汽車工業(yè)作為工業(yè)化進(jìn)程中的一個關(guān)鍵組件,在現(xiàn)階段已經(jīng)面臨著汽車數(shù)量驟增而帶來的交通阻塞、能源消耗和環(huán)境污染等社會問題。最近十年,國家對于新能源汽車的研究投入了大量資源,對混合動力以及氫燃料等進(jìn)行了探索。同樣地,對于智能交通領(lǐng)域的研究也在如火如荼的進(jìn)行中,而車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正是該領(lǐng)域的一個重要研究方向。車載終端作為車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)(Internet of Vehicles Systems,簡稱IOVS)的重要組成部分,其主要功能是采集車輛實時信息,包括車輛靜態(tài)數(shù)據(jù)和行駛數(shù)據(jù),并通過網(wǎng)絡(luò)將信息發(fā)送至后臺服務(wù)中心,服務(wù)中心對信息進(jìn)行匯總、分析后,再將情況轉(zhuǎn)發(fā)至駕駛員使其了解行車狀況,方便駕駛員及時做出行車規(guī)劃。本文主要應(yīng)用嵌入式技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和通信技術(shù),設(shè)計了一種穩(wěn)定度較高、運行效率較優(yōu)秀的車聯(lián)網(wǎng)終端系統(tǒng)。由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用雙處理器架構(gòu),既能夠滿足產(chǎn)品的高性能需求,又具備了實現(xiàn)較低功耗的條件,考慮了系統(tǒng)使用成本的合理性,也使系統(tǒng)的實時性得到了保障。論文主要研究工作如下:1.對車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行闡述,分析了車載終端的功能需求,并對終端的總體結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行設(shè)計。2.對車載終端研究過程中采用的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究,包括CAN_BUS通信技術(shù)、汽車診斷技術(shù)、TCP/IP通信技術(shù)以及μC/OS-II和Linux技術(shù)相關(guān)內(nèi)容。3.針對市場上對車載終端的需求,在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,對終端系統(tǒng)硬件電路進(jìn)行設(shè)計,對核心處理器和外圍電路相關(guān)器材進(jìn)行選擇,本文在以富士通Mb91f526芯片(MCU)及飛思卡爾i.MX6UL芯片(CPU)作為雙主控模塊的架構(gòu)的基礎(chǔ)上,同時采用華為4G通訊模塊作為數(shù)據(jù)傳輸媒介,進(jìn)行硬件的設(shè)計與實現(xiàn),在硬件設(shè)計過程中要求高度集成化,使之足夠輕便,便于安裝,不僅減少產(chǎn)品對車內(nèi)空間的占用,同時提高了產(chǎn)品安全系數(shù),使得車載終端在車內(nèi)與無線通訊網(wǎng)之間交互更加穩(wěn)定,降低了由于車內(nèi)復(fù)雜環(huán)境變化對終端硬件設(shè)備干擾所帶來的信號衰減與不穩(wěn)定因素的影響。4.進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)的配置和軟件設(shè)計。MCU(Microcontroller Unit)方面,進(jìn)行μC/OS-II內(nèi)核的移植,完成相關(guān)驅(qū)動、系統(tǒng)任務(wù)資源配置,搭建系統(tǒng)平臺,分配任務(wù)邏輯,并通過程序編寫實現(xiàn)具體功能。CPU(Central Processing Unit)方面,首先完成交叉編譯器、超級終端、NFS的安裝與配置。并進(jìn)行嵌入式Linux開發(fā)平臺的搭建,主要包括bootloader、內(nèi)核以及根文件系統(tǒng)的編譯、移植。最后根據(jù)軟件的不同功能需求,分解為多個模塊編程實現(xiàn)具體功能。5.創(chuàng)建QT集成開發(fā)環(huán)境,完成圖形界面設(shè)計。開展終端系統(tǒng)總體調(diào)試工作,通過終端與后臺服務(wù)中心通信過程的測試,以及基于Labview設(shè)計的整車CAN報文數(shù)據(jù)監(jiān)測翻譯軟件對終端采集到的車身數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的測試,對系統(tǒng)功能做出驗證。經(jīng)過總體測試,本文設(shè)計的車聯(lián)網(wǎng)終端系統(tǒng)在性能方面的指標(biāo)達(dá)到預(yù)期目標(biāo),能夠使人與車的交互過程更加便利、快捷,證明了論文所展開工作的正確性與實際應(yīng)用價值。
【學(xué)位單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U463.6
【部分圖文】：

目標(biāo)背景，本文研究設(shè)計了一種基于μC/OS-II、Linux 兩種操作系統(tǒng)下的。能夠通過 GPS 數(shù)據(jù)采集模塊獲取車輛位置信息，通過車身 CAN 總線參數(shù)，之后同步傳輸?shù)?MCU 進(jìn)行處理，MCU 同時也負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的邏數(shù)據(jù)傳遞給 CPU，CPU 將數(shù)據(jù)存儲在 DDR3 SDRAM 中，并由 CPU 控行，主要用于數(shù)據(jù)記錄和協(xié)議轉(zhuǎn)換。通過 4G 通信模塊與 TSP（Telem服務(wù)平臺通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和車網(wǎng)互聯(lián)工作。我們基于 QT 設(shè)計了實現(xiàn)用戶和車的交互。TSP 平臺對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、匯總，結(jié)路狀況，向駕駛者提供合理的行車路線以及車速控制等建議，實現(xiàn)了網(wǎng)模式。終端概念圖如圖 1-2 所示。

2-1 終端總體結(jié)構(gòu)設(shè)計1 所示，終端系統(tǒng)內(nèi)部主要模塊為：器：包括 MCU 處理器芯片 MB91f526 和 CPU 處理器芯片 i．MX6 通信模塊 ME909s 系列26 芯片設(shè)計提供的具體功能如下：車內(nèi)接口：iscrete I/Onalog I/ON 協(xié)議棧端系統(tǒng)電源管理車 CAN 交互速度傳感器、語音解碼、實時時鐘芯片交互

圖 2-2 專用線路模式輸方式明顯無法適應(yīng)復(fù)雜的車輛組織架構(gòu)，而第二種模式則能夠滿足息通過最多兩條線路，即 CAN 數(shù)據(jù)總線，在控制單元間進(jìn)行交換，說的 CAN 總線系統(tǒng)，如圖 2-3 所示。
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本文編號：2893193