無線應用程序開發技術探討

林志紅

【摘 要】由于具有車身長的特點，大型車輛在倒車的過程中會出現一定的盲區，繼而使倒車動作的執行較為困難。而針對大型車輛而設計出的智能輔助倒車系統則可以利用無線射頻傳輸進行倒車距離的測量和數據的傳輸，以便更好的幫助駕駛員完成倒車動作。所以，基于這種認識，本文對無線射頻傳輸在大型車輛智能輔助倒車系統的運用問題進行了分析，以便幫助有關人員更好進行該技術和該系統的了解，繼而促進智能輔助倒車系統的應用推廣。

【關鍵詞】無線射頻傳輸 大型車輛智能輔助倒車系統 運用

所謂的智能輔助倒車系統，其實就是大型車輛在泊車或倒車時使用的安全裝置。而該系統是為以半掛車為代表的大型車輛而開發的，以便幫助倒車視野差、車尾倒車盲區多的車輛完成倒車的動作。但是，目前市場上的輔助倒車系統多為有線的。而布線安裝不僅復雜，且也容易出現線路故障，繼而給輔助倒車系統的推廣帶來較多的不便。而無線射頻傳輸的運用，則使得這一問題得到了有效的改善，繼而成為了輔助倒車系統的發展趨勢。

1無線射頻傳輸的概述

所謂的無線射頻傳輸，其實就是利用無線方式進行射頻信號的傳輸。在射頻識別的過程中，射頻信號需要通過空間耦合進行目標對象的無接觸識別，并進行相關數據信息的獲取。而利用無線方式進行射頻識別，則可以進行雙向通信、批量讀取、遠程讀取的實現。所以，運用無線射頻傳輸，不僅可以進行高速運動的物探的識別，還具有防水、防磁、耐高溫和使用壽命長的特點。而由于其可以進行較大距離的讀取，所以可以算作是近距離無線傳輸的首選[1]。因此，可以在大型車輛智能輔助倒車系統中進行無線射頻傳輸的運用，以便更好的進行大型車輛駕駛盲區多的問題的解決，繼而為駕駛員的駕駛提供一定的安全保障。

2無線射頻傳輸在倒車系統中運用

2.1系統的總體設計

大型車輛智能輔助倒車系統對超聲波測距技術、射頻識別技術、紅外感應技術等多種技術進行了運用。從本質上來講，該系統的原理就是利用超聲波發射器進行信號的發射，并利用接收器進行信號遇到障礙后反彈的信號的接受。而系統的測量發射器則要進行發射和接收器發射和接收信號的時間差的測量，并由系統利用這些數據進行距離值的計算。但是，由于超聲波的傳輸將受到溫度的影響，所以還要利用溫度值進行聲速的補償，以便更精準的完成計算。因此，在進行系統總體設計時，系統主要由雷達主機和駕駛室終端組成。在工作的過程中，二者則主要利用射頻信號完成通信。從結構角度來看，位于車尾的雷達主機包含有溫度傳感器、超聲波收發模塊、MCU1、射頻模塊1、串口和電源模塊。而位于駕駛室的駕駛室終端則是駕駛員與系統的人機接口，包含顯示模塊、鍵盤模塊、語音模塊、射頻模塊2、MCU2、串口和電源模塊[2]。從功能角度來看，雷達主機需要輔助進行車尾距障礙物的距離信號的檢測，并進行環境溫度的檢測和信號的處理與傳輸。而駕駛室終端則需要進行射頻信號的接收和處理，并進行結果的顯示。

2.2在系統硬件設計中的運用

在系統硬件設計中，無線射頻傳輸的主要運用在MCU1和MCU2模塊射頻收發模塊的設計方面。所謂的射頻模塊，其實就是雷達主機與駕駛室終端進行數據收發的端口。在智能輔助倒車系統中，使用了芯片nRF905進行射頻模塊1和射頻模塊2的設計。作為一種單片射頻發射器芯片，該種芯片的工作電壓在1.9V到3.6V之間，并具有3個ISM頻道，分別為433、868、915MHz。而芯片內具有頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器和調制器等多種功能模塊，可以進行輸出功率和通信頻道的配置。此外，由于該種芯片本身的能耗較低，所以在進行功率發射時，僅能進行30mA的工作電流的輸出。而系統接收的工作電流則只有12.5mA。因此，系統的工作模式為多種低功率工作模式，而待機狀態下的工作電流僅為12.5uA，有助于系統的節能設計。而在模塊天線的配置上，智能輔助倒車系統采用的為50Ω阻抗的天線[3]。在芯片nRF905的引腳進行差分輸出時，由于輸出的阻抗與天線輸入阻抗并不相等，所以需要在引腳和天線間進行匹配網絡的設置，以便進行系統射頻信號收發性能的提高。

2.3在系統軟件設計中的運用

系統的nRF905芯片具有兩種活動模式和節點模式。在ShockBurst工作模式下，在RF以最大速率進行連接時，需要進行數字應用部分速度的降低，以便進行系統應用中的平均電流的降低。而系統收發數據包格式則為Preamble、Address、Payload和CRC。其中，Preamble為引導字節，Address為接收模塊地址，Payload為數據位，而CRC則為校驗碼。在進行射頻信號發送的過程中，射頻模塊需要進行前導碼和校驗碼的生成。而在進行數據包接收時，需要進行前導碼、地址和CRC位的驗證，并將數據傳輸至微控制器，以便系統進行數據的處理。而為了進行系統低功耗的設計，則需要在駕駛室終端沒有進行檢測指令的發出前，使nRF905進行掉電模式、StandBy模式和ShockBurst模式的切換，以便進行系統功耗的降低。而在開始檢測后，則需要將溫度、距離和有無生命體等信號通過射頻模塊1發送至射頻模塊2上，并利用MCU2進行信息的處理。最后，在駕駛室終端上電后，則可以再次使nRF905進入到掉電模式，以便進行系統耗能的降低。

4結語

在大型車輛的智能輔助倒車系統中進行無線射頻傳輸的運用，可以使駕駛室的布線麻煩得以減少。而在這種情況下，駕駛室的設備終端可以自由移動。此外，系統軟件設計中進行射頻模塊的設置，也可以使系統的功耗得到降低，并且使系統具有安裝方便、電路簡單和實用性強等優點，繼而為駕駛員的安全駕駛提供更多的保障。因此，本文對無線射頻傳輸在大型車輛智能輔助倒車系統中的運用問題進行的研究，對于促進倒車輔助系統的發展具有一定的意義。

參考文獻：

[1]呂潔印，周受欽，曹廣忠.基于無線射頻傳輸的大型車輛智能輔助倒車系統設計[J].電子設計工程，2013，17（21）：67-73.

[2]趙德芳.可視倒車系統關鍵技術研究[D].吉林大學，2011.

[3]尹繼輝，馬曉春.基于RFID技術的車輛倒車輔助系統研究[J].中國新通信，2014，20（01）：99.