能更强大。存储器使用1gbddr+8gbemmc，推荐使用2gbddr+32gbemmc。mcu控制器使用32位armcortex-m3内核处理，推荐使用stm32f200系列或lpc1700系列。

以下对本发明中各功能模块实现的功能详细描述：

1）卫星定位模块是使用北斗/gps或其它卫星定位模块，把卫星定位信号解析成标准的位置信息数据格式，通过uart串口传送到主控处理器，从而得到车辆的位置坐标，实现精确的位置定位。

2）移动通信模块是使用基于5g/4g/3g/2g标准基础通信的模块，通过uart/usb与主控处理器数据交互，建立车辆与云服务器的通信通道，实现远程通信功能。其中远程通信数据包括驾驶行为数据，位置信息，音频视频数据，车况信息数据，以及其它相关数据的上载与下载。

3）局域网模块是使用有线和无线wifi技术，可供车内乘客手机联网使用或其它设备（显示屏、摄像头等）使用，也为汽车后装设备联网提供接口。

4）蓝牙模块与车内其它蓝牙设备通讯，提供语音或数据的传输通道。

5）most总线模块的most是面向多媒体的系统传输的简写，在用于音视频传输多媒体数据，使车载多媒体系统联网更方便。

6）usb扩展接口为预留功能扩展使用。

7）obd/can总线中obd是英文on-boarddiagnostic的缩写，中文翻译为“车载诊断系统”。obd接口通常包含can总线和k线。can是控制器局域网络(controllerareanetwork,can)的简称，can总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线。汽车ecu与各种传感器，通过can总线协同工作。本网关对can总线上数据进行监听，可读取汽车行车数据等状态。

8）lin总线是一种低成本的总线技术，lin的目标是为现有汽车网络(例如can总线)提供辅助功能。本网关对lin总线上数据进行监听，可读取汽车行车数据等状态。

9）rs232/485总线为预留扩展,为汽车后装设备联网提供接口。

10）短距无线通信模块使用dsrc即dedicatedshortrangecommunications（专用短程通信技术），用于智能交通中车与路、车与车的通信；以及315/433无线通信模块，用于车载无线设备通信，如胎压监控传感器等。

11）315/433无线通信模块，用于车载无线设备通信，如胎压监控传感器等。

如图2所示，本发明采用arm多核心处理器，多进程多线程并行处理。软件使用android操作系统，由操作系统和各硬件模块的驱动程序以及应用程序组成。

如图3所示，本发明对移动通信数据及局域网通信数据，使用标准的以太网通信协议，对其它所有数据通道均定义一个或多个地址，在数据交互过程中，网关数据分析、数据交互均通过检测源地址和目的地址进行双向数据交互。

如图4所示，当车载网关上到以太网远程发送来的数据时，先判断是否特殊目的地址，如有特殊目的地址，则先传输到相应的线程处理程序，由各线程再进行数据处理。如无特殊目的地址，则由主处理器作相应的数据分析处理。

如图5所示，当网关收到车载设备发送的数据，先判断是否包含以太网地址，如有以太网地址，则把数据通过移动通信线程发送到以太网；如无以太网地址，则由主处理器作相应的数据分析处理。

在上述技术方案的基本上，增加显示屏和导入电子地图，可进行导航规划、实时路况提醒，增加语音采集与播放单元可进行语音交互和在线/本地音乐播放。

在上述技术方案的基本上，配备完善的地理信息系统管理服务平台，车辆与服务平台联网，平台与交通路政相关门联网互动，让驾驶员获取更多的实时交通路况，以及周边的生活配套信息，全部使用语音讲解或提示，让出行更安全，更方便。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。