车载4G智慧终端的设计与实现

向云帆

（深圳市中兴微电子技术有限公司，广东深圳，518000）

车载4G智慧终端的设计与实现

向云帆

（深圳市中兴微电子技术有限公司，广东深圳，518000）

本文将对车载4g智慧终端的设计原则以及设计目标进行简单的介绍，并对车载4g指挥终端的设计与实现进行研究，其中主要包括车载故障诊断系统、车载速度感应系统、车载无线网络系统以及车载智能刹车系统四方面内容。

车载4G；智慧终端；故障诊断

0 引言

互联网与汽车行业的相互结合，要想满足人们对汽车行业的市场需求，就要将互联网行业与汽车行业相互融合。

1 车载4G智慧终端的设计原则以及设计目标

车载4G智慧终端的设计原则主要包括以下几点，第一，满足各个方面的性能需求。其中主要包括汽车路由器的启动时间要在30秒之内，汽车路由器的吞吐量要在50mp以上，端口的吞吐量要在10MP以上，热插拔组件在运行的过程中不能够影响路由器的正常工作，覆盖范围要在50米左右。汽车车载终端的性能主要包括以下方面，第一，在对汽车的油耗量进行统计的过程中，统计的误差要在5%之内。在对汽车行驶的里程数进行统计的过程中，统计的误差要在1%之内。车辆定位的精度要在15米之内，速度的精准度要早0.1米每秒左右。汽车的冷启动时间要小于55秒，热启动时间要小于15秒。除了要满足以上要求之外，还要对汽车运行的安全性以及可靠性进行全面把控。另外，在进行设计的过程中还要注意产品的可操作性以及使用效果。在安装车载4G的过程中尽量使安装步骤简单化，方便使用人员使用的同时，还能够减少施工人员安装的工作量。

车载4G智慧终端的设计目标主要包括数据收集的准确性高、产品操作简便、占地面积小以及价格便宜等特点。在对于车载4g智慧终端进行设计的过程中，可将系统大致分为三部分，第一部分是供电系统、第二部分为核心系统，第三部分为功能系统。供电系统主要为车载智慧终端提供能源支持，该系统的稳定性直接影响着汽车智慧终端整体的稳定性。该系统主要将外界电源转换为各系统所需要的电源，并将其进行分配，保证系统整体的运行质量。另外，在设计供电系统的过程中，还要注意负载平衡的问题。以上三个部分的安装顺序为供电系统与核心系统相互连接，核心系统与功能系统相互连接。另外，该系统中主要由两部分构成，一部分为硬件系统，另一部分为软件系统。通常情况下硬件系统安装在系统的底部，硬件部分为系统的设备基础，只有将硬件系统的运行质量进行提高，才能够提高系统整体的运行质量[1]。

2 车载4G智慧终端的设计与实现研究

车载4G智能终端的设计涵盖四个方面，即车载故障诊断系统、车载速度感应系统、车载无线网络系统、车载智能刹车系统，其设计的思路有一定的相似性。

2.1 车载故障诊断系统

汽车在行驶过程中会由于各类意外状况、部件老化等问题出现故障，由于故障的类型是多样化的，故障程度也不尽相同，由人员进行故障诊断和排除费时费力，因此在4g智能终端设计了车载故障诊断系统。

系统的设计核心是单片机和传感器；技术支持是嵌入技术、集成技术；基本支持来自广泛的数据资料。具体而言，首先针对汽车故障的种种类型、程度进行数据收集工作，总结其规律，之后将数据输入单片机中，再嵌入传感器，系统的模型基本完成。以温度感应为例，在系统工作时，如果发动机出现故障、有水浸入，电力系统出现短路，温度快速升高，传感器侦知该问题，并将问题情况快速反馈至单片机的中央处理器端，中央处理器则根据数据记忆判断问题，反馈给驾驶人，驾驶人不必检查即可了解故障类型，直接进行排除即可[2]。

2.2 车载速度感应系统

车载速度感应系统的核心是传感器，其基本技术支持是嵌入技术，结构组成包括监测部分、中央处理器、输出部分和数字显示设备。该系统的工作同样依赖数据，如某条公路限速为60公里/小时，人员在驶上该公路后，将车载速度感应系统的警报参数设置为60，行驶过程中，如果速度过高，系统即会通过输出部分发出警报，并通过数字显示设备给出当前速度值，人员可据此进行调整，将速度降至60公里/小时以下。其工作流程为：监测部分全程对汽车速度进行监测，以每5秒为间隔将速度信息反馈给中央处理器，在汽车行驶速度不超过参数设定值的情况下，中央处理器默认行驶状态为“安全”，当汽车行驶速度超过参数设定值时，监测部分将信息反馈给中央处理器，处理器则同时将指令下达至输出部分和数字显示部分，人员第一时间了解超速信息，及时加以调整，保证驾驶的安全。

2.3 车载无线网络系统

无线网络系统也即通常诉说的“WIFI”，一般需要以线路作为支持，如家用路由器等，车载无线网络系统的原理与此有一定的差异，其更接近于目前城市的开放网络，是一种依赖强大通信技术、信息接收技术的新式系统。具体而言，车载无线网络系统包括接收天线、滤波器、信号强化器、输出系统四个部分组成，其基本工作流程是，人员首先买入网络服务，之后将接收天线放置于汽车顶部等露出位置，并使其尽量远离电动机和导线，开始进行信号接收。由于城市环境下各类不同波长的通信活动十分频繁，而且存在来自不同磁场的干扰，收集所得无线信号的噪音较多，再使用滤波器对信号进行过滤，在确定波长的条件下，滤波器可以对无线信号实现较为有效的提纯，提纯后的信号依然存在强度较弱的问题，再通过信号强化器进行强化，最后以输出系统实现输出，人员即可在车内享受无线网络服务。

2.4 车载智能刹车系统

智能刹车系统的设计与智能诊断系统十分类似，其核心构件是传感器。主要的技术支持是集成技术。在汽车行驶过程中，人员可能会遇到各类突发情况，如障碍物、不遵守交通规则的人员、车辆等等，部分驾龄较短的驾驶人可能反应不及，导致事故发生，智能刹车系统即针对这一问题设计。具体来说，车载智能刹车系统包括声波设备、回波接收设备、中央处理器、连接器四个主要部分构成[3]。

3 结论

本文通过对车载4G智慧终端的设计与实现进行研究发现，对其进行研究，能够有效提高车辆的故障诊断质量，同时还能够有缩短车辆刹车的反应时间。由此可以看出，对车载4G智慧终端的设计与实现进行研究，能够为今后车载4G智慧终端的发展奠定基础。

[1]陈庆德,李红良,金羿.基于4G和IPv6技术的智慧交通系统应用方案研究[J].江苏通信,2016,32(04):54-57.[2017-10-12].

[2]温纪庆.WIFI环境下公交车载广告传媒系统[D].青岛理工大学,2015.

[3]崔正杰.车载4G智慧终端的设计与实现[D].南京邮电大学,2015.

Design and implementation of vehicle 4G intelligent terminal

Xiang Yunfan
(Shenzhen Zhongxing Microelectronic Technology Co.,Ltd.,Shenzhen Guangdong,518000)

In this paper, the design principle of on-board terminal 4 g wisdom and design goals for a simple introduction, and for the design and implementation of vehicle terminal 4 g command, which mainly includes the on-board fault diagnosis system, vehicle speed sensor systems, automotive wireless network system, and car intelligent brake system four aspects.

Vehicle 4G; intelligent terminal; fault diagnosis