[发明专利]一种无线车域网网关

说明书

技术领域

本发明涉及一种移动车载网络接入工具，属于无线通讯技术领域。

背景技术

21世纪是信息的时代，作为信息传输的重要载体，无线通讯技术的发展也是日新月异，其覆盖范围已涉及全球的每一个角落，渗透入人们生活的方方面面。通讯速度和质量也有了很大的提高，正在满足人们日益复杂的功能需求。特别是进入新世纪，3G技术取得了长足的发展，并开始了实用化。主要标准包括欧洲的WCDMA，日本、韩国、北美的CDMA2000，以及中国的TD-CDMA。与此同时，中短程通讯技术也取得了突破性的进展，由Wimax论坛联盟主导的Wimax技术作为最后1km的解决方案，被认为是构建城域网的最佳选择，传统的基于IEEE802.11的Wifi技术通讯距离和质量也有了极大的提高。专为车辆通讯设计的基于IEEE802.11p的WAVE协议体系，采取了一系列举措以满足车辆通讯对于可靠性和安全性的要求。

汽车作为信息技术的“最后一块孤岛”，必将成为无线运营商、设备和服务供应商角逐利益的主战场。汽车技术与现代无线通讯技术的融合成为各大整车厂提升品牌形象，增加销售附加值的重要手段。正是在这一背景之下，出现了一种全新的技术——Telematics。全球范围内，整车厂围绕这一技术纷纷推出了自己的产品和服务，如通用的Onstar系统，福特的Sync系统，丰田的G-Book等。就在今年通用与上海汽车集团合资成立的安吉安星信息服务公司将开始为上海通用汽车在中国生产、销售的汽车提供汽车安全信息服务。面对日益扩大的市场蛋糕，国内整车厂也在加快自己的研发步伐，上海汽车预计在2011年将推出自己的Telematics系统。可以预见，中国作为全球最大的新兴汽车市场，汽车信息服务业将取得长足的发展。但在这一服务理念迅速发展的同时，相关硬件平台的开发却相对落后。

目前国内尚没有成熟的车载网络接入硬件，比较相近的是专利号为02137844.4的无线车域网网关专利。该专利涉及的发明主要基于WPAN(个人无线网)技术，可以将车内的PDA、笔记本、手机等移动终端组成个人局域网，并通过GSM蜂窝网模块接入外网。该专利一定程度上满足了车内用户的网络需求，但存在以下局限性：1、覆盖范围窄，在十米以内，只能为车内终端提供网络接入，其实质是一种车内网网关，而不是车域网网关；2、无法满足车辆的网络需求，在该发明中汽车只是一个载体，而不是作为一个网络终端。

发明内容

本发明的目的是提供一种适合车辆应用的车载无线网络接入工具，能够为车辆本身及特定范围内的其他车辆及移动终端提供高速无线接入。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

本发明是一种无线车域网网关，该网关包括微处理器、中短程无线通讯模块、商用蜂窝网模块、电源管理模块、人机交互界面、车载网络接口模块、GPS模块和功放及外接天线组成。微处理器作为系统核心对整个系统进行管理；中短程无线通讯模块是构建无线车域网的内部通讯模块；商用蜂窝网模块提供整个车域网与外部蜂窝网的接口；电源管理模块将车载电源转换为内部各模块要求的稳定电源；人机界面使用户能够跟微处理器进行交互；车辆接口模块提供网关与车载网络(Can/Lin/FlexRay等)的接口；GPS模块能够为网络内所有车辆提供导航和定位服务；功放及外接天线用来提高信号强度和覆盖范围。微处理器通过USB，UART，GPIO等通用接口与各模块连接。

微处理器作为网关的核心，硬件上包括与各模块连接的通用电气接口，同时还应具备足够的处理能力，能够支持操作系统，提供人际界面的后台支持。同时还须开发各功能模块的接口驱动，以及相关的管理服务程序。现在市场上有很多功能强大的处理器以及配套的开发工具能够很好的满足设计需求。

中短程无线通讯模块现在比较成熟的有Wifi模块和Wimax模块，市场上均有相关产品出售。这类模块功率和成本都较低，体积小很适合产品集成。

商用蜂窝网模块现在的主流是GSM模块，CDMA技术也正在普及，Simcom公司的相关产品便能满足本发明的相关需求。

人机界面包括输入端和显示端两部分，输入端可采用各种按键、触摸屏等形式，显示端可采用LCD显示屏。

电源管理模块主要起稳压跟变压的作用，满足不同模块的电压需求，可以由各种稳压电源组成。电源直接由车载蓄电池供给，具体接口可通过点烟器和OBD诊断口。

车载网络接口模块的作用是将网关跟车载网络连接，从而使车辆本身作为一个网络终端，分享网络资源。

GPS定位模块能够满足网络内车辆的的定位要求，并可为他们提供导航服务。