智能车载终端论文（精选12篇）
智能车载终端论文 篇1
0 引言
随着电动汽车产业的发展,电动汽车运营管理系统已逐渐开始进行建设,从而为电动汽车的运营提供支撑。在电动汽车运营管理系统中,为了实现动力电池实时信息展示、车辆及电池位置信息展示等功能,需对动力电池进行实时信息采集。同时,充换电站也需对前来进行充换电的电动汽车进行合理有序的充电导引。这些功能都对车载终端提出了新的要求,即不仅需要实时采集电池信息,还要与管理系统及站内设施进行通信[1]。
对于电动汽车用户,车载终端应能像市场中普通的终端产品一样实时显示当前剩余电量,并在电量过低时进行报警提示。此外,现有充换电站的建设仍在进行,站点覆盖面积较小,用户充换电不便,因此车载终端还应具有最近充换电站(桩)位置导航功能。
本文根据对电动汽车车载终端的功能需求分析,设计了一种可以全面满足管理系统、充换电站及用户三方使用需求的电动汽车车载终端。
1 车载终端研究现状
电动汽车车载终端设计基础来源于传统车载终端[2],而早在20世纪80年代欧盟15个成员国就制定了相关法规,规定客货运输车辆必须安装和使用车载终端。日本全国有7 000多万辆机动车使用车载终端,由于终端的广泛使用,使得年交通事故死亡率低于1万人。
国际上的车载终端技术分为2类,即日本提倡并发展的汽车导航技术和欧美广泛普及的远程信息技术。日本市场上的车载终端的电子地图导航功能已经成为标配,并随着图形功能的进一步强化,将逐渐向简易型音频和视频(Austere Version,AV)导航发展。欧美市场上的车载终端则把主要目光集中在紧急通报等服务上,这样的系统中,声音向导与声音识别、紧急通报、个人助手等功能就成为了必需。
对国内电动汽车用户而言,车辆导航与远程信息功能都是迫切需要的,因此要求车载终端既不是单纯跟随日式,也不能简单吸收欧美远程信息技术,而应该是集合二者优点,并根据国内电动汽车发展水平及用户个性需求来研究开发。正如引言所分析的,电动汽车车载终端在导航方面应针对现有充换电站覆盖面积小的现状,首先实现充换电站的导航功能;在远程信息方面,终端应能为管理平台提供必要的数据,同时可接收管理平台推送的车辆相关信息。
2 新型车载终端概述
在电动汽车运营管理系统中,电池热模型、实时信息GIS、电池电压模型展示等功能均需要实时电池数据的支撑。而动力电池具有3种工作状态:在库状态、在架状态、投运状态。在库状态是电池在仓库进行保存时的状态,在架状态是电池被放置在充电架进行充电时的状态,投运状态是电池被安装至车内进行使用时的状态。其中电池处于在库及在架状态时的信息采集,可以通过对库房、充电室进行改造,安装无线传感网络实现。然而,当电池处于投运状态时就必须依赖车载终端作为电池信息采集、通信的载体。
当电动汽车进入充换电站进行充换电时,站内的工作人员应能对到站车辆进行合理的充换电导引。这一功能的实现需要站内及车辆均安装相应的无线感知模块,通过采集并上传站内充换电车辆的方向、位置信息至站内管理终端,实现导引功能。所以,车载终端应具有无线感知功能,站内设施通过感知车辆位置实现充换电的导引。同时对于用户而言,车载终端应能显示当前剩余电量,进行低电量或异常报警。当需要进行充换电时,可以提示最近充换电站的位置,为用户的驾驶提供方便。
考虑到电动汽车作为未来的代步工具,其功能应具有一定的超前性,因此,综合多方对车载终端的需求及功能的先进性要求,本文将车载终端的功能划分为基础功能及扩展功能。
2.1 基础功能
电动汽车车载终端基础功能包含以下4个方面:电池实时监测、站内导引、充换电站(桩)位置导航、后台系统交互。车载终端基础功能架构如图1所示。
2.1.1 电池实时监测
电池实时监测主要为满足2方面的需求:一是运营管理平台相关应用对于电池数据的远程采集;二是为用户实时展示剩余电量,为低电量报警及异常报警提供依据。车载终端通过控制器局域网(Controller Aera Network,CAN)总线收发器采集电池管理系统(Battery Management System,BMS)的电池实时数据,通过GPRS网络将数据上传至管理平台前置机,并将剩余电量显示在终端屏幕上。当电池状态发生异常或电量过低时,终端将通过声光进行报警。通过该功能可实现电动汽车动力电池运行数据的实时采集与监控,实时为司机提示当前电池电量及异常信息[3]。
2.1.2 站内导引
站内导引主要是为方便站内工作人员对充换电车辆进行疏导,高效、快捷地进行充换电而开发的功能。车载终端通过短距无线通信如Zig Bee等与站内设施、手持终端进行通信,站内管理机通过采集的数据展示当前车辆站内的方位信息及入站车辆的先后信息,进而指导工作人员对驶入车辆进行有序管理。对于司机而言,只需按照工作人员或站内大屏的指引就能轻松地找到空闲充电机或换电机,而入站先后顺序信息也避免了因插队充换电而引发的纠纷[4]。
2.1.3 充换电站(桩)位置导航
由于当前充换电站(桩)的建设还未全面完成,相比为传统汽车建设的加油站的覆盖程度而言,充换电站(桩)的覆盖面较小,这就为电动汽车的充换电带来了不便。同时由于动力电池的技术瓶颈,导致电动汽车一次充电行驶里程较短(约150~200 km),用户在日常使用中经常要对车辆进行充换电。为方便用户的使用,车载终端应具有充换电站(桩)位置导航功能。该功能的实现不仅可以方便用户的使用,同时通过采集车辆的地理位置信息,还可以开展远程救援等增值服务。
2.1.4 后台系统交互
相比传统汽车,电动汽车具有的最大优势就是其动力能源的补给依托全面建设信息化的智能电网。近几年来,各网省公司在全面建设充换电设施的同时也在推进电动汽车的信息化管理。如北京、天津、青岛、杭州,电动汽车智能运营管理平台的建设已基本完成。通过该管理平台电力公司不仅可以对电池、充换电设备进行资产管理,还可以实现电池运行状态的监控、电动汽车的轨迹回放、电动汽车相关服务及资费短消息推送等功能。车载终端对于电动汽车的信息化管理具有至关重要的作用,车载终端不仅是管理平台所依赖实时数据的提供者,还是管理平台为用户提供电动汽车服务的窗口。用户通过车载终端可以获取最新的充换电套餐资费、远程救援申请、预约充换电提醒等一系列服务信息。通过车载终端与管理平台的交互为电动汽车提供全面的服务是车载终端最基础、最重要的功能之一。
2.2 扩展功能
相比传统汽车,电动汽车从生产规模到辅助外设的功能及种类都处于初级阶段。但诸如宝马公司的i Drive、通用公司的G-Star系统等车辆综合服务平台的出现,为电动汽车车载终端的发展提供了宝贵的经验和发展方向。新一代车载终端在实现基础功能的同时还应为用户提供更加全面、更加丰富的扩展服务。从用户、电力公司及充换电站三方进行考虑,本文提出了以下4种扩展功能需求:多媒体娱乐、充换电预约及缴费、用户身份识别、车辆行驶安全控制。
2.2.1 多媒体娱乐
多媒体娱乐已成为传统汽车不可或缺的一部分,从早期的收音机到卡带收音机再到现今的多媒体影音播放器,用户在体会驾驶乐趣的同时也通过车载终端的发展将多媒体娱乐移植到了车内。新一代电动汽车车载终端不但要具有多媒体播放器的功能,还应依托高速发展的无线通信网络实现用户视频点播、网上冲浪等娱乐需求,更可以通过自组无线网络,实现车内移动办公、移动会议的工作需求。
2.2.2 充电预约及缴费
未来离散充电桩将成为社区、高速公路休息站、停车场等地的基础设施之一。为方便用户进行充电,车载终端应具有充电预约及缴费功能。通过车载终端,用户可查找最近的充电桩,通过管理平台对该充电桩进行充电预约,用户得知预约时间后可以视等待时间的长短决定前往充电时间。当用户抵达充电桩进行充电时,充电桩将通过与车载终端的通信确认用户身份,而后按照用户输入的充电电量或充电金额进行充电。充电结束后,充电桩再次与车载终端通信确认本次充电信息,用户确认后既可以刷卡进行缴费,也可以通过预存金额缴费。缴费结束后车载终端与管理平台通信,将此次充电信息上传,并更新账户信息。
2.2.3 用户身份识别
用户身份识别功能是对现有智能电卡功能的扩展,车载终端对智能电卡进行识别并将卡内用户基本信息上传管理平台,信息确认后显示用户信息。此后车载终端采集的有关本车电池使用信息、充换电信息、充换电缴费信息都将上传并储存在后台系统用户档案中。此外用户身份识别还可以成为车辆防盗措施之一,用户的智能电卡与电动汽车及车载终端一一对应,非本车对应的车载终端或智能电卡被识别后都将触发防盗报警,后台系统将通过用户预留的手机号进行短信通知。
2.2.4 车辆行驶安全控制
保障人员安全一直是汽车领域研究的关键方向之一,同样也是电动汽车需解决的问题。新一代电动汽车车载终端将针对安全控制功能进行设计,终端在安全控制中有2个主要作用:安全隐患预防和事故发生时的报警及控制。通过采集车内各式传感器数据,对车辆进行诸如胎压、电池箱体工作环境信息(温湿度)等可能出现安全隐患的位置进行监测,将检测结果及时反馈给司机,提醒司机进行排查。在故障或事故发生时,终端将报警信息及时反馈给后台系统,切断电池动力供给并开启车门门锁。防止用户因紧张而进行误操作,保证用户可以及时逃生。
3 车载终端架构设计
在车载终端设计中,将基础功能作为终端核心功能,相应功能单元的设计及选型都以满足基础功能需求为最低要求。考虑扩展功能的实现,预留必要的总线接口,对主控单元、存储单元等具有设计延续性的元件选型时,综合考虑扩展功能的性能指标进行选择[5]。
终端软件系统的设计中,主要对实现基础功能的应用程序进行设计,保证终端可完成电池信息实时采集、充电导引、充换电导航及与管理平台交互。
车载终端的硬件架构如图2所示,整个终端分为以下几个主要单元:主控单元、电源供应单元、汽车接口单元、存储单元、通信单元、人机交互单元(显示、I/O、音频)。
1)主控单元。终端的处理核心,通过集成的多种外设控制单元及总线控制单元将终端内不同的功能单元紧密、高效地连接为一个整体,保证各模块合理、有序协同工作。综合终端数据处理要求及多媒体应用要求,选择使用ARM9内核So C控制芯片。
2)电源供应单元。终端的电源供给相比其他手持嵌入式产品而言,应具有更广泛的输入电压范围及更高的稳定性。终端的外部电源输入来自车内12 V铅酸蓄电池,蓄电池的输出电压与车辆行驶状况有着密切的联系。车辆行驶过程中,铅酸蓄电池输出电压范围是10~12 V;汽车启动过程中,电压可升至14~16 V。因此为防止输入电压的突变导致终端工作异常,应按照汽车工业相关标准进行电源单元的设计。
3)汽车接口单元。终端与电动汽车之间进行通信的接口。在汽车工业中,CAN总线已得到了广泛应用,已成为车用总线的代名词。终端需要采集已挂载到车内总线上的电池的工作状态信息、工作环境信息。因而该功能单元是终端最重要的基础单元,也是通信单元通信数据的主要来源。
4)存储单元。存储单元有内部存储及外部存储2种存储方式。内部存储是指终端内部集成的存储设备,例如SDRAM、FLASH;外部存储指扩展存储器,如SD、TF卡等。存储单元负责存储Bootloader、操作系统、用户参数、应用程序及其他用户数据及资料。同时为保障实验用电动汽车不丢失宝贵的实验数据,还可将电池历史信息存储在外部存储中,技术人员定期对数据进行维护。
5)通信单元。通信单元包含GPRS通信、GPS通信及Zig Bee通信。通过GPRS通信模块,终端将采集的电池信息定时上传至后台管理系统,接收后台系统推送的服务信息。通过GPS模块确定车辆位置信息,导航软件依据这些数据为用户提供最近充换电站信息及导航信息。Zig Bee模块是为实现充换电站站内导引所设计的功能单元,通过与站内设备通信,将电动汽车导引到相应充换电设备。
6)人机交互单元。人机交互单元包含显示、I/O及音频单元。该单元实现终端与用户的信息交互。同时,用户通过该单元对终端进行控制。
4 结语
随着节能与新能源汽车示范推广应用工程的广泛深入开展,以及新能源汽车产业成为七大战略性新兴产业之一,电动汽车受到公众越来越多的关注并逐渐参与社会运营,电动汽车车载终端是为电动汽车运营提供相关服务的重要设备。
通过借鉴传统车载终端的设计思路,并考虑电动汽车的特性,分析了电动汽车车载终端在当前应用中应实现的电池实时监测、站内导引、充换电站(桩)位置导航、同后台系统的交互等基本功能以及未来的多媒体娱乐、充电预约及缴费、用户身份识别、车辆行驶中的安全控制等扩展功能。
在功能需求分析的基础上,设计了新一代电动汽车智能车载终端的软件及硬件架构;为电动汽车车载终端在电动汽车产业中的应用提出了新的思路,并为当前电动汽车及动力电池的研究提供宝贵的实验数据。
摘要：为支撑当前电动汽车的运营,需要设计新一代的电动汽车智能车载终端。通过借鉴传统车载终端的设计思路,并考虑电动汽车的特性,分析了电动汽车车载终端在当前应用中应实现的基本功能以及未来的功能愿景;在功能需求分析的基础上,设计并实现了新一代电动汽车智能车载终端的软件及硬件架构;为电动汽车车载终端在电动汽车产业中的应用提出了新的思路,为当前电动汽车及动力电池的研究提供了宝贵的实验数据。
关键词：电动汽车,动力电池,车载终端
参考文献
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智能车载终端论文 篇2
车载GPS智能终端软件系统的主要功能是由主程序完成的。主程序采用状态机的系统结构，其总体结构图如图4所示。其中，(a)为总体流程框图，(b)为GSM报文处理部分流程图，(c)为GPS报文处理部分流程图。终端可以处于8种状态：空闲、上传定位信息、定时上传定位信息、拨号、通话中、网络无法连通、GPS无法定位、报警。状态间的切换主要由ITS中心通过发送消息的命令报文控制。
程序工作时先进行初始化工作，然后进入主控制循环。在主控制循环中首先检查GSM数据缓冲区中是否有完整的GSM数据包，如果有则进行解析，并根据协议中的控制命令改变终端所处的状态。接着判断GPS数据缓冲区中是否有完整的GPS数据包，如果有则取出并解析出当前的全球定位坐标，以供上传坐标时使用。最后根据终端所处的状态对终端进行操作，例如：如果终端处于上传定位消息的状态，则控制GSM模块上传定的消息。
智能通信终端（三） 篇3
目前语音合成有高自然度语音合成、芯片级语音合成、多语种合成、分布式语音合成、口语化的语音合成等发展方向。
(1)高自然度语音合成
为了使基于智能通信终端的服务更加人性化，让交互更加自然，高自然度的语音合成仍然是主要追求的目标。近年来基于语音库的合成方法被证明可以获得高自然度的合成语音。在这个方法中，合成语音的单元选自一个很大的自然语流语音库，只要精心设计语音库，使它能有效地包含各种可能出现的语言现象，并找到正确地选取所需语音单元的手段，无疑将能得到高自然度的合成语音。但是语音库究竟应该包含哪些语音现象，语音单元应该怎么选取，都还有许多问题需要解决。
(2)芯片级语音合成
为了在越来越多的微型终端中集成语音合成技术，必须确保在芯片级硬件平台支持水平上能够实现语音合成的完整应用，因此无论是在语音库尺寸、算法复杂度还是在文本分析规模和资源消耗上，都必须具有小型化、轻量级的特征。如果基于语音库的合成被称为重量级语音合成，需要很大的存储空间，那么，如何提高轻量级语音合成的高自然度，则更加任重而道远。
(3)多语种合成
在现实社会信息条件下，很多的内容都是以不同语种词汇、甚至短句互嵌的形式出现的，例如，在电子邮件和网上消息里中文中经常会夹带着英语单词，而传统的多系统分流技术又存在发音人发音不一致、衔接差等问题，因此同一系统内混合处理、多语种合成是一个实际的需要，特别是在中、英文混读方面有很多工作要做。
(4)分布式语音合成
在基于网络应用特别是在客户机/服务器的典型模式下，终端的轻量级实现与服务端的高质量、重量级实现必然存在矛盾，加上信道、处理资源与用户体验多方面的综合影响，语音合成的分布式实现呼之欲出。分布式语音合成技术将传统的语音合成处理环节分解为标准化的实现模块，并将其间数据传输格式形成标准，从而为网络条件下非对称应用提出一个高性价比的解决方案。
(5)口语化的语音合成
语音合成中与自然度相对应的就是表现力，为了在对话模式中体现出更多的人性化，一般的疑问、感叹、强调等特征需要得到体现。一方面，需要合成算法能够表现出这些语言的声学特性；另一方面，必须具有一套在文本上描述所需表现力的标注体系。
3.3 自然语言理解
语音识别与语音合成都离不开自然语言理解。语音识别中的音/字转换和语音合成中的字/音转换的正确率都取决于对语言理解的深度。从智能通信终端的应用看，有时系统不仅要正确识别用户的发音，而且要理解它，然后执行相应的命令。例如用户通过语音订机票，要求“订1张5月1日去深圳的头等舱机票”，当语音识别出这句话后，系统还要明白用户要求的旅行时间是“5月1日”，目的地是“深圳”，舱位等级是“头等舱”等等，实际上系统还会希望明确是哪一次航班，才能完成预订。这里都要用到自然语言理解。此外系统还需要产生合适的回答，比如反问、反馈信息(例如是否有票，有没有折扣价等)给用户。这就会涉及自然语言生成，这是语音合成的更高一级阶段，和自然语言理解更是密不可分。
随着Internet迅速扩张，大量的信息犹如潮水般涌来，现阶段信息的主要载体仍然是自然语言，人们渴望发展自然语言信息处理技术以实现文本自动分类、文献检索、信息提取、语言翻译、自动文摘、自动勘校等。自然语言理解的任务是建立一种计算模型，这种计算模型能够像人那样理解自然语言，并建立模拟人脑语言感知过程的理论模式。为了使智能通信终端能够做到口语理解和文字理解并及时作出响应，必须做到语法与语义相结合，深入研究并解决有关知识(特别是模糊知识)的表达与利用的问题。人机对话、机器翻译、电话翻译、智能检索、自动摘要等都与自然语言理解的突破密切相关。自然语言理解在智能通信终端中的应用还包括：自然语言查询处理提供各种类型的相似性匹配、或然性匹配，并返回按等级排列的检索结果；矫正利用语音识别自动生成的脚本中的错误；影像标题生成和摘要创建(如略览版的生成)等等。
几十年来自然语言理解的发展主要围绕着自然语言的表达和处理模式，以及自然语言知识的表示、获取和学习，但是一直没有取得重大的突破。传统的基于文法规则的句法和语义分析方法在领域和词汇量受限的自然语言理解上取得了相当的成功，但很难实用于对不受限制的语句的理解。这是因为自然语言的各种语言现象无法用有限的规则来表述。而采用统计的方法，即通过对大量的语料统计来实现自然语言理解的方法，如二元语言模型、三元语言模型等非常实用，是目前语音识别和语音合成中的主流方法(虽然它不是建立在自然语言理解的基础上)。自然语言理解是当今最富有挑战性的技术之一。
4 智能终端与语音门户
4.1 简介
在当今飞速发展的信息社会，移动与互联已经成为不可阻挡的潮流，越来越多的人们要通过网络来优化自己的生活。
然而，人们在通过计算机上网的同时，也越来越感到这种方式受到时间、地点等诸多因素限制，很难做到信息的及时获取。人们希望通过随处可见的通信终端得到自己所需要的信息。目前，像160等传统的声讯服务台，采用话务员人工提供信息服务的方式，不仅成本昂贵，而且由于工作繁重容易导致接听人员服务水平下降。而通过如168等自动声讯服务方式，虽然也可以获取一些信息，但是由于很多信息无法用按键输入表示，因而许多具体的应用不是难以实现，就是在实现时由于多级菜单过于繁琐使用户感到不便。而繁多的声讯台号码也让使用者在急需服务时，往往一时找不到所需的号码。
由于以上原因，人们越来越希望可以通过移动电话等通信终端设备来实现快速便捷的交流，即通过移动电话等通信终端设备接入网络并操纵远程的信息源以得到信息或进行电子化交易。交谈式语言是人类最自然的交流方式，通过语音进行浏览和接入互联网一直是人类的追求目标。目前，采用拨号接入网络的过程通常需耗时数十秒，而通过语音接入所需的时间只有短短几秒，因而通过语音界面，无疑将大大提高接入速度。另外，这种语音技术将令使用者无论在何时、何地，都可以利用手中的通信终端设备轻松接入网络，得到所需信息或购买商品及服务。更重要的是，这种方式将大大提高商业自动化程度，降低企业的运营成本，改善服务质量，使商务活动更加便捷。
语音门户(voice portal)的出现，满足了人们这些需要，为互联网诠释出全新的涵义。语音门户是指基于互联网平台，应用语音识别、合成和转换技术，为固定电话和移动电话用户提供用语音访问互联网并获取网上信息的门户，这也是全球互联网发展的一个最新趋势。语音门户融合了语音、CTI、Web、电信、计算机及网络等技术，构筑出了新一代的语音上网平台，将使更多的用户能够通过各类通信终端快速接入互联网，为企业带来新的业务增长点。 从技术的角度看，近几年来，随着自动语音识别(ASR)、文本转语音(TTS)、口语对话等人机交互技术、信息处理技术的发展，以及像语音浏览器、嵌入式语音浏览器等Voice Web技术的成熟，再加上移动用户终端种类与功能的快速增加，使基于语音的互联网门户——“语音门户”在通信终端中的应用有了可靠保证。
4.2 分布式语音处理
4.2.1 分布式语音识别
在智能通信终端中，语音识别的首要目标是使我们所有人不用敲击或远离键盘即可轻松访问大部分计算机服务和通信系统。分布语音识别(DSR)技术采用客户机/服务器方法，整个处理过程分布于终端(如手机)和网络的两端。终端执行语音特征参数提取任务，是语音识别系统的前端。提取的特征参数通过数据信道传输至远程的后端识别器。这样，传输信道不影响识别系统性能，信道不变性的目的得以实现。
因特网上的分布式语音识别是由呼叫中心发展而来，现在正走向提供基于因特网的服务，分布式语音识别技术已经在基于包交换的 VoIP 网络进行了测试。
4.2.2 分布式语音合成
在基于网络应用特别是客户机/服务器典型模式下，终端的轻量级实现与服务端的高质量、重量级实现之间必然存在矛盾，加上信道、处理资源与用户体验等多方面的综合影响，语音合成的分布式实现把传统TTS的处理环节分解成为了标准化的实现模块：文本分析模块、语音合成模块。文本分析模块涉及词典、分词、各种语言学处理，都要占用较大的资源，因此可以放在服务器端实现，即经过处理后形成音韵序列再传送到终端上去；语音合成模块则可以放在终端上实现。由于音韵序列基本上由符号数据组成，与直接传送文本数据占用的信道带宽差不多，不影响传输性能，但却使终端摆脱了文本分析的压力，降低了成本。当然标记语言和数据传送的格式必须标准化，才能得到推广。
4.3 语音浏览器
语音浏览器(Voice Browser)相当于IE或是Netscape Navigator，不同的是它是通过语音的方式浏览VXML内容(VXML即Voice XML是基于XML国际标准的语音可扩展标识语言，它像HTML定义图形化网页界面一样定义了语音界面)，并且通过Transcoder服务器还可以直接浏览网上HTML格式的内容。它主要包括Voice XML服务器、电话语音接入服务器、TTS/ASR资源服务器、Transcoder服务器。Voice XML服务器运行Voice XML解释器与对话管理器，按照VXML页面提供的内容控制语音及电话资源，和用户完成交互。这些资源包括语音识别、语音合成、音频录音、按键音以及电话网络接口。呼叫者一般通过公众交换电话网(PSTN)与Voice XML服务器交互，也可以通过其他网如PBX或VoIP信息包与Voice XML服务器交互。Transcoder服务器主要负责将Internet上其他标记语言内容转换为VXML页面内容，使得用户通过电话访问普通Web站点得以实现。语音浏览器(Voice Browser)的概念即是希望使普通电话作为浏览器终端，通过自然语言交互的方式取得相关的定制信息服务或Internet上发布的Web信息内容。通过电话终端与服务器端的语音接入、ASR/TTS、VXML 服务器以及各种Transcoder，构成了相当于IE的浏览器，是实现语音上网工程的核心组成部分。
因为人们从小到大都是用语言进行交流，所以语音接口是一个非常自然的人机交互接口。现在人们使用固定电话和蜂窝电话时并没有用上Voice Browser技术。一些Voice Browser设备可能有小屏幕，像移动电话和掌上电脑那样。但是在那样小的屏幕上用键盘输入不是一件令人愉快的事情。同样在那样小的屏幕上阅读信息也不是一件轻松的事情。这时Voice Browser就体现出了它的优越性。
现在人们上网主要通过台式计算机和手提电脑来上网，虽然有了WAP协议，手机也可以上网浏览，但是很不方便。另外现在上网还需要计算机知识，对于发展中国家的大多数人来说，门槛过高。而应用Voice Browser可以使我们轻松地用各种设备如电话、电视等一切电子或电气设备走进互联网。在将来，Voice Browser还可以支持其他的模式和媒体，例如用笔、图像和传感器作为输入，用活动图像和激励控制作为输出。语音和笔输入可能适合我们亚洲用户，因为我们所说的语言并不是与QWERTY键盘一致的。一些Voice Browser也是便携的，这样他们可以在家、办公室、路上等任何地方使用，所以网上信息对许多听众来说是随时可得的，特别是对那些有电话或移动电话的用户更是如此。语音浏览器(Voice Browser)同时可为盲人或需要访问Web但是手和眼睛却要干其他事情的用户提供方便的实用接口，可使盲人用户获得和正常人一样的工作空间。
同时语音浏览器可以跨越各种平台，像电脑、电视、电话(包括移动电话)等，使人们可以随时随地获取所要的网上信息，并用语音表达出来。随着其中各项技术的发展、成熟和完善，这个市场将会迅速发展起来。
4.4 嵌入式语音浏览器
除了传统固定电话用户，迅速增长的移动电话用户是系统的另一大用户资源，因为，随着终端处理能力的加强，完全在终端的嵌入式语音浏览器和终端/服务端协同的分布式语音浏览器也将成为智能通信终端的一个重要组成部分。
嵌入式语音浏览器支持HTTP或者WAP等其他传输协议，支持HTML、JavaScript、扩展XML、Voice XML等标记语言，可以完成网页的浏览功能；语音嵌入式浏览器适合在非PC的嵌入式信息设备中存在，运行并完整实现通信传输协议、标记语言所规定的功能，能够根据嵌入式设备的多样性需要而方便地进行裁减和修改，并满足信息设备使用者对获取文字、图像、声音、视频等信息的需求。语音嵌入式浏览器可以广泛应用到各种非PC设备或通信终端，如电视上的机顶盒、互联网电视(iDVD、iSVCD、iVCD)、交互式数字电视、手持上网设备(移动电话、掌上电脑、个人数字助理等)、互联网电话、网络终端、网络游戏终端、电子图书阅读器、公共信息查询系统、汽车电子信息查询系统、飞机电子信息服务系统等，赋予了这些终端设备上网和丰富的信息交互功能。(续完)
作者简介
智能车载终端论文 篇4
关键词：智能公交,OPS,定位
引言
随着社会经济的发展, 交通拥挤、线路阻塞和交通事故频繁发生正越来越严重的困扰着世界上的各大城市。汽车工业发展引发的道路交通不能满足需求的种种问题越来越突出。一般来说, 解决车和路的矛盾不外乎两个办法:一是控制需求, 最直接的办法就是限制车辆的增加;二是增加供给, 也就是修路。然而有限的土地和经济制约等使得道路建设不可能达到相对满意的里程数, 从而使这两个办法都有其局限性, 不能从根本上解决交通拥挤的矛盾。为了在不扩张路网规模的前提下提高交通路网的通行能力, 近年来, 把道路、车辆等凡与交通有关的所有一切都归为一体, 通过综合运用信息通信技术、电子技术以及其他的科学技术把它们联系起来提高交通运输的效率, 并称之为智能交通系统 (Intelligent Transportation System) , 简称ITS[1]。
APTS (先进的公共交通系统, Advanced Public Transportation System) 是ITS重要的子系统, 它是将高度先进的信息化通信技术应用于传统的公共交通系统中, 使公共交通系统智能化。APTS能够使交通供给满足实时、动态的交通需求, 提高公共交通的吸引力, 准时、快速和舒适, 提供快速、便捷、经济的换乘服务, 实现调度与运营的高效、公交管理智能化等目标[2]。
1 系统总体设计框架设计
公共交通智能调度系统总体设计与实现基本框架构想是:结合ITS对公共交通智能化的逻辑结构、物理结构以及公交智能化管理系统的总体设计要求, 首先确定公共交通智能化管理系统与信息流程, 再结合公交车辆的调度体制, 确定定位方式、通信系统、计算机网络系统和调度系统的方案[3]。该系统能够优化公共交通运营管理模式, 将极大提高公交系统的管理水平和运营效率。
在现有交通设施的基础上, 利用智能公共交通系统总体方案, 优化公交运营管理模式, 提高运营效率, 节约能源, 降低环境污染, 形成一技术是通过全球卫星信号测定的车辆所在位置经纬度, 经分析处理后在电子地图上显示车辆位置。GPS虽然发展已久, 是比较成熟的定位技术, 但由于GPS卫星信号易被地形、地物遮挡, 导致定位精度大为降低, 甚至无法实用, 尤其在高楼林立、立交桥纵横的大城市车载终端接收到的卫星信号, 很难准确测定出车辆所在位置的经纬度, 导致电子地图上显示的车辆位置和实际情况有较大出入, 而且GPS通信费用昂贵, 因此并不适合公交系统。
针对公共交通的特点, 文献[5]提出了一种新型定位技术——OPS (Odometer Position System, 里程定位技术) 。该技术紧紧抓住公交车辆“定线行驶, 定点停靠”的特点, 只需通过车载终端采集车辆在固定线路上的行驶里程和方向就可实现车辆定位, 并且不受车辆运行环境的制约, 有效客服GPS信号易受干扰、多径效应强、使用费昂贵的弱点。
3 关键技术及原理
3.1 测量里程
OPS测量里程的原理与出租车的计程器相同, 即利用车辆转速传感器采集车轮转动原始数据。传感器与车辆转动轴相连, 每转动一周输出一个脉冲。转动轴与车轮之间有对应的比例系数, 不同车型的比值会有所不同。由于公交车辆车型有限, 可以通过测量脉冲数和里程, 计算得到各种车型转动轴和车轮间的比例系数。此后就可根据脉冲数和比例关系得到车辆行驶里程。
3.2 车辆定位
传统的电子地图是由车辆的经纬度信息来定位的, 而OPS是根据里程信息将公交线路沿线站点及站间抽样点的地理坐标映射为与起点站的距离。车辆在固定线路上行驶, 根据车辆行驶的方向和里程就可知车辆的地理坐标, 进而在电子地图上定位车辆。
3.3 车载终端原理
车载终端的存储器预存每个站点对应的里程数, 接通汽车电源并开机后, 终端处于待机状运行是系统设计中的首要考虑因素。
易于扩展性原则:随着时代的发展, 会有越来越多的功能被纳入到此系统中来, 因此, 在系统的设计时, 还应充分的考虑到今后系统的发展方向, 使其能满足今后业务的扩展。
节约成本原则:考虑到公交系统长期处于薄利甚至亏损的情况, 在系统设计的时候, 多为用户考虑, 使系统各项功能在软硬件实现方式上都能有机的结合, 保证系统合理的性能价格比, 尽量降低使用费。
另外还包括完整性原则和先进性原则。
系统功能性特性如下:
实现车载终端信息采集, 并保证终端与监控中心之间实时、可靠的信息交互;实现车辆动态监控和按不同条件进行查询车辆运营统计情况;实现车辆状态分;实现车辆自动调度;实现车辆运营情况分析统计和报表自动打印;班次和里程, 车辆运营情况和告警信息统计以及实现公司各部门的不同管理权限。
小结:这里对智能公交管理系统的框架作了总体介绍, 对一种新型定位方式———OPS (里程定位) , 简要介绍了其关键技术, 并对系统的设计原则和功能性特征作了总体说明。
参考文献
[1]王笑京.我国智能交通的发展现状与未来[J].中国计算机用户, 2002, 3.
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[4]Intelligent Transportation Systems Benefits:1999Update Mitretek System Inc.May, 1999.
智能车载终端论文 篇5
vivo品牌卖点：（1）核心卖点：VIVO品牌、时尚外观（时尚、炫彩、精致、潮流）、便捷的易用性、完美音质；（2）附加卖点：安卓系统的开放性、软件应用、互联网应用（针对顾客侧重讲）。（3）讲解顺序：针对追求智能及科技感的年轻顾客群（学生、年轻人、白领），强调的顺序是时尚品牌、外观、易用性、音质、安卓系统的开放性、软件应用、互联网应用。针对追求品牌档次的商务男性及跟风的中年女性顾客群讲解顺序为：品牌、外观、易用性操作、生活软件应用等。（注意结合FABE特优利证法进行讲解）（4）主要目标顾客：我们的目标顾客：追求时尚、潮流、个性的年轻顾客为主，追求品牌档次的中年顾客为辅。VIVO的主要优势在于更时尚、潮流、个性的品牌形象及音质专业性。
讲解方案及话术
一、Vivo介绍
先生/小姐：欢迎体验最薄最炫的VIVO智能机！
vivo是我们步步高旗下国际注册的专业智能机品牌，定位为都市年轻人高科技智能手机产品。
vivo专为热爱生活，追求真我，渴望认同的群体打造，拥有精致、个性、潮流的外观；专业级的音质享受；令人惊喜、充满乐趣、易用的用户体验；以及超越期望的、创新的、主流应用的优化和整合的智能手机，帮助您实现更好的自己。
VIVO智能机UI设计融入了苹果的设计风格，时尚、炫目；它采用最新的安卓2.3操作系统，支持多任务后台运行，所有软件都可以免费使用；界面设计融合了苹果最经典的易用体验，操作起来更加方便快捷。
二、外观介绍
VIVO智能机采用了超薄的设计，机身非常的薄：（S1厚度仅9.9毫米，Y1仅10毫米），比市面上一般手机更加轻薄时尚，握感绝佳。机身的透明注塑PC材质（金属材质），使手机的质感更加，也更耐用。酷炫的色彩，体现潮流与时尚！
S1正面的纯平镜面设计，配合上四周一体成型工艺的金属材质，使手机更显档次，凸显您的气质。后盖的PC材质通过珠光打磨工艺，光泽度更好，手感更佳。搭配时尚可爱的粉色（经典沉稳的灰色），让手机更具个性。
三、便捷的操作易用性
1、HUB&store系统
细心的您，在滑动屏幕的时候肯定就已经发现在桌面上有很多的“汇”，知道这些汇是什么吗？ 这些汇是我们vivo智能专门为消费者开发的一个应用软件系统HUB&store，它整合了多方资源，将下载、使用、归类集合为一站式服务，让您的使用更加方便快捷。
第一，HUB&store里面推荐的都是现在下载率最高的热门应用，并且随时可以更新，保证您在智能机应用软件的使用上一直走在潮流的前端，和朋友们分享更多的快乐。
您看，我们这个游戏汇里面，都是一些评价很高很好玩的游戏，并且能和您的手机完美匹配，不会出现不适配的问题，使您轻松玩转各种热门游戏。
第二，HUB&store里面应用分类明确，可一键下载安装，更加方便快捷。
第三，在它桌面上就有很明确分类管理标识，节约您查找应用软件的时间，使用起来非常方便。
2、自由无界的桌面设计
市面上一般手机的桌面只有5个或者7个桌面，而我们VIVO因为采用了自由无界桌面设计，所以它可以根据您的使用习惯来自定义桌面的数量，随心所欲的摆放您的桌面图标和小插件。
举个例子：如果您想把一些同类型的程序归类在一起方便查找管理的话，我们VIVO可以轻松地实现这一点。您看，您可以把两个程序图标拖到一起，这样就自动生成了一个文件夹，您还可以把更多的程序图标放在这个文件夹里面，是不是很方便呢？
3、便捷的软件卸载
智能手机还有一个乐趣就是能自己安装丰富的软件，但是软件太多或者不用的时候呢，就需要卸载。一般的安卓手机卸载软件程序非常地繁琐，有时候还会漏掉一些要卸载的程序。
我们的VIVO因为有了自由无界桌面设计，卸载程序非常方便，更省去了您过多的烦恼。
四、完美音质介绍
1、终端操作步骤
当顾客走到柜台时，我们要拿出耳机为顾客带上，然后打开音乐播放器，播放《船歌》，并为顾客讲解《船歌》。话术：您听，流水声中夹杂着鸟鸣声，非常的空灵清澈。是不是让您有一种早晨站在河边的感觉呢？ 水声之后，我们从自然场景切换到了人文场景，低沉厚重的鼓声配合昂扬清远的笛音一同响起，但是您会明显的发现，鼓声浑厚并且很贴近您，您的身体都随之震颤，而笛声让您感觉在很远的地方，想抓但是有不知道在什么地方，这就是声音的层次感，高中低音即在一起又很分明。是不是让您有一种身临其境的感觉呢？
2、完美音质的支撑点： a、SRS音效处理技术
话术：SRS音效处理技术能够根据您个人喜好采用不同的音质呈现模式，如爵士、摇滚或者嘻哈。同时SRS是从三维立体声场提取了最好的音乐表现效果，现场感非常强，让您用耳朵看现场演唱会。
b、BBE音质还原技术
话术：BBE音质还原技术是目前行业内音质还原效果最好、最专业的一项技术，它从源头上对音质进行还原，从而使被压缩的音质呈现出原汁原味，最真实的展现被压缩的音质。一般MP3的频段为14-20k，CD的频段为22k，而MP3经过BBE音质还原，能达到24K的频段，高于CD的频段。让聆听音乐的人能够感受声音中最细腻的感情和细节，体验音乐带来的丰富联想。
c、VRS音频处理技术（vivo独有，国家专利）话术：VRS音频处理技术是vivo团队独立研发的，解决安卓手机不能采样48kHz及以上频率音乐问题的国家专利技术。采用了VRS技术的vivo智能手机，能完美的播放48k频率即高保真的音乐，而一般智能手机只能将音乐频率损失之后才能播放。使用vivo智能机手机，你才能真正听到效果最好的高保真音乐，带来最完美的享受。
d、Max-V音量增强技术
话术：Max-V是将手机的音量最大幅度的提升，比普通手机的音量会大50%左右，但是它同时确保了扬声器不会损害音质和出现破音杂音。
e、APE和FLAC双无损压缩格式播放
话术：MP3和wma这些格式都是有损压缩格式，就是说歌曲在压缩的时候会有较大的损失。APE和FLAC是一种无损压缩的音乐格式，就是歌曲在压缩时基本没有损失，比MP3格式更原汁原味。
五、超强电源系统
现在在市面上一般的安卓智能机在待机时间上都是一个很大的问题，而我们的VIVO从三大方面去解决了这个问题。
第一，我们采用的是进口电芯的电池，寿命长，安全耐用。第二，VIVO的屏幕亮度可以随外界光线而调节，这样既护眼又省电。第三，VIVO采用安卓2.3的操作系统，有更强的电源管理能力。结合这三大方面的优势，相信VIVO的待机时间将不会成为您的困惑。
六、品质
1、屏幕品质：材质更坚固耐用，显示效果的最好，画面非常逼真，视频流畅度高；比一般屏幕可视角度更广，并且在阳光下依然可以清晰可见。比一般手机的屏幕要更省电，待机时将更长；
2、外观品质：采用透明注塑的PC材质和全光喷油工艺，手感细腻舒适，耐磨耐脏，使用再久都恒久如新。高级名车烤漆：耐磨耐刮，不易氧化不易掉漆。
S1采用一体成型工艺的金属材质，使手机更显档次，凸显您的气质。后盖的PC材质通过珠光打磨工艺，光泽度更好，手感更佳。
3、售后服务：VIVO智能手机在全国有340多家专业客服中心，实行的是质量问题七天包退、30天包换、一年包修、终生服务的售后服务政策，让您有保障。您可以在手机 “浏览器”查到我们全国每个省、市的客服中心的地址和电话（示范）。同时VIVO人性化的电子保卡功能,就算保卡遗失也可以凭此功能享受正常的售后服务！
七、其它附加卖点（促进成交，根据顾客需求介绍）
1、短信加密：
2、节省流量的安全助手：
3、wifi无线升级功能
4、多款主题任您下载
5、GPS导航，6、美食大众点评软件；
7、互联网应用：微博、微信，QQ、飞信、在线音乐软件、个人热点
广西省VIVO步步高手机终端营销部
车载系统智能之路不好走 篇6
苹果、谷歌等互联网企业的进攻
2014年3月，苹果发布了车载系统CarPlay。我们可以把CarPlay理解成精简版的iOS系统，消费者可以通过车载系统操作手机上的电话、短信、地图、音乐等应用。启用CarPlay之后，消费者可以使用iPhone上的智能语音助手Siri，通过自然对话朗读回复短信、接听电话、自动导航等。这套系统能减少驾驶者操作车载屏幕的次数，大大提高驾驶安全性。
谷歌在2014年1月成立了开放汽车联盟，主打产品Automotive Link车载系统。该系统是基于Android的开放性系统，把汽车变成一台大型的移动手机。OAA可以安装第三方应用，互联网企业也可以针对性地开发车载应用，比如车载地图、车载电话、车载视频等。
福特、宝马等传统车企的防守
互联网企业不仅着眼于前装市场，也重视后装市场。这意味着如果传统车企不能在车载系统上体现强劲的竞争力，消费者更愿意选择后装市场上的互联网企业产品，如此一来汽车企业将完全丧失汽车中控控制权。
基于此，宝马提出了“Connected Drive”互联驾驶概念，这一定程度上代表了传统汽车企业的想法。互联驾驶包括基于网络功能的服务层面以及驾驶辅助层面，为移动互联网接入车内提供了更大的想象空间，宝马将互联驾驶分为三个方面：
1、语音功能：信息咨询服务台、一键救援、维修保养提醒、远程帮助等
2、网路功能：云同步、云推送、云更新，实时路况、资讯更新等
3、互联功能：手机连接、蓝牙、WIFI、音乐等
以宝马为代表的传统车企覆盖面更加广泛，也十分注重手机互联等移动互联网的应用。传统的车载系统无法自主安装APP，全新系统则更加人性化，不仅可以自主安装，还可以根据自身喜好选择APP。
车载导航的痛点是地图，传统车载系统常存在地图不全面、更新速度慢的问题，这也让越来越多人逐渐放弃传统车机，改投智能移动设备。
未来车载系统会充分利用4G网络，不断同步实时路况，如果某些地点无法进入车辆，用户可以直接将车载系统上的导航同步到手机上，这样用户只需拿着手机即可完成最后的导航。
实体按键逐渐取消
一旦语音解决了准确率和速度方面的问题，语音操作或将成为主流。由此，车内实体按钮将逐渐边缘化。
按钮和旋钮是非智能时代的必然产物，是实现盲操作较为有效的方法。如果推翻传统设计，将所有实体按钮设计成触屏，操作完全通过语音完成，这就可以彻底达到盲操作目的。仪表盘用液晶显示屏代替，前风挡成为大型抬头显示，驾驶者无须低头都可以轻松读取相应信息，更有利于安全驾驶。
移动设备越来越重要
既然移动设备如此精准、智能、实时，汽车企业何必再坚持封闭系统呢？越来越多的汽车制造商开始意识到这个问题，逐渐形成了一个共识：车载系统只是一个映射平台，可以无缝接入各种移动设备。通过移动设备不仅可以提供各种APP还可以控制车内电话、空调、音量等。
智能车载终端论文 篇7
1 系统硬件设计
针对危险品运输行业的特殊需求,该车载终端系统采用基于32位Cortex-M3处理器的硬件解决方案,集成了GPS模块、Zigbee模块、GPRS模块、LCD和加速度传感器等,硬件结构框图如图1所示。
ST公司的CM3处理器具有高性能且极低的中断延迟,适用于对实时性要求高的场合;它包含丰富的外设资源,可以集成多个外部模块[1,2,3]。为了兼顾屏幕触摸的反应速度和主处理器的负担,采用ST公司的STMPE811触摸屏控制芯片作为辅助解决方案。它同时具有扩展ARM处理器IO口的功能,能够自主控制[4],最大限度降低应用对主处理器的要求。在本系统中,使用该芯片处理用户触屏事件和加速度传感器输出的中断。当有效事件发生时,将触发ARM处理器的外部IO口中断,软件读取芯片寄存器内的数据,判断中断来源,并做不同处理。
系统能够依据指令或定时采集时间、经纬度、车厢温度、加速度等实时数据,并通过移动无线通信网络发送到控制中心。同时,终端能够根据自身在车内的安装角度,自适应地设定加速度传感器的碰撞和侧翻监测阈值:当加速度值高于此阈值时,自动向控制中心发出报警信号。此外,驾驶人员还可通过人机界面获取当前各车况信息,或向控制中心发出主动报警信号。
2 系统软件设计
软件设计是嵌入式系统的重要组成部分,配合硬件实现系统各项功能并保证其稳定运行。软件开发和调试环境为RealView MDK-ARM,使用仿真器JLINK,此外为保证系统的稳定性和可靠性,采用UML建模工具对系统的时序和各种状态变化做了详细设计。
软件调用驱动层的接口,在应用层实现对芯片和外设的操作。本系统中功能和模块较多,需要分别加以区分处理。应用层分为主程序和中断服务程序两大分支,执行不同优先级的事件,如图2所示。以下分别阐述驱动层和应用层的设计和实现方法。
2.1 I2C总线驱动设计
本系统需要使用芯片内部资源和各外设的驱动,其中,在I2C总线驱动的基础上实现了重要外设的驱动,如加速度传感器和触摸屏控制/IO扩展芯片。现说明I2C总线驱动的设计方法。
在设置I2C总线对应的GPIO口的时钟和源漏输出方式后,需要对I2C总线的寄存器进行配置。在STM32中,可访问的4G存储器空间被分为8块,每块512M。其中第三块从地址0x40000000至0x5FFFFFFF,为各外设寄存器所在位置[2]。软件通过读写第三块存储空间完成对I2C寄存器的操作。
从STM32 RCC寄存器中读出I2C所在的AHB1总线的时钟频率(fPCLK1),将之作为I2C的外部时钟频率,写入I2C总线的CR2寄存器中。将CR1寄存器的PE位置0后,计算时钟控制分频系数(CCR),并写入相应寄存器中。STM32支持的I2C传输速度(fCLK)分为标准(100kHz)和快速(400kHz)两种[3],本终端采用标准速度,于是可计算出此种情况下的分频系数,并将其写入I2C的CCR寄存器中。而最大上升时间(TRISE)可通过允许的最大SCL上升时间除以TPCLK1所得商值加1得到。在I2C总线标准[5]中,规定了允许的最大上升时间,标准模式下为1000ns。由此可以得出TRISE寄存器需要写入的数值。
在I2C总线寄存器配置的最后,需要将CR1寄存器的PE位置1,使能总线上的外设,并设置应答与否等。至此I2C初始化完毕,可以进行STM32和I2C总线上外设的通信。I2C总线发送和接收数据的驱动同样通过对寄存器相应位的读写完成,此处不再赘述。
2.2 加速度传感器阈值设定
危险品运输车辆在进入弯道行驶或高速移线时,整车质心位置发生变化,易发生侧翻或碰撞,危险货物极有可能泄露、燃烧及爆炸,造成一系列严重后果。因此需要对车辆的上述两种事故进行及时检测和报警。本终端在加速度传感器上设定两个阈值,分别检测车辆是否发生碰撞或侧翻。当加速度高于其中任一阈值时,处理器将向控制中心发出报警信号。
三轴加速度传感器LIS302DL通过I2C总线与STM32通信,接收配置信息或向其输出加速度数值[6]。对加速度传感器芯片进行设置和数据读取可采用以下方式:当LIS302DL芯片管脚SDO接地时,该外设地址SAD为0011100b。软件调用I2C总线驱动程序,发送地址数据SAD+W(1)/R(0)后,再发送寄存器的地址并等待回复。
设置产生报警中断的加速度阈值前,应首先判定车载终端的安装角度。任一时刻,可以通过三轴加速度传感器来计算二维倾角。在如图3所示的坐标轴下,XYZ为原始坐标,Z轴与地面垂直,XY为水平面,Y轴指向车辆前进方向。当终端安装到车辆上后,加速度传感器的坐标轴会在原始坐标系基础上有一定程度的旋转。X1Y1表示XY平面绕Z轴的旋转,角度为α;X2Z2表示XZ平面绕Y轴的旋转,角度为β;Y3Z3表示YZ平面绕X轴的旋转,角度为γ。经三次旋转后的虚线坐标轴X2Y3Z3可以表示空间角度方向的任意状态。静止时刻读取加速度传感器三个方向的加速度值分别为AXS,AYS和AZS,可计算得b=arctan(AXS/AZS),g=-arctan(AYS/AZS)[7]。在车辆启动时将产生前进方向的加速度,加速度传感器读数分别为AXM,AYM和AZM。X轴和Y轴加速度在水平方向的分量分别为A′XM=AXMcosb,A′YM=AYMcosg,可得a=arctan(A′XM/A′YM。
以车辆前进方向加速度值2g作为碰撞标志[8],若α小于45度,表示Y轴更靠近车辆前进方向,因此在加速度传感器Y轴上设定阈值;若α大于45度,则在X轴上设定阈值。设定阈值为车辆前进方向的2g加速度在该轴上的分量与静止时该轴分量之和,得出加速度碰撞阈值设定公式
本设计中以侧面方向加速度值为g且垂直于车辆前进方向加速度值为0作为车辆的侧翻标志[9]。将Z轴加速度值为零作为产生侧翻中断的阈值,以Y轴更靠近车辆前进方向为例,进入中断后读取X方向加速度值,若为AX=□gcosa,就可判断产生了侧翻。
由于在硬件中设计了备份区域的电池供电,在本终端的软件程序中,只需要在终端安装到车辆上后计算一次角度自适应阈值,之后系统在启动阶段就能从备份区域中读取计算好的数值,初始化加速度传感器的中断控制系统。因而使用本方法不影响系统启动速度。
2.3 GPRS命令控制
在应用层,系统向GPRS所连接的串口发送AT命令,并接收来自GPRS的反馈信息[10],以完成GPRS各项功能。AT命令及反馈归纳为以下三种形式,第一种,发送AT命令后马上得到执行结果,定义为同步方式;第二种,发送AT命令后,先后得到两次结果,分别定义为同步和异步;第三种可视为两次同步过程。采用状态机的方法控制处理过程,能够穷尽所有异常情况,使系统迅速恢复正常状态。故设置处理状态为空闲(IDLE),发送命令(CMD_SENT),收到回显(REPT_CMD),收到同步结果(SYNC_RESP),收到异步结果(ASYN_RESP),及从远程控制中心接收到数据(RECV_DATA)。设计GPRS数据处理状态图如图4所示,框内为状态,横线上为触发状态转移的事件。“收到字符串”事件的启动以串口收到行结束符’\n’为标志。
对每个事件编写独立的函数,规定所有状态在该事件发生时的变化。控制状态转移的代码采用switch-case的语句格式判断当前状态,保证了系统始终运行在可控范围内。对于接收到的GPS模块的数据也采用类似的方法进行分析和解析,本文不再赘述。
3 终端功能测试
3.1 终端运行效果
车载终端原理样机运行效果如图5所示。液晶显示屏右侧为用户选项,左侧为显示区域。
从GPS模块接收到时间作为系统计时初值后,将当前时间按秒刷新显示在右上角。若用户选择读取经纬度,则显示当前GPS信号强度及经纬度数据;若选择读取温度,则显示Zigbee模块采集的车厢内各处温度数据;以上两类数据五秒后清空。若选择手动报警,可启动GPRS模块连接控制中心,按照通信协议发出报警信号;若选择待机,系统将进入省电模式。终端其他功能,如实时定位监控、数据上传、自动报警等,在后台同步完成。
3.2 侧翻自动报警验证
使用模型小车搭建侧翻实验平台,模拟危险品运输车辆发生侧翻时的场景。小车上固定车载终端,从斜坡上某一固定位置以相同的初速度向下行驶,进入平地上的弯道发生侧翻,验证终端是否能够向控制中心发出自动报警信号,并与小车从弯道启动不发生侧翻的情况对比。当加速度传感器Y轴与车辆前进方向夹角分别为0、30、90、180和270度时进行验证,结果如表1所示。可以看出车载终端正确判断了车身侧翻状态。在30度时,控制中心的服务器测试程序收到自动报警信息如图6所示。
前两条为正常状态下控制中心(服务器端)接收到的定位数据,第三条为车辆发生侧翻时的自动报警信息,用箭头所指处单独的一位“1”表示。信息的其余位为软硬件版本号、位置区域码、小区码、方向角度、经纬度等。实验证明车载终端正确实现了遇险判断和自动报警功能。
4 结束语
本文介绍了一种基于STM32处理器的危险品运输物流车载终端的软硬件设计。在有效集成了多种传感器和模块的同时,使用软件工程的设计方法实现高效稳定的系统运作,有很强的可扩展性和可维护性。系统采集定位和温度数据,便于驾驶员和控制中心掌握当前车辆和货物情况;通过GPRS模块在车载终端和控制中心间收发数据,能够实时监控并调度指挥物流车辆;建立了友好的人机交互界面,易于操作;设定自适应阈值实现自动报警功能,增强对危险品运输车辆的安全保障。本系统有很大实用性和借鉴意义,也是危险品运输物流车载终端的发展方向。
参考文献
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[9]黄昊.基于GPS的车载信息系统终端的研究与开发[D].北京:首都师范大学,2006
智能车载终端论文 篇8
随着我国交通事业的飞速发展, 车辆日益增多, 交通运输的压力逐渐加剧。为了更好的解决交通问题, 使得车载监控终端的研发变得十分重要。因运而生的GPS车载智能终端融合了GPS全球卫星定位技术、GPRS无线通信技术以及网络地理信息处理技术, 不仅能实时接收GPS定位信息, 进行车辆的实时定位, 而且能够与监控中心进行实时信息传递, 实现监控中心对车辆状态、车辆运行状况和道路状况等进行实时监视和调度。此外该终端还有防盗报警功能。
2 GPS车载智能终端的硬件设计
2.1 整体硬件组成
该智能终端主要由MSP430F149单片机、GPS模块、GPRS模块、电源模块、数据存储模块、LCD显示模块以及报警设备7部分组成。GPS车载智能终端的硬件原理图如图1所示。
终端的功能简述如下: (1) 准确定位车辆的位置, 纬度, 经度, 时间等信息。 (2) 能够传送实时数据, 与监控中心进行通讯。 (3) 当遇到紧急情况能够自动报警 (如事故或盗窃) 。 (4) 能够存储车辆定位信息, 并显示定位信息。 (5) GPRS模块支持TCP/IP通信协议, 能传送语音, 数据, 图象等信息。
2.2 智能终端硬件电路
2.2.1 MSP430F149单片机外围电路
MSP430单片机是一个具有强大的处理能力的16位单片机, 它采用了RISC精简指令集结构, 同时具有大量的寄存器;丰富的寻址方式、简洁的27条内核指令以及大量的模拟指令;有较高的处理速度, 在8MHZ的高速晶振驱动下指令周期为125ns。以上这些特点都保证了采用MSP430单片机能够编制出更加高效的源程序[1]。
单片机电路作为整个系统的核心控制部分, 主要是完成与TC35无线通信模块和GPS25LP-LVC模块的通信。由于MSP430F149单片机具有双串口通信的优势, 因此可以采用MSP430F149的串口0与GPS25LP-LVC进行通信, 串口1与TC35模块进行通信。由于它们都是CMOS/TTL电平, 故无须电平转换。具体连接电路如图2所示。设计中, 为减小电源的输入对单片机工作的影响, 因此选择在64脚的管脚增加了0.1μF的小电容来实现滤波, 以减小输入端受到的干扰。
2.2.2 GPRS模块硬件电路
对于GPRS模块部分, 本终端选用TC35模块来进行无线通信。TC35是西门子公司推出的无线通信GPRS模块, 其工作电压为3.3-5.5V, 有900MHz和1800MHz两个工作频段可供选择, 其功耗分别为2W (900M) 和1W (1800M) 。TC35通信模块可通过ZIF连接器来与单片机及其他外围设备相连, 用以实现电源连接、指令、数据及控制信号的双向传输[2]。模块的第32引脚SYNC用来指示GPRS模块的工作状态, 本终端中用一个LED指示灯来指示其工作状态。
2.2.3 GPS模块硬件电路
对于GPS模块, 本终端选用GPS25LP-LVC接收机来实现车辆定位功能。该接收机采用+5V电源供电, 内置保护电池, 可自动输出NMEA0183语句, 用户可选择波特率1200/2400/4800/9600bps;同时支持RTCM差分输入。此接收机只需通过一个12针的引脚和系统相连。
2.2.4 电源模块硬件电路
由于本终端的电源部分来自于车辆电瓶, 要求输入电压为12V左右, 但输出电压却有3种:TC35模块需要供电电压3.5V;MSP430F149需要供电电压3.3V;其他器件需要5V供电电压。各模块主要消耗电流情况:GPS25LP-LVC输入电流为140m A, TC35空闲时输入电流很小, 但当有数据传输时峰值电流可达2A;其他电路功耗较小, 大概为几十毫安。本终端采用LM2576芯片先将12V的电源电压降压为5V, 再由这5V的电压作为输入分别为3.5V和3.3V供电, 这样大大降低了功耗。
3 总结
本设计中GPS车载智能终端能够实现车辆的实时定位, 与远端监控中心的无线通信, 显示车辆定位信息以及防盗报警功能。但是, 在终端在利用GPRS无线通信模块收发短信息方面的功能还有所欠缺, 今后的研究应着重于信息安全和功能扩展方面。
摘要：本文主要介绍了基于MSP430单片机的GPS车载智能终端的系统构成、硬件电路以及软件流程设计等部分。终端融合了GPS定位技术和GPRS无线通信技术, 通过对MSP430单片机进行软件编程, 利用串口通信功能, 实现了车辆的实时定位, 与远端监控中心的无线通信, 显示车辆定位信息以及防盗报警功能。由于选取了MSP430单片机, 使得终端具有体积小、低功耗、低成本、使用方便等优点。
关键词：全球定位系统,车载终端,无线通信
参考文献
智能车载终端论文 篇9
随着智能变电站的大规模建设，合并单元、智能终端等二次设备得到了大量应用。智能站合并单元是用以对来自二次转换器的电流/电压数据进行时间相关组合的物理单元。合并单元接收电压/电流互感器的信号，并将采集到的信号处理后上传到间隔层。智能终端是一种智能组件，负责采集与断路器、隔离开关、地刀相关开入信号，并负责控制断路器、隔离开关、地刀的操作。通过智能终端实现一个间隔内相关一次设备的就地数字化[1]。
智能变电站中保护交流采样通过合并单元实现，保护跳闸通过智能终端实现。由于合并单元、智能终端等智能电子设备问题造成的智能站保护误动事故影响恶劣[2,3,4]。合并单元和智能终端等智能二次设备的质量直接关系到继电保护等二次系统的可靠运行，对于采用不合格合并单元、智能终端产品的智能站，均需要进行整改更换为经权威检测部门检测合格的型号[5,6]。合并单元、智能终端是智能变电站的关键设备，此项整改工作直接关系到智能变电站的安全稳定运行。
本文结合西北某750 k V智能变电站线路间隔合并单元、智能终端整改更换工作，分析智能变电站合并单元、智能终端改造技术方案、安全措施和整改升级方法，并通过现场试验的方法来验证合并单元、智能终端等智能设备功能，检验整改的成效。
1 整改内容
1.1 线路间隔改造概况
西北某750 k V智能变电站建设规模:1台主变压器，750 k V出线6回，3台线路固定并联电抗器，2台线路可控并联电抗器，750 k V系统为一个半断路器接线方式。变电站750 k V部分接线图如图1所示。全站750 k V二次系统采用三层两网的典型标准化设计。750 k V电流/电压采用常规互感器经过模拟式合并单元转换为数字量输出，合并单元、智能终端按断路器双重化配置，线路配置双重化电压合并单元。
本次针对SY线线路间隔相关合并单元、智能终端进行升级改造。包括7530双套合并单元、智能终端，7532双套合并单元、智能终端，SY线电压合并单元A、B套以及高抗合并单元。以上使用的合并单元、智能终端设备均为未经检测合格的产品型号。
1.2 合并单元、智能终端整改内容
合并单元、智能终端整改工作涉及插件更换、外部端子变化、ICD(IED capability description)文件变化、虚端子变化和兼容性升级等内容。具体整改内容如表1、表2所示。
1.3 整改停电范围及设备
合并单元、智能终端整改工作除了进行二次装置的整改外，还需要对整改完的装置进行性能测试。整改工作停电范围需要合理考虑。通过对合并单元、智能终端改造技术方案的比较，确定采用单间隔全部停电的方式进行。
SY线线路间隔整改的一次设备停电范围为:SY线、7530断路器、7532断路器和线路高抗。涉及的二次设备包括:SY线线路保护双套、7530断路器保护双套、7532断路器保护双套、7530智能终端双套、7532智能终端双套、7530合并单元双套、7532合并单元双套、线路电压合并单元双套、线路可控高抗保护双套、线路可控高抗非电量保护、线路可控高抗智能终端、线路可控高抗网侧合并单元双套、线路可控高抗控侧合并单元双套等。
2 改造安全措施
合并单元、智能终端改造前，必须充分考虑存在的安全隐患，执行相关智能二次设备安全隔离措施[7]。不同于常规变电站明显断开点的安全隔离措施方法，智能变电站需要研究根据虚端子连接关系的改造安全措施[8,9]。
继电保护和安全自动装置的安全隔离措施一般可采用投入检修压板，退出装置软压板、出口硬压板以及断开装置间的连接光纤等方式实现。应该充分考虑采样隔离、跳合闸(包括远跳)、启失灵等与运行设备相关的联系，并保证安全措施不影响运行设备的正常运行[10]。根据虚端子连接情况，考虑变电站一个半断路器接线方式，需要对相邻线路、断路器测控、母线保护、稳控以及失步解列等装置采取必要安全措施。
以7532合并单元、智能终端A套为例介绍整改过程的安全措施。图2、图3所示给出了利用SCD(substation configuration description)配置文件解析工具得到的虚端子连接示意图。
合并单元的安全措施主要为隔离SV(sampled value)采样链路。具体措施为退出与7532合并单元关联的线路保护、断路器保护、Ⅱ母保护、失步解列、稳控等智能电子设备的SV接收软压板。
智能终端通过投退相应的GOOSE(generic object oriented substation event)软压板，可以实现相应回路的隔离功能。智能终端接收相关联设备GOOSE信息的链路，退出关联设备的GOOSE输出软压板。对于智能终端发布GOOSE信息的链路，退出关联设备对应的GOOSE输入软压板，对于未设置GOOSE输入软压板的，采取拔掉输出光纤作为隔离安全措施。另外与一次设备可靠隔离，退出智能终端与一次设备控制回路中的出口硬压板。具体措施包括退出线路保护、断路器保护测控、稳控、失步解列、母线保护、高抗保护等装置与智能终端间GOOSE跳合闸、失灵链路的输出软压板;退出线路保护、断路器保护、测控等装置与智能终端间GOOSE开关位置信号GOOSE输入软压板。
通过以上安全措施，将需要更换的二次设备完全隔离，解除了相邻保护与装置的关联，保证了更换过程的安全。
3 改造技术措施
3.1 合并单元改造
合并单元A套装置的模型文件需要变动，会导致该装置的ICD文件也发生变化，使得SCD文件里相应的虚端子连线需重新配置，相应的智能电子设备配置文件也需重新下装。将间隔合并单元置为检修，拆除间隔合并单元的光纤以及交流插件与端子排之间的硬连线，更换间隔合并单元插件并完成交流插件到端子排之间的连线。更改装置程序为检测合格版本并确认，下装新的装置配置文件并设定装置定值。由于合并单元下装新的CID(configured IED description)文件，必须通过装置联调、保护传动等工作，逐一验证装置之间的通信是否正常，各SV采样值是否正确。另外全站SCD文件更改后，需要对监控后台、网络报文分析仪等设备进行升级处理。
合并单元B套改造相对简单。将间隔合并单元置为检修，备份间隔合并单元中的配置文件。拆除间隔合并单元的光纤以及交流插件与端子排之间的硬连线。更换合并单元为检测合格的装置并完成交流插件到端子排之间的连线。检查装置程序版本确为合格的版本程序。下载原配置文件并设定装置定值。通过试验，检测SV采样和光纤链路正确性。
3.2 智能终端改造
智能终端由于ICD文件、虚端子和外部端子均不需要更换，仅需兼容性升级和更换插件，不涉及全站SCD文件的变化。投入智能终端A套装置检修硬压板，备份需更换的智能终端的配置文件，升级装置程序并设定装置定值。通过试验，检查智能终端运行正常。投入智能终端B套检修硬压板，备份需更换的智能终端的配置文件，更换智能终端的主CPU插件，升级装置程序为国网版智能终端程序并确认，下载与现场原功能一致的配置文件并设定装置定值。通过测试，检查智能终端运行正常。
4 试验验证
为保证合并单元、智能终端改造完成后各保护功能的正确，整改完成后开展相关保护的试验验证工作。
4.1 装置功能试验验证
核实合并单元所需的TPY、5P绕组与二次CT接线对应关系正确性。
依次加量于7532合并单元、7530合并单元、线路电压合并单元、线路高抗两侧合并单元，验证相关线路保护、断路器保护、高抗保护等采样显示正确性。
验证7532智能终端、7530智能终端上送保护开关位置、闭锁重合闸、压力低闭重等信号正确性，传动验证断路器保护、线路保护、高抗保护和失步解列等跳7532、7530开关回路的正确性，并核对与监控后台的遥信、遥控功能。
接入母线合并单元级联光纤，检查7532合并单元同期电压显示正确性。
4.2 相邻间隔试验验证
采用A、B套分别试验的方法，验证两套改造的合并单元、智能终端功能。申请退出A套保护相关所有运行二次设备，试验设备均投入检修压板进行验证，试验仅传动至智能终端，退出涉及传动的智能终端出口硬压板。
在7530、7532合并单元、线路电压合并单元和高抗两侧合并单元加采样，检查SD线线路保护、Ⅱ母母差保护、高抗保护、稳控、失步解列、断路器测控、故障录波、网络分析仪、行波测距、监控后台等的显示正确性，并测试合并单元采样额定延时。
验证7532、7530智能终端至Ⅱ母母线保护、SD线路保护等开关位置GOOSE链路的正确性。验证Ⅱ母母线保护、SD线路保护、断路器保护至智能终端的失灵链路的正确性。采用传动试验的方法，验证线路保护、高抗保护、失步解列、稳控等跳合闸7532、7530开关链路的正确性。
投运时检查电流极性的正确性。变电站首先通过7530断路器空充SY线路，通过充电功率验证保护差流，核查7530合并单元至所有保护的电流极性正确性。待7530断路器极性检查正确后，通过7532断路器再次空充SY线路检查7532合并单元相关保护极性的正确性。
完成A套相关设备验证核对后，按相同步骤对7530、7532、线路电压的B套合并单元、智能终端B套等装置进行采样检查、回路验证和极性验证。
5 结束语
智能变电站保护正确动作高度依赖合并单元、智能终端等二次设备的性能。未经检测合格的合并单元、智能终端，应及时列入二次设备整改计划进行改造，消除运行安全隐患。采用半接线的智能变电站合并单元、智能终端整改工作涉及范围广，牵扯设备多，需要准确评估可能存在的安全风险。
合并单元、智能终端整改工作应根据具体整改内容确定停电方式。改造安全措施需要根据智能电子设备间虚端子关联关系，采用投运GOOSE软压板、SV接收压板、检修硬压板等方式实现。合并单元、智能终端整改涉及虚端子、ICD文件变化时，需要注意SCD文件变化后带来的影响。为确保合并单元、智能终端的功能，改造完成后需要通过功能测试、回路验证、传动试验等方法来检验整改的成效。合并单元、智能终端整改及试验方法可作为智能变电站的智能电子设备改造调试及故障处理的参考。
参考文献
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智能车载终端论文 篇10
物联网技术的发展推动了智慧城市、智能交通的建设[1],嵌入式多接口智能终端的需求不断增加。准确的交通数据是分析掌握交通规律、优化交通体系的关键,如何获取实时可靠的交通数据一直是智能交通系统发展的重要问题。无线传感器网络技术所具有的优良特性[2]是智能交通系统采集信息的一种非常有效手段,作为现有有线技术的补充, 无线传感器网络的建立和维护方便,非常适合于部署在有线传输不能覆盖的路段[3],极大地降低整个交通系统部署维护成本。目前,分布式无线传感器网络技术在交通信息采集领域的研究已经引起了国内外许多企业和研究机构的高度关注[3,4],无线传感器网络在智能交通方面的应用已经成为热点研究领域。
智能交通系统发展已有十多年[5],然而,传统的智能交通信息采集系统主要采用光纤或以太网传输,致使整个交通系统部署维护成本极高,而且系统接口有限,查询监测数据不够方便。本文设计了一种智能交通环境监测系统,该系统既可以采集存储交通数据,还可以实现对交通信息实时有效的监测和分析,具有安装维护容易、查询监测灵活等优点。
1系统方案设计
多接口智能终端采用嵌入式ARM微处理器S3C6410作为系统硬件平台,采用嵌入式Linux作为操作系统软件平台。设计了以Zig Bee无线通信技术为基础的交通监测网的网关,Zig Bee无线传感器网络技术解决分散的智能采集节点集中管理以及查询维护困难问题,采集点通过Zig Bee无线网与ARM网关交换数据。智能节点对节点数据进行采集如温度、湿度和二氧化碳含量等,通过ARM网关对这些数据进行打包处理,然后通过以太网或Wi Fi无线网络向服务器发送数据,或通过手机进行交通数据的实时查询。系统总体设计如图1所示。
智能交通环境监测系统主要包括3部分:系统前端由环境监测传感器模块和Zig Bee无线收发模块构成系统数据采集模块;系统中端是ARM嵌入式网关模块;系统后端由以太网模块、Wi Fi模块及服务器系统构成。
2系统硬件设计
2.1网关硬件结构
网关硬件结构如图2所示,因ARM微处理器具有体积小、低功耗、低成本及高性能等优点[6],嵌入式网关采用广州友善之臂生产的Tiny6410开发板, 系统主控芯片采用ARM11处理器S3C6410,它是一款低功率、高性价比、高性能的用于手持、移动等终端设备的通用处理器。S3C6410具有丰富的硬件功能外设,如摄像头接口,TFT 24 bit真彩色LCD控制器,系统管理单元(电源时钟等),4通道的UART,4通道定时器,通用I/O口,32通道的DMA,I2S总线,I2C总线,USB Host,高速USB OTG,SDIO接口及内部的PLL时钟发生器,降低整个系统的成本和提升总体功能。
Zig Bee无线收发模块采用德州仪器 ( TI ) 的CC2530芯片,该芯片它结合了高性能的射频收发器和一个高性能低功耗的8051微控制器,适合用于搭建功能健全价格低廉的网络节点。CC2530在单个芯片上集成了IEEE802. 15. 4标准2. 4 GHz频段的RF无线电收发机,具有优良的无线接收灵敏度和抗干扰性[7]。
嵌入式Wi FI模块采用WM - G - MR - 09型号的SDIO接口模块,可以实现开发板数据通过SDIO口到无线网络之间的转换。SDIO具有较快的传输速率,可以有效并快速的传输数据,满足系统要求。
2.2ZigBee无线收发模块硬件设计
Zig Bee无线传感器网络系统由数个Zig Bee终端节点和一个Zig Bee中心节点(协调器)搭建而成, 是一个星形网络拓扑结构。分散的终端节点上的温湿度等传感器将采集环境温湿度信息,并由终端节点将这些信息通过Zig Bee无线芯片发送到中心节点。中心节点将收到的信息及时传送的ARM嵌入式网关。
3系统软件设计
3.1网关主程序设计
嵌入式网关程序是软件系统的核心部分,连接系统前端数据采集模块和系统后端服务器模块。本小节主要介绍网关主程序、串口通信程序及UDP通信程序设计流程图。
网关主程序主要通过串口读取系统前端采集道的数据,再通过UDP通信程序发送到服务器。首先打开串口,当成功后开始设置并初始化串口,准备读取串口数据。然后创建套接字,准备将数据发送到服务器。系统就绪后,主程序开始读取串口数据,打包缓存后发送到服务器。网关主程序流程如图3所示。客户端程序流程如图4所示。
3.2串口通信程序设计
Linux下串口驱动程序在内核角度看是以设备存在,在用户层看来是以文件存在,所以要对串口进行操作,就是直接找到相应设备文件,调用驱动提供的接口函数直接完成对串口的操作。本设计串口驱动设备位于“/dev /tty SAC2”,可以通过访问该设备来完成对串口读写操作。
串口通信程序首先打开串口,接着配置串口相关参数,然后就是对串口进行读写操作[8]。打开串口成功后,会返回一个文件标识符fd,用write函数向该标识符里写东西来发送,在接收端里用read函数将接受到的字符保存buff里并进行显示。
3.3UDP通信程序设计
首先,服务器创建一个UDP数据报类型的套接字,接着调用bind()函数,将UDP套接字绑定到指定端口。因为UDP通信无需像TCP通信那样建立连接[9],所以服务器直接通过recvfrom( ) 函数在指定的服务器端口等待接收来自客户端的UDP数据报。同样,在客户端也是先通过Socket( ) 函数创建一个数据 报套接字,绑定端口 后,客户端通 过sendto() 函数向指定的地址发送UDP数据报[10]。 服务器端对接收到的数据报进行处理后,通过sendo ()函数将结果发送到客户端。
3.4ZigBee收发模块程序设计
Zig Bee收发模块的程序是基于Z - Stack协议栈开发的,该协议栈是由TI公司发布的,可以免费下载使用。在创建协调器器和终端节点程序时,可以使用提供的Z - Stack模板,通过修改APP程序来完成所需要的功能。
3.4.1协调器的程序设计
协调器的程序设计大致流程图如5所示。协调器上电后,首先完成节点硬件和协议栈的初始化。 然后开始扫描信道,Zig Bee协调器建立网络,等待终端的节点的加入。当收到终端节点入网请求时,协调器检查地址空间是否已满,未满时则终端节点入网成功,协调器开始接收终端传来的节点数据,并发送到嵌入式网关。若地址空间已满,则终端节点入网失败,进入休眠状态[11]。
3.4.2终端节点的程序设计
终端节点的程序大致流程图如图6所示。
终端节点能够自动加入网络,节点上电完成初始化后,发送入网请求,当收到协调器入网响应时, 发出绑定请求(函数为zb_Bind Device())。当协调器节点绑定成功响应后,完成绑定操作。Zig Bee终端节点开始读取监测模块的数据,并将数据发送给协调器。
4系统测试分析
基于Zig Bee无线传感网络的智能交通环境监测系统网关主要测试系统运行正确性及系统传输数据的准确性与稳定性。在测试中,使用了2种测试软件:常用的Secure CRT超级终端和编好的PC服务器监控软件。
4.1系统前端测试
系统前端测试主要测试监测传感模块、Zig Bee收发模块及ARM网关应用程序。实验测试环境在实验室,使用Zig Bee收发模块、监测传感模块、ARM网关和Secure CRT超级终端软件。
从串口输出数据可以看到,温湿度通过对比当时温湿度测试仪的结果,采集的温湿度数据与实际温湿度基本吻合,说明监测传感模块,Zig Bee无线收发模块,及ARM网关应用程序功能正常,系统前端运行良好。
4.2系统后端测试
系统后端测试主要测试ARM网关应用程序与PC服务器软件通信能否正常,及嵌入式Wi Fi模块能否正常使用。实验测试环境在实验室,使用ZigBee收发模块、监测传感模块、SDIO - Wi Fi模块、 ARM网关和PC服务器软件。
实验结果如图7所示。
从图7可以看到,PC服务器监测软件成功显示出当时温湿度信息,说明ARM网关与PC服务器通信正常,PC监控程序可以正确显示监控数据,运行无误。图中数据前半段是通过网线传输的,后半段是通过Wi Fi模块传输的,经过对比发现,前后数据基本相同,说明嵌入式Wi Fi模块运行正常,数据传输无误。
5结束语
备受关注的丰田车载智能通信 篇11
此次是丰田首次向日本以外的国家引入车载智能通信系统。丰田计划以中国为开始，逐步扩大新型网络系统ｅ－ＣＲＢ和车载智能通信系统的导入，与顾客之间构筑起紧密、长期的信赖关系。
目前，中国的丰田经销店及雷克萨斯经销店中已经导入了ｅ－ＣＲＢ系统。该系统将顾客和经销店连接在一起，是最先进的CRM（顾客信息管理）系统。通过此次追加导入车载智能通信系统，在提高丰田及雷克萨斯车辆附加价值的同时，力图实现与顾客之间关系的进一步强化。在全球范围内，中国是第一个享受到车载智能通信系统与ｅ－ＣＲＢ系统连接服务的国家。
车载智能通信系统，将通过安装在车辆上的专门进行车载导航系统与车辆之间信息通信的DCM（数据通信模块），实现与智能通信中心以及话务员中心的联系。比如，驾驶员可以口头请求话务员进行导航仪的目的地设定，也可以在紧急情况下，请求话务员联系救援组织。车辆被盗时，话务员还可以追踪被盗车辆的位置信息，因此对于防止车辆被盗具有一定效果。
此外，作为车载智能通信系统服务核心的智能通信中心，为该服务的使用者提供了一对一的服务器，能够按照每位顾客的需求提供服务。
丰田将车载智能通信系统定位为车辆重要的功能，在作为导航系统标准功能展开的同时，今后将不断地充实其功能以及服务内容。
车载智能通信系统具有以下几个特点：
一是车辆上装载了数据通信模块DCM。与以往的通信导航、汽车信息服务相同，装载了不需要连接顾客的手机，通过一键通即可连接网络的功能；而且还拥有即使因为隧道等原因数据通信中断，也能够在几分钟内，途中自动再次连接的功能；
二是语音功能。服务器将文字信息转化为语音专用文本，并发送到终端，使顾客能够听到自然的和成音；
三是话务员服务。可以将顾客需要的信息检索告诉话务员，从而使繁琐的目的地搜索和设定，变得更加简便。无需掌握导航仪所有的操作，即可进行到目的地的导航，使顾客享受安全、快捷、舒适的驾驶乐趣；
智能小区终端管理系统 篇12
一、系统功能
1、用户管理:
用户基本信息及指纹数据的编辑功能, 可根据工作小组、部门或地理位置的不同分为不同的组别, 每个组都有相应的数据档案记录和访问级别定义。
2、权限管理:具有3级管理权限设定功能:分为超级管理员、管理员、普通用户。
3、开门逻辑管理:
主要分为两种, 一种是设定特殊需要时指纹锁常开功能;另一种是严格限制, 对开门允许进出人数进行设置。
4、实时监控:
系统管理员可通过终端实时查看每个门区人员的进出情况和状态;也可在紧急状态打开或关闭所有的门区。
5、查询功能:
系统可储存所有的进出记录、状态记录, 可按不同的查询条件查询, 配备相应考勤软件可实现考勤。
6、报警功能:在异常情况下可以实现微机报警或报警器报警。
7、网络管理功能:可以在网络上任何一个授权的节点对整个系统进行设置监控查询管理。
二、系统设计
软件系统包括:人员信息管理、通信, 出入记录统计和查询3个功能。人员信息管理部分处理所有系统使用者的信息。包括人员基本信息、指纹信息的登记、更改、删除和查询;人员门禁权限的分配 (哪些人可以开启哪些门) 。
通信部分实现计算机系统与指纹门禁控制系统之间进行的数据通信。在固定形式下, PC按照人员的不同权限把人员的指纹信息传输到指定的受控门对应的指纹控制系统, 该人员就可以通过指纹验证开启对应的门。在不固定形式下, 在指纹控制系统向PC发出验证申请时, 该模块把提出申请的人员指纹信息传输到指纹控制系统, 使该人员可以进行指纹比对。
出入记录统计查询部分对系统中所有指纹控制系统中储存的出入操作记录进行读取并统计, 按照用户的需要生成出入记录报表。可供管理员进行日志查询和打印存档等。
三、系统实现
该系统为应用层软件, 从软件的开发、维护、升级等各方面因素考虑, 系统将使用面向对象的设计思想和面向对象的程序设计方法。为此, 系统使用Microsoft Visual Studio作为开发工具。软件部分采用VC6.0实现, 开发一个带数据库的应用程序, 应用于Windows NT Server操作系统。系统设置了三级数据库权限:系统管理员、一般操作员和客户。数据库系统设计了三个数据表格:人员信息表、指纹信息表和用户指纹信息表。软件系统由系统登陆、指纹信息录入、指纹匹配、人员信息管理和用户信息管理五个模块组成。
通信部分实现计算机系统与指纹门禁控制系统之间进行的数据通信。在固定形式下, PC按照人员的不同权限把人员的指纹信息传输到指定的受控门对应的指纹控制系统, 该人员就可以通过指纹验证开启对应的门。在不固定形式下, 在指纹控制系统向PC发出验证申请时, 该模块把提出申请的人员指纹信息传输到指纹控制系统, 使该人员可以进行指纹比对。
出入记录统计查询部分对系统中所有指纹控制系统中储存的出入操作记录进行读取并统计, 按照用户的需要生成出入记录报表。
四、关键技术
串行通信接口标准经过多年使用和发展, 目前已经有几种。但都是在RS-232标准的基础上经过改进而形成的。由于通行设备厂商都生产与RS-232C制式兼容的通信设备, 因此, RS-232C制式作为一种标准, 目前已在微机通信接口中广泛采用。
网络化环境下信息的逻辑安全性环节有:传输信息的安全、存储信息的安全和访问信息的安全。传输信息的安全主要由网络操作系统及其有关传输协议保证, 采用以密码学为理论基础的各种数据加密/解密的技术和措施。数据库和它的管理系统作为信息数据的存储地和处理访问地, 应能对信息数据的安全存储和安全访问提供服务, 并具有安全防范的能力。本系统采用了身份验证、保密通信、访问控制和审计、库文加密、密码体制与密钥管理等关键技术。
门禁节点和控制层之间、控制层和管理层之间均以网络通讯的形式来相互进行数据传输, 在城域网络通讯畅通的时候, 即控制层处于联机状态的时候, 控制机将数据分别存入到本地数据库和主、从数据库中;但是如果出现网络中断的情况, 控制机将把数据仅存放到本地数据库中, 一旦网络恢复, 控制机再将这些数据向主、从数据库中存储。这样从根本上排除了数据因为网络通讯中断而导致丢失的情况。