CN103825962A - 车联网4g通信系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车联网4G通信系统及方法，该系统包括车载设备、智能手机和后台专用网站，所述车载设备包括微处理器、显示屏、CAN总线和WIFI模块，所述的显示屏和WIFI模块电连接到微处理器上，所述的微处理器通过CAN总线与行车数据记录系统连接；所述的智能手机通过4G网络与后台专用网站实现数据通信，所述的后台专用网站与因特网连接。所述的方法包括以下步骤：1）启动车载设备；2）设置智能手机；3）智能手机登陆后台专用网站；4）选择相应功能。本发明运用移动4G通信技术，将车、车载设备、智能手机、专用网站链接起来，建立起真正意义上的车联网系统。

Description

车联网4G通信系统及方法

技术领域

本发明涉及车联网领域，具体为一种车联网4G通信系统及方法。 

背景技术

随着社会的发展，人们生活水平的提高，在人们对汽车的舒适、安全、节能、信息娱乐等需求的不断推动下，移动通信、卫星定位、嵌入式处理器及操作系统、汽车电子等信息技术的发展给全球汽车电子带来了革命性的变化，而车载信息系统便是汽车电子领域的最大受益者。车载信息系统是采用车载专用中央处理器，基于车身总线系统和互联网服务，形成的车载综合信息处理系统。能够实现包括导航、实时路况、辅助驾驶、故障检测、车辆信息、车身控制、移动办公、无线通讯、基于在线的娱乐功能及TSP服务等一系列应用，极大的提升了车辆电子化、网络化和智能化水平。今后的车载娱乐系统，将会朝着高互联性、便利的操作性、更强的安全性、智能信息化及高品质娱乐体验的方向发展。 

在车辆与网络通信方式上，目前主要存在以下两种方式： 

1、车载终端安装2G/3G通信模块及手机卡，实现通信。目前采用这种方式的车厂，为用户提供1-2年的免费服务，到期后用户需要自行缴纳通信费用。据报导，国外续用在30%-50%，国内基本没有续用。其导航及视频音响等均需车载机本身实现，车载设备复杂，成本高昂，导航地图需经常更新。

2、手机屏幕映射方式，利用高清数据线(HDMI、MHL等)或USB等方式，把手机的屏幕内容显示在车载机上，利用手机内的软件实现车内应用。这种应用方式存在以下局限： 

1）兼容性差，无法做到同时支持各类手机，甚至同是使用Android操作系统的手机也无法实现兼容；

2）互操作性受限制，其中iPhone不支持互操作，Android手机的互操作也存在很多问题，很多软件不能支持互操作；

3）手机应用同时映射到车载机上，给用户操作造成不必要的麻烦，采用直接上网浏览方式，无法给车辆用户提供各项专业服务。

发明内容

本发明所要解决的问题，就是针对现有技术所存在的不足，而提供的一种车联网4G通信系统及方法，解决了目前车联网通信中手机兼容性差、成本高的问题。 

本方案是通过如下措施来实现的： 

车联网4G通信系统，包括车载设备、智能手机和后台专用网站，所述车载设备包括微处理器、显示屏、CAN总线和WIFI模块，所述的显示屏和WIFI模块电连接到微处理器上，所述的微处理器通过CAN总线与行车数据记录系统连接；所述的微处理器使用智能手机扫描车载设备显示屏上的二维码图像，将智能手机自动设置为无线路由器实现数据通信；所述的智能手机通过4G网络与后台专用网站实现数据通信，所述的后台专用网站与因特网连接。

进一步的，所述的后台专用网站包括网站页面、数据库服务器、通讯中间件和云计算系统，所述的网站页面通过通讯中间件与云计算系统实现数据交互，所述的数据库服务器分别与网站页面和云计算系统数据连接。 

进一步的，所述车载设备包括存储器，所述的存储器与微处理器连接。 

进一步的，所述的存储器为ROM、U盘、SD卡中的一种或多种。 

进一步的，所述车载设备还包括音响功放、GPS模块、倒车雷达模块、一键呼救模块、摄像头，所述的音响功放、GPS模块、倒车雷达模块、一键呼救模块、摄像头分别连接到微处理器上。 

进一步的，所述的车载设备包括蓝牙模块，所述的蓝牙模块连接到微处理器上。 

车联网4G通信方法，实现车载设备在4G网络中的通信，所述的方法包括以下步骤： 

启动车载设备；

设置智能手机；

登陆后台专用网站；

选择相应功能。

进一步的，所述设置智能手机过程中，使用智能手机扫描车载设备显示屏上的二维码图像，将智能手机自动设置为无线路由器，建立车载设备通过智能手机与后台专用网站的通信模式。 

    本发明的有益效果： 

    1、通过开发建立该系统的专用网站，运用后台强大的云计算系统及数据库业务，为车辆用户提供高效、便捷的各项在线服务，不仅有效地降低了车载设备的生产和使用费用，而且，还可以利用专用网站作为平台，实现和运营商的合作，增加了本系统在运行过程中的效益。

    2、利用智能手机作为中介连接专用网站，不仅解决了操作系统不兼容的问题，而且不占用智能手机的资源，为本系统的全面推广提供了技术基础。 

    3、运用移动4G通信技术，将车、车载设备、智能手机、专用网站链接起来，建立起真正意义上的车联网系统，为今后实现车、路、人一体化全方位车联网系统打下良好的基础。 

附图说明

图1是本发明系统的原理框图； 

图2为本发明后台专用网站的原理结构图；

图3为本发明方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施进行说明，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。 

如图1所示的系统包括车载设备、智能手机和后台专用网站，所述车载设备包括微处理器、显示屏、CAN总线、音响功放、GPS模块、倒车雷达模块、一键呼救模块、摄像头、存储器、蓝牙模块和WIFI模块，所述的显示屏、CAN总线、音响功放、GPS模块、倒车雷达模块、一键呼救模块、摄像头、存储器、蓝牙模块和WIFI模块分别电连接到微处理器上，所述的CAN总线还与行车数据记录系统连接，其中，所述的存储器为ROM、U盘、SD卡中的一种或多种。 

所述的微处理器使用智能手机扫描车载设备显示屏上的二维码图像，将智能手机自动设置为无线路由器实现数据通信，所述的智能手机通过4G网络与后台专用网站实现数据通信，在上述过程中，智能手机作为无线路由器实现连接，只是利用智能手机作为网络接入的通道，不涉及操作系统的接入，因此不会影响智能手机通话、发短信、玩游戏等其他功能的进行。 

如图2所示，所述的后台专用网站包括网站页面、数据库服务器、通讯中间件和云计算系统，所述的网站页面通过通讯中间件与云计算系统实现数据交互，所述的数据库服务器分别与网站页面和云计算系统数据连接，所述的云计算系统与因特网连接，其中，云计算系统在数据处理时，可以划分为私有云应用、混合云、公共云服务三部分。 

如图3所示，基于上述车联网4G通信系统的操作方法包括以下步骤： 

启动车载设备后，使用智能手机扫描车载设备显示屏上的二维码图像，利用WIFI连通车载设备和智能手机，将智能手机自动设置为无线路由器，车载设备利用智能手机的4G功能登陆后台专用网站，在显示屏上选择相应在线功能。

所述的在线功能包括： 

1、实现在线地图及实时导航功能：利用通信及后台网站强大的云计算能力，根据用户设定、实时路况等综合信息、选择最优化的出行线路；

2、实现音乐在线播放功能：支持各种主流音频格式；

3、实现视频在线播放功能：支持各种主流视频格式；

4、实现在线收音机功能：在线收听全国各个频道的电台；

5、提供新闻资讯：在线浏览最新国内外及本地新闻：

6、提供天气资讯：查看所在城市的气象信息：

7、提供实时路况：和所在城市实现道路信息共享后，可 查看所在城市的道路维修、道路封闭、交通高峰等实时信息：

8、提供紧急救援服务：系统可根据车辆位置，选择就近维修站，为用户提供服务；

9、实现远程诊断：通过CAN总线，可以采集各种行车数据，通过系统处理，在出现异常时提醒用户，同时，可为车厂提供车辆运行信息；

10、提供维修保养服务：根据行车数据和保养记录，提醒用户对车辆进行维修保养。

对于上述的在线功能的实现，需要利用后台专用网站进行外部网络的接入，在接入过程中，会对网络信息进行分析和屏蔽，为了简化介入过程，可以与网络经营商合作，针对不同功能，设定相应的专用网络链接。 

    由于车载设备中设有存储器和一些功能模块，车载设备还具有以下离线功能： 

1、音乐播放功能：可选择播放存储于ROM、SD卡或U盘的音频文件； 

2、视频播放功能：可选择播放存储于ROM、SD卡或U盘的音频文件；

3、免提电话功能：使用设备的蓝牙功能接听电话，提高驾驶安全性；

4、辅助泊车功能：连接倒车后视摄像头和倒车雷达，实现可视倒车；

5、扩展功能：可通过USB、视频输入等接口，实现功能扩展。

为了进一步体现本方案的优越性，将本技术方案与内置手机卡方案和手机屏幕映射方案作比较，整理成如下表格： 

对比项目	本方案	内置手机卡方案	手机屏幕映射方案
				专用网站支持	有	无	无
在线地图及实时导航	有	无	无
				音乐在线播放	有	无	有
视频在线播放	有	无	有
				在线收音机	有	无	无
免提电话功能	有	有	有
				辅助泊车功能	有	有	有
实时新闻资讯	有	无	有
				实时天气资讯	有	无	有
实时路况	有	无	无
				紧急救援服务	有	有	无
远程诊断	有	有	无
				维修保养服务	有	无	无
车载设备使用费用	无	有	无
				车载设备独屏操作（去除设备所有按键、旋钮）	有	无	无
支持各类智能手机	有	无	无
				系统持续盈利	有	无	无

从表格中可知：本技术方案不仅在功能上更加全面，而且完全解决了车载设备使用产生费用、智能手机操作系统不兼容和智能手机使用受限这几个关键问题，从而保证了本技术方的是使用成本更低，可使用性和推广实施性更大，实现了车联网通信技术的飞跃。

应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换、简单组合等多种变形，这些均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。  

Claims (8)

1.车联网4G通信系统，其特征在于，包括车载设备、智能手机及后台专用网站，所述车载设备包括微处理器、显示屏、CAN总线和WIFI模块，所述的显示屏和WIFI模块电连接到微处理器上，所述的微处理器通过CAN总线与行车数据记录系统连接；所述的微处理器通过WIFI模块与智能手机进行数据通信；所述的智能手机做为无线路由器通过4G网络实现车载设备与后台专用网站数据通信，所述的后台专用网站与因特网连接。

2.根据权利要求1所述的车联网4G通信系统，其特征在于，所述的后台专用网站包括网站页面、数据库服务器、通讯中间件和云计算系统，所述的网站页面通过通讯中间件与云计算系统实现数据交互，所述的数据库服务器分别与网站页面和云计算系统数据连接。

3.根据权利要求1或2所述的车联网4G通信系统，其特征在于，所述车载设备包括存储器，所述的存储器与微处理器连接。

4.根据权利要求3所述的车联网4G通信系统，其特征在于，所述的存储器为ROM、U盘、SD卡中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的车联网4G通信系统，其特征在于，所述车载设备还包括音响功放、GPS模块、倒车雷达模块、一键呼救模块、摄像头，所述的音响功放、GPS模块、倒车雷达模块、一键呼救模块、摄像头分别连接到微处理器上。

6.根据权利要求5所述的车联网4G通信系统，其特征在于，所述的车载设备包括蓝牙模块，所述的蓝牙模块连接到微处理器上。

7.车联网4G通信方法，实现车载设备在4G网络中的通信，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

启动车载设备；

设置智能手机；

登陆后台专用网站；

选择相应功能。

8.根据权利要求7所述的车联网4G通信方法，其特征在于，所述设置智能手机过程中，使用智能手机扫描车载设备显示屏上的二维码图像，将智能手机自动设置为无线路由器，建立车载设备通过智能手机与后台专用网站的通信模式。

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