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时间:2021-03-21
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1、学无止境汽车远程控制及无线通信研究摘要:随着人民生活水平的提高,人民对汽车的要求已经不仅仅是代步工具,而是集安全、环保、娱乐、办公及服务于一体的电子信息化智能汽车。车及交通管理的智能化就需要使用各种无线通信技术、汽车技术、大数据、电子及计算机技术通过远程控制来实现汽车状况实时检测、车内无线移动办公、GPS全球定位、汽车行驶导航、车辆指挥调度、环境数据采集、车内娱乐等等功能。谨以此篇简单的汽车远程启动控制来简要分享APC220无线通讯模块的使用,探讨下无线通信在车联网中的应用。关键词:汽车远程控制;汽车无线通信;车联网;车联网应用;AP
2、C220东北的冬天天气寒冷,汽车打火后十几分钟后才能开走。每天清晨父母都会提前15~20分钟下楼热车,为了减轻父母提前热车的负担,于是我们便有了汽车远程控制的想法。1实现原理1.1原理图及电路图。1.1.1实现原理。发射端(遥控器):使用笔记本电脑的USB连接APC220模拟串口发射控制信号。车载控制器:通过另一个APC220模块来接收发射端的控制数据,转给单片机Arduino来启动控制电路。因Arduino没有串口,因此增加扩展板来增加串口,APC220模块插到扩展板上。控制电路采用继电器(信号小电压控制汽车启动电路的大电流)接通汽
3、车启动电路2-3秒钟模拟汽车打火。汽车启动电路:因无汽车点火试验环境,汽车启动电路暂由小灯泡替代。供电单片机Arduino供电采用5V电池盒供电;小灯泡供电采用12V锂电池供电。2无线通信方案选择3学海无涯学无止境2.1几种无线传输方案比较。NB-IOT:窄带物联网(NarrowBandInternetofThings),特点是覆盖广,控制距离不受限制,功耗低等特点,在车联网中有广泛应用。使用需要运营商授权,受到信号覆盖限制,现在模块成本较高。ZIGBEE:是一种基于IEEE802.15.4协定的开放式的无线局域网标准。传输范围较近,
4、一般介于100米以内,在增加射频的发射功率后,亦可增加到3km。特点是成本低、功耗低、距离近、复杂度低、速率低、的双向无线通讯技术。在低成本、近距离的车联网中也得到广泛使用。APC220:传输距离1200米以内,调测很方便、成本较低,能达到项目方案目的,此方案选用该种无线传输模式。3APC220无线通信模块简要介绍3.1APC220简述。APC220模块是嵌入式、多通道无线传输模块,具有较强的抗干扰、纠错、高灵敏度能力,有256bytes大容量缓存区,省电等优势。3.2APC220参数可调设置。APC220模块可以在配置软件中修改以下
5、各种参数。3.3APC220组网。APC220通道是半双工的,可以完成一对一、一对多的通讯。本方案中是一对一的,在配置上两块APC220所有参数需要完全配置相同。在一对多时,通过主站点控制从站点,主站点发送指令,从站点接收到的地址码后要与本机码比较,对于不同地址的会将数据丢掉,不作响应;地址相同的将数据发送出去。为了避免相互干扰,同一时间只能一台发射。因APC220能够设置很多个频道,因此在一个区域可以多个网络并存。4无线通信技术在车联网中的应用3学海无涯学无止境无线通信技术的快速发展,在车内、车车之间、车路之间、车人之间已经得到了非
6、常广泛的应用。各大汽车厂商开始关注车载通信,加装各种智能功能。4.1车内通信。车内无线通信采用的通信方式有FMM/AM、ASK/FSK、蓝牙、Zigbee、RFID、NFC及WiFi。FM/AM即车载收音机;ASK/FSK(FSK即频移键控、ASK即幅移键控,)最多的使用场景是胎压监测及汽车钥匙。蓝牙通讯:传输距离为几十米左右,抗噪声能力强、传输速度快。使用场景是OBD监测、车载电话、、音箱等。RFID无线射频识别,采用1-100GHz频率范围的微波通信,RFID在车内通信应用最多的是汽车RFID无钥匙启动或者RFID钥匙。NFC是近
7、距离、高带宽、低能耗的双向识别和连接RFID技术。如果手机和车载终端都支持NFC,在20CM以内可以实现互联,并可将手机中的音频、视频文件方便的传送到车载终端,也可以汽车钥匙。车载WIFI:除了可以连接手机、笔记本还可以连接DVR及行车记录仪。4.2车外通信。车外无线通信采用的通信方式有2G/3G/4G、DSRC、RFID、ZigBee等。DSRC:短程专用通信技术,能够完成小区域内识别高速运动下的移动目标,并能够实现双向通信,也可以传输语音、图像、及数据信息等,应用场景是ETC不停车收费。5结论随着5G的到来,车的自动控制、自动驾驶
8、,车联网、车际网及智能交通管理系统将会得到迅速发展,车的远程控制、车联网、智能汽车等将具有非常好的发展前景!参考文献[1]深圳市安美通科技有限公司.APC230-43多通道微功率嵌入式无线数传模块.2008年.[2]中国
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