車聯網多傳感器信息融合智能終端硬件系統研究

摘要：基于多模終端核心模塊的硬件平臺，開發了一款車載多媒體導航服務終端，通過藍牙和WIFI與用戶智能手機連接，為用戶提供telematics服務。此系統還支持音樂、視頻播放，移動上網、倒車后視導航等功能。

關鍵詞：車聯網，智能終端，多傳感器

1引言

車聯網作為物聯網在交通領域的應用，是智能交通系統的重要組成部分，最具備產業潛力的應用。我國雖然是汽車生產和消費大國，但是核心技術方面仍然落后于發達國家。而在車聯網技術領域，國內外的差距不是特別大，加強在這一領域的研究與應用，更容易縮小與發達國家的技術差距。

智能終端是車聯網的重要組成部分，基于核心模塊/芯片的智能終端解決方案可以使得車聯網開發人員，包括終端開發人員，更多關注于應用，而不再關心底層細節；而且，核心模塊中封裝了智能終端大多數通用功能，使得開發人員不再重復開發，從而實現資源重用，提高終端的開發效率與可靠性，降低終端的技術難度，因而是車聯網的關鍵核心技術。但目前國內外還沒有能滿足智能終端需求的模塊與芯片。文獻[1-4]對車聯網終端進行了研究開發，但是模塊沒實現通用功能的封裝。研制擁有我國自主知識產權的核心模塊與芯片，對物聯網/車聯網的健康發展至關重要，關系到我國的戰略制高點，是決定我國相關企業發展成敗的重要因素。

2終端硬件設計與研發

基于多模終端核心模塊的硬件平臺，開發了一款車載多媒體導航服務終端，通過藍牙和WIFI與用戶智能手機連接，為用戶提供telematics服務。此系統還支持音樂、視頻播放，移動上網、倒車后視導航等功能。

2.1存儲模塊

系統采用DDR2 512MB內存，并內置4MB的Nor-flash，用于存儲系統的boot啟動信息，同時內置8G的eMMC FLASH，用于地圖、系統軟件的存儲并且預留一定的空間給用戶使用。

2.2導航模塊

采用瑞士u-blox的車規級GPS（NEO-6M）模塊，多模終端核心模塊通過UART采集GPS模塊的數據。

2.3倒車視頻顯示

N制的倒車視頻信號經過bit1603后編碼為BT656的數據流，通過RGB24bit接口顯示在TFT車規屏上。

2.4Bluetooth

IVT I50E Bluetooth module是采用基于CSR的CSR57E6芯片設計的一款車規級藍牙模塊。

2.5WIFI

采用CSR6030單芯片解決方案，其提供了“并發網絡模式”，即同時支持兩個網絡的Wi-Fi連接。此外，CSR6030A11符合Wi-Fi Direct?標準，即其可以連接到其他具備Wi-Fi Certified?認證的Wi-Fi Direct?設備上，無需依靠熱點可以進行直連，滿足快速變化的車載用戶通信及娛樂系統，并且支持更為廣泛的網絡拓撲和用戶應用。

2.6音頻播放

Radio、Microphone、Bluetooth等模擬音頻經過多路音頻選通器，將選通的音頻輸入至音頻編解碼芯片WM8758，同時多模終端核心模塊輸出的I2S數字音頻流也通過音頻解碼IC進行解碼，輸出四路模擬音頻，并經由數字CLASS-D音頻功放驅動四路車載音響。

2.7外設接口

SD card：TCC8901支持高速Micro SD（TF） 卡，實現卡內多媒體文件的播放及傳輸拷貝，同時支持TF卡對整機系統升級。

USB：USB支持Device和Host可選，Host支持USB2.0 高速480Mbps，Device支持全速12Mbps。

觸摸屏：系統通過對四線電阻屏的點觸、滑動等操作實現對系統的操控。

按鍵：當按鍵被按下后，通過對按鍵的ADC電壓采樣，并經由MCU解析，發送至多模終端核心模塊，實現相應的操作。

編碼器：通過正旋、反旋編碼器，輸出相位差異的方波，多模終端核心模塊進行ADC采樣解析實現對車機的音量加減的控制

3終端硬件外部接口設計

針對研發的終端硬件對其外部接口進行了設計，外部接口包括：收音機接口、USB接口、GPS天線接口、線束接口。

3.1收音機接口

收音機接口采用ESTT-10型號。

3.2USB接口

USB接口采用Z-G2910-01000000-00型號。

3.3GPS天線接口

GPS天線接口采用GT5-1PP-HU（70），GT5-1P/S-R，GT-BK（70），GT5-2428-1.6-2.9PCF組合件。

3.4線束接口

線束接口采用36 Pin Power Connector（BL3006XZ）型號

4 結論

多功能、高性能的車聯網智能信息終端硬件系統的研制，可以極大地降低終端的技術難度、開發效率與成本，提高產品可靠性，從而極大地促進車聯網的廣泛應用。

參考文獻

[1]程剛，郭達.車聯網現狀與發展研究.國際通信，2011（17）.

[2]張立成.面向車聯網的車載智能終端研究與實現.長安大學碩士論文，2012.

[3]姜竹勝等.基于車聯網的智能車載終端研制.汽車電器，2012（10）.

[4]殷建紅.面向車聯網的車載智能終端及其實現研究.無線互聯科技，2013（8）.