CN107566129B - 一种基于开放系统的lte通信模组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于开放系统的LTE通信模组。包括应用处理器、调制解调器；所述应用处理器提供基于Linux的开放系统，分为驱动层、服务层和应用层；所述应用处理器分别通过互联网通道、网卡通道、音频数据流通道与外围的车联网后台、车机、音频编解码器进行通信，所述应用处理器还通过设备通信串口通道、AT通信串口通道、通用IO口通道与外围的单片机进行通信；所述调制解调器内置有通讯协议栈和AT指令集，其中，通讯协议栈提供无线通信底层的基础功能，AT指令集通过AT通信串口通道供给所述单片机使用；所述调制解调器与应用处理器之间通过共享内存通信。本发明降低了车联网产品的整机成本，通过开放通信模组内部的应用处理器，定制车联网应用，实现车联网产品的开发需求。
Description
技术领域
本发明涉及车辆网技术领域，具体涉及一种基于开放系统的LTE通信模组。
背景技术
在车联网的产品领域中，LTE通信模块需要和车联网后台、车机娱乐系统、单片机子系统、音频编解码器进行通信，实现车联网的完整功能。在传统的LTE通信模组中，因为模组的软件系统不开放，需要增加额外的应用处理器芯片，即在应用处理器中进行软件开发，以支撑车联网产品的完整功能。
本发明的目的是提供一种开放系统的LTE通信模组，解决现有技术中存在的问题，实现在开放系统中进行车联网应用开发，降低车联网产品的整机成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于开放系统的LTE通信模组，该模组降低了车联网产品的整机成本，通过开放通信模组内部的应用处理器，定制车联网应用，实现车联网产品的开发需求。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于开放系统的LTE通信模组，包括应用处理器、调制解调器；
所述应用处理器提供基于Linux的开放系统，分为驱动层、服务层和应用层；所述应用处理器分别通过互联网通道、网卡通道、音频数据流通道与外围的车联网后台、车机、音频编解码器进行通信，所述应用处理器还通过设备通信串口通道、AT通信串口通道、通用IO口通道与外围的单片机进行通信；
所述调制解调器内置有通讯协议栈和AT指令集，其中，通讯协议栈提供无线通信底层的基础功能，AT指令集通过AT通信串口通道供给所述单片机使用；所述调制解调器与应用处理器之间通过共享内存通信。
在本发明一实施例中，所述驱动层提供串口驱动、音频驱动、网卡驱动和通用IO驱动；串口驱动提供串口通道实现应用处理器与单片机进行设备间通信和AT通信功能；音频驱动提供音频数据流通道给音频编解码器，实现音频功能；网卡驱动提供网卡通道给车机，实现车机上网功能；通用IO驱动提供通用IO通道给单片机，实现LTE通信模组和单片机之间休眠唤醒控制。
在本发明一实施例中，所述服务层提供无线通信服务、定位服务、连接管理服务和设备通信服务；无线通信服务提供通话、短信、上网的基础服务，给应用层提供无线通信功能；定位服务提供全球定位功能，提供接口给应用层调用，上报位置信息给车联网后台；连接管理服务保证数据连接的稳定性，提供稳定的互联网上网通道；设备通信服务能够定制通信模组和单片机的设备间的通信协议，实现单片机和开放系统的应用通信。
在本发明一实施例中，所述应用层提供车联网的定制应用，包括后台通信应用和大数据应用，后台通信应用实现开放系统与车联网后台进行通信，以实现车联网功能；大数据应用收集车身大数据和上报数据给车联网后台。
在本发明一实施例中，该模组的应用开发遵循消息通信机制，具体应用开发流程如下：
（1）应用进入LTE通信模组后，先进行应用自身数据的初始化和消息队列的初始化；
（2）应用进程阻塞在消息队列等待中；
（3）当开放系统中的其他应用或者服务发送消息给该应用时，退出消息队列等待，进行消息处理，处理结果发送给开放系统的其他服务或者应用。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明为了降低车联网产品的整机成本，通过开放通信模组内部的应用处理器，定制车联网应用，实现车联网产品的开发需求。
附图说明
图1为本发明系统框图。
图2为本发明应用开发流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。
本发明的一种基于开放系统的LTE通信模组，包括应用处理器、调制解调器；
所述应用处理器提供基于Linux的开放系统，分为驱动层、服务层和应用层；所述应用处理器分别通过互联网通道、网卡通道、音频数据流通道与外围的车联网后台、车机、音频编解码器进行通信，所述应用处理器还通过设备通信串口通道、AT通信串口通道、通用IO口通道与外围的单片机进行通信；
所述调制解调器内置有通讯协议栈和AT指令集，其中，通讯协议栈提供无线通信底层的基础功能，AT指令集通过AT通信串口通道供给所述单片机使用；所述调制解调器与应用处理器之间通过共享内存通信。
所述驱动层提供串口驱动、音频驱动、网卡驱动和通用IO驱动；串口驱动提供串口通道实现应用处理器与单片机进行设备间通信和AT通信功能；音频驱动提供音频数据流通道给音频编解码器，实现音频功能；网卡驱动提供网卡通道给车机，实现车机上网功能；通用IO驱动提供通用IO通道给单片机，实现LTE通信模组和单片机之间休眠唤醒控制。
所述服务层提供无线通信服务、定位服务、连接管理服务和设备通信服务；无线通信服务提供通话、短信、上网的基础服务，给应用层提供无线通信功能；定位服务提供全球定位功能，提供接口给应用层调用，上报位置信息给车联网后台；连接管理服务保证数据连接的稳定性，提供稳定的互联网上网通道；设备通信服务能够定制通信模组和单片机的设备间的通信协议，实现单片机和开放系统的应用通信。
所述应用层提供车联网的定制应用，包括后台通信应用和大数据应用，后台通信应用实现开放系统与车联网后台进行通信，以实现车联网功能；大数据应用收集车身大数据和上报数据给车联网后台。
上述模组的应用开发遵循消息通信机制，具体应用开发流程如下：
（1）应用进入LTE通信模组后，先进行应用自身数据的初始化和消息队列的初始化；
（2）应用进程阻塞在消息队列等待中；
（3）当开放系统中的其他应用或者服务发送消息给该应用时，退出消息队列等待，进行消息处理，处理结果发送给开放系统的其他服务或者应用。
以下为本发明的具体实现过程。
如图1所示，本发明的LTE通信模组中包括应用处理器子系统和调制解调器子系统，其中应用处理器提供基于Linux的开放系统，分为驱动层、服务层和应用层；外围通信包括车联网后台、车机、单片机和音频编解码器。
应用处理器驱动层：提供串口驱动、音频驱动、网卡驱动和通用IO驱动；串口驱动提供串口通道和外围单片机进行设备间通信和AT通信功能；音频驱动提供音频数据量通道给音频编解码器，实现音频功能；网卡驱动提供网卡通道给车机，实现车机上网功能；通用IO驱动提供通用IO通道给单片机，实现LTE通信模组和单片机之间休眠唤醒控制。
应用处理器服务层：提供无线通信服务、定位服务、连接管理服务和设备通信服务；无线通信服务提供通话、短信、上网的基础服务，给应用层提供无线通信功能；定位服务提供通用提供功能，提供接口给应用层调用，上报位置信息给车联网后台；连接管理服务保证数据连接的稳定性，提供稳定的互联网上网通道；设备通信服务可以定制通信模组和外围单片机的设备间的通信协议，实现单片机系统和应用处理器开放系统的应用通信。
应用处理器应用层：提供车联网的定制应用，如后台通信应用和车联网后台服务器进行通信，实现车联网功能，大数据应用收集车身大数据和上报数据给车联网后台。
调制解调器： 在LTE通信模块内部，属于通信模组的基带处理子系统，里面包括通讯协议栈和AT指令集；其中协议栈部分提供无线通信底层的基础功能，AT指令集通过AT通信通道提供给外围MCU使用。调制解调器和应用处理器之间通过共享内存进行通信。
车联网后台：车联网平台系统的后台服务器，通过无线通信网络和开放系统的车联网应用通信，实现车辆状态查询和车身控制功能。
车机：车机娱乐系统，通过开放系统的网卡通道进行上网，实现导航、天气、音乐等在线娱乐功能。
单片机：主要提供车身CAN通信和功耗控制； 实现车身CAN总线通信，提供车况查询和车身控制的底层控制通道；通过通用IO通道进行车联网整机产品待机和唤醒的功耗工作。
音频编解码器：实现通话音频的编码和解码功能，满足车联网产品的通话功能时的语音需求。
开放系统的应用框架流程说明
在应用处理器的开放系统中，应用层和服务层通过消息进行通信，在该系统中开放的应用也要遵循消息通信的机制，应用框架流程如图2所示：
应用进入LTE通信模组后，先进行应用自身数据的初始化和消息队列的初始化
然后应用进程阻塞在消息队列等待中
当开放系统中的其他应用或者服务发送消息给该应用时，退出消息队列等待，进行消息处理，处理结果发送给开放系统的其他服务或者应用。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种基于开放系统的LTE通信模组，其特征在于：包括应用处理器、调制解调器，该模组的应用开发遵循消息通信机制；
所述应用处理器提供基于Linux的开放系统，分为驱动层、服务层和应用层；所述应用处理器分别通过互联网通道、网卡通道、音频数据流通道与外围的车联网后台、车机、音频编解码器进行通信，所述应用处理器还通过设备通信串口通道、AT通信串口通道、通用IO口通道与外围的单片机进行通信；
所述调制解调器内置有通讯协议栈和AT指令集，其中，通讯协议栈提供无线通信底层的基础功能，AT指令集通过AT通信串口通道供给所述单片机使用；所述调制解调器与应用处理器之间通过共享内存通信；
所述模组的具体应用开发流程如下：
（1）应用进入LTE通信模组后，先进行应用自身数据的初始化和消息队列的初始化；
（2）应用进程阻塞在消息队列等待中；
（3）当开放系统中的其他应用或者服务发送消息给该应用时，退出消息队列等待，进行消息处理，处理结果发送给开放系统的其他服务或者应用；
所述驱动层提供串口驱动、音频驱动、网卡驱动和通用IO驱动；串口驱动提供串口通道实现应用处理器与单片机进行设备间通信和AT通信功能；音频驱动提供音频数据流通道给音频编解码器，实现音频功能；网卡驱动提供网卡通道给车机，实现车机上网功能；通用IO驱动提供通用IO通道给单片机，实现LTE通信模组和单片机之间休眠唤醒控制；
所述服务层提供无线通信服务、定位服务、连接管理服务和设备通信服务；无线通信服务提供通话、短信、上网的基础服务，给应用层提供无线通信功能；定位服务提供全球定位功能，提供接口给应用层调用，上报位置信息给车联网后台；连接管理服务保证数据连接的稳定性，提供稳定的互联网上网通道；设备通信服务能够定制通信模组和单片机的设备间的通信协议，实现单片机和开放系统的应用通信。
2.根据权利要求1所述的一种基于开放系统的LTE通信模组，其特征在于：所述应用层提供车联网的定制应用，包括后台通信应用和大数据应用，后台通信应用实现开放系统与车联网后台进行通信，以实现车联网功能；大数据应用收集车身大数据和上报数据给车联网后台。
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