CN105416200A - 物流运输车载智能终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种物流运输车载智能终端，包括终端主控制单元，所述终端主控制单元分别与北斗定位通信模块、3G通信模块、总线接口模块和人机接口模块相连；所述北斗定位通信模块用于负责接收北斗定位卫星发送的数据；所述3G通信模块用于负责终端主控制单元与监控中心的通信任务；所述总线接口模块用于实现与车载CAN总线的连接；所述人机接口模块用于连接触摸屏设备和外接键盘设备。本发明实现了准确定位、及时报警、信息服务、远程监控等一系列的功能。

Description

物流运输车载智能终端

技术领域

本发明涉及一种车载智能终端，特别是涉及一种物流运输车载智能终端。

背景技术

车载智能终端融合了GPS技术、里程定位技术及汽车黑匣技术，能用于对运输车辆的现代化管理，包括：行车安全监控管理、运营管理、服务质量管理、智能集中调度管理、电子站牌控制管理等。

车载智能终端以石油石化领域物流运输业车载终端的基本需求为出发点，考虑到物流运输行业车辆种类以及业务需求多样化，因此亟需一种一体化设计的车载智能终端。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种物流运输车载智能终端，实现准确定位、及时报警、信息服务、远程监控等一系列的功能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种物流运输车载智能终端，包括终端主控制单元，所述终端主控制单元分别与北斗定位通信模块、3G通信模块、总线接口模块和人机接口模块相连；所述北斗定位通信模块用于负责接收北斗定位卫星发送的数据；所述3G通信模块用于负责终端主控制单元与监控中心的通信任务；所述总线接口模块用于实现与车载CAN总线的连接；所述人机接口模块用于连接触摸屏设备和外接键盘设备。

所述终端主控制单元还与RFID通信模块相连，所述RFID通信模块用于实现对RFID身份识别卡的读取。

所述终端主控制单元还与Zigbee通信模块相连，所述Zigbee通信模块用于实现对货物信息的参数获取。

所述终端主控制单元还与车载摄像头模块相连，所述车载摄像头模块用于连接车载摄像设备。

所述终端主控制单元还与车载音频设备模块相连，所述车载音频设备模块用于连接车载话筒。

所述终端主控制单元还与串口通信模块相连，所述串口通信模块用于与计算机相连。

所述终端主控制单元还与JTAG接口模块相连，所述JTAG接口模块用于对车载智能终端的软硬件程序进行开发和调试。

所述终端主控制单元还与预留卫星通信模块相连，所述预留卫星通信模块用于为所述物流运输车载终端升级。

所述终端主控制单元还与WiFi通信模块相连，所述WiFi模块负责终端与配送中心的无线通信任务。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明具备北斗定位监控、北斗导航、“三规一限”预警、多媒体、记录数据存储等功能，终端采用北斗卫星定位技术、3G全球移动通信技术、网络通信与数据处理技术，监控中心可远程监控指定范围内的所有车辆状态，终端可将报警信号和数据上传至监控中心，实现准确定位、及时报警、信息服务、远程监控等一系列的功能。

附图说明

图1是本发明的硬件结构图；

图2是本发明的软件总体结构层次图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明的实施方式涉及一种物流运输车载智能终端，如图1所示，包括终端主控制单元，所述终端主控制单元分别与北斗定位通信模块、WiFi通信模块、3G通信模块、总线接口模块、RFID通信模块、Zigbee通信模块、车载摄像头模块、车载音频设备模块、人机接口模块、存储模块、串口通信模块、JTAG接口模块和预留卫星通信模块相连。

本终端是提供标准化的外围设备接口，实现外围设备的接入与整合，为智能位置服务终端的智能化、多样化提供基础。该智能终端规范的设计原则是：在现有CAN总线标准以及JT/T794标准基础上设计CAN总线通用接口协议规范；细化ZigBee协议栈，制定车载传感器无线组网接口规范；基于兼容性和可扩展的原则制定终端软件中间件规范。

本发明的物流运输车载智能终端主要完成的工作分为四个阶段：

准备阶段：主要完成车载智能终端的上电自检，对车辆状况和车载传感设备进行自检，并生成检测结果，如果有设备异常则生产告警信息传输至配送中心并提醒司机，然后通过RFID接收装置读取司机身份信息，并连接配送中心获取运单信息。

运输阶段：完成车辆运行时的人、车辆、货物等多种数据的信息采集，并记录至终端内的存储卡中。主要采集的数据有：车辆运行参数(发动机转速、车辆速度、车门状态、车灯状态、油量等)、传感器参数(胎压传感器、温度传感器、压力传感器、液位传感器等)以及音视频数据(四路视频数据和一路音频数据)。同时，终端对车辆位置信息以及关键参数进行定时上传，并随时基于运单任务中规定的路线信息与车辆行驶路径进行比对检测，对车辆进行“三规一限”的检测，如果发生异常情况，则终端向司机发出告警，并将告警信息以及发生告警时刻前后一段时间内的音视频数据发送至运管中心。

交货阶段：主要完成对运单状态的确认，并通过WiFi接口，按照用户需要将行车过程中的视频数据传输至加油站或收货方的服务器中，用与用户方对车辆运输过程中的情况进行确认。同时智能终端实时通过车载油罐内的液位仪实时监测灌内油液高度并记录，用于事后检查。

收车阶段：车辆完成运输任务返回配送中心后，智能终端记录司机下车时的刷卡信息，并通过WiFi接口将运输全过程记录的音视频数据、车辆运行数据以及运单数据传送至配送中心服务器，服务器确认传输完成后，终端释放本次运输任务所记录数据占用的存储空间，然后进入关机状态。此过程中司机可以熄火锁车，无需值守，车载智能终端可通过车辆电瓶供电，如果电瓶电量不足，则要求终端自带电池能保证终端正常运行。

本车载终端的软件采用分层模型设计，如图2所示，主要包括硬件层、操作系统层(协议栈和驱动)、中间件层和应用层。硬件层在嵌入式硬件通用平台基础上增加传感器、通信、导航等硬件模块；操作系统层采用嵌入式操作系统，实现对底层设备的驱动、协议栈实现以及任务调度、程序控制等功能；中间件层介于应用层和操作系统之间为应用程序开发提供统一的软件接口，屏蔽了底层平台的变化对应用软件的制约，降低应用软件开发难度并提升软件可移植性；应用层是在底层提供服务的基础上，根据用户的需要开发出的各种综合终端应用程序，可以实现物流信息管理、通话功能、导航功能等直接面向用户的应用。通过针对研究车载智能终端软件中间件技术，实现应用软件开发的通用性与可扩展性，提高软件开发的灵活性。为实现一体化终端的功能可扩展性以及平台兼容性提供技术支撑。

本发明的硬件系统通过北斗定位模块与串口相连接获取当前的定位信息采集定位数据，并且发送当前行车状态；由终端主控制单元将定位数据，状态数据等信息在触摸屏上显示出来，同时响应触摸屏上的中断，实现通过触摸屏操作车载终端的功能。当采集到的定位信息后，通过3G通信模块上行数据把接收到的定位数据或是相关的状态信息转换成约定好的数据格式发送到监控中心。监控中心在通过3G模块下行数据，将监控中心发送的命令进行发送给车载终端，并由用户界面模块显示。终端配置WiFi数据通信芯片，用于实现车辆完成配送任务后，与配送中心服务进行无线连接，实现车载视频数据的定期上传。终端硬件预留卫星通信接口，为将来实现3G/卫星双模数据通信提供扩展支持。

其中，3G通信模块负责终端主控制单元与监控中心的通信任务，它将处理好了的车载数据通过网络发送给监控中心，并接收监控中心发送给主电路板的控制命令，该模块直接影响到这个车载终端的实际使用效果。

WiFi通信模块负责终端与配送中心的无线通信任务，当运输车辆执行运输任务到达加油站或执行完运输任务回到配送中心时，需要将车载视频数据统一上传至加油站管理服务器或配送中心数据服务器，已实现对车辆原始运行数据的完整保存。

北斗定位通信模块负责接收北斗定位卫星发送的数据，并通过串行接口与主电路板相连接，实现接收定位数据。其中，北斗定位通信模块可以采用北斗-2/GPS兼容芯片实现。北斗二号是我国自行建设的卫星导航系统，研制北斗二号与GPS系统兼容的双系统卫星导航芯片组，不仅可以借鉴GPS成功的运营经验及相关成熟技术，同时可以推进我国北斗二号自主导航系统的应用，更重要的是可以降低国家战略物资地理信息面临外国导航系统监控的风险。实施“北斗二号”民用市场开发与产业化是把以北斗二号为主并结合其他卫星导航系统的应用落到实处迈的重要一步。目前中国东方红卫星股份有限公司已开发出了具有自主知识产权的北斗-2/GPS兼容接收芯片，并成功流片，为北斗二号民用市场的产业化发展奠定了坚实的基础。以该款芯片为核心的卫星导航接收机，可以同时接收北斗二号、GPS卫星信号，具有北斗、GPS单星座定位、北斗/GPS双星座联合定位的能力。该款芯片的定位精度、测速精度、授时精度、启动时间等关键技术指标均已达到国外同类先进产品的水平，技术自主可控，且具有大规模推广的价格优势。

总线接口模块用于实现与车载CAN总线的连接，读取车载CAN总线中的车辆数据信息。

RFID通信模块用于实现对RFID身份识别卡的读取，获取司乘人员身份信息。

Zigbee通信模块用于实现对货物信息的参数获取，采用无线射频通信方式，实现与各货物传感器的通信。

车载摄像头模块用于连接车载摄像设备，实现1路驾驶室内和3路油罐体外的图像信息采集和处理。

车载音频设备模块用于连接车载话筒，实现车内语音信息。

人机接口模块用于连接智能终端触摸屏设备和外接键盘设备，实现人机交互。

存储模块采用一种可在系统电擦写，掉电后信息不丢失的存储器。作为一种非易失性存储器，Flash在系统中通常用于存放程序代码、常量表以及一些在系统掉电后需要保存的用户数据。

串口通信模块用于设备维护人员通过PC对车载终端的监控和调试。

JTAG接口模块用于系统开发人员对车载终端软硬件程序的开发和调试。

预留卫星通信模块：用于对终端升级，后续可增加卫星数据通信功能(如VSAT卫星通信、S移动通信等)。

不难发现，车载智能终端融合地理信息服务系统与车载无线感知网络，实现为驾乘人员提供实时的路况、导航、监控以及运单跟踪、处理等功能。同时通过远端的运营服务中心实现对所有配置智能终端的车辆进行全程监控、信息采集与分析、信息交互等服务。该智能终端是物流运输企业以及相关行业用户进行信息化管理与运行监管的一体化数字终端。

其主要内容包括：开展车载智能终端需求分析，确定功能和性能指标，完成一体化智能终端设计与开发；完成样机研制、内场和外场测试、设备行业检测与入网认证；完成终端工艺设计并组织批量生产；完成设备装车。

根据中国石油运输公司的行业特殊性，在满足防爆、防尘、抗振、高低温等特殊需求的基础上，终端订制实现北斗-2/GPS兼容导航定位、提供北斗短报文通信、传感信息集中处理、数据存储、报警分析与提示、人机智能交互、GIS智能查找与显示、实时视频监控、智能网络选择与切换等功能，通过对各类信息的接收、处理、存储、发送及显示，满足用户对综合信息获取、智能服务及人机友好交互的需要。

Claims (9)

1.一种物流运输车载智能终端，包括终端主控制单元，其特征在于，所述终端主控制单元分别与北斗定位通信模块、3G通信模块、总线接口模块和人机接口模块相连；所述北斗定位通信模块用于负责接收北斗定位卫星发送的数据；所述3G通信模块用于负责终端主控制单元与监控中心的通信任务；所述总线接口模块用于实现与车载CAN总线的连接；所述人机接口模块用于连接触摸屏设备和外接键盘设备。

2.根据权利要求1所述的物流运输车载智能终端，其特征在于，所述终端主控制单元还与RFID通信模块相连，所述RFID通信模块用于实现对RFID身份识别卡的读取。

3.根据权利要求1所述的物流运输车载智能终端，其特征在于，所述终端主控制单元还与Zigbee通信模块相连，所述Zigbee通信模块用于实现对货物信息的参数获取。

4.根据权利要求1所述的物流运输车载智能终端，其特征在于，所述终端主控制单元还与车载摄像头模块相连，所述车载摄像头模块用于连接车载摄像设备。

5.根据权利要求1所述的物流运输车载智能终端，其特征在于，所述终端主控制单元还与车载音频设备模块相连，所述车载音频设备模块用于连接车载话筒。

6.根据权利要求1所述的物流运输车载智能终端，其特征在于，所述终端主控制单元还与串口通信模块相连，所述串口通信模块用于与计算机相连。

7.根据权利要求1所述的物流运输车载智能终端，其特征在于，所述终端主控制单元还与JTAG接口模块相连，所述JTAG接口模块用于对车载智能终端的软硬件程序进行开发和调试。

8.根据权利要求1所述的物流运输车载智能终端，其特征在于，所述终端主控制单元还与预留卫星通信模块相连，所述预留卫星通信模块用于为所述物流运输车载终端升级。

9.根据权利要求1所述的物流运输车载智能终端，其特征在于，所述终端主控制单元还与WiFi通信模块相连，所述WiFi模块负责终端与配送中心的无线通信任务。